Сепаратор зернового вороха

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(72) Авторы Повстин Дмитрий ВикторовичДрагун Николай Иванович Белолипецкий Андрей Викторович(57) 1. Сепаратор зернового вороха, содержащий смонтированные на раме корпуса и связанные между собой средство загрузки зернового вороха с распределителем, решетную камеру со снабженными средствами очистки решетной системой, воздушную камеру,средство вывода отходов и средство вывода очищенного зерна, отличающийся тем, что решетная система расположена над воздушной камерой, средство загрузки зернового вороха выполнено в виде бункера-накопителя с накопительной полостью, снабженного средством регулирования подачи зернового вороха, выполненным с возможность равномерного распределения материала зернового вороха по ширине, решетная система выполнена в виде связанного со средством задания возвратно-поступательного движения металлического каркаса, на верхней части которого установлен с формированием по меньшей мере одной решетной плоскости и зафиксирован по меньшей мере один решетный сегмент, при этом средство очистки расположено под решетной плоскостью и выполнено в виде ячеистой структуры, в каждой из ячеек которой расположен с возможностью свободного перемещения между ячеистой структурой и решетной плоскостью по меньшей 89882013.02.28 мере один очистительный элемент из упругого материала, а в нижней части каркаса решетной системы установлен поддон, связанный с питающим каналом, который связан с пневмоканалом воздушной камеры, которая снабжена вентилятором и выполнена с возможностью регулирования скорости потока воздуха. 2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, решетная плоскость сформирована решетными сегментами, установленными и зафиксированными в соответствующих пазах,предусмотренных по периметру каркаса решетной системы. 3. Сепаратор по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что средство регулирования подачи зернового вороха выполнено в виде впускного шибера с регулируемым пропускным отверстием. 4. Сепаратор по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что в корпусе бункеранакопителя предусмотрено смотровое окошко. 5. Сепаратор по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что средство задания возвратно-поступательного движения решетной системы выполнено в виде эксцентрикового вала. 6. Сепаратор по п. 5, отличающийся тем, что эксцентриковый вал и вентилятор воздушной камеры выполнены с возможность привода от одного электродвигателя, закрепленного на раме корпуса.(56) 1. Патент 2393030 1, 2010. 2. Патент 1996 , 2005. 3. Патент 7815 , 2011. Заявляемая полезная модель относится к комбинированным устройствам для просеивания или грохочения или для разделения твердых материалов с помощью газовых или воздушных потоков, в частности к зерноочистителям и зерносепараторам, и может быть использована в качестве сепаратора вороха предварительной очистки, предназначенного для предварительной очистки поступающего от комбайнов или других молотильных устройств зернового вороха зерновых колосовых, крупяных, зернобобовых, масличных культур, кукурузы от легких, крупных и мелких сорных примесей. Сепаратор может устанавливаться в технологические линии послеуборочной обработки семян и зерна (зерноочистительные агрегаты и зерноочистительно-сушильные комплексы), а также в специальные помещения в составе линий на различных сельскохозяйственных предприятиях. Известны сепараторы зернового вороха различных конструкций, в которых для очистки зерна используют различные сита/решета/грохоты в сочетании с продувкой воздухом. Так, известна воздушно-решетная зерноочистительная машина, которая содержит установленные на раме пневмосепарирующую систему, включающую вентилятор, каналы дорешетной и послерешетной аспирации с питающими устройствами, пылеосадительные камеры с выводящими устройствами, пылеуловитель, регулировочные заслонки, и решетную часть, состоящую из верхнего с одним ярусом решет и нижнего с двумя ярусами решет решетных станов с размещенными под решетами скребковыми очистительными устройствами 1. В конце верхнего яруса решет нижнего решетного стана смонтирован отводящий лоток с поворотной заслонкой, под третьим решетом верхнего решетного стана установлена с возможностью демонтажа поворотная скатная доска, перед верхним ярусом решет нижнего решетного стана установлена рамка, которая может быть открыта или закрыта глухим щитком. В стенке канала послерешетной аспирации, обращенной к решетным станам, смонтированы один над другим верхнее и нижнее устройства ввода зерна в канал. Между ними и на противоположной стенке канала имеются на одной высоте два 2 89882013.02.28 окна по всей ширине канала для дополнительного забора воздуха в канал. Объем дополнительного забора воздуха регулируется установленными на окнах