Зерноочистительная машина

Зерноочистительная машина относится к области сельского хозяйства, а именно к конструкциям машин послеуборочной обработки семян и зерна и предназначена для первичной очистки зернового вороха, получения семян, калибровки семян по удельному весу и размеру.
Известны различные зерноочистительные машины. Например, известна зерноочистительная машина по патенту №189061 (МПК В07В 4/02) на полезную модель. Данная зерноочистительная машина содержит размещенные в корпусе приемную камеру с загрузочным окном, сетчатый транспортер, снабженный сеткой, верхним валом, нижним валом и приводом, сообщенный с приемной камерой всасывающий воздушный канал и нагнетательный воздушный канал, охватывающие диаметральный вентилятор с приводом. При этом сетчатый транспортер расположен наклонно в нижней части всасывающего воздушного канала. В нижней части корпуса расположена осадочная камера, верхняя часть которой соединена с всасывающим воздушным каналом. Осадочная камера оснащена устройством вывода легких примесей, выполненным в виде шлюзового затвора. В приемной камере закреплены зигзагом наклонно к направлению подачи потока материала верхний направитель потока материала, делитель потока материала, нижний направитель потока материала, скатная доска, рассекатель потока материала и скатная доска. Верхний направитель потока материала, установленный под загрузочным окном, выполнен в виде пластины с продольным относительно ширины машины размером большим, чем диаметр загрузочного окна приемной камеры. Делитель потока материала, установленный под верхним направителем потока материала, выполнен в виде перевернутой V-образной пластины с верхним ребром, направленным навстречу потоку материала. Нижний направитель потока материала, установленный под делителем потока материала, выполнен в виде пластины, ширина которой равна ширине приемной камеры. Рассекатель потока материала, установленный между скатными досками, закрепленными под нижним направителем потока материала, выполнен в виде пластины с окнами Рассекатель потока материала также может быть выполнен в виде лотков закрепленных на пластине с образованием окон. Нижний конец рассекатель потока материала расположен во всасывающем воздушном канале, а верхний конец рассекателя потока материала помещен в приемной камере. Верхний вал сетчатого транспортера размещен в камере приема примесей, соединенной с осадочной камерой через шлюзовой затвор. В нижней части камеры приема примесей размещен винтовой транспортер с выгрузным окном. Под сетчатым транспортером расположено устройство вывода очищенного зерна. Над сетчатым транспортером установлена эластичная шторка. В нагнетательном воздушном канале расположена заслонка. Недостатками данного аналог являются неспособность модуля воздушной очистки удалять из ворох минеральную примесь, тяжелую мусорную примесь, семена сорных растений и выделять из вороха семена с малой удельной массой, данный модуль способен удалять из вороха только легкую пылевую примесь и легкую мусорную примесь. Также недостатком данной машины является неспособность ситового очистителя вороха, расположенного под воздушным модулем калибровать полученный материал по размеру до четырех фракций, выделять мелкие примеси. Данный ситовой модуль способен удалять только крупные тяжелые мусорные примеси, которые не были удалены на этапе очистки воздухом. Подобные комбинированные машины подходят только для первичной очистки вороха, выполнять семяподготовку и калибровку семян за один проход не способны. Известна зерноочистительная машина по патенту №2633776 (МПК В07В 4/00; В07В 9/00) на изобретение. Эта зерноочистительная машина содержит приемный бункер, над которым интегрирована система дифференциации от основной культуры грубых, крупных посторонних и соломистых примесей в виде решетного цилиндра с горизонтальной осью вращения, закрепленного консольно на приводном валу. Решетный цилиндр состоит из днища, приемной части цилиндрического решета с возможностью смены решет с габаритными размерами (630×1920)±5. На внутренней поверхности сходовой части решетного цилиндра приварена листовой стали винтообразная лопасть в 2,5 оборота, служащая для ускорения вывода из машины примесей. Недостатками данного аналога являются неспособность данного зерноочистительного устройства получать на выходе материал с семенными кондициями, данное устройство является агрегатом для первичной ил предварительной очистки вороха. Для получения материала семенной кондиции очищенной на данной машине материал необходимо подать на другие узкоспециализированный семяподготовительные агрегаты. Наиболее близким по совокупности, существующих признаков аналогом к заявленной полезной модели (прототипом) являет зерноочистительная машина по патенту на изобретение №2118208 (МПК В07В 4/02). Зерноочистительная машина включает устройство ввод зерновой смеси с питающим валиком, каналдорешетной аспирации с воздухоподводящим каналом, каналы и послерешетнои аспирации с устройствами ввода зерна и механизмами регулирования скорости воздуха, осадочные камеры с устройствами вывода легких примесей, диаметральный вентилятор, инерционный жалюзийный воздухоочиститель со шлюзовым затвором, решетный стан, содержащий верхний ярус с решетами Б1, Б2 и поперечным лотком, средний ярус с решетами Г1, Г2, нижний ярус с подсевными решетами B1, В2, поддоном и поперечным лотком. Сход с решета Б2 сообщен с поперечным лотком, сход с решета - с устройством ввода зерна первого канала после решетной аспирации сход с решета В2 - с устройством ввода зерна второго канал послерешетной аспирации. Канал снабжен приемником, а каналдорешетной аспирации - механизмом регулирования скорости воздуха.
