ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2008 года по МПК A01F12/44 

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

Известна зерноочистительная машина (см. авторское свидетельство СССР № 511907, А01F 12/44, 1976), содержащая установленные на подвесках четыре кассеты решет, соединенных попарно в станы. Стан двух внутренних кассет расположен внутри стана двух наружных кассет, имеются эксцентриковый и кривошипно-шатунные механизмы привода решет и щеток.

Устройство-аналог не имеет конструктивно-кинематических факторов, ограничивающих производительность, однако, недостатком устройства-аналога является его недостаточная динамическая уравновешенность, которая состоит в том, что усилия от эксцентрикового вала, передаваемые шатунами решетным станам, проходят не через центры масс станов, а для их привода используется приводной вал с одной парой эксцентриков и двуплечий рычаг. Усилия от эксцентрикового вала, передаваемые шатунами решетным станам, проходящие не через центр масс станов, создают динамическую неуравновешенность машины от моментов сил инерции решетных станов. Помимо того, эксцентриковый вал с одной парой эксцентриков создает знакопеременные усилия на своей опоре, которые передаются на раму и так же создают динамическую неуравновешенность машины. Причем все решетные станы установлены на подвесках, а при движении по окружности с радиусом, равным длине подвесок, станы создают вертикальную динамическую нагрузку от действий, возникающих при этом центробежных сил, что тоже вызывает динамическую неуравновешенность машины.

Известен также решетный стан зерноочистительной машины (см. авторское свидетельство СССР № 635921, А01F 12/44, 1978), содержащий неподвижный корпус, в котором установлены на опорных роликах четыре ряда подвижных решет и эксцентриковый вал с двумя эксцентриками. Для динамического самоуравновешивания верхние и нижние, а также средние решета попарно соединены в подвижные решетные станы с образованием равных суммарных масс, а применение эксцентрикового вала с эксцентриками, расположенными относительно друг друга под углом 180° исключает знакопеременные силы на опорах эксцентрикового вала.

Данный прототип имеет большую динамическую уравновешенность, чем устройство-аналог, так как места крепления шатунов к решетным станам расположены на линии, проходящей через ось эксцентрикового вала и центры масс решетных станов.

Однако недостатком устройства-прототипа является его низкая производительность, так как решета, установленные на роликах и совершающие плоскопараллельные колебания, не дают требуемого качества сепарирования на высокой производительности из-за того, что на них не происходит встряхивание и разрыхление и тем самым самосортирование зерна в слое сепарируемого материала, являющееся обязательным условием при высокой производительности сепарирования, так как только в процессе самосортирования выделяемые частицы могут переместиться из верхних слоев в нижние и просеяться через решето.

Задача изобретения - повышение производительности и более полное динамическое уравновешивание зерноочистительной машины.

Данная задача решена тем, что предложенная зерноочистительная машина, как и ее прототип, включает эксцентриковый вал с двумя эксцентриками с углом 180° между ними, шатуны и четыре кассеты решет, соединенных попарно в станы, при этом стан двух внутренних кассет расположен внутри стана двух наружных кассет, причем места крепления шатунов к решетным станам расположены на линии, проходящей через ось эксцентрикового вала и центры масс решетных станов, а масса стана внутренних кассет равна массе стана наружных кассет.

Однако в отличие от прототипа машина снабжена подвесками и стойками, при этом один решетный стан установлен на подвесках, а другой, на стойках, причем рабочая длина подвесок равна рабочей длине стоек, а решетные станы собраны таким образом, что их центры масс находятся в одной точке.

Суть заявленного устройства поясняется чертежом. На чертеже схематично изображена предлагаемая машина.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - нижняя кассета решет наружного решетного стана; 2 - нижняя кассета решет внутреннего решетного стана; 3 - верхняя кассета решет внутреннего решетного стана; 4 - перемычка внутренних кассет; 5 - верхняя кассета решет наружного решетного стана; 6 - перемычка наружных кассет; 7 - подвеска; 8 - перемычка наружных кассет; 9 - перемычка внутренних кассет; 10 - подвеска; 11 - рама машины; 12 - перемычка наружных кассет; 13 - перемычка внутренних кассет; 14 - шатун внутренних кассет; 15 - эксцентрик вала привода решетного стана внутренних кассет; 16 - эксцентриковый вал; 17 - эксцентрик вала привода решетного стана наружных кассет; 18 - опора эксцентрикового вала; 19 - шатун наружных кассет; 20, 21 - стойки; ω - направление вращения эксцентрикового вала; О-О - линия; α - угол установки решетных станов к горизонту; C₁ - место крепления шатуна к перемычке стана внутренних кассет; С₂ - место крепления шатуна к перемычке стана наружных кассет; Ц₁ - центр масс стана внутренних кассет; Ц₂ - центр масс стана наружных кассет; Ц - центр масс обеих станов; Р₁, Р₂ - центробежные силы.

