ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2006 года по МПК B07B4/02 A01F12/44 

Изобретение предназначено для разделения зерновых смесей и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, в мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для очистки и сортировки зерна.

Известно пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, включающее две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящими каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы и сообщающимся с дополнительным каналом, образованным смежной с всасывающим окном вентилятора стенкой и обращенной к ней стенкой пневмосепарирующего канала, оканчивающейся в нижней части напротив загрузочного окна решеткой, приспособления для вывода зерна и примесей, причем в приспособлении для вывода зерна из первой пневмосепарирующей системы установлены примыкающие одна к другой шарнирно подпружиненные плоскости, которые прилегают торцами к криволинейной поверхности сопряжения нагнетательного патрубка вентилятора с пневмосепарирующим каналом /1/.

Наличие в известном пневмосепарирующем устройстве зерноочистительной машины криволинейной заслонки, шарнирно установленной на кромке кожуха диаметрального вентилятора, не обеспечивает стабильности подачи и плавного регулирования скорости воздушного потока в пневмосепарирующих каналах первой и второй пневмосепарирующих систем, что приводит к снижению качества продуктов разделения. Это обуславливается тем, что при незначительном повороте данной криволинейной заслонки сопротивление сети увеличивается незначительно и скорость воздушного потока почти не изменяется. При дальнейшем повороте заслонки значительно уменьшается проходное сечение всасывающего окна вентилятора и, соответственно, резко увеличивается сопротивление пневмосистемы. При этом трудно установить требуемую величину скорости и обеспечивать заданный режим работы. Кроме того, отсутствие решетного стана у данного устройства приводит к ухудшению качества разделения исходного зернового материала, перегрузке пневмосепарирующего канала второй пневмосепарирующей системы трудноотделимыми воздушным потоком примесями и, в итоге, к низкому качеству очистки зернового материала.

Наиболее близкой по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится зерноочистительная машина, включающая две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящим каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном, сообщенным с выходным окном отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы, и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы и дополнительно сообщенным с пневмотранспортирующим каналом через дополнительный канал, смежная с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы стенка которого оканчивается напротив нагнетательного патрубка вентилятора распределительной заслонкой, и приспособления для вывода зерна и примесей, а также установленный под пневмосепарирующими системами трехъярусный решетный стан с приемниками разделения продуктов очистки /2/ - прототип.

Недостатком машины является невысокий эффект очистки зернового материала в пневмосепарирующем канале первой пневмосепарирующей системы из-за неравномерного спектра воздушного потока, нагнетаемого диаметральным вентилятором, близко расположенным к зоне сепарации.

Другим недостатком зерноочистительной машины является возможность оседания и накопления части легких примесей на нижней стенке пневмотранспортирующего канала, обуславливающее сужение проходного сечения канала и увеличение аэродинамического сопротивления замкнутой пневмосистемы.

Кроме того, установка в центральной части всасывающего патрубка заслонки способствует при перекрытии им данного патрубка с целью установки рабочего режима пневмосепарации возникновению вихревых зон потока воздуха, что влечет повышение аэродинамического сопротивления и шума машины.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известной зерноочистительной машины, включающей две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящим каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном, сообщенным с выходным окном отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы, и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы и дополнительно сообщенным с пневмосепарирующим каналом через дополнительный канал, смежная с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы стенка которого оканчивается напротив нагнетательного патрубка вентилятора распределительной заслонкой, и приспособления для вывода зерна и примесей, а также установленный под пневмосепарирующими системами трехъярусный решетный стан с приемниками разделения продуктов очистки, спиральный корпус вентилятора сопрягается с нижней стенкой пневмотраспортирующего канала и на месте наибольшего раскрытия имеет окно для сообщения выхлопного диффузора вентилятора с отводом дополнительного канала, а в пневмотраспортирующем канале, параллельного его нижней стенки, расположена прямолинейная стенка с зазором Δ относительно кромки смежной стенки пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы и дополнительного канала, причем в входном окне отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы расположена регулировочная заслонка, по форме конгруентная его криволинейной стенке.

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.

