Вибрационная машина для разделения зернистых смесей по размерам и форме Советский патент 1984 года по МПК B07B1/40 

Изобретение относится к зернообрабатывающей отрасли сельского хозя ства и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходимо разделение зернистых смесей на фракции. Известен вибрационный сепаратор, содержащий наклоненную в продольном направлении вибрирующую плоскость с фрикционной поверхностью, разделяющей Зернистые смеси по комплексу физико-механических свойств: упругости, шероховатости, крупности и форме to . . Однако зтрт сепаратор имеет низкое качество разделения, а также недостаточную производительность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаем му результату является вибрационная машина для разделения зернистых смесей по размерам и форме, включаю щая установленную упруго с поперечным наклоном профильную рабочую поверхность с канавками, вибрационный привод, загрузочное и разгрузочное приспособления 2. Указанный сепаратор также имеет недостаточное качество разделения и невысокую производительность. Цель изобретения - улучшение качества разделения зернистой смеси, а 1акже повышение производительности машины. Указанная цель достигается тем, что в вибрационной машине для раз деления зернистых смесей по размерам и форме, включающей установленHjiTo Упруго с поперечным наклоном профильную рабочую поверхность с ка навками, вибрационный привод, загру зочное и разгрузочное приспособления канавки профиля имеют продольн направление, а профильная рабочая поверхность разделена по длине на участки, профили которых отличаются соотношением полуразмеров d и Ь , пр этом форма профиля задается уравнением , у«( , где dn эллиптическая функция якоби (дельта-амплитуда); k - модуль; а и b - полуразмеры поперечного се чения вьщеляеммх зерен (). На фиг. 1 дана принципиальная схема предлагаемой вибрационной машины; на фиг.2 - профильная рабочая поверхность, вид сверху; на фиг.З - профиль с катящейся частицей и расчетная схема профиля; на фиг.4 - схема поперечного сечения вьщеляемых зерен. Вибрационная мащина содержит профильную рабочую поверхность 1, установленную на упругих элементах 2 и наклоненную в поперечном направлении под oi (фиг.1у, для изменения которого имеется механизм 3. Профильная рабочая поверхность соединена с вибрационным приводом 4 для транспортировки зернового материала в продольном направлении. Вибрационный привод может быть выполнен, например, в виде двухвального инерционного вибратора, линия действия возмущающих сил которого составляет острый угол с продоль-: ным направлением. Над профильной рабочей поверхностью 1 установлен питатель 5,а с боковой и торцевой ее разгрузочных сторон - приемники 6 продуктов разделения. Форма профиля рабочей поверхности 1 определяется указанным соотношением. Профильная рабочая поверхность разделена по длине, на участки. На фиг.2 показано деление профильной рабочей поверхности на три участка. Каждый из участков J, rtj III и т..д. отличается от других параметрами профиля 01 и Ь - полуразмерами поперечного сечения выделяемых из смеси зерен. Форма профиля рабочей поверхности задана таким образом, что центр тяжести катящихся по ней выделяемых зерен требуемой формы и размеров в процессе перемещения находится в одной и той же плоскости, параллельной плоскости вершин (или, что то же самое, впадин) профиля. Канавки профиля имеют продольное направление, поэтому запавшие в канавки зерна ориентированы продольно и их способность перекатываться по профилю определяется формой и размерами поперечного Сечения. Одной из наиболее распространенных форм поперечного сечения семян сельскохозяйственных культур является овал, который .легко и наиболее точно аппроксимируется эллипсом (фиг.4). Тогда искомая форма профиля рабочей поверхности определяется следующим образом. Пусть частица при ее движении касается профиля в произвольной точке М(х, о наклона касатель ной в этой точке обозначим 9 , причем (фиг.з): t(p-. Из геометрических построений, представленных на фиг.4, можно полу чить, что профиль описываемой повер ности представляет собой уравнение (-A, при k При работе вибрационной машины зерновой материал из питателя 5 поступает, на первьй участок колеблющейся профильной рабочей поверхности 1, Западая в канавки профиля, се мена ориентируются, вдоль канавок длинной осью, и транспортируются .вибрацией в продольном направлении к последующим участкам. При этом гребни профиля препятствуют качению в поперечном направлении семян, по- луразмеры и форма поперечного сечения которых отличаются от тех, ко торые выбраны для построения первог участка 1 на (фиг.2), Для тех семян, у которых указанные размеры близко совпадаюту гребни не только не являются препятствием, но и создают благоприятные условия для скатывания. Скатываясь, эти семена выделяются из смеси в боковые приемни ки 6. На втором участке П соотноше ние полуразмёров а и D , принятых д построения профиля, другое. Поэтому ;здесь вьщеляются частицы с другими геометрическими свойствами и т.д. В торцевой приемник транспортируютс семена, размеры и форма которых не учитываются при проектировании профилей. Таким образом, частицы для вьвдел ния которых расчитан профиль, ведут себя на профильной наклонной поверхности аналогично шару на наклонной плоскости: центр тяжести и 324 в том и в другом случае перемещается по прямой, причем даже при очень малых наклонах на эти частицы действует скатывающий момент М GpeiTi об где G - вес частицы, р - радиусвектор из центра тяжести частицы в точку ее касания с профилем, ft угол между вертикалью и радиусомвектором р . Очевидно, что чем ближе размеры и форма семян к расчётным (которые требуется вьщелить из.смеси тем меньше различие между углами Oi и (фиг.1), тем при меньших углах наклона профильной рабочей поверхности возможно скатывание семян по профилю. На частицы, не соответствующие заданному профилю рабочей поверхности (например, в форме шара и др.) , благодаря выступающим гребням действует тормозящий момент,, направленный противоположно скатывающему, т.е. эти частицы не в состоянии при небольших наклонах преодолеть высоту гребней и перемещаются только вдоль канавок профиля. Следовательно, в отличие от известных в предлагаемой вибрационной машине достигается необходимое ка- чество разделения смесей в результате использования для этой цели не только свойств крупности семян, но и их формы, а также благодаря возможности регулировки точности разделения изменением угла об наклона профильной рабочей поверхности к горизонту. При наличии нескольких участков профильной рабочей поверхности вьщеляются несколько наиболее полноценных фракций семян. Продольное .расположение, канавок профиля вызывает продольное перемещение тех частиц смеси, которые не fe состоянии преодолеть высоту гребней. Поэтому профильная рабочая поверхность загружена на всех участках (без пропусков), что позволяет, увеличить степень подачи исходного материала, т.е. увеличить производительность машины.

о У/ о ( / о о /

Фиё.2

(риг. 3

ВИБРАЦИОННАЯ МАШИНА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ СМЕСЕЙ-ПО РАЗМЕРАМ И ФОРМЕ, включающая установленную упруго с поперечным наклоном профильную рабочую поверхность с канавками. вибрационный привод, аагрузочное и разгрузочное приспособления, отличающаяся тем, что, с целью улучшений качества разделения зернистой смеси, а также повьшения производительности машины, канавки профиля имеют продольное направление, а профильная рабочая поверхность разделена по длине на участки, профили которых отличаются соотноше-. нием полуразмеров Q и Ъ , npi этом форма профиля задается уравнением ija(l-dr,f) при где -Jh эллиптическа я функция якоби (дельта - амплитуда); - модуль; (Я и Ъ - полуразмеры поперечного сечения ва1деляемых зерен (). ,