СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ПО УПРУГИМ СВОЙСТВАМ
SEPARATOR FOR LOOSE MATERIALS ELASTICITY SEPARATION

Предлагаемое изобретение относится к технике для разделения сыпучих материалов по упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке семян зерновых культур.
Известны устройства для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, содержащие питатель-дозатор для поштучной подачи, отражательную пластину с углом наклона 22°30' и приемники продуктов разделения (Зайка П.М., Мазнев Г.Е. Сепарация семян по комплексу физико-механических свойств. - М.: Колос, 1978, с.83-88).
Основным недостатком известных устройств является низкая эффективность сепарации, обусловленная рассеканием подаваемого материала в воздушном пространстве при движении от загрузочного бункера к отражательной пластине и столкновением отразившихся от отражательной пластины частиц.
Известен сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, включающий загрузочный бункер, снабженный питающим валиком, криволинейную пластину, отражательный элемент и приемники продуктов разделения (RU №2165316, B07B 13/10, 2001).
Недостатком известного сепаратора является невысокая эффективность сепарации, обусловленная тем, что конструкция питателя, выполняющего функции регулятора подачи смеси на криволинейную пластину и далее на отражательный элемент, не обеспечивает ориентацию продольной оси частиц материала, что приводит к столкновению частиц после их отражения от отражательного элемента.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, содержащий загрузочный бункер, на выходе которого установлен желобчатый питающий валик, желобки которого расположены вокруг и вдоль оси вращения валика. Над валиком находится скребок, закрепленный к передней стенке загрузочного бункера. Скатная пластина выполнена прямолинейной наклонной с возможностью изменения угла наклона. Под скатной пластиной установлена отражательная пластина, ниже которой расположены приемники продуктов разделения (RU №103499 U1, B07B 13/00, 20.04.2011).
Однако с питающего валика частицы материала падают на скатную пластину перпендикулярно траектории падения и не успевают на ней полностью ориентироваться продольной осью вперед (зародышем), что приводит к столкновению частиц после их отражения от отражательной пластины и увеличивается травмированность зародыша.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, уменьшение травмированности материала.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном сепараторе для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, содержащем загрузочный бункер, на выходе которого установлен желобчатый питающий валик, желобки которого расположены вокруг и вдоль оси вращения валика, над валиком установлен скребок, закрепленный к передней стенке загрузочного бункера, под которым находится отражательный элемент, ниже которого расположены приемники продуктов разделения, согласно изобретению отражательный элемент выполнен в виде барабана, поверхность которого образована прямоугольными плоскостями, в поперечном разрезе барабан имеет вид многогранника, при этом между питающим валиком и отражательным барабаном установлена синхронизирующая передача.
Отличительными признаками заявляемого устройства являются новая форма выполнения конструктивного элемента, а именно выполнение отражательного элемента в виде барабана с прямоугольными поверхностями, имеющего в разрезе вид многогранника, а также наличие нового конструктивного элемента - синхронизирующей передачи.
В желобках питающего валика зерновой материал ложится в один слой продольной осью вдоль канала желобков и падает со скоростью, обеспечивающей стабильные начальные условия движения частиц смеси в положении, когда продольные оси частиц расположены перпендикулярно относительно траектории их свободного падения до разделяющего барабана. Выполнение отражательного элемента в виде барабана-многогранника обеспечивает пунктирное изолированное движение частиц после отражения от барабана, уменьшение травмированности зародыша зернового материала, стабилизацию кинематических характеристик движения частиц и тем самым повышение эффективности работы сепаратора для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам.
Установка синхронизирующей передачи между вращающимся питающим валиком и вращающимся отражательным барабаном позволяет частицам, выходящим из одного канала желобка питающего валика, попасть только на одну из плоскостей отражательного барабана, что повышает эффективность разделения материалов. Кроме того, это исключает попадание частиц на ребро вращающегося барабана, что уменьшает травмирование частиц материала.
Таким образом, выявленные отличительные признаки заявляемого устройства в совокупности с известными признаками дают достижение указанного выше технического результата.
Сравнение заявляемого сепаратора для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам с прототипом позволило установить соответствие критерию "новизна".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано поперечное сечение сепаратора, а на фиг.2 - вид "А" фиг 1.
Сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам содержит загрузочный бункер 1 с передней стенкой 2, к нижней части которой прикреплен скребок 3. На выходе из загрузочного бункера 1 установлен желобчатый питающий валик 4, желобки 5 которого расположены вокруг и вдоль оси вращения питающего валика 4. Скребок 3 установлен под валиком 4, под которым расположен разделяющий отражательный барабан 6. Поверхность барабана 6 образована прямоугольными плоскостями 7. В поперечном разрезе барабан 6 имеет вид многогранника. Ниже барабана 6 расположены приемники продуктов разделения 8. Между питающим валиком 4 и отражательным барабаном 6 установлена синхронизирующая передача 9.
Заявляемый сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам работает следующим образом.
Исходный сыпучий материал, например семена пшеницы, поступают хаотично в загрузочный бункер 1, из которого попадают на вращающийся питающий валик 4, где укладываются в один слой своей продольной осью вдоль каналов желобков 5, а скребок 3 убирает излишки сыпучего материала. После прохождения скребка 3 частицы сыпучего материала под действием силы тяжести выходят из желобка 5 питающего валика 4 и падают по вертикальной траектории с ориентацией продольной оси частиц перпендикулярно траектории падения на плоскость вращающегося разделяющего отражательного барабана 6, отражаются от него и в зависимости от упругости поступают в приемники продуктов разделения 8. Скорость вращения отражательного барабана 6 синхронизирована со скоростью вращения питающего валика 4 так, что частицы сыпучего материала, вышедшие из одного из желобков 5 питающего валика 4, попадают только на одну из плоскостей отражательного барабана 6. Кроме того, при ударе частиц сыпучего материала о плоскость отражательного барабана 6 более упругие частицы отлетают от барабана под углом 45° на большее расстояние, чем неупругие частицы.
Использование заявляемого изобретения позволяет повысить эффективность процесса сепарации в 1,5-2 раза и уменьшить травмирование зародыша в 2-2,5 раза за счет ориентации частиц сыпучего материала относительно траектории их движения (частица ударяется о плоскость отражательного барабана в положении, когда продольная ось частицы параллельна этой плоскости).