Устройство для сепарации зерновых смесей Советский патент 1991 года по МПК B07B13/11 

о

N3

ю

00 4

Изобретение относится к разделению семенных материалов в сельском хозяйстве, горнорудной, химической пром-сти, пром-сти строительных материалов. Цель - повышение качества разделения, На вертикальном валу (В) 1 устр-ва установлен горизонтальный диск (ГД) 2 с обрезиненной рабочей поверхностью. Над ГД 2 на В 1 закреплены криволинейные разбрасывающие лопатки 3 из упругого материала, обращенные вогнутостью в сторону рабочего вращения ГД 2. Над ГД 2 по его периферии расположена отражающая поверхность в виде горизонтальных упругих пластин (УП) 4, установленных радиально. Периферийный торец УП 4 закреплен жестко, их упругость увеличивается в направлении от периферии к оси В 1. Над свободным торцом УП 4 установпено загрузочное приспособление 5. Под ГД 2 установлены кольцевые приемники 7 выделенных фракций. Зерновые смеси из приспособлений 5 подают поштучно на УП 4. Более тяжелые частицы УП 4 будут отброшены дальше, чем легкие, и попадут ближе к оси В 1 на ГД 2. Легкие частицы лопатками 3 будут сброшены с поверхности ГД 2. Тяжелые частицы будут двигаться вдоль лопаток 3 и попадать в соответствующие приемники 7. 5 ил. (Л С

Фиг /

Изобретение относится к разделению семенных материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, горнорудной, химической промышленности, промышленности строительных материалов.

Цель изобретения - повышение качества разделения.

На фиг.1 изображено устройство, вид спереди; на фиг.2 - то же, но вид сверху; на фиг.З - схема расположения лопаток на диске; на фиг.4 и 5 - схема движения соответственно легких и тяжелых частиц.

Устройство включает установленный на вертикальном валу 1 горизонтальный диск 2 с обрезиненной рабочей поверхностью. На валу 1 над диском 2 закреплены рэзбрасы вающие лопатки 3, выполненные криволинейными из упругого материала, обращенными вогнутостью в сторону рабочего вращения диска 2. Над диском 2 по его периферии расположена отражающая поверхность в виде горизонтальных упругих пластин 4, установленных радиально. Периферийный торец пластин 4 закреплен жестко, а упругость пластин 4 изменяется от периферии к оси валу 1. Загрузочное приспособление 5 установлено над свободным концом пластин 4.

На валу 1 установлен приводной шкив 6 (механизм привода не показан). Под диском установлены кольцевые приемники 7 выделенных фракций.

Исходные зерновые смеси из загрузочных приспособлений (бункеров) 5 подают поштучно нэ упругие пластины 4. При этом более тяжелые частицы пластинами 4 будут отброшены дальше, чем легкие, поэтому они попадут ближе к оси вала 1 на диск 2. Часть частиц (в основном легких) при помощи упругих лопаток 3 сбрасывается с поверхно сти диска 2. Более тяжелые частицы двигаются вдоль лопаток 3, отклоняют их до положения, близкого к радиальному, и попадают в соответствующие приемники 7 фракций. Так как более тяжелые частицы попадают ближе к оси вала 1, чем легкие, поэтому начальная скорость тяжелых частиц, с которой они сбрасываются с диска 2, значительно большая, чем легких частиц, из условия равноускоренного движения частиц вдоль упругих лопаток 3. Кроме того, выполнение лопаток 3 упругими позволяет им отклоняться тяжелыми частицами до положения, близкого к радиальному, а легким активнее выводится с диска 2. При этом направление частиц меняется, тяжелые движутся вдоль радиуса, а легкие - под углом к радиусу, что дополнительнр приводит к повышению контрастности разделения. Выполнение поверхности диска 2

обрезиненной уменьшает отражение частиц, падающих на диск 2. Легкие частицы попадают в приемники 7 фракций, близкие к оси вращения, а тяжелые - в периферийные приемники 7, за счет чего и достигается процесс разделения.

Горизонтальные пластины предназначены для предварительного распределения (подачи) частиц перед их поступлением на

0 горизонтальный вращающийся диск. Требования к горизонтальным пластинам такие, чтобы более тяжелые частицы, отражаясь от горизонтальных пластин, попадали на диск ближе к его оси вращения, а

5 более легкие - ближе к периферии, т.е. чтобы разница горизонтальной составляющей скоростей легких и тяжелых частиц была максимальной. При попадании отдельных частиц на горизонтзт-ные упругие пласти0 ны. выполненные с одинаковой упругостью по длине, наблюдается отражение частиц в обратном направлении (т.е. вертикальном), гфи этом горизонгальная составляющая скорости отраженных частиц незначитель5 ная по сравнению с вертикальной (меньше вертикальной). Чтобы увеличить горизон- Tr-пьную составляющую начальных скоро- стзй полета частиц, отраженных от горизонтальных пластин, пластины выпол0 някяся с упругостью, увеличивающейся в направлении от защемленною конца до места подачи на них частиц. Выполнение с переменной упругостью пластин позволяет также увеличить разницу между горизон5 тальными составляющими тяжелых и легких частиц за счет того, что под действием тяжелых частиц (в момент удара) горизонтальная пластина с переменной упругостью отклоняется не только в радиальном направлении

