Устройство для сушки зерна

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сушки зерна.
Известно устройство для сушки зерна (патент RU 184194, опубл. 18.10.2018, бюл. №29], содержащее кожух, поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, загрузочный бункер, выгрузное окно, нагревательные элементы, вентилятор, воздуховод, внутри кожуха установлен транспортирующий рабочий орган, транспортирующий рабочий орган выполнен многосекционным в виде короба со ступенчатой поверхностью, причем секции расположены последовательно друг за другом таким образом, что каждая последующая секция установлена ниже предыдущей, между секциями установлена скатная доска, выполненная перфорированной, с нижней стороны скатной доски установлен воздуховод, верхняя часть кожуха, находящаяся над скатной доской, выполнена перфорированной, причем размер отверстий скатной доски не превышает минимального отверстия зерна, верхняя поверхность короба выполнена ступенчатой из теплопроводного материала, на боковых поверхностях ступеней выполнены отверстия, с нижней стороны ступеней установлены нагреватели, воздуховод соединен с внутренней полостью короба, нагревательные элементы установлены в воздуховоде, транспортирующий рабочий орган имеет возможность сообщения ему колебания приводом.
К недостаткам известного технического решения относится ограниченная возможность применения и неэффективное использование энергии из-за сложности сообщения колебаний транспортирующему рабочему органу приводом в виде кривошипно-шатунного механизма, так как кривошипно-шатунный механизм не имеет возможности бесступенчатого регулирования амплитуды колебаний рабочего органа с заменой шатуна или кривошипа, или того и другого.
Техническая задача, достигаемая при использовании полезной модели - расширение возможностей применения и улучшение энергетических показателей.
Техническая задача достигается тем, что в устройстве для сушки зерна, содержащем кожух, поверхность которого покрыта слоем теплоизоляционного материала, загрузочный бункер, выгрузное окно, нагревательные элементы, вентилятор, воздуховод, установленный внутри кожуха, транспортирующий рабочий орган, выполненный в виде многосекционного короба со ступенчатой поверхностью с возможностью сообщения ему колебаний приводом, причем секции расположены последовательно друг за другом таким образом, что каждая последующая секция установлена ниже предыдущей, между секциями установлена скатная доска, с нижней стороны скатной доски установлен воздуховод, верхняя часть кожуха, находящаяся над скатной доской и поверхность скатной доски выполнены перфорированными с размерами отверстий, не превышающими минимального размера зерна, привод выполнен в виде цилиндрического линейного асинхронного двигателя, снабженного блоком управления, причем ротор двигателя подвижно соединен с рабочим органом, а статор установлен подвижно в кожухе, на роторе между рабочим органом и статором установлен упругий элемент в виде цилиндрической пружины сжатия.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства, а на фиг. 2 - то же, вид сверху.
Устройство для сушки зерна включает кожух 1, поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала 2, загрузочный бункер 3, выгрузное окно 4, нагревательный элемент 5, вентилятор 6, воздуховод 7 и, установленный внутри кожуха 1, транспортирующий рабочий орган 8, выполненный в виде короба со ступенчатой поверхностью и возможностью сообщения ему колебаний. Транспортирующий рабочий орган 8 выполнен многосекционным, причем секции расположены последовательно друг за другом таким образом, что каждая последующая секция установлена ниже предыдущей. Между секциями транспортирующего рабочего органа 8 установлена скатная доска 9, выполненная перфорированной. Верхняя часть кожуха 1, находящаяся над скатной доской 9 и поверхность скатной доски 9 выполнены перфорированными с размерами отверстий, не превышающими минимального размера зерна. С нижней стороны скатной доски 9 установлен воздуховод 7. Транспортирующий рабочий орган 8 снабжен приводом, выполненным в виде цилиндрического линейного асинхронного двигателя (ЦЛАД), статор 10 которого установлен подвижно в кожухе, а ротор 11 ЦЛАД соединен подвижно с рабочим органом 8. Блок управления (БУ) 12 для управления работой ЦЛАД электрически соединен со статором 10. На роторе 11 между рабочим органом 8 и статором 10 установлен упругий элемент 13 в виде цилиндрической пружины сжатия.
Устройство работает следующим образом. Включают нагревательные элементы 5 устройства. После достижения необходимой температуры поверхностей секций транспортирующего рабочего органа 8 включается привод. БУ 12 подает трехфазное напряжение питания на обмотки статора 10, создается бегущее электромагнитное поле. Направление электромагнитного поля определяет электромагнитную силу, приложенную к ротору 11 ЦЛАД, они совпадают. Ротор 11 соединен с транспортирующим рабочим органом 8, следовательно, движение ротора 11 должно быть таким, чтобы транспортирующий рабочий орган 8 двигался к статору 10. При таком направлении движения ротора 11 упругий элемент в виде цилиндрической пружины сжатия 13 будет сжиматься. В какой-то момент времени БУ 12 отключит статор 10 ЦЛАД от источника питания. Движение рабочего органа 8 прекратится, затем под действием потенциальной энергии предварительно сжатого упругого элемента 13 начнется движение ротора 11 с рабочим органом 8 в противоположную сторону. После заданного БУ 12 времени повторно подается трехфазное напряжение питания на обмотки статора 10. Ротор 11 остановится и начнет свое движение в противоположную сторону. Многосекционный транспортирующий рабочий орган 8 с включением привода будет совершать колебательное движение. Одновременно с включением привода включают вентилятор 6. Затем подают зерно в загрузочный бункер 3, откуда оно поступает на первую секцию транспортирующего рабочего органа 8 и перемещается им в сторону выгрузного окна 4. Контактируя с нагретой поверхностью нагревательных элементов 5 первой секции транспортирующего рабочего органа 8, зерно также нагревается и теряет излишки влаги. Затем нагретое зерно с первой секции транспортирующего рабочего органа 8 падает на скатную доску 9. Перемещаясь по скатной доске 9, зерно теряет часть влаги при его охлаждении воздушным потоком, создаваемым вентилятором 6 и направляемым им в воздуховод 7. Воздушный поток проходит через слой находящегося на скатной доске 9 зерна к верхней перфорированной части кожуха 1, через которую увлажненный воздух удаляется наружу. Охлажденное и частично высушенное зерно поступает на нагретую поверхность второй секции транспортирующего рабочего органа 8, где повторно нагревается во время движения в направлении выгрузного окна 4. При этом зерно досушивается до кондиционной влажности и в конце последнего цикла сушки удаляется из устройства через выгрузное окно 4.
При использовании зерна другой культуры меняют температуру нагрева поверхностей секций транспортирующего рабочего органа 8 с помощью нагревательных элементов 5, а также снижают или увеличивают скорость воздушного потока в воздуховоде 7, изменяя частоту вращения вентилятора 6, изменяют частоту и (или) амплитуду колебаний секций транспортирующего рабочего органа 8.
В предложенном техническом решении в отличии от прототипа возможно бесступенчато изменять амплитуду колебаний транспортирующего рабочего органа без его остановки, изменяя только длительность подключения БУ статора ЦЛАД к источнику трехфазного напряжения питания. Если увеличивать длительность включения ЦЛАД, то увеличивается амплитуда колебаний рабочего органа и наоборот. Частота колебаний рабочего органа устанавливается частотой включения БУ ЦЛАД к источнику трехфазного питания. Все это расширяет возможности применения технического решения. В процессе работы ЦЛАД выделяется тепло, так как ЦЛАД установлен внутри кожуха, то это тепло будет способствовать уменьшению энергетических затрат на сушку зерна, тем самым дополнительно улучшая энергетические показатели технического решения.