Но указанный прототип имеет ряд недостатков. Среди них неспособность модуля воздушной очистки удалять из вороха минеральную, тяжелую мусорную примесь, семена сорных растении и выделять из вороха семена с малой удельной массой. Модуля воздушной очистки прототипа способен удалять из зернового вороха только легкие пылевую и мусорную примесь. Также недостатком зерноочистительной машины прототипа является то, что из-за наличия мусорных примесей виде мелких палочек, тяжелой соломы, крупных стеблей сорных растений, которые не способна удалять воздушная система очистки, калибровочное решето необходимо снабжать щеточными или шариковыми механизмами очистки решет от вышеперечисленных мусорных примесей, что значительно усложняет и удорожает устройство, снижает общую производительность работы машины.
Задача, которую поставил перед собой разработчик новой зерноочистительной машины состояла в создании такой зерноочистительной машины, которая приняв зерновой ворох из-под комбайна за один проход могла бы выполнить предварительную, то есть первичную очистку и удалить минеральные примеси, а также удалить из вороха семена сорных и карантинных растений, растений, а также удалить из зернового вороха семена с малым удельным весом. Кроме этого, задача, которую поставил перед собой разработчик, состояла в создании такой конструкции зерноочистительной машины, которая позволила бы калибровать семена по размерам, а в процессе очистки не травмировать семенной материал. Техническим результатом, достигнутым в процесс решения поставленной перед разработчиком задачи, явила возможность повысить эффективность очистки зерна за счет установлен оптимальных скоростей ламинарного воздушного потока, а также систем дифференциации мусорных примесей.
Сущность полезной модели состоит в том, что в зерноочистительной машине, включающей загрузочный бункер срегулировочной заслонкой зернового вороха внутри него, источник и делитель воздушного потока, камеру сепарации с устройствами вывода легких мусорных фракции и очищенного зерна, а также системы) дифференциации мусорных примесей, источник воздушного потоке смонтирован в камере аэродинамической сепарации перед которым расположена решетка спрямляющего и отклоняющего воздушный поток аппарата для сепарации поступающего зернового вороха, за ней расположено выходное отверстие для легких фракции зернового вороха, под камерой аэродинамической сепарации расположена система дифференциации мусорных примесей, выполненная в видерешетного стана с калибровочными решетами.
Кроме того, сущность полезной модели состоит в том, что в зерноочистительной машине источник воздушного потока выполнен электронным управлением и с возможностью его плавной регулировки.
Вместе с тем, сущность полезной модели состоит в том, что в зерноочистительной машине калибровочные решета решетного станавыполнены в виде кассет.
Также сущность полезной модели состоит в том, что зерноочистительной машине кассеты калибровочных решет, размещены в отдельном коробе решетного стана.
Кроме того, сущность полезной модели состоит в том, что в зерноочистительной машиневибропривод решетного стана выполнен в виде электровибродвигателя.
