Диэлектрический сепаратор Советский патент 1985 года по МПК B03C7/02 

4

Э) О QD 4 Изобретение относится к устройствам для- разделения сыпучих материалов и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве для разделения семенных смесей. По основному авт.св. № 680762 известен диэлектрический сепаратор, включающий рабочий орган, вьтолненный в виде диэлектрического барабана с расположенной на нем обмотко из электродов чередующейся полярности, загрузочное приспособление, приемники продуктов разделения и источник питания Cl ЗРазделяемая семенная смесь из загрузочного приспособления подаетс на вращающийся рабочий орган, вблиз поверхности которого семена попадают в зону действия неоднородного электрического поля, создаваемого электродами обмотки. При этом на семена, за счет их поляризации, начина ют действовать эле стрические силы, стремящиеся прижать семена к поверх ности рабочего органа, причем ввиду различия электрофизических свойств (удельная электропроводность, диэлектрическая проницаемость, плотность и др.) отдельных семян на последние действуют различные по вели чине электрические силы, за счет чего и происходит разделение семенной смеси. Действие электрических сил прояв ляется в Непосредственной близости от поверхности рабочего органа (в зоне действия силовых линий элек трического поля) . При этом за счет плотной установки электродов друг к другу, часть силовых линий замыка ется непосредственно через изоляцию электродов и только небольшая часть силовых линий замыкается в воздушном пространстве над электродами рабочего органа. Только эта часть сииповых линий и участвует в процесс диэлектрической сепарации семенной смеси, при этом эффективная поверхность поляризации семян у крупносег манных культур очень мала. Для удер жания частиц на поверхности вращающегося рабочего органа необходимо, чтобы вьтолнялоСь следующее условие отношение величины электрической силы, действующей на частицу, к мас се частицы должно быть больще. или равно единице, т.е. Fj IP;, т 1. Для мелкодисперсных культур, у кото рых эффективная поверхность поляри4 . 1 зации значительно больше, чем у крупносеменных культур, на существующих диэлектрических сепараторах это условие выполняется, так как семена этих культур полностью пронизываются силовыми электрического поля и степень поляризации таких семян намного выше, чем у крупносеменных культур, у которь1х лишь часть семени пронизывается силовыми линиями. Поэтому на известном диэлектрическом сепараторе эффективно разделяются лишь мелкосеменные культуры, а сепарация крупносеменных культур ос5тцествляется с низким качеством сепарации. Целью изобретения является повышение качества сепарации крупносеменных культур путем увеличения эффективности поверхности контакта семян с электродами. Указанная цель достигается тем, что в диэлектрическом сепараторе на поверхности барабана по винтовой линии выполнены желобки. Диэлектрический сепаратор выпол нен многобарабанньм по высоте, причем желобки выполнены с увеличивающимся шагом и глубиной от верхнего барабана к нижнему. Кроме того, желобки имеют в сечении треугольную или трапецеидальную, или овальную форму. На фиг. 1 представлен сепаратор, вид сбоку; на фиг. 2-4 - типы обмоток барабана с электродами чередукщейся полярности, с разными конфигурациями желобков барабана. Диэлектрический сепаратор включает загрузочное приспособление 1, . расположенное над последовательно по высоте установленными рабочими органами 2, выполненными в виде барабанов, очистные щетки 3, приемник 4 продуктов разделения и источники питания (не показаны), на поверхности барабанов по винтовой линии выполнены желобки 5. Сепаратор работает следую цим образом. Семена из загрузочного приспособления 1 на поверхность барабана 2 с желобками 5, на котором равномерно уложены электроды 6. В неоднородном электрическом поле, возникающем между электродами обмотки, семена поляризуются и под действием электрических сил притягиваются к поверхности рабочего органа. Причем для крупносеменных культур на данном рабочем органе условие удержания частицы ( Pj, / Р 7 1 полностью вьтолняется, так как эффек тивная поверхность поляризации возросла. Вследствие различия электрофизических свойств семян (удельная электропроводность, диэлектрическая проницаемость, плотность и др.) величины этих электрических сил будут различны и поэтому при воздействии электрических и механических сил (силы тяжести, центробежной силы) происходит разделение семенной смеси на фракции, которые попадают в различные отсеки