ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА
WINNOWING MACHINE

Изобретение предназначено для разделения зерновых смесей и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для очистки и сортировки зерна.
Известна зерноочистительная машина, представляющая собой замкнутую пневмосистему, состоящую из отстойной камеры, диаметрального вентилятора, установленного над загрузочным каналом между и выше отводов пневмосепарирующего канала и дополнительного пневмосепарирующего канала, связанного отводной частью с отстойной камерой, сообщающейся с всасывающим окном диаметрального вентилятора, а вводной частью через перепускной канал - с криволинейной жалюзийной стенкой пылеосадителя, являющегося продолжением стенки корпуса диаметрального вентилятора, кроме того, его всасывающее окно сообщается с перепускным каналом через регулирующий канал, образованный корпусом вентилятора и выполненной конгруэнтно ему стенкой, причем питающее устройство каждого канала выполнено в виде двух - перфорированной и сплошной - наклонных плоскостей, а на внешней стенке отвода пневмосепарирующего канала напротив всасывающего окна вентилятора установлена распределительная заслонка, а в точке соединения стенки регулирующего канала с перепускным каналом установлена регулировочная заслонка [1].
В известной зерноочистительной машине отсутствует решетный стан, вследствие этого ухудшается качество выделения крупных и мелких примесей. Кроме того, в данной машине невозможно отделять дробленые, щуплые и сорные примеси (подсев) воздушным потоком, то есть эффективно использовать возможности воздушного потока. Поэтому данное устройство имеет низкий эффект очистки зернового материала и пропускную способность.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится зерноочистительная машина, включающая две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящими каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном, сообщенным с выходным окном отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы через всасывающий патрубок, длина и глубина которого соответственно составляют 3,0…3,5 и 0,8…0,9 диаметра рабочего колеса вентилятора, и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы и дополнительно сообщенным с пневмотранспортирующим каналом через дополнительный канал, смежная с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы стенка которого оканчивается в нижней части напротив нагнетательного патрубка вентилятора распределительной заслонкой, причем в центральной части всасывающего патрубка вентилятора и в отводе первого пневмосепарирующего канала установлены регулировочные заслонки, и приспособления для вывода зерна и примесей, а также установленный под пневмосепарирующими системами трехъярусный решетный стан с приемниками разделения продуктов очистки [2] - прототип.
Недостатком известной машины является невысокий эффект очистки зернового материала в пневмосепарирующем канале первой пневмосепарирующей системы из-за неравномерного спектра воздушного потока, нагнетаемого диаметральным вентилятором, близко расположенным к зоне сепарации и к выгрузному устройству канала.
Другим недостатком зерноочистительной машины является возможность оседания и накопления части легких примесей на нижней стенке пневмотранспортирующего канала, обусловливающее сужение проходного сечения канала и увеличение аэродинамического сопротивления замкнутой пневмосистемы.
Кроме того, установка в центральной части всасывающего патрубка заслонки способствует при перекрытии им данного патрубка с целью установки рабочего режима пневмосепарации возникновению вихревых зон потока воздуха, что влечет повышение аэродинамического сопротивления и шума машины.
Сущность предлагаемого изобретения заключатся в том, что у известной зерноочистительной машины, включающей две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящим каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном, сообщенным с выходным окном отстойной камеры второй пневмосепарирующей системы, и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой пневмосепарирующей системы и дополнительно сообщенным с пневмотранспортирующим каналом, и приспособления для вывода зерна и примесей, а также установленный под пневмосепарирующими системами трехъярусный решетный стан с приемниками разделения продуктов очистки, в месте сопряжения нагнетательного патрубка вентилятора с отводом пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы, сообщающегося через дополнительный воздухоподводящий канал с отстойной камерой первой пневмосепарирующей системы, установлен воздушный инжектор, а камера загрузочного приспособления пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы сообщается через пылеотводящий канал с всасывающим окном диаметрального вентилятора, входная кромка корпуса которого расположена над и выше отвода пневмосепарирующего канала второй пневмосепарирующей системы и образует перепускной канал, соединяющий воздухоподводящий канал второй пневмосепарирующей системы с входным окном вентилятора.
В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.
Установка в месте сопряжения нагнетательного патрубка вентилятора с отводом пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы воздушного инжектора позволяет за счет кинетической энергии воздушного потока, выходящего из нагнетательного патрубка вентилятора через инжектор, побуждать к движению воздушный поток в данном канале из отстойной камеры первой пневмосепарирующей системы через дополнительный воздухоподводящий канал. При этом в пневмосепарирующем канале первой пневмосепарирующей системы создается равномерный воздушный поток за счет более естественного, а не прямого принудительного движения воздуха. Это способствует исключению пульсаций воздуха в зоне подачи зернового материала на очистку в первый пневмосепарирующий канал первой пневмосепарирующей системы, что в итоге ведет к улучшению качества очистки зерна по сравнению с прототипом.
