ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СОРТИРОВАЛЬНЫЙ СТОЛ

Усовершенствование относится к технике разделения, сортировки смеси зерна, семян растений с помощью пневматических качающихся или встряхивающих (вибрирующих) сортировальных столов, может найти применение в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в устройствах для сепарации зерновых смесей, устройствах для очистки семян от щуплых, изъеденных, неполноценных зерен, частиц соломы, мякины, семян сорняков, спорыньи и других примесей и для сортирования семян зерновых, зернобобовых, овощных культур и трав по удельному весу.
Известен пневматический сортировальный стол, содержащий деку с воздухопроницаемой рабочей поверхностью и регулируемым продольным и поперечным наклоном, поперечные и продольные рифы на деке, дека имеет возможность совершать вынужденные колебания вдоль поперечных рифов, (см. описание к авторскому свидетельству №301188, опубл. 21.04.1971. Бюллетень №14).
Попытки увеличения производительности известного устройства настроечным путем сверх нормативных параметров, например, увеличением угла наклона рабочей поверхности деки, увеличением частоты и амплитуды колебаний деки, увеличением расхода воздуха через рабочую поверхность деки, не дают качественного разделения зерна на фракции. Воздушный поток должен поддерживать смесь в «кипящем» слое без фонтанирования. Чрезмерная подача воздуха в «кипящий» слой нарушает процесс самосортирования, что ведет к попаданию доброкачественных семян в отходы. Увеличение частоты и амплитуды колебаний деки ведет к увеличению скорости перемещения зерновой смеси к наиболее высокой точке разгрузочной линии машины. При засоренности фракции чистых семян больше предельных норм необходимо уменьшать частоту и амплитуду колебаний деки, что снижает производительность устройства. Для увеличения выхода фракции чистых семян необходимо постепенно уменьшать угол продольного наклона деки, что снижает производительность устройства.
В известном устройстве поверх сеток на большей части деки закреплены поперечные рифы поперек нее, а на конце деки продольные рифы - вдоль нее.
В известном устройстве весь отсепарированный материал сходит с поверхности деки путем его гравитационного падения с поверхности деки в определенных участках деки. Легкая фракция семенного материала, находящаяся во взвешенном состоянии в верхнем кипящем псевдоожиженном слое, при движении по рабочей поверхности деки частично смешивается с колеблющимися зернами промежуточной фракции, которые незначительно различаются по плотности и по размерным характеристикам, которые способны снова смешиваться с легкой фракцией, что ухудшает качество разделения смеси зерна. Основная тяжелая фракция зерна движется через поперечные рифы, хотя еще не произошло основное разделение зерна на рабочей поверхности деки на фракции. Промежуточная средняя фракция, состоящая из смеси полутяжелых и полулегких семян занимает значительную часть поверхности деки при сходе с нее, что снижает производительность устройства по выходу качественной основной тяжелой фракции.
Цель усовершенствования - повышение производительности при качественном разделении смеси зерна на фракции.
Сущность усовершенствования заключается в том, что пневматический сортировальный стол, содержащий деку с воздухопроницаемой рабочей поверхностью и регулируемым продольным и поперечным наклоном, поперечные и продольные рифы на деке, дека имеет возможность совершать вынужденные колебания вдоль поперечных рифов, отличающийся тем, что продольные рифы выполнены на всей рабочей поверхности деки, причем высота продольных рифов меньше высоты поперечных рифов, а вдоль нижней боковой стороны деки над ее рабочей поверхностью расположен щелевой пневматический отсос легкой фракции семенного материала, причем расположение отсоса выполнено с регулируемым расстоянием от рабочей поверхности деки.
Технический результат: усовершенствование позволяет увеличить производительность устройства при качественном разделении смеси зерна на фракции.
Продольные рифы на всей рабочей поверхности деки ускоряют движение тяжелой фракции семенного материала в нижнем псевдоожиженном слое к верхней боковой кромке по рабочей поверхности деки. При ускорении движения тяжелой фракции к верхней боковой кромке деки происходит ускоренное ее выделение из смеси и ускоренный ее сход с верхней боковой поверхности деки, и легкая фракция зерна успевает выделиться из смеси и практически полностью переместиться в верхний псевдоожиженный слой и расположиться вдоль нижней боковой стороны деки. При этом возможно увеличить угол наклона рабочей поверхности деки и существенно увеличить производительность устройства.
