ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СОРТИРОВАЛЬНЫЙ СТОЛ
PNEUMATIC SORTING TABLE

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для окончательной очистки и сортирования семян.
Известен пневматический сортировальный стол (а.с. SU №1671371 A1 «Пневматический сортировальный стол», опубл. 23.08.91), принятый за аналог. Этот пневматический сортировальный стол включает раму, деку, рабочая поверхность которой ограничена бортами и разгрузочной кромкой, установленную под декой воздуховыравнивающую плоскость, механизм привода деки и воздуховыравнивающей плоскости в колебательное движение, вентилятор. Дека имеет продольный уклон в правую сторону, если смотреть со стороны разгрузочной кромки, и поперечный уклон в сторону разгрузочной кромки.
На деке пневматического сортировального стола за счет колебаний и продувки воздухом исходный материал псевдоожижается. На участке рабочей поверхности деки, примыкающем к месту загрузки исходного материала, образуется зона расслоения материала. В нижнем слое сосредоточиваются тяжелые частицы (полноценные семена), в верхнем - легкие (неполноценные семена и легкие примеси), в среднем - промежуточные частицы, средняя плотность которых близка к средней плотности частиц исходного материала. Частицы, находящиеся в нижнем тяжелом слое, соприкасаясь с поверхностью деки, под действием ее колебаний перемещаются вверх по деке и далее к верхнему концу разгрузочной кромки. Частицы, находящиеся в верхнем легком слое, вследствие продольного и поперечного уклонов деки, перемещаются по нижележащим слоям к нижнему концу разгрузочной кромки. Частицы, находящиеся в среднем слое, вследствие поперечного уклона деки, перемещаются к средней части разгрузочной кромки. Таким образом, на рабочей поверхности деки между зоной расслоения исходного материала и разгрузочной кромкой деки образуется зона раздельного транспортирования получаемых тяжелой, легкой и промежуточной фракций. В верхнем конце разгрузочной кромки деки сходит тяжелая, в нижнем конце - легкая, в средней части разгрузочной кромки - промежуточная фракция.
Недостатком указанного пневматического сортировального стола является недостаточно четкое сортирование обрабатываемого материала. Это объясняется тем, что в средней части разгрузочной кромки деки, примерно на 1/3 ее длины, сходит промежуточная фракция. В этой фракции имеются как легкие, так и тяжелые частицы. Доля промежуточной фракции составляет около 35% от величины подачи материала на деку (Дринча В.М. Технологические основы применения пневматических сортировальных столов в сельском хозяйстве / В.М.Дринча, С.А.Павлов, В.Д.Бабченко, С.Б.Домбровский, А.Н.Кремнев, Н.Ф.Турищев, Яковлев С.Я. - М.: Россельхозакадемия, 2003. - С.13).
Наличие промежуточной фракции является особенностью технологического процесса пневматических сортировальных столов. Требуется ее отбор и повторная обработка на другом пневматическом сортировальном столе, что вызывает дополнительные затраты средств. Поэтому на практике промежуточную фракцию обычно объединяют с легкой или тяжелой. В первом случае увеличиваются потери полноценных семян в отходы, во втором - снижается качество очищенных семян.
Наиболее близким к заявляемому является пневматический сортировальный стол (патент RU №2333038 C1 «Пневматический сортировальный стол», опубл. 10.09.2008), принятый за прототип. Этот стол включает раму, деку, рабочая поверхность которой ограничена бортами и разгрузочной кромкой, установленную под декой воздуховыравнивающую плоскость, механизм привода деки и воздуховыравнивающей плоскости в колебательное движение, вентилятор.
За счет того, что в прототипе воздуховыравнивающая плоскость выполнена на разных участках с разными значениями относительного «живого» сечения, а рабочая поверхность деки на разных участках имеет разное конструкционное исполнение, на рабочей поверхности деки между зоной расслоения исходного материала и зоной раздельного транспортирования материала полученных слоев образуется зона расхождения слоев на тяжелую, легкую и промежуточную фракции. При этом уменьшается перемешивание полученных слоев материала, в результате чего достигается повышение эффективности сепарации семян на деке.
