СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
BULK MATERIAL SEPARATOR

Предлагаемое изобретение относится к области для разделения сыпучих материалов по самосортированию частиц и может быть использовано в сельском хозяйстве для сепарации по плотности и сферичности зерна и продуктов его переработки.
Известен сепаратор для разделения сыпучих материалов [RU 2130818, кл. B07B 13/10, 27.05.1999], включающий бункер-дозатор, обеспечивающий поштучную подачу частиц сепарируемого материала, приемники продуктов разделения. Под бункером-дозатором расположены друг под другом два конусных отсекателя с обрезиненными отверстиями, установленных меньшим основанием вверх.
Недостатком известного сепаратора является низкая эффективность процесса сепарации сыпучих материалов от трудноразделимых семенных материалов, а также низкая производительность, обусловленная поштучной подачей частиц сыпучего материала на конусный отсекатель.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа сепаратор для разделения сыпучих материалов [RU 2516620, кл. B07B 13/10, 20.05.2014], включающий единый цилиндрический корпус, в котором расположен сепарирующий канал, приемники продуктов разделения. В верхней части корпуса находится бункер-дозатор, в котором установлено устройство для регулирования колебаний нагрузки и ориентации центра зерновых частиц, состоящее из конической направляющей и расположенного под ней воронкообразного питателя. Под бункером-дозатором находится конусный отсекатель с обрезиненным отверстием, установленный меньшим основанием вверх. Коническая направляющая, воронкообразный питатель и отсекатель установлены с возможностью перемещения по вертикали.
Недостатком известного сепаратора является то, что в нем отсутствуют средства стабилизации подачи частиц зерновых смесей, снижения отклонения их от траектории движения, а также разделения частиц зерновых смесей поэтапно. Отсутствие возможности такой регулировки обуславливает низкую эффективность сепаратора, плохое качество получаемых фракций.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разделения сыпучего материала за счет сглаживания колебаний нагрузки, стабилизации движения частиц зерновых смесей, а также повторного выделения качественных семян и расширение диапазона регулирования.
Указанный технический результат достигается тем, что в сепараторе для разделения сыпучих материалов, включающем единый цилиндрический корпус, в котором расположен сепарирующий канал, в верхней части корпуса находится бункер-дозатор, в котором установлены коническая направляющая и воронкообразный питатель, под которым в сепарирующем канале расположен конусный отсекатель с обрезиненным отверстием, коническая направляющая и отсекатель установлены с возможностью перемещения по вертикали, приемники продуктов разделения, согласно изобретению воронкообразный питатель выполнен гофрированным, под которым расположены ступени рабочих органов, каждая из которых содержит последовательно расположенные воронковую направляющую и конусный отсекатель, воронковая направляющая ступени выполнена в виде полого усеченного конуса, расположенного меньшим основанием вниз, при этом диаметральные размеры оснований вышерасположенного отсекателя больше диаметральных размеров оснований нижерасположенного отсекателя.
Сравнение заявляемого сепаратора с прототипом показывает, что отличием является наличие нового конструктивного элемента, а именно воронковой направляющей и нескольких ступеней рабочих органов, выполнение воронкообразного питателя гофрированным, выполнение диаметральных размеров оснований вышерасположенного отсекателя больше диаметральных размеров оснований нижерасположенного отсекателя.
Выполнение установленного в бункере-дозаторе воронкообразного питателя гофрированным позволяет подавать зерновой материал на воронковую направляющую дискретными ручьями (не прикасающимися между собой), что уменьшает количество их столкновений и приводит к повышению эффективности процесса сепарации. А коническая направляющая позволяет повысить равномерность подачи зернового материала на гофрированную поверхность питателя.
Наличие воронковой направляющей позволяет частицам зернового материала двигаться вдоль ее поверхности без отрыва от нее, что способствует уменьшению отклонений частиц зернового материала от линий подачи и приводит к повышению эффективности процесса сепарации. Установка воронковой направляющей перед конусным отсекателем позволяет стабилизировать движение частиц материала перед их попаданием на разделитель конусного отсекателя, что уменьшает рассеивание траектории частиц материала с одинаковыми свойствами, а это способствует повышению качества процесса сепарации.
Установка в сепараторе нескольких ступеней рабочих органов, снабженных воронковыми направляющими и конусными отсекателями, позволяет поэтапно выделять частицы материала, отличающиеся между собой по признаку делимости.
Выполнение диаметральных размеров вышерасположенного конусного отсекателя больше диаметральных размеров нижерасположенного конусного отсекателя дает возможность на верхнем конусном отсекателе выделить менее качественные фракции частиц зернового материала, чем на последующих конусных отсекателях.
