Сепаратор зернового вороха Советский патент 1989 года по МПК B07B4/02 B07B7/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для воздушной сепарации зернового вороха в зерноуборочных машинах для послеуборочной обработки зерна.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации за счет оптимизации аэродинамического режима в сепарационной камере.

На фиг. 1 приведен сепаратор, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 - эпюры скоростей воздушного потока в сепарационной камере соответственно, без коллектора и с коллектором в ви- де лемнискатора.

Сепаратор содержит инерционный питатель 1, выполненный из двух ленточных конвейеров 2 и 3, соприкасающихся друг с другом и огибающих барабанов 4-8. Ленточный конвейер 3 предназначен для ввода исходного материала в сепарационную камеру 9 и имеет сходовую часть 10, расположенную в сепарационной камере. В торце сепарационной камеры 19 установлен всасывающий вентилятор 11, а в противоположном вентилятору торце камера 9 имеет окно для подачи воздушного потока 12 с коллектором 13, выполненным в виде лемнискатора. Перед вентилятором 11 в сепарационной камере 9 расположено окно 14 для вывода легких фракций. Сечение камеры 9 уменьшается от вентилятора 11 к окну 12 ,кпя подачи воздушного потока. Угол наклона об сепарационной камеры 9 к сходовой части 10 ленточного конвейера 3 находится в пределах от 10 до 35° .

Сепаратор работает следующим образом .,

Зерновой ворох инерционным метателем 1 формируется в высокоскоростной поток и подается в сепарационную камеру 9, в которой пересекается мощным воздушным потоком, образованным всасывающим центробежным вентилятором 11.

В результате полова и сбоина соломы, имеющие большую парусность чем зерно, увлекаются воздушным потоком во всасывающую горловину вентилятора 11, а зерно, незначительно отклонившись от направления плоскости метания, продолжает движение и вылетает за пределы камеры 9.

Частицы половы, как имеющие большую парусность, имеют более крутую траекторию, причем некоторые из них резко меняют направление сразу при сходе с метателя 1. При большом количестве таких частиц возможен за- . хват зерна, т.е. потери зерна в полове. Для устранения этого недостатка в этом месте сечение камеры 9 имеет большую величину, а значит скорость воздушного потока снижена, что Делает траекторию частиц половы более пологой и исключает потери зерна Частицы сбоины соломы, имеющие меньшую парусность, имеют пологую траекторию, поэтому для направления их в вентилятор 11 нужны большие размеры камеры 9. Для устранения этого недостатка сечение камеры уменьшается к окну 12 воздушного потока, т.е. в окне 12 скорость воздушного потока выше, что делает траекторию сбоины соломы круче и при меньших габаритах камеры 9 обеспечивает повышение эффективности процесса сепарации.

Благодаря наличию на окне 12 коллектора 13, имеющего форму лемниска- тора, воздушный поток уже на входе имеет равномерную по сечению камеру 9 скорость и обеспечивает эффективность сепарации.

С целью определения оптимальных углов метания исходного материала были проведены опыты по разделению материала на лабораторной установке. Исходным материалом являлся зерновой ворох пшеницы, содержащий 60% зерна и 40% половы и сбоины соломы. Влажность зерна составляла 10%, а незерновой части - 12%. В табл.1 приведены результаты опытов.

Анализ табл.1 показывает, что оптимальный угол метания исходного материала в сепарационную камеру находится в пределах 10 до 35°. При этом угле метания потери зерна в полове минимальные, а частота бункерного зерна максимальная. Таким образом ввод исходного материала в сепарационную камеру под углом от 10 до 35е позволит повысить эффективность сепарации.

Сепарационная камера, имеющая переменное сечение, уменьшающееся в сторону выхода сепарируемого материала, повышает эффективность сепарации, поскольку при сходе вороха с ленты метателя скорость воздушного потока несколько ниже, чем на выходе сепарируемого продукта. Поэтому при сходе траектории фракций зернового вороха более пологие, чем при выходе. Это позволяет воздушному потоку выносить из зоны сепарации полову и сбоину соломы без выноса зерна. Однако в этой зоне не успевает отделиться часть незерновых

0

частиц различной фракции. Оставшаяся часть отделяется по мере выхода через сужающий канал, где скорость воздушного потока повышается, значит улучшается его транспортирующая способность.