Машина содержит равные по массе четыре кассеты решет 1, 2, 3, 5, которые соединены перемычками 4, 9, 13 в стан внутренних кассет с центром масс в точке Ц₁, а перемычками 6, 8, 12 в стан наружных кассет с центром масс Ц₂. Станы собирают так, что центр масс стана наружных кассет Ц₂ совпадает с центром масс стана внутренних кассет Ц₁ и с центром масс обеих станов Ц. Для создания противофазных колебаний решетных станов на раме имеется эксцентриковый вал 16 с двумя опорами. На чертеже показана только одна опора 18. Каждый стан через свою пару шатунов и свою пару эксцентриков связан с эксцентриковым валом, а угол между парой эксцентриков наружного стана и парой эксцентриков внутреннего стана составляет 180°. На чертеже показан только один шатун 14 и один эксцентрик 15 стана внутренних кассет и один шатун 19 и один эксцентрик 17 стана наружных кассет, находящиеся с одной стороны решетных станов. Шатуны и эксцентрики, находящиеся на другой стороне решетных станов, на чертеже не показаны. Шатуны прикреплены к решетным станам в точках C₁ и С₂ (точки присоединения шатунов с другой стороны решетных станов на чертеже не показаны), находящихся на линии О-О, проходящей через ось эксцентрикового вала 16 и через центр масс решетных станов Ц. Решетные станы прикреплены к раме 11 подвесками 7, 10 и стойками 20, 21 и установлены под углом α к горизонту.

Машина работает следующим образом.

От электродвигателя (на чертеже не показан) вращение передается на эксцентриковый вал 16, а от него с помощью двух пар эксцентриков и двух пар шатунов движение передается станам внутренних и наружных кассет и они совершают противофазные колебания. Обрабатываемый материал (на чертеже не показан) подается на решетные станы, совершающие колебания с частотой ω, по которым за счет колебаний и наклона он движется и в решетных кассетах делится на фракции.

Повышение производительности и более полное динамическое уравновешивание зерноочистительной машины достигается за счет того, что она снабжена подвесками и стойками, при этом один решетный стан установлен на подвесках, а другой на стойках, а решетные станы собраны таким образом, что их центры масс находятся в одной точке, причем рабочая длина подвесок равна рабочей длине стоек. Такое исполнение машины обеспечивает повышение производительности за счет применения подвесок и стоек, которые вынуждают решета встряхивать и разрыхлять и тем самым осуществлять самосортирование зерна в слое сепарируемого материала, а более полное динамическое уравновешивание машины достигается за счет взаимоуравновешивания центробежных сил от движения решетного стана по дуге окружности с радиусом, равным длине подвески, и центробежной силы от движения другого решетного стана по дуге окружности с радиусом, равным длине стойки, так как центробежные силы от равных по массе станов на подвесках и стойках, движущихся с равными угловыми скоростями и совершающих противофазные колебания, равны по величине, приложены в центре масс обеих станов Ц, т.е. в одной точке, и направлены навстречу друг к другу. Центробежная сила от стана, совершающего противофазные колебания, на подвесках Р₂ приложена в центре масс стана Ц₂ и направлена вниз, а центробежная сила P₁ от стана, совершающего противофазные колебания на стойках, приложена в центре масс стана Ц₁ и направлена вверх. Поэтому силы P₁ и Р₂ взаимно уравновешивают друг друга.

Таким образом, заявленное техническое решение обеспечивает технический результат, указанный в задаче изобретения.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в устройствах для послеуборочной обработки зерновых культур. Зерноочистительная машина включает эксцентриковый вал с двумя парами эксцентриков с углом 180° между ними, четыре кассеты решет и шатуны. Кассеты решет соединены попарно в станы. Масса стана внутренних кассет равна массе стана наружных кассет, а их центры масс находятся в одной точке. Один решетный стан установлен на подвесках, а другой на стойках. Рабочая длина подвесок равна рабочей длине стоек. Конструкция зерноочистительной машины обеспечивает ее более полное динамическое уравновешивание. 1 ил.

Зерноочистительная машина, содержащая эксцентриковый вал с двумя парами эксцентриков с углом 180° между ними, шатуны, четыре кассеты решет, соединенных попарно в станы, причем места крепления шатунов к решетным станам расположены на линии, проходящей через ось эксцентрикового вала и центры масс решетных станов, а масса стана внутренних кассет равна массе стана наружных кассет, отличающаяся тем, что она снабжена подвесками и стойками, при этом один решетный стан установлен на подвесках, а другой - на стойках, причем рабочая длина подвесок равна рабочей длине стоек, а решетные станы собраны таким образом, что их центры масс находятся в одной точке.