ВИБРОПНЕВМОСЕПАРАТОР
VIBRO-PNEUMATIC SEPARATOR

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам для очистки семян и предназначено для окончательной очистки семян и выделения трудноотделимых примесей из основного материала.
Известен вибропневмосепаратор с прямоточной декой, включающий корпус, в котором расположены: приемный бункер, вакуумная камера, делитель псевдоожиженного слоя, приемники фракций семян, прямоточная дека, к которой жестко закреплены качающиеся опоры. Вибропривод располагается под декой. Электродвигатель - асинхронный двигатель вращения через ременную передачу соединен с механизмом преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, соединенным с корпусом при помощи тяги, жестко связанной с корпусом.
Недостатками известного вибропневмосепаратора с прямоточной декой являются пониженные технико-экономические показатели из-за увеличенных массогабаритных показателей привода. (В.М.Дринча, Л.М.Суконкин. Исследование параметров вибропневмосепараторов с прямоточной декой// Техника в сельском хозяйстве, 1997, №5 - 13 с.: ил.; В.М.Дринча. Исследование вибропневмосепараторов с плоскими цилиндрическими деками// МЭСХ,2001, №5 - 6 с.: ил., Пат. 2414968, Российская Федерация, МПК C1 В07В 4/00. Вибропневмосепаратор [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.; заявитель и патентообладатель Рос.гос.аграр. заоч. ун-т.- №2009135882/03; заявл. 29.09.2009; опубл. 27.03.11, Бюл. №9. - 7 с.: ил., Пат. 2414970, Российская Федерация, МПК C1 В07В 4/08. Вибропневмосепаратор [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.; заявитель и патентообладатель Рос.гос.аграр. заоч. ун-т.- №2009135885/03; заявл. 29.09.2009; опубл. 27.03.11, Бюл. №9. - 7 с.: ил., Пат. 2416469, Российская Федерация, МПК C1 В07В 4/00. Вибропневмосепаратор [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.; заявитель и патентообладатель Рос.гос.аграр. заоч. ун-т.- №2009135883/03; заявл. 29.09.2009; опубл. 20.04.11, Бюл. №11. - 7 с.: ил., Пат. 2416469, Российская Федерация, МПК CI В07 В 4/00. Вибропневмосепаратор [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.; заявитель и патентообладатель Рос.гос.аграр. заоч. ун-т.- №2009135884/03; заявл. 29.09.2009; опубл. 20.04.11, Бюл. №11. -7 с.: ил.).
Целью изобретения является улучшение технико-экономических показателей (снижение стоимости, габаритных размеров и массы привода, повышение коэффициента полезного действия, надежности и производительности вибропневмосепаратора с прямоточной декой).
Поставленная цель достигается тем, что вибропневмосепаратор с прямоточной декой, содержащий корпус, снабженный приемным бункером, вакуумной камерой, делителем псевдоожиженного слоя, приемниками фракций семян, прямоточной декой, к которой жестко закреплены качающиеся опоры, согласно изобретению снабжен двумя электродвигателями, системой управления двигателями, вход которой соединен с трехфазной сетью переменного тока, а электродвигатели совершают линейные поступательные движения и выполнены в виде трехфазных линейных асинхронных двигателей, причем электродвигатели расположены не под прямоточной декой, а напротив приемного бункера, вторичным элементом трехфазных линейных асинхронных двигателей является тяга, жестко связанная с корпусом и расположенная со стороны привода, при этом обмотки трехфазных линейных асинхронны двигателей соединены с выходами систем управления двигателя.
Благодаря тому, что вибропневмосепаратор с прямоточной декой снабжен двумя электродвигателями, системой управления двигателями, вход которых соединен с трехфазной сетью переменного тока, а электродвигатели совершают линейные поступательные движения и выполнены в виде трехфазных линейных асинхронных двигателей, причем вторичным элементом трехфазных линейных асинхронных двигателей является тяга, жестко связанная с корпусом и расположенная со стороны привода, при этом обмотки трехфазных линейных асинхронных двигателей соединены с выходами системы управления двигателями, происходит улучшение технико-экономических показателей (снижается масса и габариты, удешевляется привод, повышается надежность и производительность работы вибропневмосепаратора с прямоточной декой).
На фиг.1 представлена схема вибропневмосепаратора с прямоточной декой. Сущность изобретения поясняется схемой, представленной на фиг.1.
