ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2023 года по МПК B07B9/00 

Изобретение относится к зерноочистительной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве, мукомольно-элеваторной, комбикормовой промышленности для очистки и сортировки семян зерновых, крупяных, зернобобовых, технических и масличных культур, а также семян трав.

Известна зерноочистительная машина (Патент RU 2267906 С1 МПК A01F 12/44, В07В 4/02 опубликовано 20.01.2006), состоящая из воздушной системы и установленный под ней решетный стан. Воздушная система содержит разделительную и осадочную камеры и имеющий общую смежную стенку с разделительной камерой пневмосепарирующий канал. Для создания воздушного потока в системе имеется вентилятор с регулятором расхода воздуха. Для ввода исходного материала и вывода его фракций из воздушной системы предусмотрены устройства ввода зернового материала и вывода его фракций.

Недостатком машины является низкая эффективность процесса отделения легких примесей, вследствие неравномерности распределения воздушного потока через вентилятор и низкое качество разделения и очистки семян, вследствие неравномерности распределения материала на решетных станах, низкая надежность работы решетных станов и высокие энергозатраты на привод решетных станов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является зерноочистительная машина (Патент RU 2231401 С2 МПК В07В 9/00 опубликовано 27.06.2004), содержащая приемную камеру, устройства вывода отходов и выхода чистого зерна (фракций), канал дорешетной аспирации (первичной очистки) с механизмом регулирования скорости воздуха, канал послерешетной аспирации (вторичной очистки), соединенные с осадочной камерой со шнеками вывода легких примесей, два решетных стана (верхний и нижний) с поддонами, диаметральный вентилятор.

Недостатком известной машины является низкая эффективность процесса отделения легких примесей, вследствие неравномерности распределения воздушного потока по периметру диаметрального вентилятора. Так максимальный воздушный поток будет проходить из канала вторичной очистки, так как он расположен ближе к вентилятору, при этом воздушный поток из канала первичной очистки будет гораздо ниже. В результате чего эффективность первичной очистки снижается.

Использование в данной машине устройства ввода зерновой смеси с питающим валиком в приемной камере не позволяет при постоянной частоте вращения валика обеспечить достаточно равномерное распределение вертикально поступающего материала с разными в толщине слоя размерами и скоростями частиц по ширине пневмосепарирующего канала первичной очистки, что также снижает эффективность процесса очистки легких примесей.

Крепление решетных станов к раме зерноочистительной машине на простых подвесах не обеспечивает эффективного упругого соединения решетных станов и рамы машины, и стабилизации поперечной устойчивости решетных станов, что приводит к низкой надежности работы решетных станов и повышенным энергозатратам на их привод.

При колебательном движении решетных станов возникают повышенные нагрузки на приводной вал, кроме того при неравномерном распределении зерна на решетном стане возникает дисбаланс, который приводит к перекосам и изгибам приводного вала, что снижает надежность и долговечность механизма привода решетных станов.

Использование цельных фракционных решет в решетных станах не позволяет осуществить быструю перенастройку зерноочистительной машины на другой вид зерна. Для перенастройки машины на другой вид зерна требуется проведение длительных работ по съемке решетных станов и установке решет с нужным размером ячеек, что не позволяет сделать зерноочистительную машину универсальной под любой вид зерна.

Техническая задача изобретения заключается в повышении эффективности разделения и очистки зерна, увеличении надежности и срока службы решетных станов, снижении расхода энергии на процесс сепарирования зерна и обеспечении универсальности машины при работе с различными семенами и зерновыми культурами.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в зерноочистительном сепараторе, включающем установленные на раме пневмосепарирующие каналы первичной и вторичной очистки, осадочную камеру, диаметральный вентилятор, шнеки вывода примесей, приемную камеру с питателем, устройства для вывода фракций, верхний и нижний решетные станы, новым является то, что осадочная камера разделена стенкой выполненной в виде сегмента огибающего диаметральный вентилятор, причем расстояние между сегментной стенкой и диаметральным вентилятором выполнено увеличивающимся от входа воздушного потока из пневмосепарирующего канала вторичной очистки к входу воздушного потока из пневмосепарирующего канала первичной очистки с возможностью обеспечения подачи равномерного потока воздуха в диаметральный вентилятор между ним и сегментной стенкой.

В зерноочистительном сепараторе приемная камера снабжена распределителем зерна, установленным под загрузочным патрубком поперек камеры, и имеющим в поперечном сечении треугольник, причем угол при вершине треугольника определяется углом естественного откоса зернового материала, а вдоль нижней части бункера установлен распределительный клапан.

В зерноочистительном сепараторе решетные станы крепятся к раме зерноочистительного сепаратора с помощью независимых торсионных подвесок посредством сайлентблоков.