Кроме того, сущность полезной модели состоит в том, что в зерноочистительной машине решетный стансмонтирован на виброопорах.
Вместе с тем, сущность полезной модели состоит в том, что в зерноочистительной машине загрузочный бункер выполнен со смотровым окном.
Кроме того, сущность полезной модели состоит в том, что в зерноочистительной машине решетный стан выполнен в виде вертикального расположения решет.
Вместе с тем, сущность полезной модели состоит в том, что в зерноочистительной машине решетный стан выполнен в виде последовательного расположения решет.
Доказательства возможности осуществления новой зерноочистительной машины с реализацией указанного назначения приводятся ниже на конкретном примере зерноочистительной машины. Этот характерный пример реализации конкретной зерноочистительной машины согласно предлагаемой полезной модели ни в коей мере не ограничивает объем ее правовой защиты. В этом примере дана лишь конкретная иллюстрация новой зерноочистительной машины.
Изобретение поясняется графически, где:
на фиг. 1 изображена принципиальная схема зерноочистительной машины;
на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1;
на фиг. 3 - принципиальная схема работы зерноочистительной машины;
на фиг. 4 - камера аэродинамической сепарациизерноочистительной машины;
на фиг. 5 - решетный стан с вертикальным расположением решет;
на фиг. 6 - решетный стан с последовательным расположением решет.
Зерноочистительная машина состоит изкамера аэродинамической сепарации (см. фиг. 4), в верхней части которой расположен приемный бункер 1. В стенке бункера 1 смонтировано смотровое окно 2, а в нижней части приемного бункера - заслонка 3. Заслонка 3 предназначена для регулировки количества зернового вороха, подаваемого в камеру аэродинамической сепарации 4. Сбоку камеры аэродинамическойсепарации 4 расположен источник 5 воздушного потока и решетка спрямляющего и отклоняющего воздушный поток аппарата 6. На противоположной стороне камеры аэродинамическойсепарации 4, напротив источника воздушного потока, расположено выходное отверстие 7 легких фракцийзернового вороха. Рычаг 18 предназначен для того, чтобы приводить заслонку 3 в движение с целью регулировки количества подаваемого зернового вороха. Рычаг 18 имеет механизм фиксации положения. Внизу камеры сепарации 4 вмонтированы заслонки 8, 9, 10. Заслонками 8, 9, 10 регулируют качество выходящего из камеры сепарации 4 материала. Заслонкой 8 регулируют качество материала мусорной фракции и фуражного материала. Заслонкой 9 регулируют качество материала фуражной и семенной фракций. Заслонкой 10 регулируют настройку фракции минеральных примесей. Заслонки 8, 9, 10 приводят в движение рычагами 19, 20, 21. Выбранное положение заслонок 8, 9, 10 фиксируют фрикционными устройствами. Под камерой аэродинамической сепарации расположен решетный стан с набором калибровочных решет 14, который может быть выполнен в варианте вертикального расположения решет (см. фиг. 5) или в варианте последовательного расположения решет (см. фиг. 6). Решетный станвертикального расположения решет (см. фиг. 5) состоит из лотка отвода минеральных примесей 13, лотка приема семенной фракции 12, лотка отвода фуражной фракции 11 и лотка отвода мусорной фракции 10. Блок решет 14 выполнен из 2-х, 3-х или 4-х ярусов решет, расположенных вертикально или последовательно. Блок решет 14 опирается на виброопоры 16 в количестве четырех штук. Виброопоры 16 прикреплены к раме 17. Сверху рамы 17 установлена камера аэродинамической сепарации (см. фиг. 4).Электромеханическое устройство 15 предназначено для привода в колебательное движение блока решет 14.
Электромеханическое устройство 15 может быть применено в варианте вибромотора или электромотора с кривошипным механизмом. В корпус машины вмонтирован электронный блок 22управления зерноочистительной машиной.
