СПОСОБ ПНЕВМОСЕПАРИРОВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF LOOSE MATERIAL SEPARATION BY AIR AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и, в частности, к зерноочистительным машинам для очистки и сортирования семян различных сельскохозяйственных культур.
Известен способ сепарирования сыпучих материалов при их пневматическом транспортировании (а.с. №458341, МКИ В07В 7/02), включающий отделение транспортирующего воздуха от материала, изменение направления движения последнего с куполообразным распределением его с помощью отражателя, последующую продувку материала воздухом и отвод воздуха с мелкими частицами в осадитель. Транспортируемый воздухом материал вращают относительно направления транспортирования, а последующую продувку материала осуществляют дополнительным циркулирующим воздухом, вводимым тангенциально куполообразно распределенному материалу.
К недостаткам этого способа относятся невозможность обеспечения высокой эффективности сепарации материала при его вращении относительно направления транспортирования в пневмоканалах прямоугольной формы и при их значительной длине, что имеет место в современных зерноочистительных машинах. Центробежная сила, возникающая при вращении частиц материала, будет нестабильной и будет уплотнять движущийся поток материала и тем самым снижать эффективность его разделения.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ воздушного разделения зерновых материалов (а.с. №977069, МКИ В07В 7/00). Согласно данному способу разделение материала воздушным потоком на фракции и вывод фракций по направлению и перпендикулярно направлению воздушного потока осуществляется с использованием закручивания зернового материала перед разделением его воздушным потоком.
Недостатком способа является низкая эффективность разделения, закручивание зернового материала перед вводом его в пневмоканал не способствует стабильной ориентации зерновок. Центробежные силы будут одновременно как способствовать, так и тормозить и перемешивать зерновой материал и в итоге процесс будет вероятностным и при большой производительности в современных зерноочистительных машинах неосуществим.
Известно устройство для разделения смесей воздушным потоком (а.с. №387751, МКИ В07В 7/00), включающее ускоритель зерновой массы, источник воздушного потока, воздушный канал и делители, установленные в воздушном канале.
К недостаткам указанного устройства относятся: сравнительно короткая длина пути движения зерновой смеси над делителем, которая ограничена шириной воздушного канала и составляет около 20 см. Этот путь зерновая смесь проходит с помощью ускорителя с определенной скоростью 10 м/с и пересекает под углом 90° воздушный поток, движущийся со скоростью несколько десятков метров в секунду. При этом скорость воздушного потока в несколько раз выше скорости витания зерновой части смеси, что не исключает вынос зерна в отходы. Ввиду кратковременного взаимодействия воздуха с зерновой смесью она не успевает разрыхляться, что ведет к снижению эффективности разделения.
Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение качества разделения зерновых материалов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе пневмосепарирования зерновых материалов, включающем подачу материалов, выделение легковесных фракций воздушным потоком и вывод фракций по направлению и против направления воздушного потока, зерновой материал подают в пневмоканал и продувают снизу вверх вертикальным воздушным потоком, расчлененным на контактирующие между собой плоские воздушные струи с образованием последовательно зон продувки высоких и низких скоростей воздуха в диапазоне больше и меньше скоростей витания полноценного зерна, а также указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для пневмосепарирования зерновых материалов, включающем питатель зерна, пневмосепарирующий канал и установленный в нем делитель воздушного потока, выше траектории ввода зернового материала в пневмоканал расположена расширительная камера с направляющими пластинами, а ниже - делитель воздушного потока, выполненный в виде лопастей с возможностью вертикального перемещения и независимого регулирования относительно друг друга с образованием межлопастных каналов и последовательно зон повышенного и пониженного скоростного режима выходящих воздушных струй.
На чертеже изображена конструктивно-технологическая схема пневмосепаратора зерновых материалов по предложенному способу.
Устройство включает пневмосепарирующий канал 1, в котором расположено окно 2 для подачи зернового материала из бункера 3. Ниже окна ввода зернового материала в пневмоканал установлен делитель воздушного потока 4 с возможностью вертикального перемещения и включающий лопасти 5 с возможностью поворота относительно вертикального положения. Лопасти делят выходящий воздушный поток на I и II зоны при выходе его из делителя. Выше окна подачи зернового материала расположена расширительная камера 6 и далее осадительная камера 7 для легковесных примесей. В нижней части пневмоканала расположен приемник 8 чистого зерна, а в расширительной камере смонтированы направляющие пластины 9.
Устройство работает по предложенному способу следующим образом.
Смесь зерна и примесей из бункера 3 через окно 2 поступает в пневмоканал 1. Воздух, всасываемый вентилятором (не показан), через приемник чистого зерна 8, межлопастные пространства лопастей 5 делителя 4 поступает в расширительную камеру 6 и далее - в осадительную камеру 7 и через вентилятор - в атмосферу.
Дополнительно воздух поступает в пневмоканал 1 через окно 2 бункера 3 вместе с зерносмесью и распределяется над делителем 4 по определенной траектории. В зоне I скорость воздуха выше скорости витания доброкачественного зерна, и оно поднимается вверх в расширительную камеру 6, где скорость воздуха снижается и под действием направляющих пластин 9 зерносмесь перемещается в среднюю часть расширительной камеры и начинает оседать в зону II и далее в приемник чистого зерна.
В расширительной камере происходит интенсивное перемешивание зерносмеси, что способствует эффективному выносу легковесных частиц в осадительную камеру 7. Воздушный режим в межлопастных каналах делителя и расширительной камеры регулируется положением лопастей и делителя.