В зерноочистительном сепараторе приводной вал решетных станов с обеих сторон соединен через сайлентблоки с тягами верхнего и нижнего решетных станов через подшипниковые узлы с самоцентрирующимися плавающими роликовыми подшипниками с периодическим смазыванием при помощи шприца.

В зерноочистительном сепараторе решета выполнены в виде съемных кассет, устанавливаемых в рамы решетных станов.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности разделения и очистки зерна, увеличении надежности и срока службы решетных станов, снижении расхода энергии на процесс сепарирования зерна и обеспечении универсальности машины при работе с различными семенами и зерновыми культурами.

На фиг. 1 представлено объемное изображение зерноочистительного сепаратора; на фиг. 2 - схема движения фракций в процессе разделения и очистки; на фиг. 3 - аспирационная система зерноочистительного сепаратора в разрезе; на фиг. 4 - объемное изображение приемной камеры с распределителем зерна и распределительным клапаном; на фиг. 5 - торсионная подвеска с сайлентблоком; на фиг. 6 - приводной вал решетных станов; на фиг. 7 - объемное изображение вида А приводного вала решетных станов; на фиг. 8 - съемные кассеты решетных станов.

Зерноочистительный сепаратор содержит раму 1 с установленными на ней верхним 2 и нижним 3 решетными станами, состоящими из рам 4 внутри которых установлены съемные кассеты 5, осадочную камеру 6 разделенную стенкой 7, выполненой в виде сегмента огибающего диаметральный вентилятор 8, пневмосепарирующие каналы первичной 9 и вторичной очистки 10. Внутри осадочной камеры 6 расположены шнеки вывода примесей 11. Под загрузочным патрубком 12 установлена приемная камера 13, снабженная распределителем зерна 14 и распределительным клапаном 15. Пневмосепарирующие каналы первичной 9 и вторичной очистки 10 соединены через диаметральный вентилятор 8 и выхлопной патрубок 16 с циклоном 17. Верхний 2 и нижний 3 решетные станы прикреплены к раме 1 зерноочистительного сепаратора с помощью независимых торсионных подвесок 18 посредством сайлентблоков 19. Привод решетных станов осуществляется от электродвигателя 20 через приводной вал 21, соединенный посредством тяг 22 с верхним 2 и нижним 3 решетными станами. Тяги 22 соединены с приводным валом 22 с обеих сторон через подшипниковые узлы 23 с самоцентрирующимися плавающими роликовыми подшипниками с периодическим смазыванием при помощи шприца и закреплены к верхнему 2 и нижнего 3 решетных посредством сайлентблоков 24.

Зерноочистительный сепаратор работает следующим образом.

Исходный зерновой материал через загрузочный патрубок 12 поступает в приемную камеру 13, где с помощью распределителя зерна 14 и распределительного клапана 15 распределяется по ширине пневмосепарирующего канала первичной очистки 9. В пневмосепарирующем канале первичной очистки 9 поток воздуха, создаваемый диаметральным вентилятором 8, собирает и выносит в осадочную камеру 6 пыль, легкие примеси, и недоброкачественные семена. Разделительная стенка 7, выполненная в виде сегмента огибающего диаметральный вентилятор 8 установлена таким образом, что расстояние между сегментной стенкой 7 и диаметральным вентилятором 8 увеличивается от входа воздушного потока из пневмосепарирующего канала вторичной очистки 10 к входу воздушного потока из пневмосепарирующего канала первичной очистки 9, тем самым обеспечивая возможность равномерной подачи потока воздуха в диаметральный вентилятор между ним и сегментной стенкой и создавая равномерные воздушные потоки в каналах первичной и вторичной очистки повышая при этом эффективность процесса. Легкие примеси и пыль осаждаются в осадочной камере 6 и шнеками 11, расположенными в нижней части осадочной камеры, удаляются из зерноочистительного сепаратора. Воздушный поток из осадочной камеры 6 всасывается диаметральным вентилятором 8 и через выхлопной патрубок 16 нагнетается в циклон 17, где отделяются легкие примеси и пыль, а очищенный воздух направляется в атмосферу.

Прошедший предварительную воздушную очитку зерновой материал поступает на верхний 2 и нижний 3 решетные станы, колеблющиеся навстречу друг другу. Независимые торсионные подвески 18, прикрепленные посредством сайлентблоков 19 к решетным станам, обеспечивают стабилизацию поперечной устойчивости решетных станов и выполняют функцию демпфера. Колебательные движения решетных станов осуществляются с помощью электродвигателя 20 через приводной вал 21 соединенный посредством тяг 22 с верхним 2 и нижним 3 решетными станами. Подшипниковые узлы 23, снабженные самоцентрирующимися плавающими роликовыми подшипниками, позволяют уменьшить нагрузки на приводной вал 21, а также исключить перекосы и изгибы приводного вала при колебательных движениях решетных станов и неравномерном распределении зерна на них. Каждый решетный стан содержит в себе две решетные плоскости: верхняя решетная плоскость отделяет крупные примеси, нижняя фуражное зерно. В каждой раме 4 решетной плоскости установлены съемные кассеты 5, размеры отверстий которых ограничиваются потерями полноценного зерна в отходы. Благодаря небольшим и унифицированным размерам кассет 5 они легко заменяются на кассеты с нужным размером ячеек тем самым обеспечивая универсальность зерноочистительного сепаратора под различные виды зернового материала.

