СЕПАРАТОР ЗЕРНОВОГО ВОРОХА С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ РЕШЕТАМИ
SEPARATOR OF GRAIN HEAP WITH CYLINDRICAL SIEVES

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для очистки и сортирования зерна.
Известен сепаратор зерновой смеси [патент RU №2018378, опубл. 30.08.1994, бюл. №16], содержащий раму, загрузочное приспособление, вал, установленные на валу коаксиально внутреннее и внешнее цилиндрические решета. Цилиндрические решета жестко связаны между собой и вращаются совместно с валом относительно рамы. Зерновая смесь, содержащая зерно, крупные и мелкие примеси, поступает во внутреннее цилиндрическое решето и перемещается к его концу. Крупные примеси идут сходом, а зерно и мелкие примеси просыпаются в отверстия внутреннего цилиндрического решета, попадают на внешнее цилиндрическое решето и перемещаются к его концу. Мелкие примеси просыпаются в отверстия внешнего цилиндрического решета, а очищенное зерно идет сходом.
Недостатком указанного сепаратора является отсутствие устройства для очистки отверстий внутреннего цилиндрического решета, что приводит к их забиванию частицами зерновой смеси, уменьшает рабочую площадь отверстий (живое сечение) решета и ухудшает качество работы сепаратора. Для очистки отверстий внутреннего цилиндрического решета необходимо периодически останавливать сепаратор, вследствие чего сокращается рабочее время сепаратора, из-за частых остановок уменьшается надежность сепаратора, снижается его сменная производительность.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения по своей сущности является сепаратор зерновой смеси [авторское свидетельство СССР №1591860, опубл. 15.09.1990, бюл. №34], содержащий раму, загрузочное устройство, вал, коаксиально установленные и жестко связанные между собой внутреннее и внешнее цилиндрические решета, щеточное устройство для очистки отверстий внутреннего решета. При перемещении вращающейся поверхности решета относительно неподвижного щеточного устройства осуществляется очистка отверстий внутреннего решета, что исключает их забивание частицами зерновой смеси и уменьшение площади живого сечения решета в процессе работы сепаратора. Отпадает необходимость остановки сепаратора для очистки отверстий решета.
Недостатком данного сепаратора является его низкая надежность и низкая производительность, обусловленные особенностью установки щеточного устройства. Щеточное устройство для очистки внутреннего решета установлено с внешней стороны внутреннего решета и закреплено консольно на раме и поскольку оно заходит в пространство между внутренним и внешним решетами, то внешнее решето также закреплено консольно. Известно, что консольно закрепленные вращающиеся элементы подвержены знакопеременному изгибу и, кроме того, они чувствительны к любой неуравновешенности, поэтому консольно закрепленные внешнее решето и щеточное устройство предопределяют низкую надежность данного сепаратора зерновой смеси. Кроме того, консольное крепление внешнего решета и щеточного устройства ограничивает их длину, а, следовательно, и производительность сепаратора.
Задачей заявляемого изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно, повышение надежности работы и увеличение производительности сепаратора.
Поставленная задача решается следующим образом.
Согласно изобретению сепаратор зернового вороха с цилиндрическими решетами, как и его прототип, включает раму, загрузочное устройство, вал, коаксиально установленные на валу внутреннее и внешнее цилиндрические решета, устройство для очистки отверстий внутреннего цилиндрического решета. В отличие от прототипа в заявленном сепараторе устройство для очистки отверстий внутреннего цилиндрического решета установлено на валу привода решет на двух подшипниковых опорах и оснащено балансирным грузом. Благодаря балансирному грузу и подшипниковым опорам устройство для очистки отверстий внутреннего решета сохраняет относительную неподвижность по отношению к поверхности внутреннего решета. При вращении решет поверхность внутреннего решета скользит относительно неподвижного очистительного устройства, при этом застрявшие в отверстиях решета примеси снимаются очистительным устройством, производится очистка внутреннего решета. Установка устройства для очистки внутреннего решета на две опоры позволяет внешнее решето так же установить на двух опорах. Известно, что двухопорная система крепления элементов конструкций имеет большое преимущество перед консольным по жесткости и прочности [Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие в 3-х книгах. Кн. 1. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: «Машиностроение», 1977, с. 231-232]. Таким образом, установка внешнего решета на две опоры и устройства для очистки внутреннего решета на две опоры позволит многократно уменьшить знакопеременные изгибы при работе внешнего цилиндрического решета и устройства для очистки внутреннего решета, а так же устранить их чувствительность к неуравновешенности и, следовательно, повысить надежность сепаратора.
Кроме того, в конкретных исполнениях данного сепаратора зернового вороха с цилиндрическими решетами на валу привода цилиндрических решет установлены два и более устройств для очистки отверстий внутреннего цилиндрического решета. Это обеспечивает возможность оснащения цилиндрических решет соответственно одним или несколькими промежуточными опорными элементами для установки решет, что особенно важно при увеличении длины решет для повышения производительности сепаратора.
