УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ ЗЕРНА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для очистки и сортирования зерна, и может быть использовано в устройствах для очистки зерна различных сельскохозяйственных культур на селекционных станциях, семенных заводах, фермерских хозяйствах, зерновых элеваторах, мукомольном и комбикормовом производстве.
Известно устройство для сепарации зерна, содержащее загрузочный бункер, воздухосепарационную секцию с нагнетательным вентилятором и осадочной камерой, решетноочистную секцию с тремя ярусами решет и поддонами под выходными частями верхнего и среднего ярусов, дополнительный вентилятор, скатную доску и установленную перед решетом среднего яруса воздухораспределительную поверхность с расположенным под ней каналом, соединенным с дополнительным вентилятором, а воздухораспределительная поверхность соединена с поддоном под решетом верхнего яруса посредством скатной доски (см. патент РФ №2183514, по МПК A01F 12/44, опубл. 20.06.2002 г.)
Недостатком известного устройства является то, что зерновой материал, поступающий из загрузочного бункера плотным нерегулируемым слоем и плохо продувается воздушным потоком, перед поступлением на решетные станы зерно не разделяется на фракции и обработка зерна осуществляется одним потоком, что снижает качество очистки, а отсутствие качественной синхронизации для согласования протекающих процессов воздушно-решетной очистки, что также влияет на эффективность очистки и приводит к значительным потерям полноценного зерна в отходах.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для сепарации зерна, содержащее загрузочный бункер воздухосепарационную секцию, нагнетательный воздуховод, выпускной воздуховод с вытяжным вентилятором, расположенную под воздухосепарационной секцией, решетноочистную секцию с решетными станами, сборники фракций, каналы дорешетной и послерешетной аспирации с питающими устройствами, пылеосадительные камеры с выводящими устройствами, пылеуловитель, регулировочные заслонки. Решетноочистная секция, состоит из верхнего с одним ярусом решет и нижнего с двумя ярусами решет решетных станов с размещенными под решетами скребковыми очистительными устройствами. В конце верхнего яруса решет нижнего решетного стана смонтирован отводящий лоток с поворотной заслонкой, под третьим решетом верхнего решетного стана установлена с возможностью демонтажа поворотная скатная доска, перед верхним ярусом решет нижнего решетного стана установлена рамка. В стенке канала послерешетной аспирации смонтированы один над другим верхнее и нижнее устройства ввода зерна в канал, между ними и на противоположной стенке канала имеются на одной высоте два окна для дополнительного забора воздуха в канал, при этом объем дополнительного забора воздуха регулируется установленными на окнах заслонками. На верхнем ярусе решет нижнего решетного стана после лотка с поворотной заслонкой смонтирована скатная доска для приема зерновых фракций. При установке под третьим решетом верхнего решетного стана поворотной скатной доски лоток на верхнем ярусе решет нижнего решетного стана закрыт поворотной заслонкой, а рамка, установленная перед верхним ярусом решет нижнего решетного стана, закрыта глухим щитком, фракции зернового материала - проход через третье решето верхнего решетного стана и сход с верхнего яруса решет нижнего решетного стана - поступают на скатную доску верхнего яруса решет нижнего решетного стана для направления в верхнее устройство ввода зерна в канал и через него в канал послерешетной аспирации, а в нижнее устройство ввода зерна в канал и через него в канал послерешетной аспирации поступает сход с нижнего яруса решет нижнего решетного стана (см. патент РФ №2393030 по МПК A01F 12/44, опубл. 27.06.2010 г.).
Известное устройство не обеспечивает высокое качество очистки от легких примесей зерновых фракций, а также снижение потерь полноценного зерна в отходах из-за отсутствия качественной синхронизации протекающих процессов воздушно-решетной очистки. Кроме того, устройство имеет очень сложную многоступенчатую конструкцию, а система очистки в решетных блоках с использованием скребковых устройств недостаточно эффективна. В устройстве также недостаточно осуществляется распределение потока зернового материала по всей ширине из-за отсутствия дополнительных делительных и распределяющих устройств зернового потока, что также влияет на качество сепарационной очистки.
