ТРИЕР

Полезная модель относится к машинам для очистки и сортировки зерна по длине и может быть использована в сельском хозяйстве, мукомольной и элеваторной промышленности для очистки семян и продовольственного зерна, а также в горнорудной промышленности, в промышленности строительных материалов и др.
Известно много конструкций триеров, в частности цилиндрических, основной рабочий орган которых выполнен в виде вращающегося перфорированного цилиндра с расположенным внутри него приемным лотком. На этих триерах осуществляют очистку семян зерновых и масличных культур, прошедших обработку на воздушно-решетных машинах, от примесей, отличающихся по длине от зерен основной культуры. В зависимости от диаметра ячеек триерного цилиндра триер выделяет или короткую (куколеотборник), или длинную (овсюгоотборник) примесь.
Недостатком известных конструкций триеров является тот факт, что полного разделения смеси на исходные фракции часто добиться невозможно.
Известны триерные блоки, состоящие из двух триеров-куколеотборника и овсюгоотборника, соединенных друг с другом для последовательного отделения коротких и длинных примесей, например: триерный блок по патенту РФ №2305609, публ. 10.09.2007. Основные рабочие органы каждого триера в известном триерном блоке: вращающийся цилиндр с полимерной ячеистой поверхностью, внутри которого расположен желоб со шнеком, передний и задний распределители, механизм передачи, рама.
Недостатком известных триеров является недостаточно высокое качество разделения смеси из-за неполного «вычерпывания» примесей в процессе ее очистки, а также из-за попадания «вычерпнутых» примесей в зерновую фракцию в моменты «стоп - пуск».
Также известен триерный блок БТЦ-700, состоящий из двух триеров ТЦК-700 и ТЦО-700, в котором возможно использование отдельно каждого из них (ОАО ГСКБ «Зерноочистка», г.Воронеж, E-mail: zernoochistka@intercom.ru). Основные рабочие органы каждого триера в известном триерном блоке: рама, шнек, вращающийся цилиндр, состоящий из приемной розетки, триерных сегментов с внутренней ячеистой поверхностью, скрепленных между собой болтами, и разгрузочной розетки, жестко закрепленной на валу шнека, приемник, установленный на подшипниках на валу шнека, лоток с отверстиями в задней стенке, рабочий край которого обращен к боковой ячеистой поверхности цилиндра, механизм поворота лотка и фиксации его положения, выгрузную течку, электропривод с системой одновременного плавного пуска обоих цилиндров. Нами взят за прототип один из триеров этого триерного блока.
Недостатком известного триера является недостаточно высокое качество разделения смеси. Это объясняется тем, что сортируемый материал, который, как известно, в процессе сортировки изменяется по своему составу, по длине цилиндра, но находится в одних и тех же неизменных условиях сортировки. Так, при исходном соотношении семян основной культуры и коротких примесей, например 95:5, в приемный лоток должно уйти 5% всего вороха, но по мере продвижения обрабатываемого материала по длине цилиндра соотношение «семена - короткие примеси» меняется, стремясь к 100:0, что затрудняет условия вычерпывания ячейками цилиндра этих примесей и сбрасывания их в лоток из-за большей концентрации зерна (положение рабочей кромки лотка по отношению к внутренней поверхности цилиндра не меняется, она остается параллельной его образующей вдоль всей длины цилиндра, а состав обрабатываемого материала в каждой точке по длине цилиндра меняется).
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение качества разделения смеси за счет дополнительного извлечения некоторой части короткой фракции основного материала.
Цель полезной модели - создание оптимальных условий сортировки на всех ее этапах по всей длине цилиндра, учитывающих уменьшение содержания некоторой части короткой фракции в обрабатываемом ворохе в направлении выгрузной течки.
Технический результат достигается тем, что в известном триере, включающем раму, шнек, вращающийся цилиндр, состоящий из приемной розетки, триерных сегментов с внутренней ячеистой поверхностью, скрепленных между собой болтами, и разгрузочной розетки, жестко закрепленной на валу шнека, приемник, установленный на подшипниках на валу шнека, лоток с отверстиями в задней стенке, рабочий край которого обращен к боковой ячеистой поверхности цилиндра, механизм поворота лотка и фиксации его положения, выгрузную течку, электропривод с системой плавного пуска, согласно полезной модели цилиндр наклонен под углом 0,5-3,0° к горизонту, а рабочий край лотка опускается в сторону выгрузной течки, причем кромка рабочего края лотка представляет собой отрезок нисходящей части винтовой линии с шагом 16-20 м, а приемник снабжен дозатором подачи материала.
Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом (ТЦК-700) позволяет сделать вывод что заявляемый триер соответствует критерию патентоспособности «НОВИЗНА». НОВИЗНА заявляемого технического устройства обусловлена тем, что заявляемое устройство отличается от прототипа новым взаимным расположением элементов (цилиндр наклонен под углом 0,5-3,0° к горизонту) и новой формой выполнения элемента «лоток» (рабочий край лотка опускается в сторону выгрузной течки, в частности кромка рабочего края лотка представляет собой отрезок нисходящей части винтовой линии с шагом 16-20 м), за счет чего обеспечиваются оптимальные условия извлечения некоторой части короткой фракции основного материала на протяжении всей длины триерного цилиндра, а, следовательно и лучшее разделение семенной смеси.
Заявляемое техническое решение соответствует и критерию патентоспособности «ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ», т.к. оно может быть использовано в сельском хозяйстве, а также во многих отраслях промышленности. Кроме того, в описании полезной модели представлены средства, с помощью которых возможно осуществление заявляемого технического решения в таком виде, как оно представлено в независимом пункте формулы полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг.1 схематически изображен предлагаемый триер; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - цилиндр триера. Триер содержит раму 1, шнек 2, вращающийся цилиндр 3, состоящий из приемной розетки 4, триерных сегментов 5 с внутренней ячеистой поверхностью и разгрузочной розетки 6, приемник 7, лоток 8, механизм 9 поворота лотка и фиксации его положения, выгрузную течку 10, электропривод 11. Разгрузочная розетка жестко закреплена на валу шнека 2, триерные сегменты скреплены между собой болтами (на чертеже не показаны), приемник установлен на подшипниках 12 на валу шнека, цилиндр наклонен под углом α равным 1,0-1,5° к горизонту, лоток имеет отверстия в задней стенке, а его рабочий край 13 обращен к боковой ячеистой поверхности цилиндра и опускается в сторону выгрузной течки, причем кромка рабочего края лотка представляет собой, в частности, отрезок нисходящей части винтовой линии с шагом 16-20 м, а приемник снабжен дозатором 14 подачи материала.
Рабочий процесс триера осуществляется следующим образом.
Т.к. триеры осуществляют очистку материала, прошедшего предварительную и первичную очистку на воздушно-решетных машинах, с содержанием примесей 5% при влажности 16%, то общая схема работы заявляемого триера (например, кукольного) такова: обрабатываемый материал (продовольственное зерно или семена сельскохозяйственных культур) с предварительными показателями не хуже вышеуказанных поступает в приемник 7, например через дозатор 14 ссыпается в цилиндр 3 на вращающуюся ячеистую поверхность, где короткая фракция, уложившаяся в ячейки, поднимается и выпадает в лоток 8 и шнеком 2 выводится в выгрузную течку 10. Основной материал сходом выходит из цилиндра 3, наклоненного под углом α к горизонту. При этом следует отметить, что загрузку триерного цилиндра 3 для удаления короткой фракции регулируют с помощью дозатора 14 так, чтобы материал двигался очень тонким слоем и все короткие примеси успевали бы ячейками цилиндра 3 выбираться из слоя и подаваться в лоток 8 (при перегрузке цилиндра часть коротких примесей вместе с семенами основной культуры будут сходом выводиться с цилиндра). Кроме того, с помощью механизма 9 изменения угла поворота лотка 8 положение последнего также регулируют для создания оптимальных условий сортирования: поворачивают по направлению вращения цилиндра, если семена очищаемой культуры попадают в лоток, или - навстречу вращению цилиндра, если короткая фракция попадает в семена основной культуры, сходом идущие по цилиндру. Однако, даже при «оптимальной» настройке триера на очистку от коротких примесей качественный состав материала по длине цилиндра в каждой точке пути будет разным, т.к. от первоначального соотношения основной культуры и коротких примесей равного, например 95:5, это соотношение изменяется по длине цилиндра и стремится к 100:0, т.е. коротких примесей по направлению к концу цилиндра становится все меньше и меньше и они заполняют все меньшую и меньшую часть ячеек, поэтому чтобы не допустить попадания зерна в лоток с короткими примесями, рабочий край лотка опускается в сторону выгрузной течки, причем кромка рабочего края лотка представляет собой, в частности, отрезок нисходящей части винтовой линии с шагом 16-20 м.
