СПОСОБ УДАРНОЙ ОЧИСТКИ РЕШЕТА ОТ ЗАКЛИНИВШИХСЯ ЧАСТИЦ СЕПАРИРУЕМОГО МАТЕРИАЛА
METHOD OF IMPACT CLEANING OF SIEVE FROM STUCK PARTICLES OF SEPARATED MATERIAL

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам ударной очистки отверстий решет от заклинившихся частиц сепарируемого материала в зерноочистительных машинах, и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, использующих решетные машины для разделения сыпучих материалов.
Известен способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала, при котором привод ударника осуществляется от решетного стана, а удары наносятся сверху по центру решета при каждом горизонтальном колебании решетного стана в момент, когда решетный стан при своих горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала [1].
Недостатками данного способа являются отсутствие возможности изменять силу удара ударника без остановки всей машины, а также отсутствие возможности независимо уменьшать частоту ударов, так как она жестко связана с частотой горизонтальных колебаний решетного стана, что увеличивает ударное воздействие на решето и сепарируемый материал и ведет к повышению травмируемости зерна.
Наиболее близким, принятым за прототип является способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала, в котором сверху по наклонному, горизонтально колеблющемуся решету с помощью электромагнитного ударника наносятся удары с частотой 350-600 кол/мин и амплитудой 0,3-1,0 см [2, 3].
Данный способ обладает следующими недостатками: отсутствует возможность изменять силу удара ударника по поверхности решета, момент подачи импульса на ударник не согласован с положением решетного стана при его горизонтальных колебаниях, что требует завышать силу удара, так как при ударной очистке отверстий решета неэффективно используется действие инерционной силы, возникающей при его горизонтальных колебаниях [1]. Эта сила действует на заклинившуюся частицу и способствует освобождению ее из отверстия решета при нанесении удара в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала и противодействует освобождению, если удар наносится в момент, когда решето находится в противоположном движению сепарируемого материала крайнем положении.
Изобретение направлено на усовершенствование ударной очистки решета, а именно на уменьшение частоты и силы ударных воздействий на решето и обрабатываемый материал при ударной очистке его отверстий от заклинившихся частиц сепарируемого материала, уменьшение травмируемости зерна.
-3
Предложен способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала, включающий нанесение ударов сверху по наклонному, горизонтально колеблющемуся решету с помощью электромагнитного ударника, отличающийся тем, что удары осуществляются в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала, причем сигнал на ударник подается с опережением, при этом частота ударов равна частоте горизонтальных колебаний или ниже от двух до семи раз, а сила удара ударника по поверхности решета изменяется в пределах от 40 Н до 250 Н при времени удара 3·10 с.
В предложенном способе при очистке отверстий решета используется инерционная сила, действующая на заклинившиеся частицы при горизонтальных колебаниях решетного стана, этим обеспечивается снижение величины силы ударного воздействия, а следовательно, и травмируемости сепарируемого материала.
Предлагаемый способ позволяет изменять силу удара ударника от 40 Н до 250 Н при использовании его в системе автоматического регулирования с более точным подбором силы ударного воздействия, при этом повышается качество очистки решета, увеличивается время контакта сепарируемого материала и поверхности решета, а следовательно, повышается производительность зерноочистительной машины.
На фиг.1 изображена схема способа ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала, на фиг.2 изображены силы, действующие во время удара на заклинившуюся в отверстии решета зерновую частицу в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала.
Система ударной очистки решета содержит электромагнитный ударник 2 в центре над поверхностью решета 1 (фиг.1), устройство управления ударником 3, решето закреплено в решетном стане 9, кривошип 8 привода горизонтальных колебаний решетного стана с металлическим язычком 7, индуктивный датчик 6, бункер для сепарируемого материала 5 с задвижкой 4, n - частота горизонтальных колебаний решетного стана, φ - угол опережения.
т
з
и
ик
На заклинившуюся зерновую частицу 10 в отверстии решета 1 с углом наклона β (фиг.2) действуют следующие силы: F - сила тяжести; F - сила заклинивания частицы в отверстии; F - сила инерции, действующая на частицу во время удара; F - сила инерции, действующая на частицу при горизонтальных колебаниях и проекции силы инерции и силы тяжести на ось координат Y, у - величина прогиба решета после удара.
Способ реализуется следующим образом.
и
ику
ик
Под углом β к горизонту установлено решето 1 (фиг.1), которое вместе с решетным станом 9 совершает с частотой n горизонтальные колебания с помощью кривошипа 8. Один оборот кривошипа соответствует одному горизонтальному колебанию решетного стана. На решето 1 из бункера 5 через щель, образованную задвижкой 4, подается обрабатываемый материал. При работе зерноочистительной машины частицы обрабатываемого материала, близкие по размерам к размерам отверстий решета, заклиниваются в этих отверстиях. При горизонтальных колебаниях решета на заклинившуюся в его отверстии частицу действует сила инерции F (фиг.2), так как решето установлено под углом β к горизонту, то при его приближении к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала проекция этой силы F на ось Y направлена в сторону расклинивания и сила помогает освобождать частицу из отверстия. Для очистки отверстий сверху по решету ударником 2 наносится удар. Для использования силы F и уменьшения силы удара по поверхности решета он наносится в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала.
Частица расклинивается, освобождает отверстие и идет сходом с поверхности решета при условии:
и
ику
ту
з
F+F>F+F.
-3
Для согласования момента подачи импульса на ударник с положением решетного стана при его горизонтальных колебаниях на раме зерноочистительной машины рядом с кривошипом 8 установлен индуктивный датчик 6. На кривошипе закреплен металлический лепесток 7, который при его вращении проходит около чувствительного органа индуктивного датчика. В этот момент генерируется сигнал, который идет на устройство управления ударником 3, в котором установлен делитель частоты с переменным коэффициентом деления, коэффициент деления задается вручную от 1 до 7. После этого формируется импульс, идущий на ударник. Сила удара ударника по поверхности решета изменяется в пределах от 40 Н до 250 Н при времени удара 3·10 с, путем изменения величины подаваемого на ударник напряжения или изменением длительности подачи электрического импульса на ударник. Для точного нанесения удара в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала, сигнал с датчика должен прийти с опережением во времени, необходимым для срабатывания устройства управления ударником и разгона ударника. Датчик устанавливается на угол опережения φ относительно металлического лепестка 7 в крайнем положении решета в сторону движения сепарируемого материала, который вычисляется по следующей формуле:
у
э
φ=2·π·n·(t+t),
где φ - угол опережения, рад;
-1
n - частота горизонтальных колебаний, 1/с;
y
t - время, необходимое для разгона ударника, с;
э
t - время, необходимое для срабатывания устройства управления, с.
Таким образом, предлагаемый способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала уменьшает влияние ударных воздействий на решето и обрабатываемый материал и снижает травмируемость отдельных зерен. За счет уменьшения частоты и силы ударных воздействий при ударной очистке увеличивается время контакта обрабатываемого материла с поверхностью решета, а следовательно, увеличивается производительность зерноочистительной машины и качество разделения сепарируемого материала.
Источники информации
1. Дроздецкий Ю.А. Повышение эффективности процесса сепарации на решетах с продольными колебаниями применением ударной очистки их отверстий. Дис. канд. техн. наук. - Курган, 2003. - 167 с.
2. Патент RU 2223826, кл. В03С 7/02.
3. Шмигель В.В. Сепарация и стимуляция семян в электрическом поле. - Кострома: изд. КГСХА, 2003. - 234 с.