Способ сепарации зернистых смесей

Способ сепарации зернистых смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и м.б. использовано в других отраслях народного хозяйства для сепарации (С ) сьтучих материалов. Цель изобретения - повышение производительности и качества С за счет точной установки заслонки питателя. Компоненты зернистой смеси подают на наклонную фрикционную поверхность, колеблющуюся в плоскости наибольшего ската. Экспериментально выбирают высоту установки заслонки питателя. Ее устанавливают в положении вьщачи в единицу времени количества зерен, равного К min(, /Р d,, где V ,V,j - средние скорости движения зерен разноименных фракций вверх и вниз по фрикционной поверхности; Р, и PJ - долевое содержание зерен разноименных фракций в зернистой смеси; d( иdi -средние размеры зерен разноименных фракций. При данном положении заслонки проводят пробную С выборку зерен смеси. По результатам пробной С вычисляют коэффициент извлечения зерен и полученное значение сравнивают с эталонньгм. Затем высоту установки зчслонки изменяют в d раз, где Ы К/(К + дК); &К ( k,) (2-6) «К при k k , &К (0,02-0,06) К при k k , k, - коэффициент извлечения зерен по результатам пробной .С, k - эталонный коэффициент извлечения . 1 ил. § сл со о 4 СО ьо сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 07 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 %

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3956722/29-03 (22) 23.09.85 (46) 23.04.87.Бюл. Ф 15 (7I) Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) П.М.Заика, С.Д.Бакеев, А.В.Богомолов и А.В.Литвиненко (53) 621.928.12 (088.8) (56) Заика П.М. и др. Сепарация семян по комплексу физико-механических свойств. — М.: Колос, 1978, с.140.

Авторское свидетельство СССР

У 1019287, кл. G 01 N 3/56, 1982. (54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ ЗЕРНИСТЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и м.б. использовано в других отраслях народного хозяйства для сепарации (С ) сыпучих материалов.

Цель изобретения — повышение производительности и качества С за счет точной установки заслонки питателя.

Компоненты зернистой смеси подают

„„SU„„1304925 А 1 на наклонную фрикционную поверхность, колеблющуюся в плоскости наибольшего ската. Экспериментально выбирают высоту установки заслонки питателя.

Ее устанавливают в положении выдачи в единицу времени количества зерен, равного К = min {V,/P,d,; Ч /Р с1 j, где V,V — средние скорости движения зерен разноименных фракций вверх и вниз по фрикционной поверхности;

P и P — долевое содержание зерен разноименных фракций в зернистой смеси;

d t u dp — средние размеры зерен разноименньж фракций. При данном положении заслонки проворятпробную С выборку зерен смеси. По результатам пробной С вычисляют коэффициент извлечения зерен и полученное значение сравнивают с эталонным. Затем высоту установки заслонки изменяют в сС раз, где сс = К/(К + ьК); ЬК = (k — k,) (2-6)*

iV. при 1с„ 1с,, К = (0,02-0,06) К при 1с„ = 1с,, k — коэффициент извлечения зерен по результатам пробной . С, k — эталонный коэффициент извлечения. 1 ил.

1 13

Изобретение оТ.íîñèòñÿ к сельскому хозяйству, а именно к способам и средствам послеуборочной обработки зерна путем его сортирования и отделения семян сорных растений на вибрирующих неперфорированных фрикционных поверхностях и может быть использовано в горно-рудной промышленности, промышленности строительных материалов, химическом машиностроении, а также в других отраслях народного хозяйства для сепарации сыпучих материалов.

Цель изобретения — повышение про- изводительности и качества сепарации за счет установки заслонки питателя, На чертеже изображен вибрационный сепаратор с неперфорированной наклонной фрикционной поверхностью, совершающей колебания в плоскости наибольшего ската зерен (семян), общий вид.

Вибрационный сепаратор состоит иэ питателя 1, заслонки 2, которая передвигается посредством регулировочного винта 3, установленного на консоли 4, жестко соединенной с вертикальной поверхностью питателя 1.

При этом вращение регулировочного винта осуществляется с помощью рукоятки 5, что приводит к изменению размеров выходного отверстия 6 питателя. Кроме того, вибрационный сепаратор содержит неперфорированную фрикционную поверхность 7, установленную под углом с к горизонту посредством регулировочного механизма

8 .и шарнира 9, закрепленных на вибростоле 10 который установлен горизонтально на упругом основании 11, закрепленном с неподвижным жестким основанием 12, нижний приемник 13 отсепарированных фракций и верхний приемник 14 отсепарированных фракций на сходе с концов фрикционной поверхности, вибровозбудитель 15 с двумя валами 16 и установленными на них дибалансами 17. Регулирование угла направления вибрации осуществляется с помощью шарнира 18, установленного на нижней стороне вибростола 10, и с помощью регулировочного механизма 19.

