Пневмосистема зерноочистительной машины Российский патент 2025 года по МПК B07B4/00 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для очистки зерновых материалов от лёгких примесей.

Известна пневмосистема зерноочистительной машины, содержащая пневмосепарирующие каналы дорешётной и послерешётной сепарации с устройствами ввода очищаемого материала и воздухоотводящими каналами, снабжёнными дроссельными заслонками, радиальный вентилятор, входное отверстие которого сообщено с воздухоотводящими каналами посредством всасывающей камеры, а выходной патрубок - с помощью воздуховода с циклоном, загрузочное устройство исходного материала, устройства вывода очищенного зерна и отходов (Сычугов Н.П., Сычугов Ю.В., Исупов В.И. Машины, агрегаты и комплексы послеуборочной обработки зерна и семян трав / Под ред. Н.П. Сычугова. Киров: изд-во ООО "ВЕСИ", 2015. - С. 91-94). В данной пневмосистеме зерновой материал обрабатывается дважды - до и после решет, что повышает качество очистки.

Недостатки данной пневмосистемы заключаются в том, что при работе в режиме первичной очистки возрастают выше нормативных значений потери полноценного и фуражного зерна в неиспользуемые отходы (циклон), а также увеличивается износ лопаток колеса радиального вентилятора.

Наиболее близкой по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является пневмосистема зерноочистительной машины, содержащая пневмосепарирующие каналы дорешётной и послерешётной сепарации с устройствами ввода очищаемого материала и воздухоотводящими каналами, снабжёнными дроссельными заслонками, радиальный вентилятор, входное отверстие которого сообщено с воздухоотводящими каналами посредством всасывающей камеры, а выходной патрубок - с помощью воздуховода с циклоном, загрузочное устройство исходного материала, устройства вывода очищенного зерна и отходов, при этом пневмосепарирующий канал послерешетной сепарации со стороны его отвода снабжен расширительной камерой с поворотной крышкой и устройством вывода фуражного зерна, причём поворотная крышка шарнирно установлена на кромке стенки расширительной камеры и при закрытом положении одновременно является внутренней стенкой отвода (патент РФ №2735076, МКИ⁷ B07B 4/00. Пневмосистема зерноочистительной машины. / Бурков А.И., Глушков А.Л., Лазыкин В.А. №2020110940; Заявл. 16.03.2020. // Опубл. 28.10.2020. Бюл. № 31 - прототип).

Наличие расширительной камеры с поворотной крышкой позволяет эффективно работать не только в режиме предварительной очистки (при закрытой крышке), но и в режиме первичной очистки (при открытой крышке) - улавливать из потока воздуха случайно выделенные частицы фуражного и полноценного зерна.

Недостаток данной пневмосистемы заключается в том, что при работе в режиме вторичной очистки скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале увеличивается до значений максимальной скорости витания частиц фуражного зерна, при этом условия их осаждения в расширительной камере ухудшаются, и они перемещаются вместе с легкими примесями в отходы.

Задача, которую необходимо решить, заключается в расширении технологических возможностей пневмосистемы - возможности эффективной работы как в режиме предварительной и первичной очистки, так и вторичной очистки при допустимых потерях фуражного зерна в отходы и небольшом гидравлическом сопротивлении расширительной камеры.

Поставленная задача решена с помощью пневмосистемы зерноочистительной машины, содержащей пневмосепарирующие каналы дорешётной и послерешётной сепарации с устройствами ввода очищаемого материала и воздухоотводящими каналами, снабжёнными дроссельными заслонками, радиальный вентилятор, входное отверстие которого сообщено с воздухоотводящими каналами посредством всасывающей камеры, а выходной патрубок - с помощью воздуховода с циклоном, загрузочное устройство исходного материала, устройства вывода очищенного зерна и отходов, пневмосепарирующий канал послерешетной сепарации со стороны его отвода оборудован расширительной камерой с устройством вывода фуражного зерна и сообщен с ней входным окном, при этом расширительная камера снабжена криволинейной отражательной перегородкой, верхний конец которой примыкает к наружной стенке отвода пневмосепарирующего канала, а нижний образует со стенкой камеры выходное окно глубиной, равной 0,4…0,5 её длины, и расположен выше кромки входного окна на расстоянии, равном не менее двух его глубин, длина расширительной камеры составляет 4…5 глубин входного окна, глубина камеры - 1,0…1,2 длины камеры, глубина входного окна равна глубине пневмосепарирующего канала.

