Противоточный сепаратор зерносоломистого вороха

Противоточный сепаратор зерносоломистого вороха

Реферат

 

Использование: для предварительной очистки зерносоломистого материала, а также в конструкциях зерноуборочных комбайнов. Противоточный сепаратор позволяет повысить эффективоность процесса пневмосепарации за счет предварительного механического выделения части примесей делителями, повышения равномерности воздушного потока и его пронизывающей способности через вбрасываемую струю материала и действия воздушных потоков в противоположном направлении движения частиц материала. Противоточный сепаратор зерносоломистого вороха содержит вбрасывающее приспособление, камеру расслоения, выполненную прямоугольной с увеличивающимся книзу сечением при постоянной ширине. В нижней части камеры установлены делители на поворотных осях, имеющих горизонтальное перемещение, имеются камера сепарации с окнами для соединения с вентилятором через всасывающие патрубки, направленные под острым углом к плоскости симметрии сепаратора вверх, приемник чистого зерна, воздухозаборник, выполненным в виде регулируемых жалюзных стенок, направленных под углом одна к другой и расположенных симметрично относительно плоскости симметрии сепаратора. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для разделения зерносоломистого вороха воздушным потоком, может быть использовано для предварительной очистки зерносоломистого вороха, а также в конструкциях зерноуборочных комбайнов.

Известны устройства для разделения зерносоломистого вороха, включающие вбрасыватель, камеру сепарации с всасывающим или нагнетательным вентилятором (авторские свидетельства N 1166845, 1459734, 1475731, кл. В 07 В 4/00, 1484388, кл. В 07 В 4/02).

Данные устройства очень чувствительны к толщине вбрасываемой струи зерносоломистого вороха в виду одностороннего вывода примесей, значительно снижается пронизывающая способность воздушного потока сквозь вбрасываемую струю. В результате значительно снижается производительность и качество сепарации.

Известен также противоточный пневмосепаратор, включающий вбрасыватель зернового материала, камеру пневмосепарации с двумя противоположно расположенными всасывающими окнами вывода материала с шиберами на поворотных осях.

Однако известный сепаратор очень чувствителен к равномерности ввода материала и фракционному составу примесей. Это происходит вследствие того, что для вывода примесей через верхнее всасывающее окно необходимо обеспечить более высокий воздушный поток, чем через нижнее, так как вектор силы гравитации частицы и вектор аэродинамической силы воздушного потока в первом случае направлены противоположно друг другу, а во втором случае направление их совпадает. Струя вбрасываемого материала пересекая канал приема чистого зерна создает дополнительное сопротивление движению воздушного потока через верхнее окно вывода примесей. Расположение всасывающих каналов под некоторым углом по направлению движения вбрасываемой струи материала обусловливает различные условия для выделения примесей через нижнее и верхнее окно камеры сепарации. Следовательно, в нижних слоях вбрасываемой струи материала вместе с примесями будет выносится зерно за пределы камеры сепарации, а в верхних слоях ввиду снижения аэродинамической силы воздушного потока часть примесей вместе с зерном будет поступать в зерноприемник, т.е. снижается качество очищенного зерна и увеличивается вынос зерна с примесями.

Цель изобретения - повышение производительности и качества сепарации зерносоломистого вороха.

Указанная цель достигается тем, что в пневмосепараторе, имеющем вбрасывающее приспособление, камеру пневмосепарации с двумя патрубками для соединения с вентилятором, воздухозаборник, приемник чистого зерна, сепаратор установлен вертикально с размещением вверху вбрасывающего приспособления и выполнен прямоугольным с увеличивающимся книзу сечении камеры расслоения и уменьшающемся книзу сечении камеры сепарации при постоянной ее ширине. В нижней части камеры расслоения установлены подвижно в горизонтальной плоскости отсекатели, выполненные дугообразными. Патрубки для соединения с вентилятором направлены под острым углом к плоскости секатора вверх. Внизу камеры сепарации симметрично плоскости симметрии сепаратора расположен воздухозаборник, выполненный в виде жалюзных стенок, направленных под углом одна к другой. Вертикальное расположение сепаратора позволяет обеспечить равномерное отклонение относительно плоскости симметрии сепаратора движущихся частиц ,имеющих одинаковые физико-механические свойства. В результате обеспечивается сопротивление прохождению воздушного потока с обоих сторон плоскости симметрии, что обусловливает одинаковые условия для выделения примесей через правое и левое окна камеры сепарации. Выполнение камеры расслоения прямоугольной с увеличивающимся книзу сечением позволяет обеспечить естественное расслоение в горизонтальной плоскости движущихся частиц, отличающихся физико-механическими свойствами. Камера сепарации с уменьшающимся книзу сечением позволяет сконцентрировать к плоскости симметрии сепаратора воздушный поток как с правой, так и с левой стороны вброшенной струи. Это обеспечивает более полное выделение соломистых примесей не только с наружных сторон вброшенной струи, но и движущихся близко к плоскости симметрии сепаратора. Расположение в нижней части камеры расслоения двух делителей с закругленными нижними краями позволяет выделить до камеры сепарации и направить в канал для вывода примесей часть легких примесей (полова), имеющих высокую парусность. Возможность перемещения осей делителей в горизонтальной плоскости позволяет снизить вынос основного продукта вместе с примесями, т.е. сократить потери зерна.

В то же время расположение патрубков для вывода примесей под острым углом к плоскости симметрии сепаратора вверх обеспечивает минимальный вынос частиц основного продукта за счет сложения векторов сил инерции и гравитации и максимальное выделение легких примесей, за счет воздействия воздушных потоков, скорость которых выше, чем скорость витания частиц основного продукта (зерно), по всей длине камеры сепарации и на расслоенную струю вбрасываемого материала, что сводит до минимума вероятность столкновения между собой частиц.

