Устройство для сепарации семян по упругости


 


Владельцы патента RU 2560025:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" (RU)

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих зерновых материалов по упругим свойствам и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке семян. Устройство для сепарации семян по упругости включает загрузочно-разгрузочный приемник, воронкообразный питатель, под которым одна под другой расположены ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, каждая ступень рабочих органов включает отражательную поверхность в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, воронкообразную скатную доску с выпускной щелью. Загрузочно-разгрузочный приемник снабжен зафиксированной на осевой направляющей корпуса конической направляющей и расположенным под ней воронкообразным питателем. Каждая ступень рабочих органов содержит последовательно расположенные разгонный участок, отражательную поверхность, жестко соединенную с сепарирующей поверхностью, установленной в цилиндрическом приемнике, выполненном заодно с воронкообразной скатной доской с выпускной щелью. Разгонный участок расположен между воронкообразным питателем и сепарирующей поверхностью и имеет криволинейную гофрированную поверхность, состоящую из конической поверхности, переходящей в поверхность в виде усеченного конуса, установленного большим основанием вниз, вершиной конической поверхности разгонный участок зафиксирован на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, под воронкообразным питателем, сепарирующая поверхность выполнена в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, образующая которого параллельна образующей конуса отражательной поверхности. Технический результат - повышение эффективности разделения сыпучих материалов по упругим свойствам и уменьшение травмированности зародышей зерновок. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих зерновых материалов по упругим свойствам и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке семян.

Известны устройства для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, содержащие питатель-дозатор для подачи сыпучего материала, рабочую поверхность и отражательную поверхность, жестко соединенную с рабочей, привод в виде вибратора направленного действия и приемники продуктов разделения [Зайка П.М., Мезнев Т.Е. Сепарация семян по комплексу физико-механических свойств. - М.: Колос, 1978, с. 142-144.]

Основным недостатком известных устройств является низкая эффективность процесса разделения из-за изменения кинематических параметров движения рабочего органа (амплитуды и частоты колебаний), а также недостаточная производительность, обусловленная поштучной подачей сепарируемого материала на рабочую поверхность.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по выполняемой функции и достигаемому эффекту является сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, включающий загрузочно-разгрузочный приемник, кольцевой дозатор и зафиксированный на направляющей конический питатель, расположенные одна под другой ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения по высоте, каждая ступень рабочих органов содержит отражательный элемент в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, делитель в виде цилиндрической поверхности соосно с конусом и воронкообразную скатную доску с выпускной щелью. Питатель выполнен воронкообразным и закреплен на фиксаторе, скатная доска снабжена кольцевым дозатором и выполняет роль загрузочно-разгрузочного приемника, при этом каждая ступень рабочих органов содержит последовательно расположенные питатель, отражательный элемент, делитель и загрузочно-разгрузочный приемник с кольцевым дозатором (RU 2470719 C1, кл. В07В 13/00, 27.12.2012. Бюлл. №36).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность сепарации из-за отсутствия средств стабилизации начальной скорости и регулирования ориентации центра масс частиц сыпучего материала, поступающего на разделяющую сепарирующую поверхность, где над ним находится отражательная поверхность жестко соединенная с сепарирующей. Рассекание подаваемого материала в воздушном пространстве при его движении от бункера-дозатора к отражательной пластине, а следовательно, и вероятности травмирования зародыша зерновых частиц, так как частицы зерна падают тяжелой зародышевой частью вперед.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разделения сыпучих материалов по упругим свойствам и уменьшение травмированности зародышей зерновок.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для сепарации семян по упругости, включающем загрузочно-разгрузочный приемник, воронкообразный питатель, под которым одна под другой расположены ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, каждая ступень рабочих органов включает отражательную поверхность в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, воронкообразную скатную доску с выпускной щелью, согласно изобретению загрузочно-разгрузочный приемник снабжен зафиксированной на осевой направляющей корпуса конической направляющей и расположенным под ней воронкообразным питателем, каждая ступень рабочих органов содержит последовательно расположенные разгонный участок, отражательную поверхность, жестко соединенную с сепарирующей поверхностью, установленной в цилиндрическом приемнике, выполненным заодно с воронкообразной скатной доской с выпускной щелью, при этом разгонный участок расположен между воронкообразным питателем и сепарирующей поверхностью, и имеет криволинейную гофрированную поверхность, состоящую из конической поверхности, переходящей в поверхность в виде усеченного конуса, установленного большим основанием вниз, вершиной конической поверхности разгонный участок зафиксирован на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, под воронкообразным питателем, сепарирующая поверхность выполнена в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, образующая которого параллельна образующей конуса отражательной поверхности.

