СИТО

Предлагаемое устройство относится к техническим средствам для сепарации и сортирования семян зерновых культур. Оно может быть использовано в решетных зерноочистительных машинах при обработке семян удлиненной формы, таких как пшеница, ячмень, рожь, овес или других материалов.
Известны устройства, предназначенные для сортирования семян зерновых культур, в которых рабочими элементами являются решета, то есть плоскостные либо волнообразные поверхности с отверстиями различных форм и заданных размеров, которые, по мнению заявителя, правильнее называть словом «сита». Примерами таких устройств являются изобретения по АС №1407581 A1 SU 06.02.86. и АС №1459730 A1 SU 08.06.87. Кл. В07В 1/28. 1/04, а так же решета по патентам RU №2071843 С1 05.01.94.кл. В07В 1/04, 1/46 и RU №2161541 С2 29.03.95. кл. В07В 1/04.
Однако, упомянутые технические решения имеют недостатки. Первые два устройства 1407581 и 1459730, имеющие волнообразную поверхность, эффективны лишь в том случае, когда колебания решет осуществляются в поперечном направлении относительно волн решета, или имеют более сложную траекторию, например, по дуге с постоянной или переменной амплитудой. Аналог 2071843 - решето, выполненное в виде плоских поверхностей с продольными выпуклыми перемычками, между которыми расположены по два ряда отверстий, является наиболее близким к предлагаемому ситу и принят за прототип. Недостатком данного решета является то, что наличие прямолинейных горизонтальных перемычек создает устойчивое положение частиц по всей длине этих перемычек на всем решете, следовательно, снижает просеваемость и эффективность процесса сепарации.
Решето по АС.2161541, рабочая поверхность которого выполнена поочередно расположенными продольными перемычками разного диаметра, опирающимися на поперечные перемычки, имеет недостаток в том, что крупные частицы, наименьший размер которых больше, чем расстояние между перемычками, будут постоянно опираться на две соседние перемычки при этом перемещаясь по всей длине решета будут препятствовать прохождению через решето мелких частиц. Это так же снижает эффективность сепарации зерна.
Предлагаемое сито, в сравнении с приведенными выше аналогами, обладает повышенной эффективностью. Достигается эффективность тем, что под воздействием колебаний в процессе продольного перемещения зернового материала по поверхности сита, возникает дополнительный оборачивающий момент, так как поверхность сита выполнена гофрированной и состоит из продольных плоскостей, расположенных под углом друг к другу, а каждая плоскость имеет от двух до пяти рядов продолговатых отверстий. Во впадинах на стыках продольных плоскостей расположены вертикальные ребра, высота которых равна среднему значению длины зерновок сепарируемых культур. Угол между продольными плоскостями составляет от 150 до 162 градусов, что соответствует углу от 9 до 15 градусов между плоскостями и горизонтальной линией в поперечной плоскости сита.
На рисунке представлено предлагаемое сито, где на фиг.1 изображено поперечное сечение А-А участка сита, на фиг.2 - вид сверху и на фиг.3 - показан в увеличенном масштабе вариант исполнения вертикального ребра с обозначением основных параметров.
Основными элементами сита являются, продольные наклонные плоскости 1, вертикальные ребра 2, вершины 3, образованные в результате соединения двух соседних плоскостей, наклоненных в разные стороны, продолговатые отверстия 4 и нижние вертикальные ребра 5. Отверстия на приведенном
рисунке расположены в три ряда с продольным поочередным смещением.
Упомянутые выше признаки, по мнению заявителя, являются новыми, неизвестны из уровня техники и промышленно применимы, следовательно, соответствуют условиям патентоспособности.
На рисунке условно изображена зерновка Е и направления сил взаимодействия зерновки с наклонной плоскостью, а именно: G - сила тяжести зерновки, N - реакция наклонной плоскости, F - сила трения, R - сила инерции зерновки в момент ускоренного перемещения сита по стрелке К.
Кроме того, обозначены так же параметры некоторых элементов предлагаемого сита: Н - габариты сита в вертикальной плоскости, α - угол наклона продольных плоскостей, ψ - угол между плоскостями, h - высота ребра, r - радиус закругления при переходе вертикального ребра в наклонную плоскость, в - толщина рабочих плоскостей.
Рабочий процесс осуществляется следующим образом. Зерновой материал подается равномерным потоком на начальный участок сита, которое наклонено вниз в продольном направлении. Под воздействием колебаний сита зерновой поток перемещается по плоскостям в продольном направлении в сторону уклона общей поверхности сита. При этом мелкие зерновки, ширина либо толщина которых меньше чем ширина отверстий сита, проваливаются через отверстия, а крупные зерновки остаются на его поверхности. Остаются на поверхности так же мелкие зерновки, которые на данный момент оказались на поверхности перемычек. Но, так как, рабочая поверхность сита состоит из поочередно расположенных и противоположно наклоненных продольных плоскостей, возникают дополнительно опрокидывающий момент действующий на зерновку в поперечной вертикальной плоскости от (гравитационной силы) силы тяжести G и реакции перемычки N, которая отклонена от вертикали на угол, равный углу наклона поверхности к горизонту, то есть ψ. В то же время на зерновку Е действует поворачивающий момент
в горизонтальной плоскости под влиянием силы трения F и силы инерции R. Зерновки на рабочих поверхностях такого сита находятся в менее устойчивом положении, чем на горизонтальных ситах или решетах, так как центры масс зерновок оказываются отклонены от вертикальной линии, проходящей через точку опоры. Стремясь повернуться и скатиться в сторону ребра и одновременно разворачиваясь относительно вертикали, зерновки быстрее ориентируются длинной осью вдоль отверстий сита, что и приводит к интенсификации процесса сепарации. Наличие вертикальных ребер во впадинах между плоскостями так же способствует ускорению разворота зерновок при попадании их в зону расположения ближнего ряда отверстий. Расстояние от стенок ребра до отверстия ближнего ряда r в оптимальном варианте должно быть меньше половины наименьшего размера зерновки. Нижние ребра 5 служат только для придания повышенной жесткости всей поверхности сита, но за ненадобностью их можно не выполнять.
Высота ребер h обусловлена размерами сепарируемых частиц и, например, для обработки таких культур, как пшеница, ячмень, рожь, овес их высота должна быть примерно равной их средней длине или превышать их толщину в 3-4 раза, а с учетом толщины материала в, из которого изготовлено сито, соблюдается равенство Н=в+r+h, что является предпочтительным и легко осуществимым при изготовлении сита, например, из стального листа толщиной 0,5-0,8 мм.