ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ТРИЕР

Заявленное техническое решение на полезную модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к цилиндрическим триерам, предназначенным для получения продовольственного и семенного зерна в процессе очистки зерновых смесей по длине частиц.
Предлагаемое техническое решение включает производственный цилиндрический триер 1 со штампованными ковшеобразными ячейками 2, с выполненными в них сквозными отверстиями 3. На раме 4 триера 1 у каждого из его торцов закреплена металлическая шина 5. Крепление шины 5 к раме 4 осуществляется через пластину 6, приваренную к торцу шины. Жесткость между пластиной 6 и шиной 5 обеспечивается косынками 7. Шина 5 выполнена по дуге окружности, радиус которой больше радиуса цилиндра триера 1. К шине 5 выше горизонтального диаметра 8 цилиндра триера 1, со стороны разделительной стенки 9, лотка 10, с размещенным в нем шнеком 11, присоединен кронштейн 12, к которому, в свою очередь, присоединена винтовым соединением металлическая пластина 13, выполненная заодно с корпусом для шарикоподшипника, являющегося опорой для цилиндрической щетки.
Заявленное техническое решение на полезную модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к цилиндрическим триерам, предназначенным для получения продовольственного и семейного зерна в процессе разделения зерновой смеси по длине частиц.
Известны триерные цилиндры с ячейками овальной (а.с. №68536, а.с. №94088)1, шестигранной (а.с. №1207530) формами, а также с ячейками, выполненными в виде полуцилиндра, ось которого расположена перпендикулярно оси цилиндра триера.
Все перечисленные цилиндрические триеры с названными ячейками не нашли практического применения из-за сложности изготовления цилиндров и незначительного повышения производительности и качества очистки.
Известен триерный блок (пат. РФ №2044577), включающий цилиндр, каждая ячейка которого выполнена в виде цилиндра, заканчивающегося усеченным конусом, через отверстие которого присасываются выделяемые из смеси мелкие примеси, которые затем, после поворота цилиндра на определенный угол, очищаются из ячеек щеточным валиком.
Недостатком триера является сложность изготовления цилиндра с названными ячейками, а щеточный валик может использоваться только при предложенном техническом решении, реализация которого затруднена.
Наиболее близким по техническому решению является производственный цилиндрический триер БТЦ-700-5 (А.П. Тарасенко. Современные машины для послеуборочной обработки зерна и семян. - М.: Колос С, 2008. - 232 с.)
В настоящее время практически все производственные цилиндрические триеры имеют внутреннюю рабочую поверхность, образованную штамповкой ячеек ковшеобразной формы с пологой передней и крутой задней стенками. При этом угол между задней стенкой ячейки и нормалью к ней практически составляет 90°. Внешняя поверхность штампованных ячеек имеет шарообразную форму. Однако наряду с достоинством эти цилиндрические триеры не лишены и недостатка, основным из которых является низкая их производительность в связи с тихоходностью. Поэтому производительность таких триеров повышают лишь за счет увеличения их габаритов.
2
2
т
б
Частота вращения цилиндра триера не может быть выше предельной ее величины, при которой процесс разделения частиц по длине прекращается. Критерием оценки работоспособности цилиндрического триера является показатель кинематического режима его работы, который определяет соотношение силы, удерживающей частицы в ячейках (сила инерции при вращательном движении) и силы тяжести частицы, которая способствует выпадению ее из ячеек. Он определяется уравнением K=mωR/mg=ωR/g. При K=1 разделение частиц прекращается, так как они не покидают ячейки даже при вертикальном их положении во вращающемся цилиндре. Для нормальной работы тихоходных цилиндрических триеров K=(0,2…0,3)K, а быстроходных K=(0,5…0,8)K.
В связи с отмеченным выше, возникает возможность интенсифицировать рабочий процесс цилиндрического триера за счет дополнительного воздействия на частицы, в момент их расположения в ячейках в зоне поворота цилиндра, перекрываемой стенками его лотка.
Реализация отмеченной выше возможности будет в том случае, если внутренняя рабочая поверхность цилиндра триера будет иметь штампованные ковшеобразные ячейки со сквозными отверстиями. Диаметр отверстий для кукольного цилиндра должен быть не более 1,5 мм, а овсюжного - 4 мм.
Задача полезной модели - повышение частоты вращения цилиндрического триера, а следовательно и его производительности, при сохранении качества очистки, за счет дополнительного воздействия на частицы в ячейках, способствующего их принудительному удалению из ячеек в лоток триера.
Указанная задача решается за счет того, что в отличии от прототипа предлагаемый цилиндрический триер 1 со штампованными ковшеобразными ячейками 2, в каждой из которых выполнено сквозное отверстие 3. На раме 4 триера 1 у обоих из его торцов закреплена металлическая шина 5. Крепление шины 5 к раме 4 осуществляется через пластину 6, приваренную к торцу шины 5. Жесткость между пластиной 6 и шиной 5 обеспечивается косынками 7. Шина 5 выполнена по дуге окружности, радиус которой больше радиуса цилиндра 1. К шине 5 выше горизонтального диаметра 8 цилиндра триера, со стороны разделительной стенки 9, приемного лотка 10, внутри которого размещен шнек 11 лотка 10, присоединен кронштейн 12, к последнему, в свою очередь, прикреплена винтовым соединением металлическая пластина 13, выполненная заодно с корпусом для шарикоподшипника, являющегося опорой для цилиндрической щетки.
На фиг. 1 изображено поперечное сечение цилиндрического триера с устройством, способствующим принудительному выделению частиц из его ячеек; на фиг. 2 - элемент шины с отверстиями для присоединения кронштейна; на фиг. 3 - кронштейн; на фиг. 4 - вид фиг. 3 по стрелке А; на фиг. 5 - металлическая пластина с корпусом для шарикоподшипника; на фиг. 6 - вид фиг. 5 по стрелке Б; на фиг. 7 - триер вместе с цилиндрической щеткой; на фиг. 8 - расположение цилиндрической щетки над ячейками триера.