Отличием заявляемого устройства от наиболее близкого аналогичного решения является наличие новых конструктивных элементов, а именно установка в загрузочно-разгрузочном приемнике конической направляющей и воронкообразного питателя, а также новое выполнение ступени рабочих органов, а именно установка в ней разгонного участка, сепарирующей поверхности, установленной в цилиндрическом приемнике.

Установка в загрузочно-разгрузочном приемнике конической направляющей и воронкообразного питателя позволяет регулировать подачу зернового материала в сепарирующий канал и сделать ее равномерной. Кроме того, коническая направляющая позволяет подавать зерновой материал под углом естественного откоса и ориентировать частицы зернового материала тяжелой (зародышевой) частью вперед. Скорость потока зерновых частиц, выходящих из воронкообразного питателя, определяется коэффициентом внутреннего трения и направлена вертикально вниз. Объединение в одном устройстве конической направляющей и воронкообразного питателя позволяет сглаживать колебания нагрузки, т.к. при повышении номинальной нагрузки происходит запирание продуктом кольцевой щели между конической направляющей и корпусом загрузочно-разгрузочного приемника и в сепарирующий канал поступает только установленное количество исходной смеси. Таким образом, происходит сглаживание колебаний нагрузки и ориентация центра масс частиц сыпучего материала относительно сепарирующего канала, что обеспечивает повышение производительности и эффективности разделения сыпучих материалов.

Установка разгонного участка между воронкообразным питателем и сепарирующей поверхностью и выполнение его в виде криволинейной гофрированной конической поверхности позволяет стабилизировать движение частиц (предотвратить их отклонение от траектории движения) перед их попаданием на сепарирующую поверхность, что предотвращает рассеивание траектории частиц с одинаковыми упругими свойствами, а это способствует повышению качества процесса сепарации. Увеличение радиуса кривизны гофрированной конической поверхности в направлении от загрузочного конца к разгрузочному позволяет частицам двигаться вдоль криволинейной гофрированной конической поверхности без отрыва от ее поверхности с ориентацией зерновой частицы тяжелой зерновой частью вперед, что способствует уменьшению отклонений частиц от линии подачи и приводит к повышению эффективности процесса сепарации. При этом стабилизированные зерновые частицы после схода с разгонного участка, ударяются боком, а не тяжелой зародышевой частью, об сепарирующую поверхность, что уменьшает травмирование зародышей зерновок.

Установка образующей сепарирующей поверхности параллельно образующей отражательной поверхности позволяет интенсифицировать технологический процесс, что приводит к повышению эффективности процесса сепарации. Зазор между сепарирующей наклонной поверхностью и отражательной наклонной поверхностью устанавливают меньше высоты отскока семян от сепарирующей наклонной поверхности, что способствует повышению качества процесса сепарации.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом позволило установить соответствие критерию «новизна».

Сущность изобретения пояснена чертежом, где приведен продольный разрез предлагаемого устройства.

Устройство для сепарации семян по упругости состоит из единого цилиндрического корпуса 1, в котором расположен сепарирующий канал 2. Для подачи семенных зерновых материалов в сепарирующий канал 2 на корпусе 1 установлен загрузочно-разгрузочный приемник 3, в котором установлено устройство для регулирования колебания нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц, включающее коническую направляющую 4 и расположенный под ней воронкообразный питатель 5. Коническая направляющая 4 зафиксирована на направляющей 6, проходящей по оси корпуса устройства. Под приемником 3 одна под другой расположены ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства. Каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные и зафиксированные на направляющей 6 разгонный участок 7, отражательную поверхность 8, жестко соединенную посредством рычага 9 с сепарирующей поверхностью 10, установленной в цилиндрическом приемнике 11, выполненным заодно с воронкообразной скатной доской 12 с выпускной щелью 13. Разгонный участок 7 расположен между воронкообразным питателем 5 и сепарирующей поверхностью 10. Разгонный участок 7 имеет криволинейную гофрированную поверхность, состоящую из конической поверхности, переходящей в поверхность в виде усеченного конуса, установленного большим основанием вниз. Вершиной конической поверхности разгонный участок 7 зафиксирован на направляющей 6 под воронкообразным питателем 5, т.е. радиус кривизны конической поверхности увеличивается от загрузочного конца к разгрузочному. Сепарирующая поверхность 10 и отражательная поверхность 8 выполнены в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса. Образующая конуса сепарирующей поверхности 10 параллельна образующей конуса отражательной поверхности 8. Под цилиндрическим корпусом 1 и последней нижней ступенью рабочих органов расположены приемники фракции 14 и 15 с выгрузными окнами 16 и 17.

Заявляемое устройство для сепарации семян по упругости работает следующим образом.