Сопряжение спирального корпуса вентилятора с нижней стенкой пневмотраспортирующего канала позволяет увеличить протяженность нагнетательного патрубка, что обуславливает выравнивание структуры воздушного потока по сечению данного патрубка и повышению равномерности поля скоростей воздушного потока ниже зоны подачи зернового материала в пневмосепарирующий канал первой пневмосепарирующей системы. Это способствует улучшению очистки зернового материала. Кроме того, выравнивание структуры воздушного потока в нагнетательном патрубке вентилятора, а далее повышение ее равномерности в дополнительном канале способствует улучшению условий транспортирования легких сорных примесей в пневмотраспортирующем канале.

Наличие окна на месте наибольшего раскрытия спирального корпуса для сообщения выхлопного диффузора вентилятора с отводом дополнительного канала обуславливает своевременное отделение вынесенных воздушным потоком из отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы и движущихся за счет центробежной силы по спиральному корпусу пылевидных частиц в пневмотранспортирующий канал, что предотвращает попадание и соответственно накопление пыли в нижней поворотной части дополнительного канала, исключая тем самым сужение его проходного сечения, влекущее нарушение технологического процесса очистки зерна.

Расположение в пневмотраспортирующем канале параллельно его нижней стенки прямолинейной стенки с зазором Δ относительно кромки смежной стенки пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы и дополнительного канала обеспечивает дополнительный разгон частиц легких примесей, поступающих из пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы в пневмотранспортирующий канал. Это достигается тем, что выходящий с большой скоростью через зазор Δ сжатый воздушный поток ускоряет частицы легких примесей, сообщая им дополнительную кинетическую энергию. В результате этого частицы легких примесей перемещаются на большее расстояние, прежде чем они попадут в струю воздушного потока, выходящего из промежутка между прямолинейной стенкой и нижней стенкой пневмотранспортирующего канала. Данное обстоятельство исключает накопление легких примесей на нижней стенке пневмотранспортирующего канала.

Установка в выходном окне отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы регулировочной заслонки позволяет плавно регулировать скорости воздушного потока в пневмосепарирующих каналах, обеспечивая рациональное соотношение рабочих скоростей в них.

Применение регулировочной заслонки, по форме конгруэнтной криволинейной стенке выходного окна отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы, исключает возникновение вихревых зон воздушного потока за заслонкой, обуславливающее повышение аэродинамического сопротивления и шума машины.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, значительно превышающий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.

На чертеже представлена схема зерноочистительной машины.

Основные рабочие органы зерноочистительной машины - замкнутая пневмосистема и трехъярусный решетный стан.

Замкнутая пневмосистема, включающая две пневмосепарирующие системы, состоит из диаметрального вентилятора 1, установленного между пневмосепарирующими системами, пневмосепарирующих каналов 2 и 3, пневмотранспортирующего канала 4, нагнетательного патрубка 5, воздухоподводящего канала 6, отстойных камер 7 и 8, загрузочных приспособлений 9 и 10, расположенных в стенках каналов 2 и 3, приспособлений для вывода зерна 11 и 12, а также примесей 13 и 14. Загрузочное приспособление 9 имеет направляющую решетку 15, под которой расположена пневмокамера 16, сообщающаяся при помощи окна 17 с пневмосепарирующим каналом 2 под сходом зернового материала с направляющей решетки 15. В отстойной камере 8 установлена жалюзийная плоскость 18 для более эффективного осаждения примесей. Нагнетательный патрубок 5 диаметрального вентилятора 1 сопряжен с пневмосепарирующим каналом 2 и сообщается дополнительно с пневмотранспортирующим каналом 4 через дополнительный канал 19, смежная с пневмосепарирующим каналом 2 стенка 20 которого оканчивается напротив нагнетательного патрубка 5 вентилятора 1 распределительной заслонкой 21. Причем спиральный корпус вентилятора 1 сопрягается с нижней стенкой пневмотранспортирующего канала 4 и на месте наибольшего раскрытия имеет окно 22 для сообщения выхлопного диффузора вентилятора 1 с отводом дополнительного канала 19. Всасывающее окно 23 вентилятора 1 сообщается с выходным окном отстойной камеры 7, в которой расположена регулировочная заслонка 24, по форме конгурентная его криволинейной стенке. В отводе пневмосепарирующего канала 2 установлена регулировочная заслонка 25. Ниже кромки смежной стенки пневмосепарирующего 2 и дополнительного 19 каналов, образуя зазор А, установлена параллельно нижней стенке пневмотранспортирующего канала 4 прямолинейная плоскость 26.