Наличие расширительной камеры с криволинейной отражательной перегородкой при оптимальном соотношении конструктивных параметров позволяет пневмосистеме эффективно работать на всех режимах (предварительной, первичной и вторичной очистки) - улавливать из потока воздуха выделенные частицы фуражного зерна при небольшом гидравлическом сопротивлении.

На фигуре 1 представлена схема пневмосистемы универсальной зерноочистительной машины, на фигуре 2 - схема расширительной камеры.

Пневмосистема зерноочистительной машины содержит пневмосепарирующие каналы 1 и 2 дорешётной и послерешётной сепарации с устройствами ввода 3 и 4 очищаемого материала и воздухоотводящими каналами 5 и 6, радиальный вентилятор 7 с входным отверстием 8 и выходным патрубком 9, всасывающую камеру 10, расширительную камеру 11 с криволинейной отражательной перегородкой 12, циклон 13, воздуховод 14, загрузочное устройство 15 исходного материала, устройства 16, 17, 18 и 19 вывода очищенного, фуражного зерна и отходов. В воздухоотводящих каналах 5 и 6 установлены дроссельные заслонки 20 и 21. Расширительная камера 11 примыкает к пневмосепарирующему каналу 2 послерешетной сепарации со стороны его отвода 22. Криволинейная отражательная перегородка 12 радиусом R_п расположена внутри расширительной камеры 11, её верхний конец примыкает к наружной стенке отвода 22 радиусом R, а нижний образует со стенкой камеры выходное окно 23 глубиной H_вых и расположен выше кромки входного окна 24 на расстоянии H_п, равном не менее двух его глубин H_вх. Глубина H_вых выходного окна 23 составляет 0,4…0,5 длины L_РК расширительной камеры. Длина L_РК расширительной камеры 11 составляет 4…5 глубин H_вх входного окна 24, её глубина H_РК - 1,0…1,2 длины L_РК камеры. Глубина H_вх входного окна 24 равна глубине h_ПСК пневмосепарирующего канала 2.

Пневмосистема зерноочистительной машины работает следующим образом.

Исходный материал загрузочным устройством 15 равномерно распределяется по ширине пневмосистемы и под действием силы тяжести падает в устройство 3, с помощью которого подаётся в пневмосепарирующий канал 1 дорешётной сепарации. Воздушный поток, создаваемый радиальным вентилятором 7, продувает зерновой материал и удаляет из него лёгкие примеси и пыль, которые по воздухоотводящему каналу 5 поступают во всасывающую камеру 10. После очистки в канале 1 зерновой материал через выходное устройство 16 поступает на решётный стан (на чертеже не показан), где выделяются крупные и мелкие примеси, отличающиеся от основной культуры по ширине и толщине, а затем устройством 4 направляется в пневмосепарирующий канал 2 послерешётной сепарации на повторную продувку.

При предварительной и первичной очистке лёгкие примеси и пыль воздушным потоком поднимаются вверх пневмосепарирующего канала 2, через входное окно 24 поступают в расширительную камеру 11, благодаря наличию криволинейной отражательной перегородки 12 совершают V-образное движение и через выходное окно 23 и воздухоотводящий канал 6 транспортируются во всасывающую камеру 10. Случайно выделенные щуплые, дробленые, мелкие зерна (фуражное зерно) под действием силы тяжести и инерции осаждаются на дно камеры 11 и устройством 18 выводятся из пневмосистемы во фракцию отходов, выделенных на решетном стане.

При вторичной очистке скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале 2 устанавливается выше, чем при предварительной и первичной очистке. Из зернового материала помимо легких примесей и пыли выносятся щуплые, дробленые, мелкие зерна (фуражное зерно) и случайно выделенные полноценные зерновки основной культуры, которые, попадая в расширительную камеру 11, осаждаются в ней. Затем устройством 18 выводятся из пневмосистемы и объединяются с фуражной фракцией, выделенной на решетном стане. Легкие примеси и пыль (отходы) транспортируются по каналу 6 во всасывающую камеру 10.

Воздушный поток с лёгкими примесями и пылью из всасывающей камеры 10 поступает во входное отверстие 8 вентилятора 7 и через выходной патрубок 9 по воздуховоду 14 подаётся в циклон 13. Лёгкие примеси и пыль осаждаются и устройством 19 выводятся наружу, а отработанный и очищенный воздух удаляется из циклона 13 в атмосферу.

Окончательно очищенный материал выводится из пневмосистемы через устройство 17.

Регулирование скорости воздушного потока в пневмосепарирующих каналах 1 и 2 для создания оптимальных условий сепарации в соответствии с режимом работы пневмосистемы осуществляется дроссельными заслонками 20 и 21. При этом дополнительной настройки конструктивных параметров расширительной камеры не требуется.