Семенной сыпучий материал, например зерно, имеющий произвольное значение начальной скорости, поступает в загрузочно-разгрузочный приемник 3. Далее в результате удара о коническую направляющую 4 и прохождения через зазор между нею и стенкой загрузочно-разгрузочного приемника 3, скорость семян падает практически до нуля и движется под углом естественного откоса по слою продукта на питателе 5 с ориентацией центра масс зерновой частицы вперед. Через выпускную щель питателя 5 материал поступает под действием силы тяжести на криволинейную гофрированную коническую поверхность разгонного участка 7. При движении по криволинейной гофрированной конической поверхности семенного зернового материала с ориентацией центра масс зерновые частицы приобретают требуемую начальную скорость их движения. Стабилизированные зерновые материалы после схода с разгонного участка 7, ударяются боком (а не тяжелой зародышевой частью) об сепарирующую поверхность 10, в результате чего упругие семенные частицы зернового материала после соударения перелетают верхнюю кромку отражательной поверхности 8 и поступают в приемник 14. Остальной семенной зерновой материал ударяется об отражательную поверхность 8 и по скатной воронкообразной доске 12 движется с ориентацией центра масс зерновых частиц к выпускной щели 13 и через нее попадает на криволинейную гофрированную коническую поверхность разгонного участка 7 второй ступени. На второй и третьей ступенях процесс сепарации повторяется. Частицы упругой фракции, выделенные на трех ступенях, объединяют в приемнике 14 и выводят через окно 16. Неупругая фракция со скатной воронкообразной доски 12 третьей ступени поступает в приемник 15 и выводится через окно 17.

Устройство для сепарации семян по упругости включает загрузочно-разгрузочный приемник, воронкообразный питатель, под которым одна под другой расположены ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, каждая ступень рабочих органов включает отражательную поверхность в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, воронкообразную скатную доску с выпускной щелью, отличающееся тем, что загрузочно-разгрузочный приемник снабжен зафиксированной на осевой направляющей корпуса конической направляющей и расположенным под ней воронкообразным питателем, каждая ступень рабочих органов содержит последовательно расположенные разгонный участок, отражательную поверхность, жестко соединенную с сепарирующей поверхностью, установленной в цилиндрическом приемнике, выполненным заодно с воронкообразной скатной доской с выпускной щелью, при этом разгонный участок расположен между воронкообразным питателем и сепарирующей поверхностью, и имеет криволинейную гофрированную поверхность, состоящую из конической поверхности, переходящей в поверхность в виде усеченного конуса, установленного большим основанием вниз, вершиной конической поверхности разгонный участок зафиксирован на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, под воронкообразным питателем, сепарирующая поверхность выполнена в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, образующая которого параллельна образующей конуса отражательной поверхности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых по крупности и плотности, в частности к обогащению угля. Способ сухого обогащения угля включает подачу угольного сырья к средству отделения угля от породы, с помощью которого осуществляют отделение.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сепараторам для отделения корнеклубнеплодов от соизмеримых почвенных комков, и может быть установлено на картофелеуборочный комбайн.

Изобретение относится к устройствам сортировки объектов по цвету, размерам, форме и иным характеристикам. Преимущественная область применения - сортировка сельскохозяйственной продукции.

Изобретение относится к области разделения сыпучих материалов по самосортированию частиц и может быть использовано в сельском хозяйстве при сортировке по крупности, плотности и сферичности.

Изобретение предназначено для очистки и сортировки зерновых культур, таких как пшеница, овес, ячмень и рожь, а также может быть использовано для очистки других зернобобовых и масляничных культур.

Предложенное изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к механизации послеуборочной обработки семян зерновых, масличных, технологических и других сельскохозяйственных культур по упругим свойствам.

Изобретение относится к способам и устройствам для классификации сыпучих материалов и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для классификации сыпучих материалов, и может быть использовано в металлургической, химической, горно-обогатительной и строительной отраслях промышленности, в частности, для получения мелких товарных фракций при производстве щебня.

