СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
SEPARATOR FOR SEPARATION OF LOOSE MATERIALS

Изобретение относится к технике для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам и может быть использовано в сельском хозяйстве для сепарации трудноотделимых семенных материалов.
Известны устройства для разделения сыпучих материалов, 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 процесса разделения сыпучих материалов из-за отклонения продольной оси частиц сыпучего материала от траектории их движения на некоторый угол, из-за чего расстояния, которые пролетают частицы с одинаковыми упругими свойствами после отскока от отражательной пластины, изменяются в широких пределах.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по выполняемой функции и достигаемому эффекту является сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, включающий загрузочный бункер, отражательную пластину и приемники продуктов разделения. Сепаратор оснащен установленным в бункере питающим валиком и установленной между загрузочным бункером и отражательной пластиной криволинейной скатной пластиной с радиусом кривизны, уменьшающимся от загрузочного конца к разгрузочному. При этом стенка бункера в зоне установки питающего валика со стороны разгрузки материала выполнена перфорированной (RU 2165316, кл. B07B 13/10, 2001).
Недостатком известного сепаратора является невысокая эффективность сепарации, обусловленная недостаточной ориентацией продольной оси частиц сыпучего материала относительно траектории их движения при скатывании их по криволинейной пластине к отражательной пластине и вследствие этого попаданием одинаковых по упругости частиц сыпучего материала в разные приемники.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение качества процесса сепарации путем ориентации продольной оси частиц различной формы сыпучего материала относительно траектории их движения по скатной прямолинейной пластине, уменьшение рассеивания траектории скольжения и отскока частиц от отражательной пластины, подачи сепарируемого материала на скатную пластину в один слой.
Указанный технический результат достигается тем, что в сепараторе для разделения сыпучих материалов, содержащем загрузочный бункер, снабженный питающим валиком, скатную пластину, прикрепленную к нижней части задней стенки загрузочного бункера, отражательную пластину, приемники продуктов разделения, согласно изобретению питающий валик установлен на выходе из загрузочного бункера и выполнен желобчатым, желобки которого расположены вокруг и вдоль оси вращения валика, при этом над валиком установлен скребок, закрепленный в нижней части передней стенки загрузочного бункера, скатная пластина выполнена прямолинейной наклонной с возможностью изменения угла наклона, к нижней части скатной пластины закреплена направляющая перфорированная пластина, установленная с возможностью изменения угла наклона, отражательная пластина выполнена с углом наклона (70-85)°.
Отличительными признаками заявляемого устройства являются новая форма выполнения конструктивных элементов, а именно выполнение питающего валика желобчатым, скатной пластины - прямолинейной наклонной, отражательной пластины - с углом наклона (70-85)°, наличие новых конструктивных элементов, а именно скребка, расположенного над питающим валиком, и направляющей перфорированной пластины, новое взаимное расположение элементов, а именно установка питающего валика на выходе из загрузочного бункера.
Выполнение скатной пластины прямолинейной наклонной и установленной между загрузочным бункером и перфорированной направляющей пластиной способствует ориентированию продольной оси частиц различной формы относительно траектории их движения при их скольжении, что способствует повышению качества процесса сепарации.
Выполнение прямолинейной скатной пластины с возможностью изменения угла наклона дает возможность выбирать оптимальные значения угла ее наклона в зависимости от физико-механических свойств сепарируемого сыпучего материала (состояния формы частиц), что способствует ориентации продольной оси частиц сыпучего материала относительно траектории их движения и тем самым повышению качества процесса сепарации.
Наличие направляющей перфорированной пластины позволяет подавать сыпучий материал на отражательную пластину дискретными ручьями (не соприкасающимися между собой), что уменьшает количество столкновений отразившихся частиц от отражательной пластины и приводит к повышению эффективности процесса сепарации.
Установка перфорированной направляющей пластины между прямолинейной скатной пластиной и отражательной пластиной позволяет стабилизировать движение частиц (уменьшить их отклонение от траектории движения) перед их падением на отражательную пластину, что уменьшает рассеивание траектории частиц, а это способствует повышению качества процесса сепарации.
Выполнение перфорированной направляющей пластины с возможностью изменения угла наклона дает возможность выбирать оптимальные значения угла наклона направляющей пластины, а это способствует оптимизации скорости движения частиц сыпучего материала к отражательной пластине, что приводит к повышению эффективности сепарации при разделении зерновых смесей.
Выполнение отражательной пластины с углом наклона (70-85)° для сепарации трудноотделимых зерновых частиц различной формы основано на явлении косого удара, что выражается в скольжении продолговатых частиц и отскоку эллипсоидных и шаровидных частиц.
Выполнение питающего валика желобчатым, желобки которого расположены вокруг и вдоль оси вращения валика, позволяет подавать все частицы сепарируемого сыпучего материала на прямолинейную скатную пластину не соприкасающимися между собой порциями при положении продольной оси частиц перпендикулярно траектории движения, что способствует повышению качества процесса сепарации.
Установка над питающим валиком скребка позволяет подавать сепарируемый материал на прямолинейную скатную пластину в один слой, что способствует повышению качества процесса сепарации.
Сравнение заявляемого сепаратора с прототипом позволило установить соответствие критерию "новизна".
Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематически показано поперечное сечение заявляемого сепаратора.
Сепаратор для разделения сыпучих материалов содержит загрузочный бункер 1, на выходе которого установлен желобчатый питающий валик 2. Желобки валика 2 расположены вокруг и вдоль оси вращения валика. Над валиком 2 находится скребок 3, закрепленный в нижней части передней стенки загрузочного бункера 1. К нижней части задней стенки загрузочного бункера 1 прикреплена наклонная прямолинейная скатная пластина 4 с механизмом 5 изменения угла ее наклона. К нижней части скатной пластины 4 прикреплена перфорированная направляющая пластина 6 с механизмом 7 изменения угла ее наклона. Под направляющей перфорированной пластиной 6 установлена отражательная пластина 8 с углом наклона (70-85)°, ниже которой расположены приемники продуктов разделения 9.
Заявляемый сепаратор работает следующим образом.
Исходный сыпучий материал, например семена пшеницы, подают в загрузочный бункер 1, из которого при помощи желобчатого питающего валика 2 подают их на прямолинейную скатную пластину 4. Скребок 3 убирает излишки сыпучего материала и подает сепарируемый материал на прямолинейную скатную пластину 4 в один слой. Частицы сепарируемого материала при движении по прямолинейной скатной пластине 4 ориентируются своей продольной осью вдоль своей траектории движения. Ориентированные частицы после схода с прямолинейной скатной пластины 4 попадают на перфорированную направляющую пластину б. При движении частиц сепарируемого материала по пластине 6 скорость их движения стабилизируется (уменьшается их отклонение от траектории движения). Стабилизированные частицы после схода с перфорированной направляющей пластины 6 ударяются об отражательную пластину 8, отражаются от нее и в зависимости от формы поступают в приемники продуктов разделения 9.
Использование заявляемого изобретения позволяет повысить эффективность процесса сепарации в 2 раза за счет улучшения ориентации частиц сыпучего материала и за счет скольжения и отскока.