ВИБРОПНЕВМОСЕПАРАТОР СЕМЯН

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно, к машинам для очистки семян сельскохозяйственных культур от трудноотделимых примесей, отличающихся от основного материала плотностью.
Известен пневмосортировальный стол с трапециевидной декой («Forsberg», США, Технологические основы применения пневматических сортировальных столов в сельском хозяйстве. / В.М. Дринча, С.А. Павлов, В.Д. Бабченко и др. М: Россельхозакадемия, 2003. - 98 с., стр. 15, 16.
Недостатком известного устройства, является то, что при высоком содержании трудноотделимых примесей, например, овсюга в пшенице, при очистке семян с направлением (рециркуляцией) промежуточной фракции в исходный материал, необходимо подавать на рециркуляцию более 20% промежуточной фракции, имеющей засоренность ниже, по сравнению с исходным материалом для снижения засоренности очищаемого материала. Это увеличивает удельную нагрузку на деку и приводит к снижению качества сепарации. Для повышения качества сепарации, снижают подачу исходного материала, что приводит к снижению производительности. Использование же второго пневмосортировального стола для очистки промежуточной фракции, увеличивает энергоемкость и металлоемкость оборудования. Кроме этого дека пневмосортировального стола имеет продольный и поперечный углы наклона, что усложняет его настройку.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является вибропневмосепаратор, состоящий из деки с продольным углом наклона, имеющей зону предварительного расслоения и раздельного транспортирования компонентов зерновой смеси, направляемых в приемники очищенных семян, промежуточных фракций и отходов, вентилятора, механизма привода, состоящего из кривошипного вала и шатуна, причем вентилятор имеет всасывающее окно и нагнетательный канал, кожуха, выполненного в виде воздуховода, расположенного под декой вдоль шатуна, входная часть воздуховода соединена с нагнетательным каналом вентилятора, а выходная - с нижней частью деки. (Патент на полезную модель №89325, кл. A01F/44, опубл. 10.12.2009).
Недостатком известного устройства является низкая производительность и низкий выход очищенных семян, например, пшеницы, ячменя с высоким содержанием в исходном материале трудноотделимых примесей (семена члеников редьки дикой, овсюг и др.) до требований стандарта по засоренности за один проход при допустимых потерях полноценных семян основной культуры в отходы и заданной производительности. Причиной этого является то, что большое количество сорняков не успевает отделиться на рабочем органе. Использование же рециркуляционной очистки (возврата промежуточной фракции на начало деки для смешивания с исходным очищаемым материалом для повторного отделения примесей), приводит к необходимости снижения подачи исходного материала на величину расходной характеристики зернового потока, возвращаемого на начало деки, что снижает производительность машины.
Технический результат заключается в увеличении выхода семян требуемой чистоты при допустимых потерях полноценных семян основной культуры в отходы и заданной производительности.
Технический результат достигается тем, что:
1. Дека выполнена с основной и дополнительной зонами расслоения, имеющими общую перегородку, в продолжение которых расположены две расширяющиеся к приемникам фракций и ограниченные внутренними и внешними стенками, зоны транспортирования, а над зонами предварительного расслоения установлен бункер, разделенный продольной перегородкой на две части, причем нижняя часть бункера, семена из которой направляются на основную зону расслоения, имеет дозатор.
2. Вибропневмосепаратор семян, отличающийся тем, что внутренние стенки зон транспортирования расположены под углом 23-24° к направлению колебаний деки.
3. Вибропневмосепаратор семян, отличающийся тем, что приемники промежуточных фракций основной и дополнительной зон расслоения и транспортирования соединены транспортером с частью бункера, не имеющего дозатора семян.
Дека с основной и дополнительной зонами расслоения, имеющими общую перегородку, в продолжение которых расположены две расширяющиеся к приемникам фракций и ограниченные внутренними и внешними стенками, зоны транспортирования, необходима для последовательной очистки семян, сначала, на части деки с основной зоной расслоения и транспортирования, а затем доочистки промежуточных фракций на части деки с дополнительной зоной расслоения и транспортирования, получаемых на основной и дополнительной зонах расслоения и транспортирования.
Наличие над зонами предварительного расслоения бункера, разделенного продольной перегородкой на две части необходимо для подачи из второй части бункера промежуточных фракций, получаемых на основной и дополнительной зонах расслоения и транспортирования, на дополнительную зону расслоения и транспортирования, а установка дозатора в части бункера, семена из которой направляются на основную зону расслоения и транспортирования, необходима для настройки определенной подачи семян, а, следовательно, производительности машины при очистке, в зависимости от вида и относительного содержания трудноотделимых примесей.
