Центробежно-решетный сепаратор

Центробежно-решетный сепаратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для сепарации зерновых смесей.

Известна центробежная зерноочистительная машина, содержащая вращающееся вертикальное цилиндрическое решето с приводом для сообщения ему продольных колебаний и загрузочное устройство. В процессе работы этой машины зерновую смесь загружают в решето сверху, и она движется кольцевым слоем по внутренней разделительной поверхности вниз. В машинах такого типа траектории относительного перемещения частиц смеси по внутренней поверхности решета в период установившегося движения являются прямыми линиями, параллельными образующей цилиндрической поверхности (а.с. СССР №545396, Кл.² В07В 1/26).

Недостатками данной машины являются низкие производительность и качество очистки в результате недостаточной разрыхленности и отсутствия перемещения частиц в слое смеси, а также использование вибрации в машине, снижающей надежность машины и отрицательно влияющей на работу очистителей, которые периодически отрываются от решета во время перекатывания, что в свою очередь влияет на эффективность очистки решета от застрявших зерен и создает дополнительную динамическую нагрузку на решето.

Известен центробежно-решетный сепаратор, включающий загрузочную горловину, питатель, установленный с возможностью вращения, коническое делительное решето, пластинчатый барабан с пластинами, имеющими пластинчатые полки, установленный внутри цилиндрического решета со щеткой с возможностью вращения со скоростью, отличной от скорости вращения решета (а.с. СССР №1355298, Кл В07В 1/06).

Недостатком известного сепаратора является невозможность выделения мелких примесей из-за отсутствия подсевного решета.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки зерна от мелких примесей.

Настоящая задача решается тем, что в центробежно-решетном сепараторе, включающем загрузочную горловину, установленную над конической обечайкой, закрепленный на приводном валу пластинчатый барабан, содержащий пластинчатые полки с пластинами и установленный внутри цилиндрического зернового решета со щеткой, коническое делительное решето, между конической обечайкой и зерновым решетом дополнительно установлен блок подсевного решета, а пластинчатый барабан с пластинами выполнен двухсекционным, причем пластины подсевной секции расставлены с шагом S_П, равным (1-1,2)h_Б - толщины зернового слоя между пластинами, и имеют угол наклона β=40-45° в сторону вращения относительно радиуса. Пластинчатый барабан с пластинами, имеющими пластинчатые полки, установленные таким образом, что образуют щелевое решето. В конической обечайке с внутренней стороны большого основания выполнен цилиндрический участок, на котором установлены гасители окружной скорости зерновой смеси. Гасители окружной скорости зерновой смеси выполнены в виде лопаток, шириной, равной двум эквивалентным диаметрам зерновой частицы в радиальном направлении, и высотой, равной высоте двух ступеней конической обечайки, причем гасители окружной скорости располагаются с шагом, в два раза большим шага расстановки пластин подсевной секции.

На фиг.1 изображен предлагаемый центробежно-решетный сепаратор, продольный разрез.

На фиг.2 приведен разрез по А-А.

На фиг.3 представлены дополнительные материалы в виде щелевого решета, поясняющие его конструктивное выполнение.

Центробежно-решетный сепаратор с вертикальной осью вращения состоит из неподвижной загрузочной горловины 1, конической обечайки 2, имеющей роликовую опору 3, питатель 4, установленный на приводном валу 5, с внутренней стороны конической обечайки 2 расположены ступени 6 и со стороны большого основания гасители окружной скорости 7, коническое делительное решето 8, прикрепленное верхним основанием к конической обечайке 2, цилиндрическое подсевное решето 9, верхним основанием жестко прикрепленное к конической обечайке 2. Внутри цилиндрического подсевного решета 9 соосно с ним установлен двухсекционный пластинчатый барабан 10, жестко связанный с приводным валом 5. Пластинчатый барабан 10 содержит пластины подсевной секции 11 и пластины зерновой секции 12, к нижнему основанию пластинчатого барабана прикреплена кольцевая щетка 13. Подсевное решето 9 посредством опорного кольца 14 своим нижним основанием соединено с цилиндрическим зерновым решетом 15, имеющим на внутренней поверхности спираль 16, и связанное своим нижним основанием с цилиндрической обечайкой 17, которая жестко связана с приводом 18, имеющим два соосных выхода. Привод 18 жестко связан также с приводным валом 5. Коническое делительное решето 8 своим нижним основанием входит с радиальным зазором внутрь пластинчатого барабана 10 с перекрытием в осевом направлении. Пластины подсевной секции 11 имеют пластинчатую полку 19, которые образуют щелевое решето 20. Эластичные кольца 21 и 22 жестко связаны с приводным валом 5. Для сбора фракций сепаратор имеет приемник мелкой фракции 23, приемник крупной фракции 24 и приемник очищенного зерна 25, содержащие соответственно скребки 26 в приемниках 23, 24 и скребки 27 в приемнике крупной фракции 24. Цилиндрическое подсевное решето с наружной стороны оснащено очистительной щеткой 28, имеющей механизм прижатия щетки 29. Зерновое решето также с наружной стороны имеет очистительную щетку 30 с механизмом прижатия щетки 29. Сепаратор содержит также корпус 31 и патрубки 32, 33, 34 для вывода мелких, крупных примесей и очищенного зерна соответственно.