Под замкнутой пневмосистемой расположен решетный стан, состоящий из верхнего и среднего 27, а также нижнего 28 ярусов. В верхнем ярусе размещены колосовые решета Б₁ и Б₂ с приемниками крупных примесей I и дробленого, щуплого и битого зерна IV, а в среднем ярусе установлены сортировальные решета Г₁ и Г₂. Нижний ярус имеет подсевные решета В₁ и В₂ с приемниками мелких примесей II и зерна второго сорта III. Стан подвешен к раме на подвесках и решета колеблются благодаря приводному механизму во взаимопротивоположных направлениях с целью уравновешивания инерционных сил. Для очистки решет под ними установлены колеблющиеся щетки (на чертеже не показаны).

Зерноочистительная машина работает следующим образом. Очищаемый зерновой материал через загрузочное приспособление 9 поступает на направляющую решетку 15, где послойно разрыхляется воздушным потоком, поступающим в камеру 16 через окно 17. Далее послойно разрыхленный зерновой материал поступает в пневмосепарирующий канал 2 первой пневмосепарирующей системы, где равномерно распределяется по его ширине. В пневмосепарирующем канале 2 из зернового материала восходящим воздушным потоком, создаваемым вентилятором 1, выделяются легкие сорные примеси и по пневмотранспортирующему каналу 4 уносятся в отстойную камеру 8, где осаждаются и приспособлением 14 выводятся за пределы машины.

Очищенный от легких примесей воздух из отстойной камеры 8 по воздухоподводящему каналу 6 подается в пневмосепарирующий канал 3 второй пневмосепарирующей системы. Из пневмосепарирующего канала 2 зерно, очищенное от легких примесей, приспособлением 11 подается на решето Б₁, где делится на две примерно равные по массе, но различные по размерам зерен части. Более крупное зерно сходом с решета Б₁ поступает на решето Б₂, где отделяются крупные сорные примеси, которые сходом с решета Б₂ поступают в приемник I и выводятся за пределы машины.

Очищенное более крупное зерно проходом через решето Б₂ по скатной доске поступает на конец решета Г₂. Менее крупное зерно через решето Б₁ подается на сортировальные решета Г₁ и Г₂, через которые проходят мелкое (щуплое) зерно и примеси. Окончательно очищенные семена с решет Г₁ и Г₂ поступают через загрузочное приспособление 10 во второй пневмосепарирующий канал 3. В канале 3 из смеси зерна воздушным потоком выносятся битые и щуплые зерна. Они попадают в отстойную камеру 7, осаждаются в ней и выводятся через приспособление 13 в приемник IV, из которого затем - за пределы машины. Воздушный поток из отстойной камеры 7 с трудноосаждаемыми пылевидными примесями вновь поступает в колесо диаметрального вентилятора 1. При выходе из колеса вентилятора 1 частицы пылевидных примесей под действием центробежных сил обрабатываются к периферии и, двигаясь по спиральному корпусу выхлопного диффузора вентилятора 1, попадают в окно 22, по которому далее под действием нагнетательного потока воздуха поступают в отвод дополнительного канала 19 и вместе с основным потоком воздуха направляются по пневмотранспортирующему каналу 4 в отстойную камеру 8, где и осаждаются. Очищенный воздух от пылевидных примесей по нагнетательному патрубку 5 вентилятора 1 вновь поступает в пневмосепарирующий канал 2 для выполнения последующего технологического процесса.

Очищенное в канале 3 зерно первого сорта выгрузным устройством 12 удаляется за пределы пневмосистемы. Проход через решета Г₁ и Г₂ поступает на подсевные решета B₁ и В₂. Сход с решет B₁ и В₂ представляет собой очищенное зерно второго сорта, которое поступает в приемник III и удаляется за пределы машины. Мелкие примеси (частицы минерального и органического происхождения, мелкие семена сорняков) проходом через решета B₁ и В₂ поступают в приемник II и удаляются за пределы машины.