Цилиндрический триер с устройством, обеспечивающим повышение его производительности включает (фиг. 1) производственный триер 1 со штампованными ковшеобразными ячейками 2, в каждой из которых выполнено сквозное отверстие 3. На раме 4 триера 1 у каждого из его торцов закреплена металлическая шина 5. Ее крепление к раме 4 осуществляется через пластину 6, приваренную к ее торцам, жесткость между пластиной 6 и шиной 5 обеспечивается косынками 7. Шина 5 выполнена по дуге окружности, радиус которой больше радиуса цилиндра триера 1. К шине 5 выше горизонтального диаметра 8 цилиндра триера 1, со стороны разделительной стенки 9, лотка 10, внутри которого размещен шнек 11, присоединен кронштейн 12, выполненный в виде металлической пластины, к которому в свою очередь, прикреплена винтовым соединением другая металлическая пластина 13, выполненная заодно с корпусом для шарикоподшипника.
В каждой шине 5, со стороны крепления к ней кронштейна 12 предусмотрен ряд отверстий 14 а-а, 6-б и в-в (фиг. 2), что позволяет устанавливать его в различных позициях относительно горизонтального диаметра 8 триерного цилиндра 1.
Кронштейн 12 (фиг. 3) представляет собой металлическую пластину 15 прямоугольной формы, вдоль продольной оси которой предусмотрен паз 16. По обе стороны этого паза по вертикали выполнены отверстия 17, предназначенные для присоединения в различных позициях другой металлической пластины 13. В верхней части кронштейна 12 приварена металлическая полоса 18, по форме и ширине аналогичная шине 5. Жесткость между полосой 18 и кронштейном 12, обеспечивается косынками 19 (фиг. 4). По краям металлической полосы 18 предусмотрены отверстия 20, которые позволяют закреплять кронштейн 12 через отверстия 14 (фиг. 2) в различных его положениях на шине 5.
Металлическая пластина 13, закрепленная на пластине 15 кронштейна 12 выполнена прямоугольной формы. Вдоль продольной ее оси, в верхней части жестко закреплены два штифта 21 и выполнены отверстия 22 (фиг. 5). Штифты 21 выполняют роль направляющих при смещении пластины 13 относительно пластины 15 кронштейна 12. Закрепление пластины 13 на пластине 15 кронштейна 12 (фиг. 4) винтовым соединением осуществляется через отверстия 22 в пластине 13 и отверстии 17 в пластине 15. К пластине 13 в нижней ее части жестко прикреплен корпус 23 шарикоподшипника (фиг. 6).
В каждом корпусе 23 металлической пластины 13 размещается шарикоподшипник 24, являющийся опорой цилиндрической щетки 25 (фиг. 7). Цилиндрическую щетку 25 вместе с металлической пластиной 13 можно перемещать относительно кронштейна 12 и в нужном месте фиксировать винтовым соединением. За счет этой регулировки цилиндрическую щетку 25 можно приближать или удалять от внешней поверхности цилиндрического триера 1. Рабочим положением цилиндрической щетки 25 можно считать такое, когда ее щетинки погружаются через сквозные отверстия 3 ячеек 2 на глубину 3…4 мм (фиг. 8). Регулируемое прижатие цилиндрической щетки 25 к наружной поверхности работающего цилиндрического триера 1 обеспечивает ее вращение и более надежное освобождение ячеек 2 от расположенных в них частиц.
Рабочий процесс предлагаемого цилиндрического триера 1 заключается в следующем.
Зерновая смесь, включающая короткие и длинные частицы непрерывно поступает во внутрь вращающегося цилиндрического триера 1. Частицы, длина которых больше диаметра ячеек 2, располагаются на поверхности, а у которых меньше - западают в них. Первые при вращении цилиндра затаскиваются поверхностью за счет сцепления с другими частицами и внутренней поверхностью триера 1 на некоторый угол, а затем соскальзывают вниз, снова поднимаются и опять соскальзывают, совершая колебательные движения, а под действием непрерывно поступающего материала на очистку продвигаются к выходу из цилиндра 1. Короткие частицы, запавшие в ячейки, поднимаются ими на значительно больший угол чем затаскиваются длинные.
На ячейки 2 с запавшими в них короткими частицами в зоне их выпадения, расположенной выше разделительной стенки 9 лотка 10, воздействует цилиндрическая вращающаяся щетка 25, которая своей щетиной, проникающей через сквозные отверстия 3 ячеек 2, принудительно выталкивают частицы из ячеек 2, которые собираются в лотке 10 и шнеком 11 выводятся за пределы цилиндрического триера 1.
Положение цилиндрической щетки 25 можно изменять по углу поворота цилиндрического триера 1 и вдоль радиуса цилиндра. Первая регулировка определяет момент начала воздействия щетки 25 на частицы, находящиеся в ячейках 2 и надежное их улавливание лотком 10, а вторая - определяет глубину погружения щетинок щетки 25 в ячейки 2, а следовательно на полное удаление всех частиц из ячеек 2 триера 1.
Конструктивные изменения предлагаемого цилиндрического триера позволяют повысить частоту вращения цилиндра, а следовательно и производительность, без снижения качества очистки существующих производственных триеров не изменяя их габариты.
Кроме того, при увеличенной скорости вращения цилиндра происходит активное перераспределение очищаемого слоя, при котором более крупные частицы всплывают на его поверхность не мешая более мелким и коротким заполнять свободные ячейки.
Цилиндрический триер может быть легко реализован в сельскохозяйственном производстве.