Кроме того, применение воздушного инжектора способствует независимому регулированию скоростей воздушного потока в пневмосепарирующих каналах в широких пределах, обусловливая очистку зерна и семян различных культур, отличающихся диапазоном скоростей витания.
Сообщение пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы с его отстойной камерой через дополнительный воздухоподводящий канал позволяет за счет отбора воздуха создавать разрежение в данной отстойной камере, что исключает выброс наружу через неплотности воздушного тракта пылевидных примесей. Это улучшает санитарно-гигиенические условия работы обслуживающему персоналу.
Перепускной канал, образованный тем, что входная кромка корпуса вентилятора расположена над и выше отвода пневмосепарирующего канала второй пневмосепарирующей системы, и соединяющий воздухоподводящий канал второй пневмосепарирующей системы с входным окном вентилятора обусловливает возможность перетекания части воздушного потока из воздухоподводящего канала второй пневмосепарирующей системы непосредственно во всасывающее окно вентилятора, что уменьшает затраты энергии на генерирование воздушного потока вентилятором, сопротивление и уровень шума пневмосистемы зерноочистительной машины, а также позволяет плавно регулировать скорость воздуха во втором пневмосепарирующем канале регулировочной заслонкой, расположенной на входе в перепускной канал, обусловливая качественную очистку зерна.
Сообщение камеры загрузочного приспособления пневмосепарирующего канала первой пневмосепарирующей системы через пылеотводящий канал с всасывающим окном диаметрального вентилятора обусловливает отсос пыли из данного загрузочного приспособления, что снижает запыленность очищаемого зерна на выходе из данного пневмосепарирующего канала, а также исключает выброс наружу запыленного воздуха через неплотности загрузочного приспособления, тем самым улучшая санитарно-гигиенические условия обслуживающему персоналу.
В итоге, при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, значительно превышающий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.
На чертеже представлена схема зерноочистительной машины.
Основные рабочие органы зерноочистительной машины - замкнутая пневмосистема и трехъярусный решетный стан.
Замкнутая пневмосистема, включающая две пневмосепарирующие системы, состоит из диаметрального вентилятора 1, установленного между пневмосепарирующими системами, пневмосепарирующих каналов 2 и 3, пневмотранспортирующего 4 и воздухоподводящего 5 каналов, нагнетательного патрубка 6, отстойных камер 7 и 8, загрузочных приспособлений 9 и 10, расположенных в стенках каналов 2 и 3, приспособлений вывода зерна 11 и 12, а также примесей 13 и 14. Нагнетательный патрубок 6 диаметрального вентилятора 1 сообщен через пневмотранспортирующий канал 4 и через инжектор 15 посредством отвода 16 пневмосепарирующего канала 2 с отстойной камерой 8. Пневмосепарирующий канал 2 соединен также через дополнительный воздухоподводящий канал 17 с отстойной камерой 8 ниже отвода 16 пневмосепарирующего канала 2. На смежной с пневмотраспортирующим 4 и воздухоподводящим 5 каналами стенке 18 установлена жалюзийная решетка 19. Между входной кромкой 20 корпуса вентилятора 1 и отводом 21 пневмосепарирующего канала 3 находится перепускной канал 22, соединяющий всасывающее окно 23 вентилятора 1 и воздухоподводящий канал 5. Камера 24 загрузочного приспособления 9 сообщается через пылеотводящий канал 25 с всасывающим окном 23 вентилятора 1. На кромке смежной стенки 26 дополнительного воздухоподводящего канала 17 и отстойной камеры 8, а также на наружной части отвода 21 пневмосепарирующего канала 3 установлены шарнирно закрепленные регулировочные заслонки 27 и 28.
Под замкнутой пневмосистемой расположен решетный стан, состоящий из верхнего 29 и среднего 30, а также нижнего 31 ярусов. В верхнем ярусе 29 размещены колосовые решета Б1 и Б2 с приемниками крупных примесей 32 и дробленого, щуплого и битого зерна 33, а в среднем ярусе 30 установлены сортировальные решета Г1 и Г2. Нижний ярус 31 имеет подсевные решета В1 и В2 с приемниками мелких примесей 34 и зерна второго сорта 35. Стан подвешен к раме на подвесках и решета колеблются благодаря приводному механизму во взаимопротивоположных направлениях с целью уравновешивания инерционных сил. Для очистки решет под ними установлены очищающие их устройства, например колеблющиеся щетки или резиновые шарики (на чертеже не показаны).
Зерноочистительная машина работает следующим образом.