Поступление исходного зернового материала в машину вначале регулируют заслонкой нории или бункера-питателя. Равномерность распределения зернового материала по ширине машины регулируют изменением усилия поджатия клапана распределительного шнека у загрузочного приспособления 9.

После того, как величина подачи и равномерность распределения по ширине машины установлены, приступают к регулировке воздушного потока в пневмосепарирующих каналах 2 и 3 заслонками 21, 24, 25. Вначале требуемую величину скорости воздуха в пневмосепарирующем канале 3 второй пневмосепарирующей системы устанавливают поворотом заслонки 24. Затем поворотом распределительной заслонки 21 изменяют соотношение воздушного потока поступающего из нагнетательного патрубка 5 вентилятора 1 в первый пневмосепарирующий канал 2 и дополнительный канал 19 таким образом, чтобы установить максимальный вынос легких примесей из канала 2. При этом в отстойную камеру 8 не должны выноситься воздушным потоком зерна основной культуры. В процессе работы дополнительную регулировку скорости воздушного потока в канале 2 производят заслонкой 25.

Для получения высокого качества зерна надо правильно подобрать решета. Подбирают решета для каждой вновь очищаемой партии зернового материала, а контролируют это после пробной очистки зерна, осмотрев выход фракций.

Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является повышение качества очистки зернового материала, быстрота и простота настройки всей зерноочистительной машины на оптимальный режим работы, удобство обслуживания машины.

Литература

1. Патент на изобретение №2104099 РФ, МКИ 6 В 07 В 4/02. Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины / Н.П.Сычугов, В.Е.Саитов, Р.Г.Гатауллин. - №96110770/03; Заявлено 28.05.96 // Изобретения. Полезные модели. - 1998. - №4.

2. Патент на изобретение №2198040 РФ, МКИ 7 В 07 В 4/02, В 02 В 1/02. Зерноочистительная машина / В.Е.Саитов, Р.Г.Гатауллин. - №2000131016/13; Заявлено 13.12.2000 // Изобретения. Полезные модели. - 2003. - №4 - прототип.

Изобретение предназначено для разделения зерновых смесей и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для очистки и сортировки зерна. Зерноочистительная машина включает две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящим каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном, сообщенным с выходным окном отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы, и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы и дополнительно сообщенным с пневмотранспортирующим каналом через дополнительный канал, смежная с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы стенка которого оканчивается напротив нагнетательного патрубка вентилятора распределительной заслонкой, и приспособления для вывода зерна и примесей, а также установленный под пневмосепарирующими системами трехъярусный решетный стан с приемниками разделения продуктов очистки. Спиральный корпус вентилятора сопрягается с нижней стенкой пневмотранспортирующего канала и на месте наибольшего раскрытия имеет окно для сообщения выхлопного диффузора вентилятора с отводом дополнительного канала, а в пневмотранспортирующем канале параллельно его нижней стенке расположена стенка с зазором Δ относительно кромки смежной стенки пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы и дополнительного канала, причем в выходном окне отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы расположена регулировочная заслонка, по форме конгруэнтная его криволинейной стенке. Технический результат - повышение качества очистки зернового материала. 1 ил.

Зерноочистительная машина, включающая две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящим каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном, сообщенным с выходным окном отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы, и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы и дополнительно сообщенным с пневмотранспортирующим каналом через дополнительный канал, смежная с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы стенка которого оканчивается напротив нагнетательного патрубка вентилятора распределительной заслонкой, и приспособления для вывода зерна и примесей, а также установленный под пневмосепарирующими системами трехъярусный решетный стан с приемниками разделения продуктов очистки, отличающаяся тем, что спиральный корпус вентилятора сопрягается с нижней стенкой пневмотранспортирующего канала и на месте наибольшего раскрытия имеет окно для сообщения выхлопного диффузора вентилятора с отводом дополнительного канала, а в пневмотранспортирующем канале параллельно его нижней стенке расположена стенка с зазором Δ относительно кромки смежной стенки пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы и дополнительного канала, причем в выходном окне отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы расположена регулировочная заслонка, по форме конгруэнтная его криволинейной стенке.