Суть заявленного изобретения поясним на примере. На фиг. 1 показана схема предлагаемого сепаратора зернового вороха. Приняты следующие обозначения: 1 - рама, 2 - загрузочное устройство, 3 - вал; 4 - шкив привода цилиндрических решет, 5 - подшипниковая опора вала, 6 - внутреннее цилиндрическое решето, 7 - внешнее цилиндрическое решето, 8 - передний опорный диск блока цилиндрических решет, 9 - промежуточный опорный диск блока цилиндрических решет, 10 - сдвоенный задний опорный диск блока цилиндрических решет, 11 - подшипниковая опора устройства для очистки отверстий внутреннего решета, 12 - устройство для очистки отверстий внутреннего цилиндрического решета, 13 - балансирный груз устройства для очистки отверстий внутреннего цилиндрического решета, 14 - щетка для очистки отверстий внешнего цилиндрического решета, 15 - лоток для сбора мелкой фракции, 16 - лоток для сбора очищенного зерна, 17 - лоток для сбора крупной фракции. Сплошными стрелками показано движение основного потока зерна, пунктирными - движение выделенных мелких примесей, штриховыми - движение выделенных крупных примесей.
На раме 1 сепаратора закреплено загрузочное устройство 2 и установлен вал 3 со шкивом 4 на подшипниковых опорах 5. Внутреннее 6 и внешнее 7 цилиндрические решета закреплены на крепежных элементах переднего 8, промежуточного 9 и сдвоенного заднего 10 опорных дисков и представляют собой единый блок коаксиально расположенных цилиндрических решет. Внутреннее 6 и внешнее 7 цилиндрические решета собраны из отдельных решетных элементов (например, из решетных полотен по ТУ 23.2.2068-89 «Полотна решетные зерноочистительных машин»), внутреннее 6 цилиндрическое решето из решетных элементов с крупными отверстиями, внешнее цилиндрическое решето 7 из решетных элементов с более мелкими отверстиями. Ступицы переднего 8, промежуточного 9 и заднего 10 дисков закреплены на валу 3. Во внутреннем цилиндрическом решете 6 на валу 3 на подшипниковых опорах 11 через кронштейны установлены очистительные устройства 12 отверстий внутреннего решета. С противоположной стороны кронштейнов очистительных устройств 12 закреплены балансирные грузы 13. Для очистки внешнего цилиндрического решета 7 на раме 1 установлены щеточные устройства 14. Цилиндрические решета 6 и 7 и вся конструкция имеют уклон от загрузочного устройства к концу решет. Ниже блока цилиндрических решет 6 и 7 на раме 1 размещены лоток для сбора мелкой фракции 15, лоток для сбора очищенного зерна 16 и лоток для сбора крупной фракции 17.
Сепаратор зернового вороха работает следующим образом.
При включении привода сепаратора вращение через шкив 4 передается на вал 3 и далее на блок цилиндрических решет 6 и 7, имеющим уклон от загрузочного устройства 2 к сборным лоткам 16 и 17. При установившемся режиме вращения блока решет обрабатываемый зерновой ворох, имеющий в своем составе зерно, крупные и мелкие примеси, загрузочным устройством 2 подается во внутреннее цилиндрическое решето 6 и перемещается по ее поверхности благодаря уклону. Зерно и мелкие примеси, просыпаясь через отверстия внутреннего решета, 6 попадают на внешнее решето 7. Крупные примеси идут сходом в лоток для сбора крупной фракции 17. Поступившие на внешнее решето 7 зерно и мелкие примеси, так же за счет уклона, перемещаются по его поверхности, при этом мелкие примеси, просыпаясь через отверстия решета 7, попадают в лоток для сбора мелкой фракции 15. Очищенное зерно, перемещаясь сходом по поверхности внешнего решета 7, попадает в лоток для сбора очищенного зерна 16. Очистительное устройство для очистки отверстий внутреннего цилиндрического решета 12 благодаря подшипниковым опорам 11 и балансирному грузу 13 не участвуют во вращении вместе с валом 3, сохраняя относительную неподвижность по отношению к поверхности внутреннего решета 6. Скользя по поверхности внутреннего решета 6, они производят очистку отверстий этого решета от застрявших примесей. Щетки 14, установленные неподвижно на раме 1 сепаратора, скользя по поверхности внешнего цилиндрического решета 7, производят очистку отверстий внешнего решета 7. При проведении обслуживания и ремонта решет открепляется один или несколько решетных элементов с опорных дисков 8, 9, 10 блока решет, после чего проводится обслуживание, ремонт или замена решетных элементов. При переходе на обработку другой зерновой культуры поочередно снимаются и заменяются решетные элементы обеих цилиндрических решет.
Рассмотренный пример подтверждает возможность реализации заявляемого технического решения. Использование заявляемого изобретения повысит надежность работы сепаратора зернового вороха с цилиндрическими решетами и увеличит его производительность.