Способ разделения зерновых смесей Советский патент 1992 года по МПК B07B1/00 

(Л

С

Использование: сортировка и разделение зерновых материалов. Сущность изобретения: зерновую смесь подают на вибрирующее решето, выводят полученные надрешетную и подрешетную фракции, а отверстия решета периодически очищают щетками со стороны нерабочей поверхности решета. Периодичность очистки задают равной времени западания частиц надре- шетной фракции в отверстия решета, при котором величина вылета частиц над нерабочей поверхностью решета равна граничной величине, при превышении которой уже невозможно выталкивание частиц на рабочую поверхность решета при его очистке. 4 ил.

Изобретение относится к сортировке и разделению зерновых материалов и может быть использовано в зерноперерабатываю- щей, горнорудной промышленности и сельском хозяйстве.

Цель изобретения - повышение качества разделения.

При работе очистителя на рабочую поверхность решета выталкиваются не только частицы надрешетной фракции, застрявшие в отверстиях, но и частицы подрешетной фракции, которые в момент встречи со щеткой очистителя не успевают западать в отверстия на достаточную глубину. Если, например, в указанный момент времени глубина западания частицы окажется меньшей наименьшего ее размера, частица будет вытолкнута из отверстия на рабочую поверхность решета. Если указанная глубина близка к максимальному размеру частицы частица легко

пройдет сквозь отверстие. Следовательно, существует граничная величина западания h, при превышении которой уже невозможно выталкивание частиц на рабочую поверхность решета при его очистке. Для фракции длинных частиц глубина h и время т западания на эту глубину существенно больше, чем для фракции коротких (тд ть.). По предлагаемому способу разделения зерновых смесей определяют время гд западания частиц надрешетнсй (длинной) фракции на глубину h , а периодичность очистки устанавливают равной указанному времени. Поскольку для коротких частиц подрешетной фракции указанное время r/k меньше, чем для длинных, они беспрепятственно просеиваются сквозь решето. Одновременно с этим длинные частицы надрешетной фрачции не могут пройти в отверстия, так как успевают заглубиться в отверстия на ве 1ич1лну, большую h , чем и

-vl СО 00 Сл) 00 OJ

гарантируется высокое качество разделения.

Цель изобретения - повышение качества разделения.

На фиг. 1 представлена схема размещения закрытых областей решета при движе- нии щетки; на фиг. 2 - схема западания частицы в отверстие при взаимодействии с рабочим органом очистителя: на фиг. 3 - расчетная схема определения граничной величины вылета частицы над нерабочей поверхностью решета; на фиг. 4принципиальная схема решетного стана зерноочистительной машины с устройством для очистки решет.

Осуществление способа предполагает определение времени г западания частиц длинной фракции в отверстия решета на граничную величину h . Для частиц овальной формы величину h х, а значит, и время т можно оценить теоретически. Рассмотрим для этого схему прохождения продолговатой частицы сквозь отверстие при ее взаимодействии с очистителем (фиг.2). Частица пройдет сквозь отверстие, если при встрече с очистителем она сможет свободно повернуться вокруг точки М касания с кромкой отверстия, не задев кромки в других точках. В противном случае частица закли- нивает в отверстии и в некоторый момент взаимодействия ее с очистителем при формировании усилия в требуемом направлении она будет вытолкнута вновь на поверхность решета. На расчетной схеме (фиг.З) даны размерные характеристики частицы a, b - полуразмеры (а b), r. R - радиусы профиля. А, В - соответственно длина и ширина. Величина граничного западания частиц

(1)

Для определения неизвестной величины х рассмотрим треугольник А МС. Стороны этого треугольника свяжем с помощью теоремы Пифагора,

(d - г)2 (а - г - х)2 + (R2 - х2 - R + b)2 (2) Выражение (2) дает квадратное уравнение относительно величины х, имеющее два положительных корня. Причем меньший ко- рень равен искомой величине

где /u (a-r)2 + (R-bf; v R2 + и - (d- чг

v Rz + /и - (d- чГ (4)

Величина большего радиуса профиля связана с другими размерами частицы следующим соотношением:55

-Hb +

(6)

(его можно легко получить, рассматривая аналогично треугольник 00 А).