Для удаления легковесной фракции зерна непосредственно из верного псевдоожиженного слоя в процессе движения смеси зерна над рабочей поверхностью деки в нижней ее части расположен пневматический отсос легковесного зерна и равного ему по плотности сора. Выделившаяся из общей массы смеси легкая фракция и равный ей по плотности сор витает в верхнем псевдоожиженном слое, то пневматический отсос, по мнению автора, является наилучшим решением для качественного избирательного отделения легкой фракции непосредственно из верного псевдоожиженного слоя и удаления его вне устройства, когда отходы еще не успели смешаться с основным продуктом.
Регулируемое расстояние расположения отсоса над декой необходимо для переналадки устройства при переходе с одного вида семян на другой.
Во втором варианте пневматический сортировальный стол, согласно усовершенствования, отличающийся тем, что продольные и поперечные рифы на рабочей поверхности деки выполнены в виде решетки (сетки) с продольными и поперечными рифами, где продольные рифы нормально закреплены к поперечным рифам. При этом возможно технологично выполнить расположение продольных и поперечных рифов относительно друг друга и ускорить промышленную сборку устройства.
В третьем варианте пневматический сортировальный стол, согласно усовершенствования, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из больших противоположно расположенных входных кромок щели отсоса расположена в плоскости параллельной рабочей поверхности деки. Это усовершенствование предназначено для того, чтобы отсос всегда находился на необходимом расстоянии от поверхности деки в случае изменения угла ее наклона.
В четвертом варианте пневматический сортировальный стол, согласно усовершенствования, отличающийся тем, что, выполнен с регулируемым углом расположения плоскости, в которой лежат две большие противоположно расположенные входные кромки щели отсоса, относительно рабочей поверхности деки. Это усовершенствование предназначено для того, чтобы иметь возможность расширять полосу отсоса верхнего псевдоожиженного слоя при настройке устройства на иной вид семенного материала.
В пятом варианте пневматический сортировальный стол, согласно усовершенствования, отличающийся тем, что, высота поперечных рифов от двух до трех раз выше высоты продольных рифов. Это усовершенствование предназначено для того, чтобы, в зависимости от семенного материала и достаточного для разделения смеси времени пребывания его между поперечными рифами, подбирать такую высоту продольных рифов, чтобы получить наивысшую производительность по тяжелой фракции семенного материала. При этом дека колеблется вдоль поперечных рифов.
Другие цели, особенности, преимущества и возможности использования устройства видны из нижеприведенного описания примеров выполнения на основании рисунков. При этом все описанные и/или графически представленные признаки сами по себе или любой разумной комбинации составляют предмет усовершенствования, независимо от общих требований или обратной связи.
Фиг.1. Пневматический сортировальный стол. Вид сверху на деку.
Фиг.2. Пневматический сортировальный стол. Вид спереди. Вариант исполнения устройства.
Фиг.3. Пневматический сортировальный стол. Вариант исполнения устройства.
Перечень обозначений на чертежах.
1 - дека;
2 - поперечный риф;
3 - продольный риф;
4 - нижняя левая боковая сторона деки 1;
5 - пневматический отсос;
6 - входная кромка щели отсоса 5;
7 - плоскость;
8 - верхняя правая боковая сторона деки 1;
9 - поворотный клапан.
Пневматический сортировальный стол содержит деку 1 с воздухопроницаемой рабочей поверхностью и регулируемым продольным и поперечным наклоном. На рабочей поверхности деки установлены поперечные рифы 2 и продольные рифы 3. Дека 1 имеет возможность совершать вынужденные колебания под углом в плоскости нормальной к рабочей поверхности деки и параллельной поперечным рифам 2. Продольные рифы 3 выполнены на всей рабочей поверхности деки 1. Высота продольных рифов 3 на рабочей поверхности деки 1 меньше высоты поперечных рифов 2. Вдоль нижней боковой стороны 4 деки 1 над ее рабочей поверхностью расположен щелевой пневматический отсос 5 легкой фракции семенного материала. Расположение отсоса 5 выполнено с регулируемым расстоянием от рабочей поверхности деки 1.