заслонками. На верхнем ярусе решет нижнего решетного стана после лотка с поворотной заслонкой смонтирована скатная доска для приема зерновых фракций. При установке под третьим решетом верхнего решетного стана поворотной скатной доски лоток на верхнем ярусе решет нижнего решетного стана закрыт поворотной заслонкой, а рамка, установленная перед верхним ярусом решет нижнего решетного стана, закрыта глухим щитком. Фракции зернового материала - проход через третье решето верхнего решетного стана и сход с верхнего яруса решет нижнего решетного стана - поступают на скатную доску верхнего яруса решет нижнего решетного стана для направления в верхнее устройство ввода зерна в канал и через него в канал послерешетной аспирации, а в нижнее устройство ввода зерна в канал и через него в канал послерешетной аспирации поступает сход с нижнего яруса решет нижнего решетного стана. Описанная зерноочистительная машина, несмотря на обеспечение повышения эффективности очистки от легких примесей зерновых фракций, а также снижение потерь полноценного зерна в отходах, имеет очень сложную многоступенчатую конструкцию. Кроме того, система очистки решет с использованием скребковых очистительных устройств недостаточно эффективна. Известна также воздушно-решетная машина для очистки зерна, содержащая загрузочный бункер с заслонкой, два расположенных один над другим решетных стана, установленных с возможностью колебательного движения, верхний из которых имеет приемную площадку, а нижний выполнен из двух ярусов решет, нижнее из которых имеет скатную доску для зерна, привод решетных станов, включающий коленчатый вал с шатунами, связанными с решетными станами, а также систему воздушной очистки, включающую вентилятор 2. В описанной машине предусмотрен оригинальный привод обоих решетных станов, который обеспечивает эффективное просеивание зернового вороха. В то же время система воздушной очистки, включающая два отсасывающих канала, недостаточно эффективна. Известен также сепаратор зернового вороха, включающий смонтированные на раме воздушную часть, распределитель зернового потока и ярусную решетную часть, состоящую из верхнего и нижнего параллельных ярусных решетных станов, каждый ярус которых выполнен в виде решетной плоскости, оборудованной набором решетных полотен и поддоном с выгрузными лотками 3. Решетные полотна сепаратора установлены в кассетах, снабженных сетчатыми поддонами с шариковыми очистителями, а распределитель установлен на раме на завесах. В сепараторе описанной конструкции предусмотрена достаточно эффективная система очистки решетных полотен, что повышает эффективность работы сепаратора. Однако в сепараторе описанной конструкции не проработаны вопросы эффективной загрузки зернового вороха, а также повышения эффективности воздушной очистки. Таким образом, задачей полезной модели является разработка сепаратора зернового вороха, конструкция которого обеспечивала бы дальнейшее повышение эффективности очистки зернового вороха от примесей и загрязнений любой природы и любых фракций. При этом конструкция сепаратора должна быть максимально проста и эффективна в эксплуатации и обслуживании. Поставленная задача решается заявляемым сепаратором зернового вороха, содержащим смонтированные на раме корпуса и связанные между собой средство загрузки зернового вороха с распределителем, решетную камеру со снабженными средствами очистки решетной системой, воздушную камеру, средство вывода отходов и средство вывода очищенного зерна. Поставленная задача решается за счет того, что решетная система расположена над воздушной камерой, средство загрузки зернового вороха выполнено в виде бункера-накопителя с накопительной полостью, снабженного средством регулирования подачи зернового вороха, выполненным с возможность равномерного распределения ма 3 89882013.02.28 териала зернового вороха по ширине, решетная система выполнена в виде связанного со средством задания возвратно-поступательного движения металлического каркаса, на верхней части которого установлен с формированием по меньшей мере одной решетной плоскости и зафиксирован по меньшей мере один решетный сегмент, при этом средство очистки расположено под решетной плоскостью и выполнено в виде ячеистой структуры,в каждой из ячеек которой расположен с возможностью свободного перемещения между ячеистой структурой и решетной плоскостью по меньшей мере один очистительный элемент из упругого материала, а в нижней части каркаса решетной системы установлен поддон, связанный с питающим каналом, который связан с пневмоканалом воздушной камеры, которая снабжена вентилятором и выполнена с возможностью регулирования скорости потока воздуха. В заявляемом сепараторе за счет того, что решетная система расположена над воздушной камерой, удается значительно повысить эффективность очистки зерна от различных примесей мелких фракций, вплоть до пылевидных частиц, т.