Техническим результатом является создание устройства с более высоким качеством сепарации, достигаемого оптимальной настройкой согласования протекающих процессов очистки посредством применения во всех приводных механизмах частотных преобразователей, а также с более упрощенной конструкцией и улучшенными условиями труда оператора.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для сепарации зерна, содержащем загрузочный бункер, воздухосепарационную секцию, нагнетательный воздуховод, выпускной воздуховод с вытяжным вентилятором, расположенную под воздухосепарационной секцией решетноочистную секцию, решетные станы с установленными на приводном валу привода подшипниковыми узлами, пылеуловитель, сборники фракций, согласно полезной модели под воздухосепарационной секцией расположен ряд сборников фракций, состоящий из крайних сборников и центрального блока сборников, сообщающегося через направляющий сборник с решетными блоками решетноочистной секции, оно снабжено частотными преобразователями, взаимодействующими с электродвигателями привода решетных станов, вытяжного вентилятора и нагнетательного вентилятора, расположенного в нагнетательном воздуховоде, для согласования протекающих процессов воздушно-решетной очистки, между решетноочистной секцией и воздухосепарационной секцией установлены виброопоры, снижающие влияния вибраций, а между направляющим сборником и делителем зернового потока размещен вибрационный лоток, выполненный в виде короба формы усеченной призмы, установленной наклонно под углом α=11-17 градусов относительно горизонтальной оси с возможностью возвратно-поступательного движения, внутри которого выполнены направляющие ребра, распределяющие зерновой поток, причем делитель зернового потока выполнен в виде короба с одним входным окном и двумя выводными каналами, внутри разделенного четным количеством делительных ячеек, равномерно распределяющие зерновой поток на разные выводные каналы. Каждый решетный стан выполнен в виде каркаса с пространственной конструкцией, внутри которой установлены две решетные плоскости, взаимодействующие с приводным валом для возвратно-поступательных движений. Каждый решетный стан выполнен в виде каркаса с пространственной конструкцией, внутри которой установлены две решетные плоскости, взаимодействующие с приводным валом для возвратно-поступательных движений. Сбоку от воздухосепарационной секции над решетноочистной секцией выполнена рабочая площадка для оператора, огороженная перилами. Пылеуловитель выполнен в виде подсоединенного к выпускному воздуховоду очистного циклона, закрепленного на наружной стороне воздухосепарационной секции. Подшипниковые узлы, установленные на приводном валу привода решетных станов, выполнены с самоустанавливающимися подшипниками. Воздухосепарационная секция состоит из нагнетательную камеры и воздушно-очистной камеры, разделенных между собой сопловой решеткой, выполненной с плоскими соплами, находящимися друг над другом под острым углом к вертикали.
Сущность заявляемого устройства поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг. 2 - устройство, вид сбоку; на фиг. 3 - вибрационный лоток, вид сбоку; на фиг. 4 - вибрационный лоток, вид сверху; на фиг. 5 - решетноочистная секция, вид спереди; на фиг. 6 - фрагмент решетного привода, вид спереди; на фиг. 7 - фрагмент решетного привода, вид сверху; на фиг 8 - изображен фрагмент решетного стана в разрезе; на фиг. 9 - решетная плоскость с механизмом очистки; на фиг. 10 - технологическая схема устройства.
Устройство для сепарации зерна состоит из воздухосепарационной очистной секции 1 и решетноочистной секции 2. Воздухосепарационная очистная секция 1 содержит нагнетательную камеру 3 и воздушно-очистную камеру 4, разделенные между собой сопловой решеткой 5, выполненной с плоскими соплами, находящимися друг над другом под острым углом к вертикали. Нагнетательная камера 3 подсоединена через нагнетательный воздуховод 6 к воздухонагнетателю 7 с нагнетательным вентилятором 8. В нижней части камеры воздушной очистки 4 расположен ряд сборников фракций 9, состоящего из центрального блока сборников, по обе стороны от которого расположены крайние сборники фракций. Непосредственно под центральным блоком сборников расположен направляющий сборник 10, сообщающийся через вибрационный лоток 11 с делителем зернового потока 12.
Вибрационный лоток 11 выполнен в виде короба формы усеченной призмы с внутренними ребрами 13, установленного на эксцентриковом валу и совершающего возвратно-поступательные движения для распределения потока зернового материала по всей ширине делителя зернового потока 12. Вибрационный лоток установлен наклонно под углом 11-17 градусов, что позволяет качественно распределить зерновой поток и уменьшить габаритные размеры устройства в целом. Делитель выполнен в виде короба с одним входным окном и двумя выводными каналами 14 и 15 внутри разделенного на четное количество делительных ячеек, таким образом, что две ближние делительные ячейки сыпят зерно на разные выводные каналы, что позволяет равномерно распределить зерновой поток между двумя решетными станами 16 и 17, работающими параллельно.
Решетные станы 16 и 17 представляют собой решетные каркасы 18 и 19, внутри которых расположены две решетные плоскости 20 и 21. Решетные станы 16 и 17 совершают возвратно-поступательные движения, обеспечиваемые приводным валом 22 с эксцентриком 23, посредством шатунов 24. Для упрощения конструкции шатунов 24 применены подшипниковые узлы 25 с корпусами и самоустанавливающимися подшипниками, установленными на приводном валу 22 и соединенными с шатуном 24.