Установка внутренних стенок зон транспортирования под углами 23-24° к направлению колебаний деки обусловлена необходимостью создания, за счет сил трения семян о стенки, в сечении, перпендикулярном внутренним стенкам, семенных слоев, толщина которых уменьшается от внутренней стенки к внешней.
Необходимость соединения транспортером приемников промежуточных фракций основной и дополнительной зон расслоения и транспортирования с частью бункера, не имеющего дозатора семян, обусловлена доочисткой этих фракций на дополнительной зоне расслоения и транспортирования.
Это приводит к увеличению выхода семян требуемой чистоты при допустимых потерях полноценных семян в отходы при заданной производительности.
На фиг. 1 представлена схема вибропневмосепаратора;
на фиг. 2 изображен вибропневмосепаратор в плане.
Вибропневмосепаратор семян состоит из бункера 1 (фиг. 1), деки 2 с жалюзийно-просечным решетом, с воздуховыравнивающей поверхностью 3 под ней, вентилятора 4 с нагнетательным каналом и всасывающим окном с заслонкой 5 ирисового типа. Дека установлена на стойках 6, прикрепленных к раме 7. Дека приводится в колебательное движение кривошипным валом 8 с шатуном 9, вдоль которого расположен кожух 10, выполненный в виде наклонного воздуховода, входная часть которого соединена с нагнетательным каналом вентилятора 4, а выходная - с нижними частями основной и дополнительной зонами расслоения и транспортирования деки 2.
Бункер 1 разделен продольной перегородкой 11 (фиг. 2) на две части -первую 12 и вторую, имеющую дозатор 13 с приводом. Дека имеет основную 14 и дополнительную 15 зоны расслоения, имеющие общую перегородку 16 в продолжение которых расположены две расширяющиеся и ограниченные внутренними 17, 18 и внешними 19, 20 стенками, зоны транспортирования. Вибропневмосепаратор имеет приемники фракций 21, 22, 23, 24, 25, клапаны 26, 27, 28, 29 для изменения количества фракций семян, направляемых в приемники и транспортер 30, предназначенный для подачи промежуточных фракций из приемников 22 и 24, выделенных на части деки с основной и дополнительной зонами расслоения и транспортирования, во вторую часть бункера для направления на дополнительную зону расслоения и транспортирования деки для дополнительной очистки от трудноотделимых примесей и разделения семян основной культуры на фракции.
Процесс работы вибропневмосепаратора осуществляется следующим образом. Исходный материал, состоящий из семян основной культуры и низконатурных примесей, подается дозатором 13 бункера на основную зону расслоения 14. На этом участке в результате воздействия вибрации шатуном 9 и наклонным потоком воздуха, создаваемого вентилятором 4, происходит перераспределение компонентов по комплексу свойств, в том числе по плотности, по высоте слоя. При этом менее плотные компоненты, в частности, низконатурные примеси, «всплывают» вверх, а более плотные - семена основной культуры опускаются вниз. Далее, расслоенная смесь поступают в зону транспортирования, ограниченную стенками 17 и 19. В результате взаимодействия потока семян со стенкой 17 в поперечном сечении движущегося слоя семян возникает наклон, в результате которого примеси, имеющие плотность меньше семян основной культуры, и находящиеся в верхней части слоя, под действием составляющей силы тяжести перемещаются к стенке 19 и двигаются вдоль нее. Таким образом, происходит распределение семян и примесей по ширине приемников фракций 21, 22, 23. Примеси перемещаются вдоль стенки 19 и направляются в приемник 21 отходов. Очищенные до требуемой чистоты семена основной культуры движутся вдоль стенки 17 и направляются в приемник очищенных семян 23. Промежуточная фракция, имеющая засоренность ниже семян, поступающих на вибропневмосераратор, направляется в приемник 22 и далее на транспортер 30 и подается им во вторую часть 12 бункера на дополнительную зону расслоения 15 и транспортирования деки с целью очистки от примесей. Процесс очистки на дополнительной зоне расслоения и транспортирования происходит аналогично основной зоне. Семена основной культуры, двигаясь вдоль стенки 19, попадают в приемник 23, а примеси направляются в приемник 25. Промежуточная фракция, выходящая из приемника 24, имеющая засоренность ниже, по сравнению с семенами, подаваемыми на деку через часть бункера 12, транспортером 30 направляется на повторную очистку в зону расслоения 15. Управление чистотой (засоренностью) очищенных семян, поступающих в приемник 23 и их выходом, при заданной производительности, а так же количества семян, направляемых на транспортер 30, осуществляется за счет перемещения клапанов 26 и 27, 28 и 29.
Предлагаемый вибропневмосепаратор позволяет увеличить выход семян требуемой чистоты при допустимых потерях полноценных семян в отходы и заданной производительности за счет отделения примесей из промежуточных фракций семян, на части деки с дополнительной зоной расслоения и транспортирования.