Кроме того, Я вЂ” длина регулировочного винта 3 между заслонкой 2 и консолью 4 крепления регулировочного винта 3 к вертикальной поверхности

20 питателя 1.

Способ предполагает измерение долевого содержания семян разноименных, 04925 2 фракций в исходной смеси Р и Р

Я а также размеров зерен (семян) разноименных фракций d, и d

Оптимального протекания процесса на неперфорированной фрикционной поверхности 7 вибрационного сепаратора можно достичь лишь при движении зерен (семян ) M0HocJIoeM по поверхности деки. При этом достигает1О ся максимальное качество процесса сепарации, так как при многослойном движении наблюдается сбивание семян в разноименные фракции. Для обеспечения максимального количества семян, 15 обрабатываемых в единицу времени на деки, т.е. для обеспечения максимальной производительности беэ уменьшения качества, необходимо, чтобы семена двигались по деке монослоем беэ разрывов между семенами. Такое протекание процесса можно рассматривать как оптимальное. При этом желательно одновременное движение семян разноименных фракций вверх и вниз по деке

25 монослоем и без разрывов между семенами. Однако такого протекания процесса не всегда можно достичь в виду того, что амплитуда, частота и угол вибрации деки определяют ско рости движения фракций, и не всегда их соотношение может быть удовлетворено. Для обеспечения монослойного движения обеих фракций одновременно (вверх/вниз) необходимо выполнение

35 условия

Это условие объясняется тем, что щ для движения семян монослоем подачу семян, регулируемую заслонкой 2, осу" ществляют таким образом, чтобы по мере продвижения семян от выходного отверстия б по поверхности 7 на расстояние, равное размеру семени, осуществлялась подача нового семени и т.д. Учитьп ая то, что выполнение такого услОВия не всегда ВОЗможно. подачу семян необходимо осуществлять

5О на основании семян одной иэ данных получаемых фракций. При этом семена данной фракции двигаются монослоем беэ разрывов,, а семена другой фракции двигаются монослоем, но с раз5 рывами между семенами, т.е. качест" во процесса не снижается. Причем, чем больше скорость движения семян, тем больше подача, чем больше размеры семян, тем меньше подача.

04925 4

t0

Таким образом, предлагаемый способ предусматривает новое действие— экспериментальный подбор путем вращения рукоятки 5 и регулировочного вин35 та 3 вверх-вниз, положения заслонки относительно вертикальной поверхности 20 питателя 1, при котором через выходное отверстие 6 питателя в еди- 40 ницу времени выходит количество семян, равное (y

К Р «1 °

Ра!

45 экспериментального вычисления — из- 50 мерения величин Р,Р,Ч,Ч, Й, и Й

1 2 1

При этом данную начальную установку заслонки 2 можно осуществить путем экспериментального подбора длины регулироночного винта 3 S и, соответственно, величины выходного отверстия 6 питателя. Математическим расчетом определить величину выходного отверстия 6 и положение регулировоч3 13

Подача семян одной из фракции в единицу времени на поверхность 7 может быть определена выражением

Vi — Однако это только количество

1,2 семян данной фракции. Б пересчете на семена исходной смеси и с учетом долевого содержания семян данной фракции в исходной смеси Р,, выражение для подачи исходной смеси имеет вид †- †. Следовательно, осноЧъ

Р4 2 d1,2 вываясь на значениях P,, P,, V,, V, d u d, можно подсчитать значения и подачи К и К для обеих фракций.

При этом для окончательного определения подачи К необходимо выбрать минимальное из указанных двух подач, т.е.

К = min — -;

1Р,й, Рй 1

Если окончательно подачу установить по максимальному значению из

К1 и К, то семена той фракции, по д Э которой определена подача, двигаются монослоем без разрывов, а семена другой фракции совершают многослойное движение, что приводит к снижению качества за счет увеличения этих семян в противоположную им фракцию.

Данное действие над материальными объектами: рукояткой, регулировочным винтом, заслонкой, выходным отверстием питателя — возможно лишь после ного винта 3 не представляется возможным.