Решетные плоскости 20 и 21 выполнены в виде рамки 26 с зафиксированным на ней решетным полотном 27. Рамку 26 разделена перегородками 28 на ячейки 29, снизу ограниченные сеткой 30 для свободного прохождения зернового материала, закрытые сверху решетным полотном 27. Внутри ячеек 29 размещены очистные шариковые элементы 31, свободно перемещающиеся в любом направлении во время совершения решетными станами 16 и 17 возвратно-поступательных движений.
Решетные станы 16 и 17 выполнены с желобчатыми выводами 32, 33 и выводным лотком 34. Желобчатые выводы 32, 33 отводят крупные и мелкие примеси, а через выводной лоток 34 выводится с нижней решетной плоскости основная калиброванная фракция, которая поступает в лотковые приемники 35 и 36 послерешетного аспирационного канала 37, сообщающегося воздушной магистралью 38 с нагнетательным вентилятором 8.
Камера воздушной очистки 4 сообщена с очистным циклоном 39 через выпускной воздуховод 40, в котором установлен вытяжной вентилятор 41.
Над камерой воздушной очистки 4 расположен загрузочный бункер 42, имеющий регулятор бункерной заслонки 43 (бункерная заслонка на чертеже не показана) для регулирования подачи зернового материала в камеру воздушной очистки, что позволяет более качественно осуществлять воздушную очистку от примесей.
Синхронизация процессов очистки осуществляется за счет применения частотных преобразователей, взаимодействующих с электродвигателями нагнетательного вентилятора 8, вытяжного вентилятора 41 и привода решетных станов 44.
Между решетноочистной секцией 2 и воздушноочистной секцией 1 установлены виброопоры 45, снижающие влияния вибраций, передаваемых от решетноочистной секции 2. Для удобства работы оператора организована рабочая площадка с лестницей 46 и перилами 47 для проведения запуска и настройки устройства посредством пульта управления 48.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Вначале осуществляется гравитационная подача частиц зерна из загрузочного бункера 42 в камеру воздушной очистки 4. На частицы зерна, находящиеся в свободном падении, действует направленных под острым углом к вертикали каскад плоских струй воздуха, поступающих из нагнетательной камеры 3 через сопловую решетку 5. Во время прохождения каскада струй воздуха происходит предварительное разделение зернового материала на отдельные фракции, и осуществляется их вывод в сборники фракций 9, а легкие примеси с воздушно-пылевой смесью выводятся через выпускной воздуховод 40 в очистной циклон 39 для очистки.
Камни и фуражное зерно выводятся из процесса очистки через крайние сборники фракций 9, а фракция, предварительно очищенная и соответствующая заданному калибру, поступает через центральные сборники фракций во фракционный сборник 10 и подается на вибрационный лоток 11, в котором происходит растекание зернового потока между ребрами 13 до ширины делителя зернового потока 12. Стекая в делитель зернового потока 12, зерновой материал равномерно делится между верхним и нижним выводными каналами 14 и 15.
Таким образом, на решетные станы 16 и 17, сходят равные потоки зернового материала, равномерно распределенные по ширине решетных станов 16 и 17, что способствует максимальной пропускной способности.
Разделение зернового материала на решетных станах происходит на три фракции. Зерновой материал поступает на верхнюю решетную плоскость 20, диаметр отверстий решетного полотна в которой больше ширины семян основного зернового материала, сходом с которой отделяются крупные примеси, выводящиеся через желобчатые выводы 32. Проходная фракция зернового материала попадает на нижнюю решетную плоскость 21, отверстия которой меньше ширины семян основного зернового материала, где отделяются мелкие примеси и колотое зерно, просыпаясь на дно решетного каркаса, откуда выводятся через желобчатые выводы 33.
Очищенный зерновой материал сходом выводится с нижней решетной плоскости 21 через основной лоток 34 в лотковые приемники 35 и 36 послерешетного аспирационного канала 37, соединенного воздушной магистралью 38 с нагнетательным вентилятором 8 таким образом, что нагнетательный вентилятор 8 создает разряжение в послерешетном аспирационном канале 37, формируя восходящий поток навстречу движению зернового материала, дополнительно очищающий его от пыли.
Применение частотных преобразователей, взаимодействующих с электродвигателями нагнетательного вентилятора 8, вытяжного электровентилятора 41 и электродвигателя привода решетных станов 44 позволяет существенно упростить процесс настройки машины, для согласования протекающих процессов и оптимально настроить частоту под различные культуры.
Предлагаемое устройство заменяет собой несколько единиц оборудования за счет высококачественной воздушно-решетной очистки.