Очищаемый зерновой материал подается через загрузочное приспособление 9 в первый пневмосепарирующий канал 2, где равномерно распределяется по его ширине. В канале 2 из зернового материала восходящим воздушным потоком, побуждаемого к движению из отстойной камеры 8 по дополнительному воздухоподводящему каналу 2 за счет разрежения воздуха, создаваемого инжектором 15 посредством нагнетания в него воздушного потока вентилятором 1, выделяются легкие сорные примеси и по отводу 16 уносятся в отстойную камеру 8, где осаждаются и приспособлением 14 выводятся за пределы машины. Очищенный от легких примесей воздух из отстойной камеры 8 по воздухоподводящему каналу 5 подается в пневмосепарирующий канал 3 второй пневмосепарирующей системы. Из пневмосепарирующего канала 2 зерно, очищенное от легких примесей, приспособлением 11 подается на решето Б1, где делится на две примерно равные по массе, но различные по размерам зерен частицы. Более крупное зерно сходом с решета Б1 поступает на решето Б2, где отделяются крупные сорные примеси, которые сходом с решета Б2 поступают в приемник 32 и выводятся за пределы машины. Очищенное более крупное зерно через решето Б2 по скатной доске поступает на конец решета Г2. Менее крупное через Б1 подается на сортировальные решета Г1 и Г2, через которые проходят мелкое (щуплое) зерно и примеси. Окончательно очищенные семена с решет Г1 и Г2 поступают через загрузочное приспособление 10 во второй пневмосепарирующий канал 3. В канале 3 из смеси зерна воздушным потоком выносятся битые и щуплые зерна. Они попадают в отстойную камеру 7, осаждаются в ней и выводятся через приспособление 13 в приемник 33, из которого затем - за пределы машины. Воздушный поток с пылью из камеры 24 загрузочного приспособления 9 через пылеотводящий канал 25 и из отстойной камеры 7 с трудноосаждаемыми пылевидными примесями вновь поступает через всасывающее окно 23 в колесо диаметрального вентилятора 1. При выходе из колеса вентилятора 1 частицы пылевидных примесей под действием центробежных сил отбрасываются к периферии и двигаясь по спиральному корпусу выхлопного диффузора ветилятора 1 поступают через пневмотраспортирующий канал 4 в отстойную камеру 8, где и осаждаются. При этом часть проходящего по пневмотраспортирующему каналу 4 очищенного воздушного потока отсекается жалюзийной решеткой 19, расположенной на смежной стенке 18, и направляется в воздухоподводящий канал 5.
Очищенное зерно первого сорта выгрузным устройством 12 из канала 3 удаляется за пределы пневмосистемы, а воздух из отстойной камеры 7 вновь поступает в вентилятор 1. Проход через решета Г1 и Г2 поступает на подсевные решета В1 и В2. Сход с решет В1 и В2 представляет собой очищенное зерно второго сорта, которое поступает в приемник 35 и удаляется за пределы машины. Мелкие примеси (частицы минерального и органического происхождения, мелкие семена сорняков) проходом через решета В1 и В2 поступают в приемник 34 и удаляются за пределы машины.
Поступление исходного зернового материала в машину вначале регулируют заслонкой нории или бункера-питателя. Равномерность распределения зернового материала по ширине машины регулируют изменением усилия поджатия клапана распределительного шнека у загрузочного приспособления 9. После того как величина подачи и равномерность распределения по ширине машины установлены, приступают к регулировке воздушного потока в пневмосепарирующих каналах 2 и 3 заслонками 27 и 28. Вначале требуемую величину скорости воздуха в пневмосепарирующем канале 3 устанавливают поворотом заслонки 28. При этом в отстойную камеру 7 должны выноситься воздушным потоком битые и щуплые зерна. Затем поворотом регулировочной заслонки 27 устанавливают скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале 2 таким образом, чтобы установить максимальный вынос из него легких примесей. При этом в отстойную камеру 8 не должны выноситься воздушным потоком зерна основной культуры.
Для получения высокого качества зерна, надо правильно подобрать решета. Подбирают решета для каждой вновь очищаемой партии зернового материала, а контролируют это после пробной очистки зерна, осмотрев выход фракций.
Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является повышение качества очистки зернового материала, быстрота и простота настройки всей зерноочистительной машины на оптимальный режим работы, а также улучшение санитарно-гигиенических условий работы обслуживающему персоналу.
Литература
7
1. Патент 2151656 РФ, МКИ B07B 4/00, A01F 12/44. Зерноочистительная машина / А.К.Болотов, В.Е.Саитов, Р.Г.Гатауллин (РФ). - №99111180/03; заявл. 18.05.99; опубл. 27.06.2000 // Изобретения. Полезные модели. - 2000. - №18 (II ч.). - С.315-316.
7
2. Патент 2198040 РФ, МПК B07B 4/00. Зерноочистительная машина / В.Е.Саитов, Р.Г.Гатауллин, И.Н.Нигматуллин (РФ). - №2000131016/13; заявл. 13.12.00; опубл. 10.02.03 // Изобретения. Полезные модели. - 2003. - №4 (II ч.). - С.341 - прототип.