Установка конусных отсекателей с возможностью перемещения по вертикали позволяет выбирать оптимальный режим процесса сепарации при разделении разных зерновых материалов (смесей).
Снабжение ступеней рабочих органов воронковой направляющей в виде полого усеченного конуса, расположенного меньшим основанием вниз и конусным отсекателем в виде полого усеченного конуса, расположенного меньшим основанием вверх, позволяет частицам зернового материала с большой натурой и плотностью скатываться из воронковой направляющей почти вертикально вниз с большой скоростью навстречу воздушному сопротивлению в корпусе сепаратора. Далее частицы зернового материала попадают в обрезиненное отверстие конусного отсекателя, а мелкие, битые, щуплые зерна и легкие примеси отходят к периферии потока материала и попадают на коническую поверхность отсекателя.
Таким образом, выявленные отличительные признаки заявляемого устройства обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении производительности и эффективности выделения из исходной смеси полноценных компонентов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично представлен сепаратор, вид сбоку (поперечное сечение), на фиг. 2 - то же, вид сверху (без загрузочного бункера).
Сепаратор для разделения сыпучих материалов состоит из единого цилиндрического корпуса 1, в котором расположен сепарирующий канал 2. В верхней части корпуса 1 над сепарирующим каналом 2 находится бункер-дозатор 3, в котором установлены коническая направляющая 4 и воронкообразный питатель 5, выполненный гофрированным. Верхняя расширенная часть питателя 5 закреплена к кольцевой стенке бункера-дозатора 3, а нижняя суженная часть является выходом бункера-дозатора 3. Коническая направляющая 4 посредством кронштейнов 6 зафиксирована регулирующим устройством 7, установленным с возможностью перемещения по вертикали по направляющим 8, закрепленным к стенке бункера-дозатора 3. В сепарирующем канале 2 под бункером-дозатором 3 расположены одна под другой ступени рабочих органов, каждая из которых содержит последовательно расположенные воронковую направляющую 9 и конусный отсекатель 10 с обрезиненным отверстием 11. Воронковая направляющая 9 выполнена в виде полого усеченного конуса, расположенного меньшим основанием вниз. Конусный отсекатель 10 каждой ступени при помощи кронштейнов 12 зафиксирован регулирующим устройством 13, установленным с возможностью перемещения по вертикали по направляющим 14, закрепленным к стенке корпуса 1. Диаметральные размеры оснований конусного отсекателя 10 вышерасположенной ступени больше диаметральных размеров оснований отсекателя нижерасположенной ступени. В нижней части корпуса 1 под отсекателем 10 первой ступени установлен кольцевой приемник 15 легких отходовых частиц. Под отсекателем нижерасположенной ступени установлены центральный приемник 16 качественных фракций частиц и кольцевой приемник 17 менее качественных фракций частиц.
Сепаратор для разделения сыпучих материалов работает следующим образом. Исходный сыпучий материал, например зерно, подают в бункер-дозатор 3, где зерно падает на поверхность конической направляющей 4 и, проходя через зазор между нею и стенкой бункера-дозатора 3, скорость зерна падает. Далее зерновой материал равномерно подается на гофрированную поверхность воронкообразного питателя 5 и, проходя по гофрам дискретными ручьями, поступает в сепарирующий канал 2 на воронковую направляющую 9. Зерновой материал при движении по поверхности воронковой направляющей 9 приобретает необходимую скорость, и поступает на конусный отсекатель 10. Мелкие, щуплые зерна и легкие частицы отходят к периферии потока зернового материала, падают на коническую часть отсекателя 10 и поступают в кольцевой приемник 15 отходовых частиц. Крупные и тяжелые частицы зерна с большой натурой и плотностью из воронковой направляющей 9 поступают с большей скоростью, чем мелкие, щуплые зерна и легкие частицы, и попадают в обрезиненное отверстие 11 отсекателя 10 для дальнейшей повторной очистки (сортировки). Частицы зернового материала в нижерасположенной ступени двигаются в воронковой направляющей 9 с большой скоростью, чем битые и менее качественные зерна, и попадают в обрезиненное отверстие 11 отсекателя 10 и поступают в центральный приемник 16 качественных фракций частиц зерна. Битые и менее качественные зерна в нижерасположенной ступени отходят к периферии потока зернового материала и падают на коническую поверхность отсекателя 10, затем поступают в кольцевой приемник 17 менее качественных фракций частиц зерна.