После предварительного подбора . положения заслонки 2 относительно вертикальной поверхности 20 питателя необходимо провести уточнение положения заслонки 2. Необходимость такого уточнения объясняется возможностью более плотного размещения семян на поверхности 7 при сохране- нии семенами монослойного движения за счет возможности движения семян в несколько рядов по ширине деки. В данном случае существует возможность увеличения подачи и, соответственно уменьшения величины S. Наоборот, первоначальная установка заслонки 2 при водит к тому, что качество процесса ниже, чем это предусмотрено по ГОСТУ.

Это означает необходимость уменьшения подачи и, соответственно, увеличения величины S.

Для необходимости уточнения положения заслонки 2 необходимо провести пробную экспериметальную сепарацию выборки семян. Для этого выстав-. ляют значения амплитуды, частоты и . угла вибрации поверхности с помощью вибровозбудителя 15, дибалансов 17, регулировочного механизма 19 и ско- рости вращения валов 16.. С помощью регулировочного механизма 8 устанавливается угол наклона поверхности 7 к горизонту с учетом технического решения. Выборку семян засыпают в питатель 1 и включают в колебательное движение поверхность 7. Семена разделяются на две фракции и движутся к приемникам 13 и 14. После проведения процесса измеряют количество семян каждой компоненты исходной смеси в полученных фракциях. По данным этих измерений вычисляют коэффициент извлечения основной фракции (семена сельскохозяйственной культуры). Этот коэффициент измеряется в процентах и ранен отношению семян основной компоненты, попавших в соответствующую им фракцию, к общему количеству данных семян в исходной выборке. Сравнивают полученные значения с эталонными (для различных семян сельскохозяйственных культур приведены в ГОСТе). На основании значений k„ k„ проводится уточнение положения заслонки путем вращения регулировочного винта 3 и изменением этим его длины S между заслон-

5 130492 кой 2 и консолью 4 крепления регулировочного винта к вертикальной поверхности 20 питателя 1 в Ь раз

5 6 счет уменьшения расстояния S. При этом подача семян увеличивается до тех пор, пока дальнейшее ее увеличение приводит к снижению качества процесса.

Пример. Установление оптимальной настройки заслонки питателя вибрационного сепаратора при процессе разделения семян гречихи и семян дикой редьки. Путем линейного измерения определяют средние размеры семян гречихи d = 6,1 мм; .дикой редьки

d = 7,4 мм. Измерением времени прохождения семенами мерного участка определяют скорости движения семян:

V,= 24,5 мм/с; ч = 15,6 мм/с. Исследованием исходной смеси путем пере бора ее семян фиксированного количества устанавливают, что Р, = 95X;

Р = 5X. Путем арифметических вычислений определяют К = 253,7 шт/мин;

К = 2530 шт/мин. Следовательно, К = min {K„,K 1 = 253,7 шт/мин. Таким образом, определяющими при оптимальной установке заслонки являются семена гречихи.

3а счет перемещения регулировочного винта заслонки вверх-вниз и экспериментального подсчета количества семян, покидаемого питатель в единицу времени при различных положениях заслонки, определено, что при положении заслонки, при котором

S = 137 мм, обеспечивается подача, равная К = 253,7 шт/мин.

Определяют путем установки дибалансов массой 56 r на валах вибровозбудителя амплитуду колебаний

1,3 мм;частота вращения валов вибровозбудителя, а следовательно, и колебания поверхности 7 равны 166 с с помощью наклона вибровозбудителя устанавливают угол вибрации 32 . С помощью регулирующего механизма устанавливают угол наклона поверхности к горизонту 8 .

«К+ К

1/L = — ——

K где ьК = (О, 02-0, 06) К приk=:k лК = (1 — k,) (2-6) К при k = /k

k„- коэффициент извлечения, вычисленный экспе риментально; — эталонный коэффициент изг влечения.

Зависимости, используемые в данном способе, получены экспериментальным путем при исследовании процессов сепарации разнообразных семенных смесей. Если полученный при экспериментальной сепарации коэффициент извлечения k меньше k, заданного

EL

Ъ

ГОСТом, необходимо уменьшить подачу путем вращения регулировочного винта 3 и увеличения длины его S Если наоборот, то существует возможность увеличения подачи семян, и необходимо вращать регулировочный винт

3 с целью уменьшения его длины S.

При изменении (увеличении-уменьшении) 30 в L раз длины регулировочного винта 3 между заслонкой 2 и консолью

4 крепления регулировочного винта. к вертикальной поверхности 20 питателя 1 во столько же раз изменяется величина выходного отверстия 6 пита— теля (за счет перемещения заслонки 2) и, следовательно, во столько же раз изменяется подача исходного семенного материала на поверхность 7.