Изобретение относится к способам разделения частиц сыпучих материалов по форме и может быть использовано, например, в металлургической, химической и пищевой промышленности.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для исследования сыпучих свойств геоматериалов. Устройство представляет собой сварную конструкцию башенного типа, устанавливаемую на верхней предварительно спланированной площадке отработанного карьера с обеспечением вертикальной устойчивости. В ее верхней части размещены приемный бункер, затем колосниковый виброгрохот, секторный затвор, перфорированная качающаяся дека, воздухораспределительный контур и два приемных бункера. Технический результат - повышение достоверности определения фракционного и вещественного состава защитной подушки. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в горнорудной, угольной и строительной промышленности при подготовке строительных материалов. Конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство для предварительной классификации угля или руд содержит разделяющую поверхность, опорную раму, вибратор, амортизационное устройство. Разделяющая поверхность его представляет собой пустотелый конус с углом наклона боковых стен 65° к горизонту, имеющий сверху круглую коническую крышку с углом при вершине 90°, и кольца по всей высоте конуса на равном расстоянии друг от друга. В нижней части конуса боковые стены закругляются вверх с радиусом, равным размеру максимального куска в исходном материале. Технический результат - повышение эффективности и производительности классификации. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве, химической и строительной промышленности. Устройство для сепарации семян по упругости включает корпус, загрузочно-разгрузочный приемник, расположенные в корпусе одна под другой ступени рабочих органов, каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные воронкообразную скатную поверхность, воронкообразный питатель, отражательный элемент в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, приемники фракций. В каждой ступени под скатной поверхностью расположена коническая направляющая. Под воронкообразным питателем установлен разгонный участок, выполненный в виде расположенного большим основанием вниз перфорированного усеченного конуса. Коническая направляющая, разгонный участок и отражательный элемент установлены с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным к вертикальному валу. Скатная поверхность, коническая направляющая и воронкообразный питатель выполняют роль загрузочно-разгрузочного приемника. Под загрузочно-разгрузочным приемником расположены внутренний и внешний цилиндрические транспортирующие каналы. Ступени рабочих органов установлены во внутреннем транспортирующем канале. Технический результат - повышение производительности и эффективности сепарации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области разделения сыпучих зернистых материалов по размерам, плотности, форме, шероховатости, упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве, химии, металлургии, строительной индустрии. Технический результат - повышение эффективности сепарации сыпучих зернистых материалов в гравитационном потоке за счет использования эффектов сегрегации и миграции на каскадной наклонной перфорированной шероховатой плоскости. Сепаратор включает загрузочный бункер, устройство для регулирования нагрузки, последовательно установленные каскадом наклонные лотки с зазором между ними в проекции на горизонтальную плоскость, сборники продуктов разделения. При этом устройство для регулирования нагрузки выполнено в виде шибера, установленного на выходе загрузочного бункера. Наклонные лотки установлены под углом к горизонту, близким к углу естественного откоса зернистого материала, и выполнены в виде шероховатой плоскости с перфорациями, размер отверстий которых меньше размера мелких частиц смеси зернистого материала. Над нижней кромкой нижней перфорированной шероховатой плоскости, параллельно ей, установлена с возможностью перемещения разделительная пластина. Над и под слоем зернистого материала, находящегося на наклонных перфорированных шероховатых плоскостях, проходит воздушный канал, соединенный с циклоном для выделения мелких минеральных примесей и вентилятором. Вентилятор обеспечивает возможность продувки слоя зернистого материала на наклонной перфорированной поверхности в направлении от открытой поверхности слоя к его основанию. При этом обеспечена возможность сдвигового гравитационного течения зернистого материала на упомянутой поверхности с движением верхних слоев со значительно большими скоростями, чем нижних, и разделением зернистых слоев по высоте на примеси и семена. 1 ил.

Изобретение относится к области разделения сыпучих смесей по форме, плотности, упругости и свойствам поверхности составляющих их частиц и может найти применение в сельском хозяйстве при очистке зерновых культур и продуктов его переработки. Технический результат - повышение эффективности работы устройства за счет использования эффектов сегрегации и миграции в потоке зернистой среды на скатной конической плоскости. Устройство включает внутренний и внешний цилиндрические транспортирующие каналы. В верхней части внутреннего транспортирующего канала расположен воронкообразный бункер-приемник с выпускной щелью, к которой закреплено регулирующее устройство. Под ним расположены, одна под другой, ступени рабочих органов. Они закреплены к подвижному несущему элементу, проходящему по оси сепаратора. Каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные коническую скатную плоскость, расположенную большим основанием вниз, и воронкообразный загрузочно-разгрузочный приемник с выпускной щелью, снабженный регулирующим устройством. Регулирующие устройства выполнены в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса. Каждая ступень рабочих органов содержит несколько скатных конических плоскостей, расположенных ступенчато с зазором между ними, установленных под углом к горизонту, близким углу естественного откоса зернового материала. Нижняя скатная коническая плоскость своим большим основанием расположена в разделителе, выполненном в виде усеченного конуса, установленного параллельно плоскости скатывания зернового материала. Поверхность скатной конической плоскости выполнена шероховатой. При этом скатные конические поверхности выполнены с возможностью обеспечения движения верхних слоев зерновых частиц со значительно большими скоростями, чем нижних слоев, и перемещения примесей в направлении к открытой поверхности, а семян - к основанию слоя. 1 ил.
Наверх