УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПНЕВМОСЕПАРАТОР

Полезная модель относится к сельхозмашиностроению, в частности к технике, предназначенной для очистки и сортировки семян различных культур в селекционных целях.
Критерием разделения компонентов зерновой смеси по аэродинамическим свойствам является скорость витания, т.е. относительная скорость воздушного потока при которой тело, помещенное вертикальный воздушный поток, находится в равновесии. Используя разницу в скорости витания составных частиц зерновой смеси, удается выделить из основной культуры полову, кусочки соломы, щуплые и битые семена и многие семена сорных растений.
В селекции применяют различные машины для послеуборочной обработки и предпосевной подготовки селекционных семян. Так как различные семена имеют разные параметры, то скорость их витания также будет различной [1]. Поэтому для разделения семян в лабораторных условиях необходим один сепаратор с регулируемой скоростью воздушного потока в рабочей камере. Исходный ворох отдельных партий семян для селекционных целей, как правило, мало засорен семенами сорняков, и нуждается в очистке только от легких примесей. Эту операцию выполняют воздушные сепараторы с регулируемым воздушным потоком [2].
Известен пневматический классификатор по а.с. №882659 [3] для классификации и обеспыливания сыпучих материалов во взвешенном состоянии, включающий корпус, наклонные перфорированные полки, установленные каскадно, каждый каскад выполнен в виде двух частей винтовой поверхности, установленных под углом друг к другу симметрично относительно вертикальной оси, патрубки для подвода и отвода материала и воздуха.
Недостатком этого устройства является отсутствие приспособлений для регулировки воздушного потока необходимого для сортировки материала различного фракционного состояния.
Наиболее близким по технической сущности (прототип) является воздушный сепаратор по а.с. №1268212 [4], включающий вертикальную шахту с соосно установленным в ней патрубком ввода материала, верхним и нижним патрубками соответственно для вывода мелких и крупных фракций, ромбические пересыпные элементы, последовательно установленные один над другим вдоль вертикальной оси шахты и имеющие перфорированные поверхности, обращенные в сторону патрубка ввода материала, воздуховод с окнами для подвода воздуха во внутренние полости ромбических пересыпных элементов. Для повышения производительности и качества сепарации смесей за счет их равномерного распределения по перфорированным поверхностям всех ромбических пересыпных элементов, патрубок ввода материала сообщен с внутренней полостью верхнего ромбического пересыпного элемента, кроме нижнего, в нижней части выполнены с разгрузочными щелями, расположенными по обе стороны воздуховода, и во всех ромбических пересыпных элементах, кроме верхнего и нижнего, выполнены загрузочные щели, расположенные под разгрузочными щелями вышележащих ромбических пересыпных элементов.
Стенки вертикальной шахты имеют зигзагообразную форму, выполнены гибкими и установлены с возможностью фиксированного перемещения в горизонтальном направлении. Воздуховод снабжен регулируемыми шиберами, установленными в окнах для подвода воздуха во внутренние полости ромбических элементов. Ромбические элементы снабжены регуляторами ширины разгрузочных щелей.
Недостатком этого устройства является сложность конструкции, включающей воздуховод с окнами для подвода воздуха во внутренние полости ромбических пересыпных элементов, патрубок ввода материала сообщен с внутренней полостью верхнего ромбического пересыпного элемента, кроме нижнего, в нижней части выполнены с разгрузочными щелями, расположенными по обе стороны воздуховода, и во всех ромбических пересыпных элементах, кроме верхнего и нижнего, выполнены загрузочные щели, расположенные под разгрузочными щелями вышележащих ромбических пересыпных элементов. Воздуховод снабжен регулируемыми шиберами, установленными в окнах для подвода воздуха во внутренние полости ромбических элементов. Эти элементы конструкции затрудняют очистку внутренней рабочей полости устройства после очистки каждой партии семян, что крайне необходимо при выполнении работ с селекционным материалом во избежание смешивания сортов.
Цель полезной модели - повышение качества сортировки различных семян для селекционных целей.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом воздушном лабораторном универсальном пневмосепараторе исходный селекционный семенной ворох из загрузочного лотка поступает в вертикальный цилиндрический аспирационный канал, выполненный в виде циклона, внутри которого расположена пластина, изогнутая по винтовой линии, выполняющая роль пересыпных полок и придающая материалу вращательное движение вдоль винтовой поверхности. Для регулирования скорости и направления воздушного потока внутри аспирационного канала используется винтовое устройство, с помощью которого расстояние между витками пластины изменяется (в зависимости от очищаемого материала и его состояния), тем самым изменяется и величина скорости воздушного потока, и угол наклона винтовых пластин, по которым перемещается очищаемый материал. При этом удлиняется путь прохождения материала внутри аспирационного канала, что увеличивает время воздействия воздушного потока на очищаемый ворох и способствует лучшей его очистке.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемое устройство отличается от известного тем, что пересыпные полки в виде пластины изготовленной по винтовой линии, способствуют движению очищаемого материала по винтовой линии, что приводит к более активному воздействию воздушного потока на очищаемый материал. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности НОВИЗНА.
Заявляемое техническое решение соответствует и критерию патентоспособности ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ, т.к. оно может быть использовано в области сельского хозяйства, в частности - для очистки и сортировки семян в селекционных целях.
На фигуре приведены основные конструктивные элементы предлагаемого универсального лабораторного пневмосепаратора и технологическая схема его работы.
Универсальный лабораторный пневмосепаратор включает корпус 1 с цилиндрическим аспирационным каналом 2, внутри которого расположена пластина 3, изогнутая по винтовой линии и выполняющая роль пересыпных полок, защитное стекло 4, загрузочный лоток 5 для подачи исходного материала, лотки для отвода очищенного материала 6 и отходов 7. Для отвода воздуха, создаваемого вентилятором 9 (отсасывающего типа с регулируемой скоростью воздушного потока, на фигуре не показан) из аспирационного канала 2 в осадочную камеру 8 имеется переходной канал 10. Верхний конец винтовой пластины 3 шарнирно, с помощью тяги 11, прикреплен к корпусу 1, а нижний также шарнирно - к винтовому механизму 12.
Технологический процесс работы универсального лабораторного пневмосепаратора происходит следующим образом. Ворох семян, полученный с селекционных делянок, засыпают в загрузочный лоток 5, откуда он под собственным весом поступает в аспирационный канал 2 и, перемещаясь вниз по винтовым пластинам, подвергается воздействию воздушного потока, который выдувает более легкие частицы и пустые семена через переходной канал 10 в осадочную камеру 8, где они опускаются в лоток отходов 7. В приемный лоток 6 шахты попадают семена основной фракции с наибольшим удельным весом. Регулировка воздушного потока в камерах позволяет приспособиться к семенному материалу с различными характеристиками. Защитное стекло на передней панели сепарационного устройства позволяет наблюдать и регулировать процесс разделения вороха на фракции, изменяя скорость вращения вентилятора и расстояние между витками пластины 3. Перед очисткой новой партии семян (во избежание смешивания сортов) производят полное удаление остатков вороха от предыдущей партии.
Источники информации
1. Епифанов А.А. Очистка и сушка семян. - Ярославль: Верхневолжское книжное издательство, 1968. - 198 с.
2. Малис А.Я., Демидов А.Р. Машины для очистки зерна воздушным потоком - М.: МАШГИЗ, 1962. - 176 с.
5
3. А.С. СССР №882659 МПК B07B 4/08 опубл. 23.11.1981 г.
5
4. А.С. СССР №1268212 МПК B07B 4/02, B07B 4/08, опубл. 07.11.1986 г.