При известном h время западания частицы на величину граничного вылета определяется из уравнения движения частицы под влиянием силы тяжести, известного из курса физики

h

где g - ускорение свободного падения.

Величина г может быть определена также экспериментально.

Пусть время т для фракции длинных частиц равно Тд . За время Тд щетка очистителя проходит участок решета bi V rg , где V-скорость перемещения щетки (фиг. 1). На этом участке ни одна из длинных частиц не может пройти сквозь отверстие, так как не успеет заглубиться в него на величину, большую h . Для коротких частиц аналогичный участок D2 существенно короче. Поэтому перед каждой щеткой имеется участок шириной - 02 , на котором возможно просеивание только коротких частиц. Для исключения возможности просеивания длинных частиц на всем решете расстояние между щетками следует принять равным Ь;, или, что то же самое, установить периодичность воздействия щеток в любой точке решета, равной времени гд . Таким образом, по предлагаемому способу определяют время западания в отверстия частиц надрешетной фракции на величину h и устанавливают периодичность очистки решета равной этому времени.

Осуществление способа покажем на примере очистки семян гречихи от сорной примеси - дикой редьки. При аппроксимации семян дикой редьки овалом с размерами а 4 мм, b 2 мм. г 1,2 мм по формуле (3) с учетом (4) и (5) получают h 7,4 мм После использования формулы (6) находят т 0,038 с, Разделение смесей по предлагаемому способу возможно на любой зерноочистительной машине с плоскими решетами 1 и их очисткой по схеме (фиг.З). Для обеспечения одинаковой скорости V перемещения щеток 2 они закреплены на равном расстоянии на гибкой бесконечной ленте 3, которая натянута на ведущий 4 и ведомый 5 барабаны. Разделение целесообразно осуществлять на решете с треугольными отверстиями.

Технологический процесс разделения смеси по предлагаемому способу протекает следующим образом.

По найденному времени т 0,038 с задают необходимую периодичность очистки. Для этого устанавливают число оборотов ведущего барабана так. чтобы за время г щетки перемещались вдоль поверхности решета на величину Ь их расстояния между собой, т.е. чтобы они перемещались со скоростью V Ь / г . Например, при Ь 20 см скорость перемещения щеток должна быть равной V 5,2 м/с. Зерновую смесь подают на решето. Семена гречихи (подре- шетная фракция) беспрепятственно проходят сквозь отверстия, так как для этого требуется время, меньше т 0,038 с. Для прохождения в отверстия семян дикой редьки (надрешетная фракция) требуется время, большее t. Поскольку периодичность очистки отверстий щетками не превышает величины г, указанные семена при попадании в отверстия не успевают заглубиться туда на величину, большую предельного значения h и, следовательно, возвращаются набегающими щетками очистителя на рабочую поверхность решета. В результате дикая редька из рассматриваемой смеси выделяется практически полностью.

V

лонмур ра&оуего аргона от/сям//яеля

фиг.

Предлагаемый способ реализуется при толщине слоя на решете в несколько раз превышающего толщину монослоя. Поэто- му высокое качество разделения по сравнению с известным способом достигается без потери производительности.

Формула изобретения

Способ разделения зерновых смесей, включающий подачу смеси на вибрирующее решето, вывод полученных надрешетной и подрешетной фракций и периодическую очистку отверстий решета щетками со

стороны нерабочей поверхности решета, отличающийся тем, что, с целью повышения качества разделения, определяют время, при котором частицы надрешетной фракции западают в отверстия

решета настолько, что величина их вылета над нерабочей поверхностью решета равна граничной величине, при превышении которой уже невозможно выталкивание частиц на рабочую поверхность решета при его очистке, а периодичность очистки задают равной определяемому времени западания частиц надрешетной фракции.

/f

Фиг.1

Л/

mi/

t

2