Однако недостатки аналога в прототипе полностью не устраняются. Наличие промежуточной фракции, в которой имеются как тяжелые, так и легкие частицы, и необходимость ее объединения на практике с легкой или тяжелой фракцией обусловливают, как и в аналоге, соответственно увеличение потерь полноценных семян в отходы или снижение качества очищенных семян.
Задача изобретения - повышение эффективности сепарации семян на пневматическом сортировальном столе путем разделения промежуточной фракции за счет перемещения материала ее верхнего легкого слоя в легкую фракцию.
Эта задача решена тем, что в пневматическом сортировальном столе, включающем раму, деку, рабочая поверхность которой ограничена бортами и разгрузочной кромкой, установленную под декой воздуховыравнивающую плоскость, механизм привода деки и воздуховыравнивающей плоскости в колебательное движение, вентилятор, согласно изобретению под воздуховыравнивающей плоскостью перед средней частью разгрузочной кромки деки установлен воздухонепроницаемый экран. Кроме того, воздухонепроницаемый экран выполнен с возможностью изменения его формы и размеров и установлен с возможностью его перемещения вдоль разгрузочной кромки деки и в направлении, перпендикулярном разгрузочной кромке деки.
Установка воздухонепроницаемого экрана под воздуховыравнивающей плоскостью перед средней частью разгрузочной кромки будет вызывать замедление движения материала промежуточной фракции к разгрузочной кромке деки и перемещение материала верхнего легкого слоя промежуточной фракции в легкую фракцию, то есть обеспечивать достижение технического результата, указанного в задаче изобретения.
Кроме того, исполнение воздухонепроницаемого экрана с возможностью изменения его формы и размеров и установка воздухонепроницаемого экрана с возможностью его перемещения вдоль разгрузочной кромки деки и в направлении, перпендикулярном разгрузочной кромке деки, будут обеспечивать возможность регулирования движения промежуточной фракции перед разгрузочной кромкой деки и обработку материалов с разными физико-механическими свойствами.
В
Н
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показана схема пневматического сортировального стола, на фиг.2 - схема выхода фракций на деке пневматического сортировального стола, на фиг.3 - сечение А-А фиг.2, на фиг.4 - сечение Б-Б фиг.2. На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - рама; 2 - рабочая поверхность деки; 3 - борта деки; 4 - разгрузочная кромка деки; 5 - воздуховыравнивающая плоскость; 6 - воздухонепроницаемый экран; 7 - механизм привода деки и воздуховыравнивающей плоскости 5 в колебательное движение; 8 - зонт; 9 - вентилятор; С - зона расслоения материала; Р - зона расхождения слоев; Т - зона раздельного транспортирования фракций; И - исходный материал; Л - легкая фракция; О - тяжелая (основная) фракция; П - промежуточная фракция; П - верхний слой материала промежуточной фракции; П - нижний слой материала промежуточной фракции.
Пневматический сортировальный стол включает раму 1, деку с рабочей поверхностью 2, с бортами 3 и разгрузочной кромкой 4, воздуховыравнивающую плоскость 5, воздухонепроницаемый экран 6, механизм привода деки и воздуховыравнивающей плоскости в колебательное движение 7, зонт 8, вентилятор 9. Кроме того, пневматический сортировальный стол имеет другие элементы, которые не показаны.
Конструкция воздухонепроницаемого экрана 6 позволяет регулировать его форму и размеры. Это может быть реализовано путем исполнения воздухонепроницаемого экрана 6 из нескольких перемещающихся относительно друг друга пластин или другим конструкционным решением. Воздухонепроницаемый экран 6 установлен на деке под воздуховыравнивающей плоскостью 5 с возможностью его перемещения вдоль разгрузочной кромки деки 4 и в направлении, перпендикулярном разгрузочной кромке деки 4. Это может быть реализовано винтовыми или другими устройствами, перемещающими воздухонепроницаемый экран 6.