к. в зону воздушной очистки масса зерна поступает после очистки от крупных, средних и относительно мелких(превышающих размер ячеек решетных сегментов) примесей, которые, таким образом,уже не препятствуют выдуванию из массы зерна более мелких частиц. За счет включения в состав заявляемого сепаратора зернового вороха в качестве средства загрузки зернового вороха бункера-накопителя с накопительной полостью, снабженного средством регулирования подачи зернового вороха, обеспечивается возможность непрерывной дозированной загрузки зернового вороха, что также повышает эффективность работы сепаратора. С учетом упомянутых выше особенностей конструкции для эффективного просеивания зернового вороха в решетной системе может быть достаточным наличие только одной решетной плоскости. Однако в зависимости от конкретных условий использования в различных формах реализации в решетной системе может быть предусмотрено и более одной решетной плоскости. При этом под каждой решетной плоскостью для ее очистки в процессе работы предусмотрена ячеистая структура, в каждой из ячеек которой расположены с возможностью свободного перемещения между ячеистой структурой и решетной плоскостью один или несколько очистительных элементов из упругого материала. Выполнение воздушной камеры с возможностью регулирования скорости потока воздуха позволяет поддерживать высокий уровень очистки зерна независимо от степени загрязнения зернового вороха, размеров и вида примесей. В предпочтительных формах реализации решетная плоскость (каждая решетная плоскость) может быть сформирована решетными сегментами, установленными и зафиксированными в соответствующих пазах, предусмотренных по периметру каркаса решетной системы. Это значительно упрощает монтаж и дальнейшее обслуживание решетной системы. Средство регулирования подачи зернового вороха предпочтительно может быть выполнено в виде впускного шибера с регулируемым пропускным отверстием, которое обеспечивает равномерное, с заданной высотой слоя распределение подлежащего очистке зернового вороха по всей ширине решетной плоскости. Для визуального контроля объема загрузки зернового вороха в корпусе бункеранакопителя может быть предусмотрено смотровое окошко. В предпочтительных формах реализации заявляемого сепаратора зернового вороха средство задания возвратно-поступательного движения решетной системы выполнено в виде эксцентрикового вала. При этом предпочтительно, чтобы эксцентриковый вал и вентилятор воздушной камеры были выполнены с возможность привода от одного электродвигателя, закрепленного на раме корпуса. Упомянутые выше и другие достоинства и преимущества заявляемого сепаратора зернового вороха будут рассмотрены более подробно в нижеследующем описании на некото 4 89882013.02.28 рых предпочтительных, но не ограничивающих примерах реализации со ссылкой на позиции фигур, на которых схематично представлены фиг. 1 - общий вид заявляемого сепаратора зернового вороха фиг. 2 - вид в разрезе заявляемого сепаратора зернового вороха фиг. 3 - фрагмент вида сверху решетной системы фиг. 4 - фрагмент ячеистой структуры для очистки решетной системы фиг. 5 - схема прохождения через заявляемый сепаратор различных составляющих зернового вороха. На фиг. 1 схематично изображен общий вид, а на фиг. 2 - вид в разрезе заявляемого сепаратора зернового вороха в одной из предпочтительных, но не ограничивающих форм реализации. Сепаратор состоит из камеры приемной (бункера-накопителя), блока решетного (с одной решетной плоскостью), блока воздушного (включающего вентилятор), вала приводного, устройства питающего, электропривода, лотка выхода крупных примесей, боковых ограждений. Сепаратор зернового вороха, содержащий смонтированные на общей рамной конструкции (раме 1) корпуса и связанные между собой средство загрузки зернового вороха в виде бункера-накопителя 2 с накопительной полостью 3 и со средством регулирования подачи зернового вороха - распределителем 4, выполненным с возможность равномерного распределения материала зернового вороха по всей ширине решетной системы 5, установленной в решетной камере 6. Решетная система 5 представляет собой цельносварной каркас из листового металла, совершающий возвратно-поступательное движение, которое обеспечивается эксцентриковым валом 7. Решетная система 5 расположена над воздушной камерой 8. В воздушной камере 8 установлен диаметральный вентилятор 9. Регулировка скорости потока осуществляется ступенчато дросселирующей заслонкой 10. В корпусе предусмотрен организованный вывод 11 крупных примесей, расположенный в зоне решетной камеры 6. В нижней части решетной камеры 6 предусмотрен питающий канал 12, который связан с пневмоканалом 13 воздушной камеры 8. В донной зоне воздушной камеры 6 предусмотрены также организованные выводы