Таким образом, такая конфигурация сепарирующей камеры позволяет повысить эффективность сепарации, а именно увеличить чистоту бункерного зерна и снизить потери зерна в полову. Так при одном и том же расходе воздуха и подаче зернового во- 5 роха 0,9 кг/с в уже упомянутой лабораторной установке при прямом канале чистота бункерного зерна составила 96,5% и потери зерна 0,8%, а при уменьшающемся к выходу сепарирующего материала канале чистота бункерного зерна составила 98% и потери 0,4% (табл. 1, опыт 9 и 14). Были проведены также сравнительные испытания сепарационной камеры без коллектора 5 (фиг. 2) и с коллектором, выполненным в виде лемнискатора (фиг. 3). Как видно из графического материала в камере без коллектора поток характеризуется высокой неравномерностью с наличием высоких скоростей в средней части сечения и резким снижением скорости до нуля у стенок камеры. В камере с коллектором поток отличается высокой равномерностью как по

0

0

сечению канала, так и по длине канала.

Сравнительные исследования удельных энергетических показателей обеих, сепарируемых камер при одной и той же подаче воздуха при одинаковых качественных показателях сепарации показали преимущества пневмокамеры с коллектором в форме лемнискаты (табл. 2).

Подача вороха на очистку принята 1,2 кг/с.

Формула изобретения

Сепаратор зернового вороха, включающий сепарационную камеру переменного поперечного сечения с окнами для подачи воздушного потока в сепарационную камеру и вывода легкой фракции, расположенными соответственно с противоположных торцовых сторон сепарационной камеры, конвейер для ввода исходного материала в сепарационную камеру со сходовой

частью, отличающийся тем что, с целью повышения эффективности сепарации за счет оптимизации аэродинамического режима в сепарационной камере, сепарационная камера снабжена коллектором, установленным на входе воздушного потока в сепара- ционную камеру и выполненным в ви-

де лемнисчатора, при этом сепарационная камера установлена под углом 10-35° к сходовой части ленточного конвейера, а ее поперечное сечение уменьшается в сторону окна для подачи воздушного потока в сепарацион- вую камеру.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и м.б. использовано для воздушной сепарации зернового вороха в зерноуборочных машинах. Цель изобретения - повышение эффективности сепарации за счет оптимизации аэродинамического режима в сепарационной камере. Сепаратор содержит инерционный питатель 1 с ленточным конвейером 3 со сходовой частью 10 для ввода исходного материала в сепарационную камеру (СК) 9. В торце СК 9 установлен всасывающий вентилятор (В) 11, а в другом торце СК 9 имеется окно 12 для подачи воздушного потока с коллектором (К) 13, выполненным в виде лемнискатора. Перед входом в В 11 имеется окно 14 для вывода легкой фракции. Поперечное сечение СК 3 уменьшается в сторону окна 12, а угол наклона СК 9 к сходовой части 10 ленточного конвейера 3 находится в пределе от 10 до 35°. Исходный материал питателем 1 подается в СК 9, где подвергается воздействию воздушного потока от В 11. Воздушный поток формируется с помощью К 13. Легкие частицы, имеющие большую парусность, отсасываются вместе в воздухом В 11, а более тяжелые, преодолевая воздушный поток, удаляются через окно 12 из СК 9. Установка К 13 позволяет повысить равномерность воздушного потока по сечению СК 9. Угол наклона СК 9 к сходовой части 10 конвейера 3, находящийся в пределе от 10 до 35°, является оптимальным. При этом угле достигается максимальная эффективность сепарации. Уменьшение сечения СК 9 к окну 12 позволяет создать оптимальный аэродинамический режим в СК 9. 3 ил., 2 табл.

ррха на

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4

0,68

0,68

0,68

0,9

0,68

0,9

0,68

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,68

4

4

4

5,3

4

5,3

4

5,3

5,3

5,3

5,3

5,3

5,3

4,0

7 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Таблица 1

ного зер

3

7,5

7,5

7,5

10

10

15

15

25

35

40

45

40

25

2,5

0,5

1,0

15

0,3

0,4

0,4

0,5

0,4

0,3

0,8

0,90,5

0,8

97

96

98

96

98,5

98,0

99,0

98,5

98

97,5

95,5

94

98,5

96,5

Таблица 2

Фиг. J