Посредством воздухонепроницаемого экрана 6 на рабочей поверхности деки 2 создается непродуваемый участок. Форма, размеры и место непродуваемого участка на рабочей поверхности деки 2 регулируются путем изменения формы, размеров и места установки воздухонепроницаемого экрана 6.
Сепарирование материала на предлагаемом пневматическом сортировальном столе осуществляется следующим образом. Исходный материал И поступает на рабочую поверхность деки 2. На рабочей поверхности деки 2 в зоне расслоения материала С за счет колебаний деки и продувки воздухом исходный материал псевдоожижается и расслаивается: в нижнем слое сосредоточиваются тяжелые частицы (полноценные семена), в верхнем - легкие частицы (неполноценные семена и легкие примеси), в среднем - промежуточные частицы, средняя плотность которых близка к средней плотности частиц исходного материала.
На рабочей поверхности деки 2 за зоной расслоения материала С образуется зона расхождения слоев Р. Материал нижнего слоя - тяжелая фракция О (полноценные семена) - за счет колебаний деки перемещается вверх по деке, материал верхнего слоя - легкая фракция Л (неполноценные семена и отходы) - за счет продольного и поперечного уклонов деки перемещается по промежуточному слою в направлении к нижнему концу разгрузочной кромки деки, а материал среднего слоя - промежуточная фракция П - за счет поперечного уклона деки перемещается в направлении к средней части разгрузочной кромки деки 4.
Фракции поступают из зоны расхождения слоев Р в зону раздельного транспортирования фракций Т, где тяжелая фракция О перемещается к верхнему концу разгрузочной кромки деки 4, легкая фракция Л - к нижнему концу разгрузочной кромки 4, а промежуточная фракция П - к средней части разгрузочной кромки 4. Легкая и тяжелая фракции отводятся с разгрузочной кромки деки 4.
В
Н
В
Н
Н
Промежуточная фракция П включает как легкие частицы (неполноценные семена и отходы), так и тяжелые частицы (полноценные семена). Легкие частицы сосредоточены в верхнем слое П, тяжелые - в нижнем слое П промежуточной фракции. При прохождении по непродуваемому участку рабочей поверхности над воздухонепроницаемым экраном 6 скорость движения материала промежуточной фракции П уменьшается из-за отсутствия подъемной силы воздушного потока. Уменьшение скорости движения промежуточной фракции П вызывает увеличение высоты слоя ее материала, поскольку промежуточная фракция находится в непрерывном движении к разгрузочной кромке деки 4. При установившемся движении высота слоя материала промежуточной фракции на участке деки над воздухонепроницаемым экраном становится равной высоте материала перед ним. Верхний легкий слой П промежуточной фракции огибает непродуваемый участок деки и перемещается в легкую фракцию Л. Часть материала нижнего тяжелого слоя П промежуточной фракции на участке деки над воздухонепроницаемым экраном вследствие колебаний деки перемещается по поверхности деки в тяжелую фракцию О, остальная часть материала нижнего тяжелого слоя П сходит с разгрузочной кромки деки 4 в средней ее части и объединяется с тяжелой фракцией О, образуя основную фракцию семян.
Рассмотренный пример подтверждает возможность разделения материала промежуточной фракции на предлагаемом пневматическом сортировальном столе. Введение нового элемента в пневматический сортировальный стол - воздухонепроницаемого экрана 6 - под воздуховыравнивающей плоскостью 5 перед средней частью разгрузочной кромки деки замедляет скорость движения материала промежуточной фракции, что вызывает перемещение ее верхнего легкого слоя в легкую фракцию, то есть обеспечивает разделение материала промежуточной фракции. Таким образом, предлагаемый пневматический сортировальный стол устраняет недостатки прототипа. Исполнение воздухонепроницаемого экрана 6 с возможностью изменения его размеров и формы и установка воздухонепроницаемого экрана 6 с возможностью его перемещения вдоль разгрузочной кромки 4 и в направлении, перпендикулярном разгрузочной кромке деки 4, обеспечивают возможность регулирования замедления движения промежуточной фракции перед разгрузочной кромкой деки 4, что позволяет обрабатывать материалы с разными физико-механическими свойствами.