Расположение внизу камеры сепарации симметрично плоскости симметрии воздухозаборника, выполненного в виде регулируемых жалюзных стенок, позволяет повысить пронизывающую способность воздушных потоков сквозь выбрасываемую струю материала, регулировать в зависимости от фракционного состава и подачи материала расход воздуха в камере сепарации. В то же время движущийся по поверхности регулируемых жалюзей зерновой материал дополнительно продувается. В совокупности все эти факторы повышают качественные и количественные показатели процесса сепарации зерносоломистого материала.

В результате установки двух подвижных на осях делителей в нижней части канала расслоения, расположения каналов вывода примесей под острым углом к плоскости симметрии сепаратора вверх вертикального расположения канала расслоения и камеры сепарации и расположения внизу камеры сепарации симметрично плоскости ее симметрии воздухозаборника, выполненного в виде регулируемых жалюзных стенок, позволило повысить эффективность процесса сепарации.

Вышесказанное позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сепаратор, сечение по плоскости симметрии; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 -всасывающие патрубки, поперечное сечение; на фиг.5 и 6 изображено положение делителя при вбрасывании зерносоломистого вороха с содержанием соломистых примесей : а - 35%, б - 20%.

Устройство содержит вбрасывающее приспособление 1 зерносоломистого материала, камеру расслоения 2, выполненную прямоугольной с увеличивающимся книзу сечением при постоянной ширине, в нижней части которой установлены делители 3 на поворотных осях 4, имеющих горизонтальное перемещение, камеру сепарации 5 с окнами 6 для соединения с вентилятором через всасывающие патрубки 7, направленные под острым углом к плоскости симметрии 11 сепаратора вверх, транспортеров очищенного зерна 8. воздухозаборника 9, выполненного в виде регулируемых жалюзных стенок 10, направленных под углом одна к другой и расположенных симметрично относительно плоскости симметрии 11 сепаратора.

Устройство работает следующим образом. Зерносоломистый материал вбрасывателем 1 подается с высокой скоростью (8-12 м/с) в камеру расслоения 2. В камере расслоения 2 частицы, отличающиеся по парусности и плотности, за счет сопротивления воздушной среды расслаиваются в горизонтальной плоскости. В результате образуется несколько слоев частиц, имеющих различный запас кинетической энергии. Частицы, имеющие высокую парусность, больше отклоняются от плоскости симметрии 11 сепаратора, чем частицы, имеющие низкую парусность. При вертикальном вбрасывании в отличие от горизонтального расслоения частиц происходит симметрично плоскости симметрии 11 сепаратора, т.е. наиболее близко к плоскости симметрии 11 движутся частицы, имеющие наименьшую парусность, а по краям струи частицы, имеющие наибольшую парусность. Поэтому на выходе камеры расслоения симметрично плоскости симметрии 11 установлены два делителя 3 на поворотных осях 4, которые отсекают от основной струи часть частиц, имеющих наибольшую парусность, и закругленными внизу рабочими поверхностями направляют их в верхнюю зону всасывающих патрубков 7. В зависимости от фракционного состава материала и аэродинамических свойств частиц положение верхних краев делителей 3 относительно плоскости симметрии 11 устанавливается поворотом вокруг оси 4 таким образом, чтобы частицы с наименьшей парусностью (зерно) не попадали на их рабочую поверхность, а пролетали в камеру сепарации 5. Перемещением в горизонтальной плоскости осей 4 относительно плоскости симметрии 11 регулируется положение нижних закругленных краев делителей 3, которые устанавливаются относительно окон 6 таким образом, чтобы частицы с большей парусностью (полова) направлялись в верхнюю зону всасывающих каналов 7, а отдельные частицы с меньшей парусностью (зерно), случайно попавшие на рабочую поверхность делителей 3, пролетали сквозь воздушный поток камеры сепарации 5 и осаждались на транспортеры 8 вывода очищенного материала. Частицы, не выделенные делителями 3, беспрепятственно движутся в камеру сепарации 5, в которой под действием двух противоточных воздушных потоков происходит окончательное выделение примесей. Частицы с малым запасом кинематической энергии в камере сепарации движутся по круто изогнутым траекториям вверх и выносятся за пределы камеры сепарации 5. Частицы с большим запасом кинетической энергии, пролетев сквозь воздушный поток камеры сепарации 5 по поверхности жалюзных стенок 10, направляются на транспортеры 8 вывода очищенного материала из пневмосепаратора.

Для повышения пронизывающей способности противоточного воздушного потока вбрасываемой струи материала камера сепарации 5 выполнена с уменьшающимся сечении к низу при постоянной ширине. Воздухозаборник 9 выполнен в виде регулируемых жалюзных стенок 10, направленных под углом одна к другой и расположенных симметрично относительно плоскости симметрии 11 сепаратора.

Формула изобретения

ПРОТИВОТОЧНЫЙ СЕПАРАТОР ЗЕРНОСОЛОМИСТОГО ВОРОХА, содержащий вбрасывающее приспособление, камеру пневмосепарации с двумя питрубками для соединения с вентилятором, воздухозаборник, приемник чистого зерна, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества сепарации вороха, он установлен вертикально с размещением вверху вбрасывающего приспособления, патрубки направлены под острым углом к плоскости симметрии сепаратора вверх, камера сепарации выполнена с камерой расслоения, выполненной прямоугольной с увеличивающимся книзу сечением при постоянной ширине, при этом в нижней части камеры расслоения установлены подвижно в горизонтальной плоскости отсекатели, выполненные дугообразными.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что воздухозаборник выполнен в виде регулируемых жалюзных стенок, направленных под углом одна к другой и расопложенных симметрично относительно плоскости симметрии сепаратора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6