ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2006 года по МПК A01F12/44 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для послеуборочной обработки зерновых культур.

Известен зерноочистительный механизм (см. авторское свидетельство СССР № 441891, А 01 F 12/44, 1974 г.), содержащий два решетных стана, расположенных в два этажа, а также находящийся между этажами эксцентриковый вал для придания станам противофазных колебаний.

Недостатками этого устройства-аналога является то, что значительные реактивные силы от привода решетных станов передаются через опоры приводного вала на раму машины. Это создает неуравновешенность в горизонтальной плоскости всей машины и сказывается на прочности ее рамы.

Известен также зерновой сепаратор (см. авторское свидетельство СССР № 1052194, А 01 F 12/44, 1983 г.), содержащий две машины, каждая из которых имеет два этажа решетных станов, а также эксцентриковый вал для сообщения станам противофазных колебаний.

Недостаток этого устройства-прототипа состоит в том, что стойки рамы испытывают значительные знакопеременные нагрузки. Это отрицательно сказывается на прочности конструкции. Кроме этого, поток очищаемого материала делится на две части, что затрудняет его дальнейшею очистку на других машинах, а также усложняет сбор очищенных фракций в накопительные емкости.

Задача изобретения - устранение недостатков прототипа путем более полного динамического уравновешивания машины и сбор очищенного зерна в одном месте на выходе из машины.

Данная задача решена тем, что решетные станы машины, установленные один за другим на разных уровнях, совершают колебания в противоположных направлениях и наклонены в сторону движения сепарируемого материала, причем каждый предыдущий стан установлен выше последующего, а ось эксцентрикового вала, установленного между станами, места крепления шатунов и подвесок расположены на одной линии, проходящей через центр масс решетных станов. Суть заявленного устройства поясняется чертежами. На чертеже Фиг.1 схематично изображена предлагаемая одноэтажная машина и схема ее динамического уравновешивания.

Машина содержит приблизительно равные по массе решетные станы 1 и 6 с транспортными досками 3 и 13 для транспортирования сепарируемого зерна с одного стана на другой и лотками 7 и 8 для вывода отсепарированных фракций. В каждый решетный стан установлены рамки решет 10 и 15 с решетами 11 и 16.

Обрабатываемый материал принимается в бункер 17. Для обеспечения движения сепарируемого материала от бункера решетные станы 1 и 6 установлены с наклоном в одну сторону, а для беспрепятственного перетекания материала с одного стана на другой по транспортным доскам 3 и 13 решетные станы установлены на разных уровнях, причем предшествующий стан 1 по ходу движения материала установлен выше последующего стана 6. Для создания противофазных колебаний решетным станам имеется эксцентриковый вал 4 с шатунами 2 и 5. Решетные станы крепятся к раме при помощи подвесок 9, 12, 14 и 18, причем ось приводного вала 4, места крепления шатунов 2 и 5, места крепления подвесок 9, 12, 14 и 18 расположены на линии О-О, проходящей через центры масс решетных станов Ц₁ и Ц₂.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемая зерновая смесь ЗС, состоящая, например, из зерна З и мелких примесей П, поступает из бункера 17 на решето 16 первого решетного стана 1. За счет колебаний решетных станов и их наклона осуществляется движение зерновой смеси и ее разделение. Отверстия решет 16 и 11 подобраны таким образом, что часть мелких примесей из зерновой смеси в начале просыпается через решето 16 и по днищу решетного стана 1 и транспортной доске З3перетекает на решетный стан 6, а зерно с оставшимися невыделенными мелкими примесями сходом движется по решету 16 и по транспортной доске 13 на решето 11, где заканчивается разделение смеси на зерно З и мелкие примеси П. Зерно З отводится по лотку 8, а мелкие примеси П - по лотку 7. Динамическое уравновешивание одноэтажной машины достигается тем, что за счет колебаний равных по массе решетных станов в противоположных направлениях силы инерции Р_и ¹ и Р_и ¹¹ взаимно уравновешиваются.