очищенного зерна 14 и мелких (легковесных) примесей 15. На фиг. 3 схематично изображен фрагмент вида сверху решетной системы 5. На верхней части каркаса 16 из одного (в данной форме реализации) решетного сегмента 17, зафиксированного в пазах 18, сформирована одна (в данной форме реализации) решетная плоскость 19. Под решетной плоскостью 19 расположено средство очистки, выполненное в виде ячеистой структуры 20, фрагмент которой представлен на фиг. 4. В каждой из ячеек 21 ячеистой структуры 20 (рамная конструкция, разделенная перегородками на ячейки и имеющая сетчатое основание) размещено по три (в данной форме реализации) очистительных элемента 22 из упругого материала. Ячеистая структура 20 расположена параллельно решетной плоскости 19 на таком расстоянии от нее, что при совершении решетной системой 5 возвратно-поступательного движения очистительные элементы 22 могут свободно перемещаться между ячеистой структурой 20 и решетной плоскостью 19 в пределах соответствующих им ячеек 21 в любом направлении. На фиг. 5 изображена схема прохождения через заявляемый сепаратор различных составляющих зернового вороха, потоки которых обозначены стрелками различных оттенков белого - для очищенной культуры (зерна), светло-серого - для крупных примесей и темно-серого - для мелких (легковесных) примесей. Стрелками самого светло-серого цвета в воздушной камере 8 обозначены потоки воздуха, создаваемые вентилятором 9. Кроме 89882013.02.28 того, позицией 23 обозначен поддон, установленный в нижней части каркаса 16 решетной системы 5. Эксцентриковый вал 7 и вентилятор 9 воздушной камеры 8 в представленной на фигурах форме реализации заявляемого сепаратора выполнены с возможность привода от одного электродвигателя 24, закрепленного на раме 1 корпуса. В воздушной камере предусмотрены также пневмоканал 25 аспирации и осадочная камера 26. Процесс разделения зернового вороха в заявляемом сепараторе зернового вороха осуществляется следующим образом. Подлежащий очистке материал (зерновой ворох, представляющий собой смесь зерна крупных и мелких примесей) поступает в накопительную полость 3 бункера-накопителя 2,в котором с помощью распределителя 4, например впускного шибера, материал равномерно распределяется по ширине сепаратора и далее подается в решетную камеру 6 на решетную систему 5 очистки. При этом величина проходного сечения впускного шибера должна быть такой, чтобы при установленной производительности распределение материала по ширине было равномерным. Решетная система 5 в процессе выполнения возвратнопоступательного перемещения, задаваемого эксцентриковым валом 7, выделяет из поступающего материала крупные примеси солома, колоски и др. При этом зерно и мелкие примеси проходят сквозь ячейки решетных сегментов 17, ячеистой структуры 20 и попадают на поддон 23, а крупные примеси остаются на решетной плоскости 19. Решета подбираются таким образом, чтобы при заданной производительности обеспечивалось полное отделение крупного мусора. Отделенные крупные примеси выводятся из сепаратора через организованный вывод 11. Материал, прошедший сквозь решетную систему, представляющий собой смесь зерна и мелких (легковесных) примесей, по поддону 23 перемещается в питающий канал 12 воздушной камеры 8 и самотеком - в пневмоканал 25 аспирации воздушной камеры 8. Восходящий поток воздуха, создаваемый диаметральным вентилятором 9 выносит легкие примеси (легкие колосья, головки сорняков, недоброкачественные семена и т.д.) в осадочную камеру 26. Внизу осадочной камеры 26 происходит осаждение мелких примесей и их удаление из сепаратора через организованный вывод 15,а участвующий в рабочем цикле воздух направляется на вентилятор 9 для повторного использования. Очищенное зерно самотеком выводится из сепаратора через организованный вывод 14. В зависимости от степени загрязнения зернового вороха примесями, их веса,вида очищаемого зерна и т.п. условий для повышения эффективности очистки можно осуществлять регулирование скорости потока воздуха посредством предусмотренной в воздушной камере 8 дросселирующей заслонки 10. Наиболее эффективным режимом работы для заявляемого сепаратора зернового вороха является очистка зернового вороха с влажностью не более 20 , общей засоренностью не более 10 с содержанием соломистых примесей (длиной до 50 мм) не более 1 . Допускается также использование сепаратора с влажностью зернового вороха не более 30 ,общей засоренностью не более 20 с содержанием соломистых примесей (длиной до 50 мм) не более 5 . Загрузка подлежащего очистке зернового вороха в сепаратор и прием отдельных фракций через организованные выводы 11, 14, 15, как правило, осуществляются стандартными транспортирующими средствами технологических линий (комплексов), в рамках которых эксплуатируется сепаратор. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7