Очищенный от крупных и мелких примесей зерновой материал сходом по решетной плоскости попадает на скаты, откуда подается в пневомсепарирующий канал вторичной очистки 10. В расположенном за решетными станами пневомсепарирующем канале вторичной очистки 10 выделяются из зернового материала и выносятся в осадочную камеру 6 оставшиеся частицы, которые отличаются от семян большей парусностью.

После обработки зернового материала в зерноочистительном сепараторе при поточной технологии образуется четыре фракции: очищенная культура (семенной материал или продовольственное зерно), фуражное зерно, мелкие (легковесные) примеси, крупные примеси. Выходящие из сепаратора чистые семена могут быть направлены на дальнейшую обработку.

Таким образом, предлагаемый зерноочистительный сепаратор позволит повысить эффективность разделения и очистки зерна за счет равномерного распределения воздушных потоков пневмосепарирующих каналов первичной и вторичной очистки посредством сегментной стенки огибающей диаметральный вентилятор, а также за счет равномерного распределения материала по ширине пневмосепарирующего канала первичной очистки посредством распределителя зерна и распределительного клапана, установленных в приемной камере; увеличить надежность и срок службы решетных станов, снизить расход энергии на процесс сепарирования зерна за счет крепления решетных станов на независимых торсионных подвесках и соединения приводного вала с тягами решетных станов через подшипниковые узлы с самоцентрирующимися плавающими роликовыми подшипниками, а также обеспечить универсальность машины при работе с различными семенами и зерновыми культурами за счет выполнения решет в виде быстросъемных кассет.

Предложенное изобретение относится к зерноочистительной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве, мукомольно-элеваторной, комбикормовой промышленности для очистки и сортировки семян зерновых, крупяных, зернобобовых, технических и масличных культур, а также семян трав. Зерноочистительный сепаратор включает установленные на раме пневмосепарирующие каналы первичной и вторичной очистки, осадочную камеру, диаметральный вентилятор, шнеки вывода примесей, приемную камеру с питателем, устройства для вывода фракций, верхний и нижний решетные станы. Осадочная камера разделена стенкой, выполненной в виде сегмента, огибающего диаметральный вентилятор. Расстояние между сегментной стенкой и диаметральным вентилятором выполнено увеличивающимся от входа воздушного потока из пневмосепарирующего канала вторичной очистки к входу воздушного потока из пневмосепарирующего канала первичной очистки с возможностью обеспечения подачи равномерного потока воздуха в диаметральный вентилятор между ним и сегментной стенкой. Технический результат - повышение эффективности разделения и очистки зерна, увеличение надежности и срока службы решетных станов, снижение расхода энергии на процесс сепарирования зерна, а также обеспечение универсальности машины при работе с различными семенами и зерновыми культурами. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Зерноочистительный сепаратор, включающий установленные на раме пневмосепарирующие каналы первичной и вторичной очистки, осадочную камеру, диаметральный вентилятор, шнеки вывода примесей, приемную камеру с питателем, устройства для вывода фракций, верхний и нижний решетные станы, отличающийся тем, что осадочная камера разделена стенкой, выполненной в виде сегмента, огибающего диаметральный вентилятор, причем расстояние между сегментной стенкой и диаметральным вентилятором выполнено увеличивающимся от входа воздушного потока из пневмосепарирующего канала вторичной очистки к входу воздушного потока из пневмосепарирующего канала первичной очистки с возможностью обеспечения подачи равномерного потока воздуха в диаметральный вентилятор между ним и сегментной стенкой.

2. Зерноочистительный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что приемная камера снабжена распределителем зерна, установленным под загрузочным патрубком поперек камеры и имеющим в поперечном сечении треугольник, причем угол при вершине треугольника определяется углом естественного откоса зернового материала, а вдоль нижней части бункера установлен распределительный клапан.

3. Зерноочистительный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что решетные станы крепятся к раме зерноочистительного сепаратора с помощью независимых торсионных подвесок посредством сайлентблоков.

4. Зерноочистительный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что приводной вал решетных станов с обеих сторон соединен через сайлентблоки с тягами верхнего и нижнего решетных станов через подшипниковые узлы с самоцентрирующимися плавающими роликовыми подшипниками с периодическим смазыванием при помощи шприца.

5. Зерноочистительный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что решета выполнены в виде съемных кассет, устанавливаемых в рамы решетных станов.