Подачу материала в пневмосистему регулируют загрузочными механизмами технологической линии.

Экспериментальными исследованиями, проведенными на модели второго пневмосепарирующего канала с расширительной камерой (фиг. 2), выполненной шириной 0,3 м и в натуральную величину в продольно-вертикальной плоскости (длина камеры L_РК = 0,5 м = 5 H_вх; глубина камеры H_РК = 0,6 м = 1,2 L_РК; глубина входного окна H_вх = h_ПСК = 0,10 м; глубина выходного окна H_вых = 0,2 м = 0,4 L_РК; высота установки нижнего конца отражательной перегородки H_п = 0,2 м = 2H_вх; глубина отводящего канала 6 h_отв = 0,12 м; отражательная перегородка радиусом кривизны R_п = 0,1 м), установлено, что при скорости воздушного потока в ПСК 10,0 ± 0,1 м/с эффект осаждения фуражного зерна составил 96,8% (потери фуражного зерна 3,2% при допустимом уровне 5,0%) при небольшом гидравлическом сопротивлении расширительной камеры (P_РК = 200,0 Па).

Таким образом, наличие расширительной камеры с криволинейной отражательной перегородкой при оптимальном соотношении конструктивных параметров позволяет пневмосистеме эффективно работать на всех режимах (предварительной, первичной и вторичной очистки) - улавливать из потока воздуха выделенные частицы фуражной фракции зерна при допустимых потерях фуражного зерна в отходы и небольшом гидравлическом сопротивлении.

Предложенное изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для очистки зерновых материалов от лёгких примесей. Пневмосистема зерноочистительной машины содержит пневмосепарирующие каналы дорешётной и послерешётной сепарации с устройствами ввода очищаемого материала и воздухоотводящими каналами, радиальный вентилятор, всасывающую камеру, циклон, загрузочное устройство исходного материала, устройства вывода очищенного зерна и отходов. Пневмосепарирующий канал послерешётной сепарации оборудован расширительной камерой и сообщен с ней входным окном. Расширительная камера примыкает к пневмосепарирующему каналу со стороны его отвода, снабжена криволинейной отражательной перегородкой, верхний конец которой примыкает к наружной стенке отвода пневмосепарирующего канала, а нижний образует со стенкой камеры выходное окно глубиной, равной 0,4…0,5 её длины, и расположен выше кромки входного окна на расстоянии, равном не менее двух его глубин. Длина расширительной камеры составляет 4…5 глубин входного окна. Глубина расширительной камеры составляет 1,0…1,2 длины камеры. Глубина входного окна равна глубине пневмосепарирующего канала. Регулирование скорости воздушного потока в пневмосепарирующих каналах осуществляется дроссельными заслонками, установленными в воздухоотводящих каналах. Технический результат - расширение технологических возможностей пневмосистемы - эффективная работа в режимах предварительной, первичной и вторичной очистки при допустимых потерях фуражного зерна в отходы и небольшом гидравлическом сопротивлении расширительной камеры. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пневмосистема зерноочистительной машины, содержащая пневмосепарирующие каналы дорешётной и послерешётной сепарации с устройствами ввода очищаемого материала и воздухоотводящими каналами, снабжёнными дроссельными заслонками, радиальный вентилятор, входное отверстие которого сообщено с воздухоотводящими каналами посредством всасывающей камеры, а выходной патрубок – с помощью воздуховода с циклоном, загрузочное устройство исходного материала, устройства вывода очищенного зерна и отходов, пневмосепарирующий канал послерешетной сепарации со стороны его отвода оборудован расширительной камерой с устройством вывода фуражного зерна и сообщен с ней входным окном, отличающаяся тем, что расширительная камера снабжена криволинейной отражательной перегородкой, верхний конец которой примыкает к наружной стенке отвода пневмосепарирующего канала, а нижний образует со стенкой камеры выходное окно глубиной, равной 0,4…0,5 её длины, и расположен выше кромки входного окна на расстоянии, равном не менее двух его глубин.

2. Пневмосистема зерноочистительной машины по п. 1, отличающаяся тем, что длина расширительной камеры составляет 4…5 глубин входного окна.

3. Пневмосистема зерноочистительной машины по п. 1, отличающаяся тем, что глубина расширительной камеры составляет 1,0…1,2 длины камеры.

4. Пневмосистема зерноочистительной машины по п. 1, отличающаяся тем, что глубина входного окна равна глубине пневмосепарирующего канала.