Вибропневмосепаратор с прямоточной декой содержит корпус 10, снабженный приемным бункером 1, вакуумной камерой 3, делителем псевдоожиженного слоя 4, приемниками фракций семян 5, прямоточной декой 2, к которой жестко закреплены качающиеся опоры 7, тягу 6, жестко связанную с корпусом 10 и расположенную со стороны привода, системы управления двигателями 9, вход которой соединен с трехфазной сетью переменного тока, трехфазные линейные асинхронные двигатели 8. Вторичным элементом трехфазных линейных асинхронных двигателей является тяга 6, жестко связанная с корпусом 10 и расположенная со стороны привода. Обмотки трехфазных линейных асинхронных двигателей соединены с выходом системы управления двигателем 9.
Вибропневмосепаратор с прямоточной декой работает следующим образом. Исходные не отсортированные семена подаются на корпус 10 в приемный бункер 1. Корпус 10 снабжен качающимися опорами 7 и приводится в колебательное движение трехфазными линейными асинхронными двигателями 8 и тягой 6, жестко связанной с корпусом 10 и являющейся вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя 8. Работой трехфазных линейных асинхронных двигателей управляет система управления двигателями 9, периодически подавая и отключая питание на их обмотки по сигналу датчиков положения корпуса 10. При перемещении под действием сил инерции, возникающих при колебании корпуса 10, вдоль прямоточной деки 2 псевдоожиженный слой, созданный при помощи вакуумной камеры 3, перемещается по направлению к делителю псевдоожиженного слоя 4, где и происходит его сортирование, после чего семена попадают в приемники фракций семян 5. Далее процесс сортирования семян продолжается до полного сортирования всей необходимой массы. Таким образом, по завершении полного цикла процесса сортирования семян в приемниках фракций оказываются фракции семян разного размера.
Согласно теории линейных асинхронных двигателей (Фридкин П.А. Безредукторный дугостаторный электропривод. - Л.: Энергия, 1970; Веселовский О.Н., Коняев А.Ю., Сарапулов Ф.Н. Линейные асинхронные двигатели. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 256 с: ил.) скорость движения вторичного элемента определяется выражением:
1
где τ - полюсное деление двигателя, м; f - частота напряжения сети переменного тока, Гц.
Из (1) следует, что за счет правильного выбора величины полюсного деления τ трехфазных линейных асинхронных двигателей, соответствующей требуемой для данного технологического процесса сортирования семян, скорости движения вторичного элемента трехфазных линейных асинхронных двигателей, обеспечивается повышение качества разделения и повышение производительности работы вибропневмосепаратора с прямоточной декой.
Для преобразования поступательного движения трехфазных линейных асинхронных двигателей в колебательное движение корпуса вибропневмосепаратора обмотки трехфазных линейных асинхронных двигателей подключены к питающей сети через систему управления двигателями. При подаче питания на обмотку одного из трехфазных линейных асинхронных двигателей он перемещает тягу вместе с корпусом вибропневмосепаратора. При достижении корпусом заданного системой управления положения, по сигналу датчика положения система управления двигателями отключает указанную обмотку трехфазного линейного асинхронного двигателя от сети, при этом подается питание на обмотку второго линейного асинхронного двигателя, который перемещает корпус вибропневмосепаратора в противоположную сторону и возвращает его в первоначальное положение, при этом с датчика системы управления двигателем поступает сигнал на отключение питания второго двигателя и включение питания на обмотку первого трехфазного линейного асинхронного двигателя. Далее указанный цикл работы повторяется. (Аипов Р.С. Колебательный линейный электропривод машин в сельскохозяйственном производстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2005. №11).Таким образом, система управления двигателями дает возможность изменять амплитуду и частоту колебания, за счет настройки момента включения и отключения трехфазных линейных асинхронных двигателей.
Из этого следует, что существует возможность регулирования частоты колебания корпуса вибропневмосепаратора и получения таких значений частот колебаний, при которых достигается наиболее интенсивное разделение псевдоожиженного слоя на фракции, что позволяет, в свою очередь, существенно повысить качество разделения и пропускную способность вибропневмосепаратора (Послеуборочная обработка семян зерновых культур: / ВАСХНИЛ. - М.: Агропромиздат, 1986. - 44 с: ил. - б/ц.). Необходимость в изменении частоты колебаний корпуса вибропневмосепаратора возникает в зависимости от вида, сорта, влажности семян.
Благодаря применению в приводе вибропневмосепаратора трехфазных линейных асинхронных двигателей, вторичным элементом которых является тяга, жестко связанная с корпусом и расположенная со стороны привода, осуществляется непосредственный привод вибропневмосепаратора. Это упрощает кинематическую схему привода, повышает надежность и коэффициент полезного действия, снижает массу, габариты и стоимость вибропневмосепаратора.
При таком исполнении вибропневмосепаратора упрощается его кинематическая схема привода, снижаются масса, габариты и стоимость, повышаются надежность, коэффициент полезного действия и производительность.