СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
SEPARATOR FOR SEPARATION OF BULK MATERIALS

Предлагаемое изобретение относится к области для разделения сыпучих материалов по самосортированию частиц и может быть использовано в сельском хозяйстве для сепарации по крупности, плотности и сферичности зерна и продуктов его переработки.
Известен сепаратор для разделения сыпучих материалов (а.с. СССР №831226, 23.05.81, В07В 13/10), включающий дозатор с кольцевым зазором, отражатель, приемники продуктов разделения.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса сепарации сыпучих материалов по сферичности, частицы которых имеют низкую упругость.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа сепаратор для разделения сыпучих материалов (RU 2130818, кл. В07В 13/10, 27.05.1999), включающий бункер-дозатор, обеспечивающий поштучную подачу частиц сепарируемого материала. Под дозатором расположены друг под другом два конусных отсекателя с обрезиненными отверстиями, установленные меньшим основанием вверх. Диаметр меньшего основания вышерасположенного отсекателя больше диаметра меньшего основания нижерасположенного отсекателя, а сами отсекатели установлены с возможностью перемещения по вертикали. Под отсекателями установлен приемник круглых частиц. Кроме того, каждый отсекатель имеет разгрузочный патрубок, под которым расположены приемники продуктов разделения.
Недостатком известного сепаратора является низкая эффективность сепарации из-за отсутствия средств стабилизации начальной скорости и регулирования ориентации частиц сыпучего материала, поступающего на разделяющую поверхность отсекателя, а также низкая производительность, обусловленная поштучной подачей частиц сыпучего материала на отсекатель.
Технической задачей изобретения является повышение производительности и эффективности разделения сыпучих материалов за счет сглаживания колебаний нагрузки и ориентации центра масс частиц сыпучего материала относительно сепарирующего канала.
Поставленная техническая задача достигается в сепараторе для разделения сыпучих материалов, включающем бункер-дозатор, расположенный под ним конусный отсекатель с обрезиненным отверстием, установленный меньшим основанием вверх, приемники продуктов разделения, согласно изобретению в бункере-дозаторе установлено устройство для регулирования колебаний нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц, включающее коническую направляющую и расположенный под ней воронкообразный питатель, сепаратор выполнен в едином цилиндрическом корпусе, а коническая направляющая, воронкообразный питатель и отсекатель установлены при помощи кронштейнов и регулирующих устройств к направляющим, закрепленным на стенках корпуса.
Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает, что отличием является наличие нового конструктивного элемента, а именно устройства для регулирования колебаний нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц, установленного в бункере-дозаторе и состоящим из конической направляющей и воронкообразного питателя, установленных друг под другом и с возможностью перемещения по вертикали. Кроме того, коническая направляющая, воронкообразный питатель и отсекатель установлены по вертикали в едином корпусе.
Установка в бункере-дозаторе конической направляющей и воронкообразного питателя позволяет регулировать подачу зернового материала в сепарирующий канал и сделать ее равномерной. Кроме того, коническая направляющая позволяет подавать зерновой материал под углом естественного откоса и ориентировать частицы зернового материала тяжелой (зародышевой) частью вперед. Скорость потока зерновых частиц, выходящих из воронкообразного питателя, определяется коэффициентом внутреннего трения и направлена вертикально вниз. Объединение в одном устройстве конической направляющей и воронкообразного питателя позволяет сглаживать колебания нагрузки, т.к. при превышении номинальной нагрузки происходит запирание продуктом кольцевой щели между конической направляющей и корпусом бункера-дозатора и в сепарирующий канал поступает только установленное количество исходной смеси. Таким образом происходит сглаживание колебаний нагрузки и ориентация центра масс частиц сыпучего материала относительно сепарирующего канала, что обеспечивает повышение производительности и эффективности разделения сыпучих материалов.
Выполнение сепаратора для разделения сыпучих материалов в едином вертикальном цилиндрическом корпусе позволяет сепарировать зерновой материал с наибольшей эффективностью за счет сопротивления, оказываемого воздухом в корпусе сепаратора, движущимся частицам материала, так как крупные и тяжелые частицы зерна с большой натурой и плотностью попадают из воронкообразного питателя вертикально вниз с большей скоростью, чем легкие, и попадают в обрезиненное отверстие отсекателя, а мелкие, битые и щуплые зерна и легкие примеси отходят к периферии потока материала и попадают на коническую часть отсекателя.
Таким образам, выявленные отличительные признаки заявляемого устройства обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении производительности и эффективности выделения из исходной смеси полноценных компонентов.
Сравнение заявляемого сепаратора с прототипом позволило установить соответствие критерию “новизна”.
Предлагаемое изобретение соответствует критерию “изобретательский уровень”, так как достигнутый результат удовлетворяет существующую потребность в повышении эффективности сепарации.
Заявляемое решение отвечает критерию “промышленная применимость”, так как может быть использовано в сельском хозяйстве при сепарации зерна от примесей.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематически показано поперечное сечение заявляемого сепаратора.
Сепаратор для разделения сыпучих материалов состоит из единого цилиндрического корпуса 1, в котором расположен сепарирующий канал 2. В корпусе 1 расположен конусный отсекатель 3 с обрезиненным отверстием 4, установленный меньшим основанием вверх. Положение конусного отсекателя 3 регулируется при помощи кронштейнов 5, одним концом прикрепленных к отсекателю 3, а другим - к регулирующему устройству 6, перемещающемуся по вертикали по направляющим 7, закрепленным на вертикальной стенке корпуса 1. Для подачи сепарируемого материала в сепарирующий канал 2 на корпус 1 установлен бункер-дозатор 8, в котором установлено устройство для регулирования колебаний нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц, включающее коническую направляющую 9 и расположенный под ней воронкообразный питатель 10. Положение конической направляющей регулируется при помощи кронштейнов 11, одним концом прикрепленных к конической направляющей 9, а другим - к регулирующему устройству 12, перемещающемуся по вертикали по направляющим 13, закрепленным на стенке бункера-дозатора 8. Положение воронкообразного питателя 10 регулируется при помощи кронштейнов 14, одним концом прикрепленных к воронкообразному питателю 10, а другим - к регулирующему устройству 15, перемещающемуся по направляющим 16, закрепленным на вертикальных стенках бункера-дозатора 8. В нижней части корпуса 1 установлены центральный приемник 17 и кольцевой приемник 18 для сбора продуктов разделения.
Заявляемый сепаратор работает следующим образом.
Исходный сыпучий материал, например зерно, имеющий произвольное значение начальной скорости, поступает в бункер-дозатор 8. В результате удара о коническую направляющую 9 и прохождения через зазор между нею и стенкой бункера-дозатора 8 скорость материала падает практически до нуля. Далее сепарируемый материал движется к выходу из бункера-дозатора 8 под действием силы тяжести под углом естественного откоса по слою продукта, расположенного на воронкообразном питателе 10. После выхода из воронкообразного питателя 10 сепарируемый материал попадает в сепарирующий канал 2 и, приобретя необходимую скорость, поступает на конусный отсекатель 3. Крупные и тяжелые частицы зерна с большой натурой и плотностью падают вертикально вниз с большей скоростью, чем легкие, и попадают в обрезиненное отверстие 4 отсекателя 5, и собираются в центральном приемнике 17. Мелкие, битые и щуплые зерна и легкие частицы отходят к периферии потока материала и попадают на коническую часть отсекателя 3 и собираются в кольцевом приемнике 18.