ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА
GRAIN CLEANING PLANT

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам для послеуборочной обработки зерна и предназначено для очистки посевной массы.
Известна лабораторно-производственная зерноочистительная установка, включающая раму, на которой подвешены решета, укомплектованные щетками и перемычками, с крест-накрест расположенными подвесками и осями решет, бункер, снабженный дозатором, поддон, скатную доску, клапан скатной доски для подачи сходовой и проходовой фракции в емкости для сбора зерна за время опыта и вспомогательной операции, пульт управления. Электродвигатель - асинхронный двигатель вращения с механизмом преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, соединенным с осями решет при помощи тяги, жестко связанной с ними.
Недостатками известной лабораторно-производственной зерноочистительной установки являются пониженные технико-экономические показатели из-за увеличенных массогабаритных показателей привода (В.Коваль, А.В.Черняков. Зерноочистительная установка // Сельский механизатор, 2008, №12-13 с.: ил.).
Целью изобретения является улучшение технико-экономических показателей (снижение стоимости, габаритных размеров и массы привода, повышение коэффициента полезного действия, надежности и производительности зерноочистительной установки).
Поставленная цель достигается тем, что зерноочистительная установка, содержащая раму, на которой подвешены решета, укомплектованные щетками и перемычками, с крест-накрест расположенными подвесками и осями решет, бункер, снабженный дозатором, поддон, скатную доску, клапан скатной доски для подачи сходовой и проходовой фракции в емкости для сбора зерна за время опыта и вспомогательной операции, пульт управления, тягу, жестко связанную с осями решет, электродвигатель, согласно изобретению снабжен однофазным частотным преобразователем, вход которого соединен с сетью переменного тока, а электродвигатель совершает линейное поступательное движение и выполнен в виде трехфазного линейного асинхронного двигателя, причем вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя является тяга, жестко связанная с осями решет и расположенная со стороны привода, при этом одна обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя соединена с сетью переменного тока, а две другие включены последовательно и соединены с выходом однофазного частотного преобразователя.
Благодаря тому, что зерноочистительная установка снабжена однофазным преобразователем частоты, вход которого соединен с сетью переменного тока, а электродвигатель совершает линейное поступательное движение и выполнен в виде трехфазного линейного асинхронного двигателя, причем вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя является тяга, жестко связанная с осями решет и расположенная со стороны привода, при этом одна обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя соединена с сетью переменного тока, а две другие включены последовательно и соединены с выходом однофазного частотного преобразователя, происходит улучшение технико-экономических показателей (снижается масса и габариты, удешевляется привод, повышается надежность и производительность работы зерноочистительной установки).
На чертеже представлена схема зерноочистительной установки. Сущность изобретения поясняется схемой, представленной на чертеже.
Зерноочистительная установка содержит раму 1, на которой подвешены решета 7, укомплектованные щетками 4 и перемычками 8, с крест-накрест расположенными подвесками 10 и осями решет 9, над ними установлен бункер 11, снабженный дозатором 12, под решетами 7 установлен поддон 5, под которым расположена скатная доска 17, укомлектованный клапаном скатной доски 3 для подачи сходовой и проходовой фракции в емкости для сбора зерна за время опыта и вспомогательной операции, процесс очистки управляется пультом управления 16, тяга 13, жестко связана с осями решет 9, однофазный частотный преобразователь 14, вход которого соединен с сетью переменного тока, трехфазный линейный асинхронный двигатель 15. Вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя 15 является тяга 13, жестко связанная с осями решет и расположенная со стороны привода. Одна обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя 15 соединена с сетью переменного тока, а две другие включены последовательно и соединены с выходом однофазного частотного преобразователя 14.
Зерноочистительная установка работает следующим образом.
Исходный зерновой материал подается бункером 11 через дозатор 12 на начало первого и второго решет 7 под действием колебательного движения, создаваемого трехфазным линейным асинхронным двигателем 15 и тягой 13, жестко связанной с осями решет 9 и являющейся вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя 15, начинается перемещение зерна поперек решет с верхнего на нижнее. При достижении крайней точки движение решет повторяется в обратную сторону, причем верхнее решето становится нижним, а нижнее - верхним за счет смещения осей и наличия перемычки. В продольном направлении исходный материал перемещается за счет наклона решет. Очищенный материал через скатную доску 17 попадает в емкости 2 и 6.
Согласно теории линейных асинхронных двигателей (Фридкин П.А. Безредукторный дугостаторный электропривод. - Л.: Энергия, 1970; Веселовский О.Н., Коняев А.Ю., Сарапулов Ф.Н. Линейные асинхронные двигатели. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 256 с.: ил.) скорость движения вторичного элемента определяется выражением:
1
где τ - полюсное деление двигателя, м; f - частота напряжения сети переменного тока, Гц.
Из (1) следует, что за счет правильного выбора величины полюсного деления τ трехфазного линейного асинхронного двигателя, соответствующего требуемой для данного технологического процесса очистки зерна скорости движения вторичного элемента трехфазного линейного асинхронного двигателя, обеспечивается повышение качества очистки и повышение производительности работы зерноочистительной установки.
Для преобразования поступательного движения трехфазного линейного асинхронного двигателя в колебательное движение осей решет зерноочистительной установки одна обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя подключена непосредственно к сети, а две другие включены последовательно и соединяются с однофазным частотным преобразователем, напряжение на выходе которого имеет частоту, отличную от частоты сети. При данном способе включения трехфазного линейного асинхронного двигателя происходит непрерывное изменение сдвига фаз между двумя напряжениями питания, обуславливаемое различными величинами периодов питающих напряжений, что приводит к появлению знакопеременного во времени электромагнитного усилия. Частота изменения электромагнитного усилия, а следовательно, и скорости вторичного элемента трехфазного линейного асинхронного двигателя определяется абсолютной разностью частот питающих напряжений (Луковников В.И. Электропривод колебательного движения. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с., ил.; Мамедов Ф.А., Беспалов В.Я., Резниченко В.Ю., Малиновский А.Е. Асинхронный двигатель в "синусном" режиме. - Минск: Энергетика. №5. 1977. - 57 с., ил.):
к
1
2
где f - частота изменения величины электромагнитного усилия; f - частота напряжения сети переменного тока; f - частота напряжения на выходе однофазного частотного преобразователя.
Из этого следует, что существует возможность регулирования частоты колебания осей решет зерноочистительной установки и получения таких значений частот колебаний, при которых достигается наиболее интенсивная очистка зерна, что позволяет, в свою очередь, существенно повысить качество очистки и пропускную способность решет зерноочистительной установки (Послеуборочная обработка семян зерновых культур: / ВАСХНИЛ. - М.: Агропромиздат, 1986. - 44 с.: ил. - б/ц.). Необходимость в изменении частоты колебаний осей решет зерноочистительной установки возникает в зависимости от вида, сорта, влажности и качества зерновой массы.
Благодаря применению в приводе зерноочистительной установки трехфазного линейного асинхронного двигателя, вторичным элементом которого является тяга, жестко связанная с осями решет и расположенная со стороны привода, осуществляется непосредственный привод зерноочистительной установки. Это упрощает кинематическую схему привода, повышает надежность и коэффициент полезного действия, снижает массу, габариты и стоимость зерноочистительной установки.
При таком исполнении зерноочистительной установки упрощается его кинематическая схема привода, снижаются масса, габариты и стоимость, повышаются надежность, коэффициент полезного действия и производительность.