РОТОРНЫЙ СЕПАРАТОР ПЕРЕТЕРТОГО ВОРОХА
GROUND HEAP ROTOR SEPARATOR

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в машинах для переработки вороха, например, льна.
Известен роторный сепаратор (А.с. СССР №219311, Кл. 45е, 7/30 1968 г.), включающий два ротора, выполненных в виде прерывистых шнеков, охваченных снизу сепарирующими решетками. На внешней поверхности роторов установлены одинаково направленные прерывистые спирали, в промежутках между которыми установлены пружинные пальцы. Пальцы, как и спирали одного ротора, смещены относительно таких же элементов другого ротора на величину, равную примерно половине шага спирали.
Технологический процесс данного устройства заключается в том, что сепарируемый материал, захваченный спиралью одного шнека, перемещается по решетной поверхности вдоль оси ротора до встречи с пальцами, которые захватывают и перебрасывают его через верх перпендикулярно оси ротора в зону действия спирали другого ротора. Эта спираль вновь перемещает ворох вдоль оси ротора до встречи с пальцами этого же ротора, которые перебрасывают его через верх вновь в зону действия спирали первого ротора. Далее цикл перемещений вороха многократно повторяется. Таким образом, сепарируемый материал периодически совершает движения то вдоль оси роторов, то поперек и перебрасывается пальцами через верх от одного ротора к другому.
Недостатком данного устройства является то, что при вращении роторов стебельная масса (путанина льна) будет наматываться на зубья роторов, из-за чего технологический процесс будет нарушен, а данный роторный сепаратор окажется неработоспособен.
Известен сепаратор зернового вороха (патент RU №2038739, Кл. A01F 12/44 1995 г.), включающий шнековые транспортеры, каждый из которых имеет средства перемешивания вороха в виде гребенок, закрепленных на его валу радиально, сетчатое волнообразное днище, под которым расположены средства перемещения вороха и вентилятор, при этом элементы гребенок на периферии имеют криволинейную форму, вогнутой частью обращенную в сторону вращения шнека.
Технологический процесс сепаратора зернового вороха аналогичен процессу, выполняемому предыдущим роторным сепаратором с тем отличием, что ворошение вороха осуществляется криволинейными гребенками.
Недостатком данного сепаратора являются намотки путанины льна (стебельной массы) на криволинейные гребенки, вызывающие забивки элементов гребенок и нарушение технологического процесса.
Известен сепаратор зернового вороха (патент RU №2101909 Кл. A01F 12/44, 1998 г. прототип), содержащий шнековые транспортеры, имеющие средства перемешивания вороха, сетчатое волнообразное днище, под которым расположены средство перемещения вороха и вентилятор. Средства перемешивания вороха представляют собой гребенки, элементы которых выполнены в виде ступенек, направленных от оси шнека к периферии в сторону, противоположную вращению шнека.
В процессе работы сепарируемая масса подается в шнековые транспортеры и перемещается ими по волнообразному днищу. При достижении сетчатой зоны ворох захватывается гребенками и перемещается в поперечном направлении. При этом зерно, находящееся в ближайших к гребенке слоях, выделяется из вороха, проходит между элементами гребенки и поступает на сетчатую зону, где проходит сквозь ее отверстия. Оставшийся ворох на гребенке перебрасывается в соседний шнековый транспортер, который перемещает его до следующей зоны действия гребенок. Эти гребенки, производя перемешивание, вновь перебрасывают материал в зону действия первого шнека. Этот процесс повторяется многократно.
Недостаток известного сепаратора зернового вороха заключается в низкой надежности выполнения технологического процесса из-за намоток стебельной массы на гребенки и в недостаточной эффективности разделения вороха в нижней зоне между вращающимися шнеками и сетчатым днищем.
В этой зоне ворох, лежащий на сетчатой поверхности днища, не подвергается воздействию ни гребенок, ни шнеков, так как зазор между концами элементов гребенок, шнеков и днищем чрезмерно велик и уменьшить его в данной конструкции не представляется возможным. Находящийся на этом участке ворох остается неподвижным, в результате чего значительная часть сетчатой поверхности днища исключается из работы и снижается качество сепарирования.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении эффективности сепарирования перетертого вороха при выделении из него крупных соломистых примесей (путанины льна).