Принцип работы сепаратора следующий.

Зерновая смесь подается в загрузочную горловину 1, поступает на питатель 4, отбрасывается под действием центробежных сил на внутреннюю поверхность конического делительного решета 8 и далее движется вниз, при этом зерна просеиваются через отверстия решета. Коническое делительное решето 8 разделяет зерновой материал на две фракции. Длинные и крупные примеси, а также посторонние предметы, находящиеся в зерновом материале, задерживаются. Сход с делительного решета 8 поступает на внутреннюю поверхность, цилиндрического щелевого решета 20, образованного пластинчатыми полками 19 пластин подсевной секции 11 пластинчатого барабана 10, а проход подается на ступени 6 конической обечайки 2, подвергается диспергации и после прохождения гасителей окружной скорости 7, служащих также для стабилизации скоростного режима, подается в пространство между пластинчатым барабаном 10 и цилиндрическим подсевным решетом 9. Благодаря предварительному расслоению зерновой смеси длинные примеси и посторонние предметы не вступают в контакт с подсевным решетом 9, что повышает не только пропускную способность, но и качество очистки. Посторонние предметы идут сходом с цилиндрического щелевого решета 20, образованного пластинчатыми полками 19 пластин подсевной секции 11 секции, и благодаря эластичному кольцу 21 попадают в приемник крупной фракции 24. При этом ширина щели Δ щелевого решета меньше толщины активного слоя h_a. Решета и барабан вращаются в одну сторону, но с разными скоростями благодаря приводу 18. В кольцевом слое материала h_a между цилиндрическим подсевным решетом 9 и пластинами подсевной секции 11 происходит относительное скольжение элементарных концентрических слоев. Эти слои образуют общий активный слой, в котором под действием центробежных сил происходит сегрегация зерновой смеси. Мелкие примеси проходят сквозь концентрические слои как сквозь решето и, попадая на подсевное решето 9, проходят через его отверстия, чему способствуют пластины подсевной секции 11, имеющие угол наклона β относительно радиуса в сторону вращения, обеспечивающий максимальное давление зернового слоя, находящегося между пластинами подсевной секции 11 на активный слой, а также шаг расстановки пластин, исключающий появление вихревых эффектов, но в то же время обеспечивающий заданную производительность сепаратора. Далее мелкие примеси попадают в приемник мелкой фракции 23, где скребками 26 выводятся по патрубку 32 из сепаратора. Зерно, очищенное от мелких примесей, поступает в пространство между зерновым решетом 15 и пластины зерновой секции 12, где оно также подвергается расслоению вследствие относительного скольжения концентрических слоев. Длинные частицы под действием трения в активном слое укладываются «плашмя» на зерновое решето. Скольжение зерновой смеси относительно поверхности решета дает возможность зернам основной культуры проходить через отверстия решета, этому способствуют центробежные силы. Очищенное зерно, прошедшее сквозь отверстия зернового решета, поступает в приемник очищенного зерна 25 и скребками 26 через патрубок 34 выводится из машины. Длинные примеси остаются на поверхности зернового решета 15 и спиралью 16 непрерывно транспортируются из-под кольцевого слоя материала в осевом направлении через кольцевой зазор между зерновым решетом 15 и кольцевой щеткой 13 в приемник крупной фракции 24, откуда скребками 27 выбрасываются в патрубок 33 вместе с посторонними предметами и грубыми примесями.

1. Центробежно-решетный сепаратор, включающий загрузочную горловину, установленную над конической обечайкой, закрепленный на приводном валу пластинчатый барабан, установленный внутри цилиндрического зернового решета со щеткой, коническое делительное решето, отличающийся тем, что между конической обечайкой и зерновым решетом дополнительно установлен блок подсевного решета, а пластинчатый барабан выполнен двухсекционным с образованием подсевной секции, пластины которой установлены под углом наклона β=40÷45° к радиусу в сторону вращения, и выполнены с пластинчатыми полками, образующими щелевое решето с шириной щелей Δ меньше толщины слоя материала между цилиндрическим подсевным решетом и пластинами подсевной секции.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что в конической обечайке с внутренней стороны большого основания выполнен цилиндрический участок, на котором установлены гасители окружной скорости зерновой смеси.

3. Сепаратор по п.2, отличающийся тем, что гасители окружной скорости зерновой смеси выполнены в виде лопаток шириной, равной двум эквивалентным диаметрам зерновой частицы в радиальном направлении, причем гасители окружной скорости располагаются с шагом, в два раза большим шага расстановки пластин подсевной секции.