приемника 4 продуктов разделения. При этом на первом рабочем органе происходит отделение некачественных семян, которые попадают в 1У фракцию приемника семян, а более качественные семена поступают на Ц и ttl рабочие органы , на которых происходит дальнейшее их разделение и калибровка по размерам. Причем в I и и фракции попадают наиболее качественные семена и от. калиброванные по размерам, что важно в индустриальной технологии возделывания сельскохозяйственных культур с применением сеялок точного Высева. Очистные щетки 3 служат для сметания притянувшихся семян. С целью повышения качества сепара ции крупносеменных культур и для повышения универсальности сепаратора система разноименно заряженных элект родов уложена на поверхности диэлектрического барабана, имеющего желобки по винтовой линии, и эти желобки могут быть выполнены овальными, треугольными, трапецеидальными (фиг. 2исходя из вида сортируемых крупносейенных культур (горох, кукуруза, фасоль, семена хлопчатника и др.). При этом размеры установленных электродов должны быть в несколько раз меньше, чем размеры сепарируемых частиц, а.желобки выполнены с увеличивающимся шагом и глубиной от верхнего барабана к нижнему. Установкой системы разноименно заряженных электродов на поверхности диэлектрического барабана, имеющего желобки по винтовой линии, достигается то, что на поверхности рабочих органов создается необходимый рельеф поверхности, копируюишй форму семян При этом поверхность контакта се мян с электродами чередующейся полярности возрастает, т.е. возрастает эффективная поверхность поляризации семян в неоднородном электрическом поле, создаваемом электродами чередующейся полярности, и величина электрических сил, действующих на семена, резко возрастает, что позволяет в результате повысить эффективность и качество сепарации семян крупносеменных культур. Выполнение сечения желобка трапецеидальным, треугольньм или овальньм позволяет более точно копировать форму семян сельскохозяйственных культур с целью увеличения эффективной поверхности поляризации семян. Установка электродов чередующейся полярности с размером на порядок меньше размера семян сельскохозяйственных культур, тркже позволяет увеличить поверхность контакта семян с электродами, т.е. увеличить эффективную поверхность поляризации и в конечном итоге повысить качество сепарации семенных смесей. Таким образом, выполнение на поверхности цилиндрического рабочего органа желобка в виде винтовой линии, выполнение jToro желобка по сечению различной конфигурации и укладка на поверхность рабочего органа электродов чередующейся полярности, размеры которых на порядок меньше, чем размеры сегсарируемых крупносеменных культур позволяет увеличить поверхность контактирования семян с электродами, т.е. увепичить эффективную поверхность поляризадаи ceмянi что, в свою очередь, увеличивает величину электрических сил, действующих на семена крупносеменных культур , и за счет этого повысить качество и эффективность сепарации крупносеменных культур. При этом качество сепарации мелкосеменных культур также возрастает за счет лучшей их поляризации. Все это позволяет значительно расширить область применения диэлектрических сепараторов и повысить их универсальность. Выполнением диэлектрического сепаратора многобарабанным с.увеличивающимся шагом и глубиной желобков от верхнего барабанi к нижнему достигается то, что наряду с более эффективным разделением семян на предлагаемом сепараторе появляется возможность калибровки семян по размерам, что особенно важно для сеялок точного высева при индустриальной технологии возделывания семян сельскохозяйственных культур.

По сравнению с известным на предлагаемом барабане можно с высокой эффективностью и качеством разделять как очень мелкие семена (картофель, табак, мак и др.), так и очень крупные семена(кукуру за, горох, фасоль, хлопчатых и дp. без замены рабочего органа.

1. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР по авт.св. № 680762, о т л и ч а юг .J щи и с я тем, что, с целью повышения качества крупносеменных культур путем увеличения эффективной поверхности контакта семян с электродами, на поверхности барабана по винтовой линии выполнены желобки. . 2.Сепаратор по п. 1, от л ичающийся тем, что он вьтолнен многогабаритным пи высоте, при чем желобки выполнены с увеличиваю- . щимся шагом и глубиной от верхнего барабана к нижнему. 3.Сепаратор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что желобки имеют в сечении треугольную или трапецеидальную, или овальную форму. S