0 (по отношению к защемленному концу), но дополнительно изгибается (подгибается под себя в месте подачи частицы). Это приводит к изменению напраг ения скоростей отраженных частиц, горизон гальная состав5 ляющая увеличивается. Увеличив горизонтальную составляющую скоростей тяжелых частиц, их можно ближе подать к оси диска, тем в более дальние приемники фракций они поступят (так как больше времени будут

0 находиться на диске до того как его покинуть, а движение частиц на диске равноускоренное). Поэтому выполнение горизонтальных пластин с переменной упругостью приводит к повышению эффективности се5 парации по индивидуальной массе.

При разделении семян основных зерновых культур горизонтальные пластины могут иметь следующие параметры: длина 100...130 мм, ширина 10...15мм, толщина, уменьшающаяся от защемленного конца к

месту подачи частиц нь пластину составлю ет при указанных выше параметрах пластины от 1...2 до 0,1...0.3 мм Материал мягкая упругая сталь.

Так как один конец горизонтальных пластин защемлен, то это препятствует повороту горизонтальных пластин в месте защемления (т.е уменьшается количество степеней свободы пластины) что заставляет работать пластины на упругость при попадании на них частиц.

Выполнение лопаток упругими позволяет изменять траектории движения частиц. которые сходят с диска. Лопатки выполнены из пружичистой листовой стали. Лопатки под действием сил со стороны дви,щихся частиц по диску могут отклоняться частицами и занимать положение, близкое к радиальному. Величина отклонения лопаток (приближения к радиальному направлению) зависит от индивидуальной массы часгиц Величина сил, действующих на упоугие лопатка со стороны движущихся частиц вдопь лопаток, определяется силой Кориоли а по формуле

F 2m a) v cos (ш ,vj ,

где F - сила, действующая на лопатки;

m - индивидуальная масса частиц,

м- частота вращения диска;

v - скорость движения частиц относи тельно диска;

cos ((), v) - угол между векторами ft) и i.

Из приведенной зависимости видно, что чем больше индивидуальная масса, тем больше сила, которая отклоняв пластины. Таким образом, выполнение упругих пластин отогнутыми вперед по направлению вращения диска приводит к повышению контрастности процесса разделения по индивидуальной массе. От расположения лопаток по отношению к радиусу диска 2 зависит дальность полета частиц Максимальная дальность полета частиц будет при установке лопаток 3 вдоль радиусов дисков 2, отклонение лопаток 4 от радиального направления ведет к снижению дальности полета частиц. Лопатки 3 выполнены упругими и установлены отогнутыми вперед по направлению сращения диска 2. При попадании легкой частицы на диск она будет выведена лопаткой 3 за пределы диска 2, но

траектория полета частицы не совпадет радиальным направлением диска, что при- седет к уменьшению дальнпст1 полета частиц, так как легкая частица из-за

незначительной величины Кориоли овой силы не может отогнуть упругие пластины 4 к радиальному направлению. Тяжелые частицы, попавшие ближе к оси вращения диска, также выводятся лопатками 3 за пределы

диска. Однако значение силы Кориолисадля тяжелых частиц будет большим, так как их масса большая и относительная скорость по диску 2 также больше чем у легких частиц, поэтому тяжелые частицы отгибают упругие

лопатки 3 к направлению, близкому к ради- атьному, что дополнительно приводит к увеличению дальности полета тяжелых частиц по сравнению о легкими.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет повысить качество сепарации за счет разделения частиц по индивидуальной массе.

Формула изобретения

Устройство для сепарации зерновых смесей, включающее установленный на вертикальном валу горизонтапьныи диск с об- резиненной рабочей поверхностью, закрепленные на вертикальном валу над горизонталоным диском разбрасывающие ло- чатки. расположенная над горизонтальным диском по его периферии отражающая поверхность, установленные под горизонтальным диском кольцевые приемники

выделенных фракции и расположенное над отражающей поверхностью загрузочное приспособление, отличающееся тем, что, с целью повышения качества разделения, разбрасывающие лопатки выполнены

криволинейными из упругого материала и обращенными вогнутостью в сторону рабочего вращения горизонтального диска, а отражающая поверхность выполнена в виде горизонтальных упругих пластин, установленных радиально, при этом периферийный торец горизонтальных упругих пластин закреплен жестко, их упругость увеличивается в направлении от периферии к оси вертикального вала, а загрузочное приспособление расположено над свободным торцом гооизонтальных упругих пластин.

CpU2.4

фиг. 5