ПРИМЕР осуществления заявляемого устройства.
Был изготовлен опытный образец заявляемого триера с габаритами:
3786 мм (длина) ×973 мм (ширина) ×1410 мм (высота), массой 775 кг, диаметр ячеек 5,0; 6,3 мм, мощностью 1,5 квт, диаметром цилиндра 700 мм, длиной цилиндра 3040 мм, углом наклона цилиндра к горизонту 1°, частотой вращения цилиндра 38 об/мин. Рама была установлена на горизонтальной поверхности и являлась остовом, на котором были установлены все узлы машины. Цилиндр - главный рабочий орган, предназначенный для разделения материала, состоял из двух триерных сегментов, скрепленных между собой болтами и закрепленных на приемной и разгрузочной розетках. Разгрузочная розетка была жестко закреплена на валу шнека. На этом валу на подшипниках был установлен лоток с отверстиями в задней стенке для вывода материала. Розетки с закрепленными на них сегментами вращались относительно лотка. Поворот лотка в любое положение осуществлялся с помощью механизма, выполненного в виде червячной пары, приводимой в действие штурвалом. Выбранное положение лотка фиксировалось стопором. Лоток имел рабочий край в форме кривой, опускающейся в сторону выгрузной течки и представляющей собой отрезок нисходящей части винтовой линии с шагом 18 м. Длина рабочего края лотка равнялась 705 мм. Приемник, предназначенный для ввода материала в цилиндр был снабжен дозатором для равномерной подачи материала с фланцем для присоединения зернопровода и отверстиями для отбора проб.
Для выпуска материала из цилиндра в разгрузочной розетке имелись прямоугольные отверстия. Выход материала из лотка происходил за диском разгрузочной розетки, что предотвращало смешивание фракций. Привод, предназначенный для вращения цилиндра, состоял из мотор-редуктора, звездочек, приводной втулочно-роликовой цепи и ограждения. Течка, предназначенная для раздельного приема и вывода материала из цилиндра, состояла из стенок, уплотнения и боковин. Внутри были приварены перегородка с рассекателем, а в нижней части были расположены два фланца для подсоединения выпускных патрубков. Для отбора проб имелись два патрубка, а для крепления к раме - два кронштейна.
На опытном образце заявляемого триера была проведена очистка семян пшеницы, риса, подсолнечника, предварительно очищенных на воздушно-решетных машинах, и на серийно выпускаемом кукольном триере ТЦК - 700 (на прототипе), в котором рабочий край лотка был параллелен образующей цилиндра. Результат оказался неожиданным: в лоток заявляемого триера «выпали» битые поперек зерна, близкие по своим габаритам к полноценному зерну, прошедшие вместе с основным зерновым ворохом как полноценное зерно при обработке на прототипе. Это, очевидно, объясняется тем, что в прототипе, при неизменном положении рабочего края лотка вдоль цилиндра, часть коротких примесей выпадала из ячеек раньше, не достигнув края лотка, и уходила вместе с зерном.
Новая конструкция элемента «лоток», а именно: новая форма выполнения его рабочего края - в форме кривой, опускающейся в сторону выгрузной течки, например в форме отрезка нисходящей части винтовой линии с шагом 16-20 м, обеспечивает новое качество заявляемого триера: оптимальные условия извлечения некоторой части короткой фракции основного материала (битые поперек зерна) на протяжении всей длины цилиндра и, как результат этого, лучшее разделение семенной смеси за счет более полного извлечения короткой фракции очищаемого материала.
Таким образом, заявляемая совокупность признаков триера обеспечивает достижение поставленной цели и решение поставленной задачи.