ПАРУСНЫЙ КЛАССИФИКАТОР

Изобретение относится к технике разделения твердых сыпучих материалов с помощью восходящих воздушных потоков при падении этих материалов и может быть использовано в зерноперерабатывающей промышленности, и сельском хозяйстве.
3
Известен пневмоклассификатор Н.И.Герцена, включающий корпус в виде вертикальной шахты, течки для загрузки исходного материала и разгрузки крупного продукта, патрубки для подачи воздуха и отвода пыли, приводной вал, пересыпные и упругие ленточные элементы, при этом корпус пневмоклассификатора выполнен в поперечном сечении в виде окружности, приводной вал расположен вертикально по оси корпуса, пересыпные элементы выполнены в виде чередующихся конусов и перевернутых усеченных конусов, а упругие элементы - в виде закольцованных лент, расположенных, напротив конусов, при этом конусы жестко прикреплены к приводному валу, а перевернутые конусы и упругие элементы - к корпусу, а конусы снабжены дополнительными радиальными ребрами с увеличивающейся высотой к основанию конуса (RU патент на изобретение 2011435, МПК В07В 4/00).
кр
п
К недостаткам данного пневмоклассификатора относятся отсутствие возможности определения критической скорости υ, коэффициента сопротивления воздуха R и коэффициента парусности k, которые необходимы при проектировании зерноочистительных машин.
Известен парусный классификатор, включающий вертикальный конический канал из прозрачного материала, расширяющийся снизу вверх (Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Г.Е.Листопад, Г.К.Демидов, Б.Д.Зонов и др.; Под общ.ред. Г.Е.Листопада. - М.: Агропромиздат, 1986. - 688 с., ил. - стр.581).
К недостаткам такого парусного классификатора относятся низкая точность определения критической скорости в момент витания (взвешенного состояния).
Известна аспирационная колонка, содержащая воздушный канал с прямоугольными боковыми поверхностями, снабженная приемным устройством, выходным устройством для легких примесей, расположенным в верхней части воздушного канала, и выходным устройством для очищенного сыпучего продукта, размещенным в нижней части воздушного канала, при этом она оснащена рассекателями, углы между которыми выбраны не превышающими 6°, закрепленными внутри выполненной в виде соединенных трапециевидных и прямоугольных боковых поверхностей верхней части воздушного канала у выходного устройства для легких примесей, с образованием углов, не превышающих 6°, между противоположными трапециевидными боковыми поверхностями и рассекателями (RU, патент на изобретение МПК В07В 4/00).
К недостаткам данной аспирационной колонки относятся отсутствие возможности измерения критической скорости необходимой для проектирования зерноочистительных машин. Данная аспирационная колонка принята в качестве ближайшего аналога.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - возможность определения критической скорости частиц зернового вороха при проектировании зерноочистительных машин. Технический результат - точное определение критической скорости частиц зернового вороха в зависимости от формы, состояния поверхности частиц и скорости потока.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном парусном классификаторе содержащем воздушный канал цилиндрической формы, снабженный приемным устройством, расположенным в верхней части воздушного канала, при этом канал цилиндрической формы, выполненный из прозрачного акрилового стекла имеет в нижней части сетчатую перегородку с размером отверстий меньшим размера частиц зернового вороха, к перегородке закреплен напорный патрубок вентилятора, к приводному двигателю которого подключен частотный преобразователь.
Изобретение поясняется чертежом.
Парусный классификатор содержит воздушный канал 1 цилиндрической формы, выполненный из прозрачного акрилового стекла, имеющего низкий коэффициент трения в отношении воздушного потока, в нижней части воздушного канала установлена сетчатая перегородка 2, к которой закреплен напорный патрубок вентилятора 3 с подключенным частотным преобразователем 4. Сетчатая перегородка имеет размеры отверстий меньше размера частиц зернового вороха, что обеспечивает равномерное распределение скоростей воздушного потока по поперечному сечению воздушного канала 1. Для подачи частиц зернового вороха предусмотрено приемное устройство 5.
Парусный классификатор работает следующим образом. Испытуемый материал (например, семянка подсолнечника) подается в полость воздушного канала 1 цилиндрического сечения, через приемное устройство 5, непосредственно на восходящий воздушный поток. В этот момент на частицу действуют две силы, сила от действия воздушного потока R и сила тяжести G. Если R>G, частица движется вверх. При R<G, частица движется вниз. Когда R=G, частица находится во взвешенном состоянии, а скорость воздушного потока на данный момент будет являться критической скоростью для испытуемой частицы.
Изменяя число оборотов вентилятора 3 с помощью частотного преобразователя 4 в узком диапазоне, добиваются равенства R=G, т.е. взвешенного состояния частицы. Регулировка оборотов осуществляется с помощью частотного преобразователя 4, подключаемого к вентилятору.
При тарировке прибора пользуются трубкой Пито-Прантдля и частотным преобразователем. Тарировка заключается в определении скорости воздушного потока при определенных оборотах вентилятора. По полученным результатам строится таблица или графическая зависимость, используемая в дальнейшем при лабораторных исследованиях. Пример:
Таблица
Зависимость критической скорости υ<sub>кр</sub> частицы от оборотов вентилятора
Обороты вентилятора, мин<sup>-1</sup>
Критическая скорость частицы υ<sub>кр</sub>, м/с
850
2,31
865
2,43
880
2,55
895
2,67
910
2,79
925
2,91
940
3,03
Использование частотного преобразователя и установленной зависимости между числом оборотов вентилятора и критической скоростью частицы позволяет с большей точностью определить критическую скорость частиц зернового вороха в зависимости от формы, состояния поверхности тела, и скорости воздушного потока.
Определение показателя критической скорости частицы заключается в фиксировании оборотов вентилятора в тот момент, когда частица находится во взвешенном состоянии. По полученным оборотам вентилятора, с помощью составленной ранее таблицы или графической зависимости определяют скорость воздушного потока при данных оборотах вентилятора. Эта скорость и будет являться критической скоростью частицы.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения точности измерения скорости исследуемого показателя и значительным сокращением времени проводимых испытаний.