Работает зерноочистительной машина следующим образом. Исходный зерновой ворох загружают в бункер 1. Наличие зернового вороха и его количество контролируют через смотровое окно 23. С помощью кнопок пульта управления электронного блока22 включают электродвигатели источника 5 воздушного потока и источника колебаний решетного стана 15.Воздушный поток, образуемый источником 5, проходит камеру аэродинамической сепарации 4. Ламинарность воздушного потока обеспечивает спрямляющий и отклоняющий аппарат 6. Так же спрямляющий и отклоняющий аппарат 6 обеспечивает отклонение воздушного потока вверх. С помощью заслонки 2 включают подачу подлежащего сепарации зернового вороха, а затем регулируютего количество, подаваемое в камеру аэродинамической сепарации 4. В камере аэродинамической сепарации 4 подаваемый материал встречается с воздушным потоком и под действие аэродинамической силы и сил гравитации происходит 1-й этап сепарации по удельному весу. В результате тяжелая примесь в виде минеральных включений таких, как небольшие камушки, комочки землии т.п., попадает в лоток 13. А тяжелые семена (семенной материал) попадает в лоток 12, легкие (фураж) - в лоток 11, а мусор - в лоток 10. Полова и пыль будут выдуты через отверстие 7 за пределы зерноочистительной машины. Основная, интересующая нас, фракция (семенной материал) через лоток 12 попадет на решетный стан 14. Под воздействием сил гравитации и вибрации решетного стана 14 материал будет распределен по площади решет. Крупные семена сойдут по решету в приемное устройство, мелкие и примесь пройдут через отверстия решета на полотно. Таким образом, решетный стан 14 обеспечит разделение семян по размеру до четырех фракций, а также удаление примесей методом аэродинамической сепарации. В результате, на выходе из зерноочистительной машины будет получен полностью очищенный материал не имеющий легких, пустых зерен, и разделенный на фракции по размеру. Как видно из описания, в работе зерноочистительной машины использовано два принципа разделения на фракции, аэродинамический - разделение по удельному весу, и механический - разделение по размеру.
Описанная зерноочистительной машина имеет значительные преимущества перед известными решениями. Она способна производить первичную очистку сельхозкультур или получать семенной материал и делить его на фракции по размеру и удельному весу за один проход, прямо из-под комбайна, отделяя от зерновой массы почти все известные засорители, кроме семян, отличающихся по цвету, так же удаляя из вороха зерновую примесь и пустотелые семена. Описанная машина выполняет задачу очистки материала, не травмируя зерна культур. Это свойство зерноочистительной машины достигнуто путем внедрения ряда технических решений. Материал в зерноочистительной машине перемещается только под действием гравитации (самокатом). Участки перемещения материала короткие. Травмоопасные зоны в зерноочистительной машине покрыты ударогасящим, износостойким полимером. Описанная зерноочистительной машина имеет небольшие габаритные размеры и незначительный вес, что позволяет монтировать ее в помещениях с невысокими потолками и небольшой площадью. Она состоит из двух основных модулей и группы обеспечивающих устройств, которые могут компоноваться в 24-х вариантах. Высокая компоновочная вариабельность позволяет подобрать вариант под любые условия заказчика. Описанная зерноочистительной машина не имеет в конструкции решетного модуля дополнительных устройств для очистки решет, таких как щеток или шариков. Все загрязняющие решета примеси будут отсепарированы в аэродинамическом модуле машины. Отсутствие очищающих механизмов решет повысит ее надежность и снизит эксплуатационные расходы. Описанная зерноочистительной машина благодаря отсутствию устройств очистки решет имеет более компактный и легкий решетный стан. Она расходует меньше электроэнергии на работу решетного модуля благодаря малой массе решетного стана. Описанная зерноочистительной машина объединяет свойства ряда зерноочистительных машин, сконструированных под конкретные задачи очистки сельскохозяйственных культур. Машина способна одновременно выполнять работу аспиратора, камнеотделителя, вибропневмостола, решетного стана первичной очистки, решеного стана вторичной очистки, калибратора. Описанная зерноочистительной машина, установленная в линию машин по подготовке семян, заменит до шести отдельных машин и уберет из линии до четырех перегрузочных устройств, что позволит разместить семяподготовительную линию на меньшей площади и в помещениях с невысоким потолком.