РОТАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2008 года по МПК A01B43/00 A01G23/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к сепарирующим устройствам машин для отделения почвы от камней, и может быть использовано для отделения грунта от пней, а также для грохочения сыпучих материалов в других отраслях народного хозяйства.

Известно сепарирующее устройство, состоящее из ряда параллельных валов с установленными на них встык эллипсовидными дисками.

Недостатком данного устройства является накручивание растительных остатков на валы сепаратора, вследствие этого происходит уменьшение сепарационных «просветов», что приводит к прекращению процесса сепарации (А.С. №547191, А01G 23/06, 1977 г.).

Наиболее близким техническим решением является сепарирующее устройство, состоящее из ряда параллельных валов с закрепленными на них перекрывающимися и смежено расположенными дисками с дугообразной формой со ступицами, которые размещены напротив торца каждого диска с зазором к последнему и имеют форму, подобную диску. Такое выполнение устройства обеспечивает предупреждение процесса накручивания растительности на валы и диски. Кроме того, постоянство зазора между торцом диска и ступицей при синхронном вращении валов предотвращает заклинивание сепарируемого материала. (RU №2038735, А01D 33/08, А01В 43/00, Б.И. №19, 1995 г.)

Основным недостатком данного устройства является невысокая степень сепарации из-за недостаточно эффективного ударного воздействия дисков на сепарирующую смесь. Это объясняется тем, что ударное воздействие на материал со стороны дисков осуществляется как бы по касательной линии с «проскальзованием» вследствие выполнения торцевой поверхности дисков в виде дугообразной формы.

Задачей предлагаемого изобретения является интенсификация процесса сепарации и повышение надежности работы.

Техническим результатом изобретения является придание материалу дополнительных ударных воздействий со стороны дугообразной поверхности дисков и предотвращение заклинивания твердых включений между диском и ступицей.

Поставленная задача достигается тем, что в ротационном сепараторе, включающем ряд параллельных валов с закрепленными на них перекрывающимися и смежено расположенными дисками дугообразной формы со ступицами, которые размещены напротив торца каждого диска с зазором к последнему и имеют форму, подобную диску, дугообразная поверхность дисков выполнена зубчатой, а торцевая поверхность каждой ступицы выполнена из эластичного материала, толщина которого определяется по формуле t≥h+z, где t - толщина эластичного материала; h - высота зуба диска с дугообразным контуром; z - толщина эластичного материала при максимально допустимой его деформации.

Вследствие этого на сепарируемую массу производится ударное воздействие со стороны дисков как с большой амплитудой (разница наибольшего и наименьшего радиусов описанной окружности относительно центра вращения диска), так и с малой амплитудой (высота зуба диска дугообразной поверхности контура). Выполнение же поверхности ступицы из эластичного материала предотвращает заклинивание твердых включений (мелких камней и древесины) между диском и ступицей, что повышает надежность работы устройства.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен ротационный сепаратор, вид сверху; на фиг.2 - сечение А-А (увеличенное) на фиг.1, на фиг.3 - последовательность работы устройства.

Ротационный сепаратор состоит из рамы 1, на которой последовательно установлены параллельные валы 2 с закрепленными на них перекрывающимися и смежено расположенными дисками 3 дугообразной формы (например, круглыми с эксцентриситетом ε), причем дугообразная поверхность выполнена зубчатой. На боковой поверхности каждого диска 3 установлена ступица 4, имеющая форму, подобную дугообразному контуру диска 3. Перекрывающиеся диски 3 приближены друг к другу так, что ступицы 4 дисков 3 каждого вала 2 размещены напротив торцов смежных дисков 3 с зазором к последним. При этом торцевая поверхность ступиц 4 выполнена из эластичного материала 5 (например, резины), толщина которого превышает высоту зубьев дисков 3 и равна t≥h+z, где t - толщина эластичного материала; h - высота зуба диска с дугообразным контуром; z - толщина эластичного материала при максимально допустимой его деформации.

Ротационный сепаратор работает следующим образом.

Сортируемый материал поступает на синхронно вращающиеся в одном направлении валы 2 с рабочего органа, например с пластинчатого питателя (не показан). Диски 3 с дугообразной формой, вращаясь, постоянно подхватывают куски материала зубчатыми гранями и подбрасывают их над просеивающей поверхностью, перемещая их по направлению вращения дисков 3. При этом происходит одновременное сочетание ударного воздействия с большой амплитудой (разница наибольшего R_max и наименьшего R_min радиусов описанной окружности относительно центра вращения m.О диска 3) и малой амплитуды (высота зуба диска h). Таким образом, происходит интенсивное перемешивание материала, распределение по всей рабочей поверхности и разрушение почвенных комков. При этом куски материала, размер которых меньше, чем расстояние между дисками 3, проваливаются в промежутки между дисками 3. Одновременно мелкие камни, попавшие в промежуток между зубчатым диском 3 и эластичной торцевой поверхностью 5 ступицы 4, будут вдавливаться зубьями диска 3 в эластичную торцевую поверхность 5 на величину выступа зуба h, деформируя эластичную поверхность 5. После прохождения вершины зуба диска 3 эластичный материал 5 ступицы 4 вследствие своих упругих свойств принимает исходное положение, выбрасывая при этом камень из промежутка. Это позволяет исключить заклинивание камня между диском 3 и ступицей 4, повышая тем самым надежность работы устройства.

Выполнение дугообразной поверхности дисков зубчатой и торцевой поверхности ступицы из эластичного материала позволяет интенсифицировать процесс сепарации материала за счет одновременного сочетания ударного воздействия с большой и малой амплитудой на разделяемую смесь и полностью исключить заклинивание камней между диском и ступицей, что, в свою очередь, позволит повысить надежность и производительность работы устройства.

Ротационный сепаратор в настоящее время находится на стадии технического предложения.

Сепаратор относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к сепарирующим устройствам машин для отделения почвы от камней, и может быть использован для отделения грунта от пней, а также для грохочения сыпучих материалов в других отраслях народного хозяйства. Сепаратор содержит ряд параллельных валов с закрепленными на них перекрывающимися и смежено расположенными дисками дугообразной формы со ступицами, которые размещены напротив торца каждого диска с зазором к последнему и имеют форму, подобную диску. Дугообразная поверхность дисков выполнена зубчатой. Торцевая поверхность ступиц выполнена из эластичного материала, толщина которого определяется по формуле: t≥h+z, где t - толщина эластичного материала; h - высота зуба диска с дугообразным контуром; z - толщина эластичного материала при максимально допустимой его деформации. Интенсифицируется процесс сепарации и повышается надежность работы. 3 ил.

Ротационный сепаратор, включающий ряд параллельных валов с закрепленными на них перекрывающимися и смежно расположенными дисками дугообразной формы со ступицами, которые размещены напротив торца каждого диска с зазором к последнему и имеют форму подобную диску, отличающийся тем, что дугообразная поверхность дисков выполнена зубчатой, при этом торцевая поверхность ступиц выполнена из эластичного материала, толщина которого определяется по формуле:

t≥h+z,

где t - толщина эластичного материала;

h - высота зуба диска с дугообразным контуром;

z - толщина эластичного материала при максимально допустимой его деформации.