Из-за установки решетных станов на разных уровнях (Фиг.2) вертикальные проекции Р_в ¹ и Р_н ¹ внешней силы Р от шатунов, передающих усилие от эксцентриковых валов к решетным станам, в один момент времени создают относительно центра эксцентрикового вала O₁ момент силы M₁, действующий через подвески на раму машины и создающий динамическую неуравновешенность машины. В другой момент времени, при повороте эксцентрикового вала на 180°, момент сил M₁ изменит свое направление. Причем величина вертикальных проекций внешней силы Р и, соответственно, величина неуравновешенного момента M₁, в данный момент времени, изменяется направлением вращения эксцентрикового вала и положением кривошипа для создания одного и того же направления движения решетных станов со скоростью V. При вращении кривошипа В в направлении W₁ и находящегося не на линии, проходящей через центр масс решетных станов, вертикальная проекция Р¹ _в внешней силы Р будет больше вертикальной проекции Р¹ _в1 при вращении кривошипа В в направлении W₂ и находящегося в точке А¹¹. Таким образом, если это необходимо, величина неуравновешенного момента, возникающего из-за установки решетных станов на разных уровнях, изменяется путем изменения направления вращения эксцентрикового вала и положения кривошипа при создании одного и того же направленного движения решетных станов.

Для более полного уравновешивания машины она должна иметь два и более этажей решетных станов. Такое исполнение машины усиливает общий технический результат, т.е. динамическое уравновешивание машины за счет минимизации неуравновешенности от моментов, возникающих из-за установки решетных станов на разных уровнях. Схема динамического уравновешивания двухэтажной машины показана на Фиг.3. Установленные вторым этажом на подвесках такие же решетные станы с приблизительно равной массой G₃=G₄=G₁=G₂ и с эксцентриковым валом с центром O₂, и колеблющиеся в противофазе решетных станов первого этажа, будут создавать момент сил М₂ внешней силы Р от шатунов, но противоположного по направлению моменту M₁, а для создания равного по величине взаимоуравновешивающего момента от соседнего этажа решетных станов эксцентриковые валы, помимо придания станам противофазных колебаний, совершают вращение в разных направлениях. Уравновешивающий момент М₂ второго этажа через подвески и раму исключает неуравновешенность машины, которая вызвана неуравновешенным моментом M₁ первого этажа. Также взаимоуравновешены моменты, возникающие от горизонтальных проекций Р_г ¹ и Р_г ¹¹ внешней силы Р от шатунов. Таким образом обеспечивается достижение технического результата, указанного в задаче изобретения, т.е. более полное уравновешивание зерноочистительной машины и сбор очищенного зерна в одном месте на выходе из машины. Причем для обеспечения уравновешивания машины масса всех решетных станов на всех этажах, движущихся в одну сторону, должна быть равна массе решетных станов машины на всех этажах, движущихся в другую сторону. Кроме отмеченного, многоэтажность машины создает новый технический результат - повышает производительность машины за счет деления исходного зернового потока на количество, равное числу этажей машины, путем сепарирования каждого потока на своем этаже.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в устройствах для послеуборочной обработки зерна. Зерноочистительная машина содержит по меньшей мере один этаж с двумя решетными станами. Станы установлены один за другим на разных уровнях и наклонены в сторону движения сепарируемого материала для обеспечения передвижения зерна со стана на стан. Каждый предшествующий стан установлен выше предыдущего. Ось установленного между станами эксцентрикового вала, места крепления шатунов и подвесок расположены на одной линии, проходящей через центры масс колеблющихся в противоположных направлениях решетных станов. Конструкция зерноочистительной машины обеспечивает динамическое уравновешивание решетных станов и повышает ее эксплуатационную надежность. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Зерноочистительная машина, содержащая по меньшей мере один этаж с двумя решетными станами с транспортными досками, подвески, эксцентриковый вал с шатунами для придания станам противофазных колебаний, отличающаяся тем, что решетные станы машины расположены один за другим на разных уровнях и наклонены в сторону движения сепарируемого материала, причем каждый предшествующий стан установлен выше последующего, а ось эксцентрикового вала, установленного между станами, места крепления шатунов и подвесок расположены на одной линии, проходящей через центры масс решетных станов.2. Зерноочистительная машина по п.1, отличающаяся тем, что машина состоит из двух и более этажей, причем решетные станы одного этажа совершают колебания в противофазе колебаний решетных станов другого этажа, а при этом масса всех решетных станов, движущихся в одну сторону, должна быть равна массе решетных станов, движущихся в другую сторону, а эксцентриковые валы соседних этажей вращаются в противоположных направлениях.