Поставленная задача решена путем установки в роторном сепараторе зернового вороха двух роторов в виде двух параллельно расположенных сепарирующих шнеков, спирали которых с противоположной навивкой и установлены в противофазе, то есть, когда спираль одного шнека находится вверху, а спираль другого - внизу, при этом центры шнеков установлены друг от друга на расстоянии
и  где D - наружный диаметр спиралей шнеков, d - наружный диаметр несущей трубы шнеков.
Такое соотношение диаметров d и D необходимо для того, чтобы перебрасываемый материал от одного шнека к другому не ударялся об несущую трубу, а проходил ниже нее. При этом предотвращается переброс материала через верх шнеков и активное перемешивание вороха по высоте слоя, что повышает эффективность разделения материала на крупную соломистую и мелкую зерновую фракции.
Во время работы шнеки вращаются в противоположные стороны. При таком вращении обеспечивается периодическое перемещение вороха из одной стороны в другую без активного ворошения материала по высоте расположения частиц. Перемещение вороха по горизонтали, когда мелкая фракция, опускающаяся к поверхности решета, не попадает вновь в верхние слои (как при наличии гребенок, ворошителей и т.п.), а продолжает перемещаться в нижней части, обеспечивает наибольшую эффективность технологического процесса.
Сепарируемый материал в процессе работы перемещается шнеками по решету зигзагообразно, двигаясь как в поперечном, так и в осевом направлениях.
Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 изображен роторный сепаратор перетертого вороха, общий вид, аксонометрия; на фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1.
Роторный сепаратор перетертого вороха содержит два параллельно установленных сепарирующих шнека 1 с разным направлением навивки спиралей 2, решето 3, охватывающее шнеки 1 снизу, с загрузочным лотком 4, расположенный под решетом 3 транспортирующий шнек 5, приемные лотки 6, 7 для выгрузки фракций, электродвигатель 8, смонтированные на раме 9.
Центры сепарирующих шнеков 1 установлены на расстоянии
где - D наружный диаметр спиралей 2 шнеков 1; d - наружный диаметр несущей трубы шнеков 1.
Сепарирующие шнеки 1 расположены в противофазе, т.е., когда участок спирали 2 одного шнека находится в верхнем положении, участок другого шнека на одной и той же длине находится в нижнем положении.
Наружный диаметр d несущей трубы сепарирующих шнеков 1 выполнен меньше наружного диаметра D спиралей 2 шнеков 1 более чем в 4 раза.
Решето 3 в поперечном сечении выполнено в виде двух участков дуг, пересекающихся окружностей диаметром D, отсекаемых прямой линией ниже уровня центров сепарирующих шнеков 1.
Роторный сепаратор перетертого вороха работает следующим образом.
Исходный ворох подается через загрузочный лоток 4 на решето 3 с цилиндрической поверхностью, где он подхватывается спиралью 2 вращающегося шнека 1 и, протаскиваясь по поверхности решета, выбрасывается в зону действия другого шнека, установленного в противофазе по отношению к первому, т.е., когда участок спирали 2 одного шнека находится в верхнем положении, участок другого шнека на одной и той же длине находится в нижнем положении. При этом перебрасываемый материал несколько смещается в осевом направлении и не ударяется о несущую трубу шнека 1, а проходит ниже нее, не перебрасывается через верх шнека 1, исключая перемешивание вороха по высоте слоя благодаря тому, что центры сепарирующих шнеков 1 установлены на расстоянии
и
где D - наружный диаметр спиралей шнеков 1, d - наружный диаметр несущей трубы шнеков 1. Затем спираль второго шнека, подойдя к вороху, переброшенному первым шнеком, возвращает его обратно, смещая тоже несколько вперед в осевом направлении.
Такое многократное перемещение вороха спиралями шнеков 1 из стороны в сторону обеспечивает зигзагообразное его движение по решету 3 без значительного перемешивания между собой верхних и нижних слоев сепарируемого материала. В процессе зигзагообразного перемещения вороха по решету 3 в нижнем слое ближе к сепарирующей поверхности концентрируются мелкие частицы (коробочки, семена и т.п.), а вверху наоборот переваливаются крупные примеси (стебли льна, сорных растений).
Прошедший сквозь решето 3 мелкий ворох транспортирующим шнеком 5 подается в приемный лоток 6 для выгрузки. Через лоток 7 выбрасывается путанина и стебли сорняков.
Применение предлагаемого роторного сепаратора перетертого вороха позволяет снизить потери зерна за счет повышения эффективности сепарирования перетертого вороха при выделении из него крупных соломистых примесей.