ВИБРОПНЕВМОСЕПАРАТОР
PNEUMATIC VIBRATION 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 привод (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.).
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, электродвигатель, согласно изобретению снабжен однофазным частотным преобразователем, вход которого соединен с сетью переменного тока, а электродвигатель совершает линейное поступательное движение и выполнен в виде трехфазного линейного асинхронного двигателя, электродвигатель располагается под дном вибропневмосепаратора и закреплен на неподвижной опоре, корпус вибропневмосепаратора изготовлен из оцинкованной стали, вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя является непосредственно корпус вибропневмосепаратора, при этом одна обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя соединена с сетью переменного тока, а две другие включены последовательно и соединены с выходом однофазного частотного преобразователя.
Благодаря тому что вибропневмосепаратор с прямоточной декой снабжен однофазным преобразователем частоты, вход которого соединен с сетью переменного тока, а электродвигатель совершает линейное поступательное движение и выполнен в виде трехфазного линейного асинхронного двигателя, причем вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя является корпус вибропневмосепаратора, электродвигатель располагается под дном вибропневмосепаратора и закреплен на неподвижной опоре, а корпус вибропневмосепаратора изготовлен из оцинкованной стали, при этом одна обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя соединена с сетью переменного тока, а две другие включены последовательно и соединены с выходом однофазного частотного преобразователя, происходит улучшение технико-экономических показателей (снижается масса и габариты, удешевляется привод, повышается надежность и производительность работы вибропневмосепаратора с прямоточной декой).
На чертеже представлена схема вибропневмосепаратора с прямоточной декой. Сущность изобретения поясняется схемой, представленной на чертеже.
Вибропневмосепаратор с прямоточной декой содержит корпус 9, снабженный приемным бункером 1, вакуумной камерой 3, делителем псевдоожиженного слоя 4, приемниками фракций семян 5, прямоточной декой 2, к которой жестко закреплены качающиеся опоры 6, однофазный частотный преобразователь 7, вход которого соединен с сетью переменного тока, трехфазный линейный асинхронный двигатель 8. Вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя является корпус вибропневмосепаратора 9, под дном которого и расположен электродвигатель, закрепленный на неподвижной опоре. Одна обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя соединена с сетью переменного тока, а две другие включены последовательно и соединены с выходом однофазного частотного преобразователя 9.
Вибропневмосепаратор с прямоточной декой работает следующим образом.
Исходные не отсортированные семяна подаются на корпус 9 в приемный бункер 1. Корпус 9 снабжен качающимися опорами 6, и приводится в колебательное движение трехфазным линейным асинхронным двигателем 8, при этом непосредственно корпус вибропневмосепаратора 9 и является вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя 8. При перемещении под действием сил инерции, возникающих при колебании корпуса 9, 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 трехфазного линейного асинхронного двигателя, соответствующего требуемой для данного технологического процесса сортирования семян, скорости движения вторичного элемента трехфазного линейного асинхронного двигателя обеспечивается повышение качества разделения и повышение производительности работы вибропневмосепаратора с прямоточной декой.
Для преобразования поступательного движения трехфазного линейного асинхронного двигателя в колебательное движение корпуса вибропневмосепаратора одна обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя подключена непосредственно к сети, а две другие включены последовательно и соединяются с однофазным частотным преобразователем, напряжение на выходе которого имеет частоту, отличную от частоты сети. При данном способе включения трехфазного линейного асинхронного двигателя происходит непрерывное изменение сдвига фаз между двумя напряжениями питания, обуславливаемое различными величинами периодов питающих напряжений, что приводит к появлению знакопеременного во времени электромагнитного усилия. Частота изменения электромагнитного усилия, а следовательно, и скорости вторичного элемента трехфазного линейного асинхронного двигателя определяется абсолютной разностью частот питающих напряжений (Луковников В.И. Электропривод колебательного движения. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с., ил.; Мамедов Ф.А., Беспалов В.Я., Резниченко В.Ю., Малиновский А.Е. Асинхронный двигатель в "синусном" режиме. - Минск: Энергетика. №5. 1977. - 57 с., ил.):
к
1
2
где f - частота изменения величины электромагнитного усилия; f - частота напряжения сети переменного тока; f - частота напряжения на выходе однофазного частотного преобразователя.
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 трехфазного линейного асинхронного двигателя, вторичным элементом которого является непосредственно корпус вибропневмосепаратора, 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.