Продольные и поперечные рифы 2, 3 на рабочей поверхности деки 1 могут быть выполнены в виде решетки (сетки) с продольными и поперечными рифами 2, 3, где продольные рифы 3 нормально закреплены к поперечным рифам 2. Рифы 2, 3 могут быть выполнены из пруткового материала, например, металлическими или из пластмассы.
Высота поперечных рифов от двух до трех раз выше высоты продольных рифов. Экспериментально подобрано, что в зависимости от вида семенного материала высота продольных рифов 3 от двух до трех раз меньше высоты поперечных рифов 2. В кокретном примере для семян льна высота продольных рифов 3 над рабочей поверхностью деки 1 составляет 2 мм. Шаг между продольными рифами составляет 16 мм. Шаг между поперечными рифами 2 составляет 50 мм.
По меньшей мере, одна из больших противоположно расположенных входных кромок 6 щели отсоса 5 расположена в плоскости 7 параллельной рабочей поверхности деки 1.
Пневматический отсос 5 выполнен с регулируемым относительно рабочей поверхности деки 1 углом β до 45 градусов расположения плоскости 7, в которой лежат две большие противоположно расположенные входные кромки 6 его щели.
Устройство работает следующим образом.
Процесс сепарации на пневматическом сортировальном столе происходит следующим образом. Исходный семенной материал поступает на вход поверхности деки 1, где он подвергается вибрации и продувается воздушным потоком. Над поверхностью деки 1 образуются псевдоожиженные слои семенного материала. При этом легкий семенной материал всплывает в верхний псевдоожиженный слой, а более тяжелый семенной материал опускаются в нижний псевдоожиженный слой к поверхности деки 1. Под действием колебаний деки 1 зерна, находящиеся в нижнем псевдоожиженном слое, перемещаются к верхней боковой стороне 8 деки 1, а всплывшие в верхний псевдоожиженный слой - в противоположную сторону к нижней боковой стороне 4 деки 1.
Сходящий семенной материал с поверхности деки 1 и с верхнего псевдоожиженного слоя делится на фракции: с нижней боковой стороны 4 деки сходят путем отсасывания с помощью пневматического отсоса 5 легкая фракция семенного материала, тяжелые примеси семенного материала сходят с деки 1 в нижней части верхней боковой стороны 8 деки 1.
Из-за наличия на всей поверхности деки 1 продольных рифов 3 происходит ускорение движения тяжелых примесей семенного материала к правой боковой стороне 8 деки 1 и смещение традиционных траекторий движения семенного материала на деке 1 к верхней ее боковой стороне 8, что позволяет получить в верхнем псевдоожиженном слое у нижней боковой стороны 4 деки 1 максимальную концентрацию легких примесей семенного материала, а у верхней боковой стороны 8 деки 1 максимальную концентрацию фракции тяжелого семенного материала, то есть качественно улучшить и от двух до трех раз ускорить процесс сепарации смеси семенного материала.
Легковесная фракция, которая витает в верхнем псевдоожиженном слое над тяжелой фракцией мало зависит от колебаний деки и угла ее наклона. Выделенная из общей смеси легкая фракция семенного материала витает в воздухе, то пневматический отсос, по мнению автора, является наилучшим решением для качественного избирательного отделения легкой фракции семенного материала непосредственно из верхнего псевдоожиженного слоя и удаления легкой фракции вне устройства, когда легкая фракция еще не успела смешаться с основным продуктом и образовать средний продукт для возврата на повторное сепарирование.
Тяжелая фракция семенного материала, находящаяся в нижнем псевдоожиженном слое, витает в воздушном потоке нижнего псевдоожиженного слоя, то есть слегка приподнята над поверхностью деки воздушным потоком и, чтобы ее лучше цеплять и толкать в верхнюю боковую сторону 8 деки 1 при ее колебаниях вдоль поперечных рифов 2 и применены продольные рифы 3 по всей рабочей поверхности деки 1. Продольные рифы 3 подталкивают тяжелый семенной материал к верхней боковой стороне 8 деки 1, что и ускоряет процесс сепарации смеси семенного материала.