Данное уточнение положения заслонки . питателя проводится до тех пор, пока не будет достигнуто оптмальное протекание процесса. Если коэффициент извлечения, полученный при про- 45 ведении экспериментальной сепарации выборки исходной смеси, равен коэффициенту извлечения, установленному для данной культуры по ГОСТУ, т.е. то это свидетельствует о том, что достигнуто оптимальное протекание процесса сепарации или количество подаваемого семенного материала в единицу времени меньше оптимального, т.е. существует возможность большего уплотнения семян на поверхности 7 без потери качества процесса.

В данном случае заслонка 2 поднимается регулировочным винтом вверх за

Отбирают 1000 семян исходной смеси гречиха плюс дикая редька, засыпают ее в питатель и включают вибровозбудитель, тем самым приводя в колебательное движение поверхность 7 вибрационного сепаратора Проводят

Ф экспериментальную сепарацию выборки семян до тех пор, пока все 1000 семян не оказываются в верхнем или нижнем приемнике. За счет пересмотра обеих полученных фракций и подсчета в них семян обеих фракций ус1304

7 тановлено, что для гречихи k„

98,57 или k„ = 0,985. При этом по

ГОСТУ k, = 1ООХ.

Вычисляют значение L необходимое для уточнения положения заслон- 5 ки, L = 1,064. При этом новое уточненное значение длины регулировочного винта между заслонкой и консолью

II равно S = 145,8 мм. Для этого необходимо вращением регулировочного 10 винта посредством его рукоятки добиться, чтобы его длина была равна

145,8 мм, что приведет к уменьшению выходного отверстия и подачи семян.

Повторно проводят процесс сепара- 15 ции 1000 семян исходной смеси. Получают k = 1007 или k„ = 1. При этом, . учитывая то, что подача семян равна К = 238,4 шт/мин получают новое значение L = 0 971. Следовательно, 20

И новое 8 = 141,6 мм. Для этого необходимо уменьшить длину регулировочного винта за счет его выкручивания относительно консоли крепления.

Повторно проводят процесс сепара- 25 ции 1000 семян исходной смеси. Получают k = 1007. или k = 1. При этом подача К " = 245,5 шт/мин, Новое значение L = 0,98. Следовательно, новое S- = 138 8 мм. После установки 30 регулировочного винта с длиной

138,8 мм и проведения сепарации

1000 семян установлено, что Е„= 99,17. Следовательно, последнее изменение длины регулировочного винта до 138,8 мм приводит к ухудшению качества процесса, что недопустимо.

Таким образом, оптимальной настройкой заслонки питателя вибрационно- 40

ro сепаратора при разделении семян гречихи и дикой редьки считается такая настройка, при которой заслонка расположена относительно вертикальной плоскости питателя так, что дли- 45 на регулировочного винта между заслонкой и консолью крепления винта к вертикальной поверхности сепаратора равна 141,6 мм. При этом обеспечивается достижение максимального эна- 50 чения коэффициента извлечения, равного указанному в ГОСТе, а также количество отрабатываемой смеси в еди925 лицу времени максимально за счет максимально возможной подачи из условий обеспечения качества.

Формула изобретения

V Vq

К = min — - 1Р, d, Р d1 где V u V — средние скорости дви1 жения зерен разноименных фракций вверх и вниз по фрикционной поверхности;

Р и P — долевое содержание зе1 2 рен разноименных фракций в зернистой смеси;

d u d — средние размеры зерен

1 Я разноименных фракций, при данном положении заслонки проводят пробную сепарацию выборки зерен смеси, по результатам пробной сепарации вычисляют коэффициент извлечения

3eрен, сравнивают полученное значение с эталонным и высоту установки заслонки питателя изменяют в Ф раз, К где с — — ——

=К 1 К К = (k — k, ) (2-6) K при,с„= k ьК =

k и (0,02 — 0,06) К при k = k коэффициент извлечения зерен по результатам пробной сепарации; эталонный коэффициент извлечения.

Способ сепарации зернистых смесей, включающий подачу компонентов зернистой смеси на наклонную фрикционную поверхность, колеблющуюся в плоскости наибольшего ската, выбор высоты установки заслонки питателя, сбор отсепарированных зерен на сходе с верхнего и нижнего концов фрикционной поверхности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и качества сепарации за счет точной установки заслонки питателя, последнюю устанавливают в положение выдачи в единицу времени количества зерен, равного

1304925

Составитель О.Попов

Техред М. Ходанич Корректор Е.Рошко

Редактор Н.Тупица

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 1367/9 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 è у у вг