Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
UNIVERSAL AERODYNAMIC SEPARATOR WITH ADDITIONAL CLEANING OF GRAIN MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/022690
Kind Code:
A1
Abstract:
Use: in devices for the air separation of bulk materials; can be used primarily in agriculture for cleaning and sorting the seeds of grain crops, grass crops and other crops, and also in other areas of the economy for separating contaminated bulk materials into individual fractions. Essence: an aerodynamic separator with additional cleaning of grain material comprises a hopper with a vibrating chute, an air jet cascade generator mounted beneath the hopper and pneumatically linked to a source for supplying pressurized air, and a separating chamber with fraction collectors arranged therebelow. At the start of the vibrating chute, between said chute and an outlet of the hopper, there is mounted a scalping comb, the projecting bars of which are of different lengths or stiffnesses and are bent at the end, having a collector for large contaminants disposed at their free ends, wherein said collector is in the form of a single-sloped or double-sloped vibrating chute connected to a collector for a first fraction. In order to increase efficiency by means of the rapid removal of the scalper and the setting of an optimal comb angle, the comb is provided with a pivoting mechanism, for example in the form of a trapezoid that is provided with locking members for locking the comb in a chosen position. Technical advantage: maximum efficiency; consistent cleaning quality; ability to rapidly adjust cleaning parameters.

Inventors:
SUHIN, Vladimir Stepanovich (LNAU, 4-, Lugansk ., 91008, UA)
CHERNOBAY, Irina Vladimirovna (per. Gastello, 35Kremennaj, Luganskaja obl. ., 92905, UA)
KALICHAVA, Gwnnadij Tamazevich (ul. A. Darbusa, 20a, Lugansk ., 91005, UA)
Application Number:
UA2017/000099
Publication Date:
January 31, 2019
Filing Date:
October 17, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SUHIN, Vladimir Stepanovich (LNAU, 4-, Lugansk ., 91008, UA)
CHERNOBAY, Irina Vladimirovna (per. Gastello, 35Kremennaj, Luganskaja obl. ., 92905, UA)
KALICHAVA, Gwnnadij Tamazevich (ul. A. Darbusa, 20a, Lugansk ., 91005, UA)
International Classes:
B07B4/02; A01F12/44
Foreign References:
UA87489U2014-02-10
RU91898U12010-03-10
JP2000015183A2000-01-18
Attorney, Agent or Firm:
KALUZHNYY, Valeriy Vilinovich (per. Gastello, 35Kremennaj, Luganskaja obl. ., 92905, UA)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Универсальный аэродинамический сепаратор с дополнительной очисткой зернового материала, содержащий бункер с вибролотком, установленный под ним генератор каскада воздушных струй, пнев- матически связанный с источником подачи воздуха под давлением и сепарационную камеру, под которой расположены сборники фрак- ций, причём в начале вибролотка между ним и выходом из бункера установлена скальператорная гребёнка, консольные прутки которой имеют различную длину или жесткость, имеют концевой загиб, и снабжены у свободных концов сборником крупных примесей, вы- полненным в виде одно- или двухскатного виброканала, сообщенно- го со сборником первой фракции, о т л и ч а ю щ и й с я т е м, ч т о с целью повышения производительности путём оперативного выключения скальперации и установки оптимального угла уклона гребенки, последняя снабжена поворотным механизмом, выполнен- ным, например, в виде трапеции, снабжённой фиксаторами выбран- ного положения.

Description:
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКОЙ ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам для воздушной сепара- ции сыпучих материалов и может быть использовано, преимуще- ственно, в сельском хозяйстве для очистки и сортировки семян зла- ковых, травяных и иных культур на селекционных станциях, в фер- мерских хозяйствах, в мукомольном и комбикормовом производстве, а также в других отраслях народного хозяйства для разделения за- грязненных сыпучих материалов на отдельные фракции.

Предшествующий уровень техники

Из уровня техники известен аэродинамический сепаратор для сепарации с дополнительной очисткой зернового материала, со- держащий бункер с вибролотком, установленный под ним генератор каскада воздушных струй, пневматически связанный с источником подачи воздуха под давлением и сепарационную камеру, под кото- рой расположены сборники фракций, а также в средине сепараци- онной камеры над сборниками фракций расположено устройство для очистки зернового материала, выполненное в виде двухскатной сборной прутковой решётки, консольные концы ветвей рабочих ор- ганов которой, свободно опираются на опорные поворотные валы с чистиками, расположенными в промежутках между соседними вет- вями рабочих органов, причем каждая ветвь представляет собой прямолинейный пруток с крючком на одном конце, с помощью кото- рого ветвь надевается на центральную ось двухскатной решетки, а также расстояние между ветвями в наборе рабочего органа может изменяться с помощью шайб. Угол наклона ветвей рабочих органов может изменяться путем перемещения в вертикальном направлении центральной оси решётки, или горизонтального перемещения пово- ротных валов в разные стороны [см. патент Украины Ne 87489 по классам МПК 6 В07В 4/02, A01 F 12/44 опубликованный 10.02.2014 го- да в Бюл. N° 3].

Основным недостатком известного аэродинамического сепара- тора является постепенное снижение производительности в про- цессе эксплуатации вследствие несовершенства его конструкции. Наличие указанного недостатка поясняется следующим. Решётка для очистки зернового материала от примесей находится в статиче- ском состоянии, что способствует загрязнению межпруткового про- странства соизмеримыми с ним примесями и так называемыми «всадниками» (ломаная солома, V-образные фрагменты колосьев и проч.), что постепенно снижает пропускную способность решётки, следовательно, и производительность сепаратора. Кроме того, по- скольку периметр решётки жёсткий, вероятность заклинивания зе- рен между прутками остается довольно высокой, а чистики разме- щены только лишь в торце решётки, следовательно, способны очи- щать не более 5 % рабочей площади решётки, что ещё в большей степени снижает производительность сепаратора, а также вынуж- дает периодически останавливать его работу для профилактической очистки решётки.

Наиболее близким по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемым за прототип, является аэродинамический сепаратор с дополнительной очисткой зернового материала, содержащий бункер с вибролотком, установленный под ним генератор каскада воздуш- ных струй, пневматически связанный с источником подачи воздуха под давлением и сепарационную камеру, под которой расположены сборники фракций, причём в начале вибролотка между ним и выхо- дом из бункера установлена скальператорная гребёнка, консольные прутки которой имеют различную длину или жесткость, имеют кон- цевой загиб, и снабжены у свободных концов сборником крупных примесей, выполненным в виде одно- или двухскатного виброкана- ла, сообщенного со сборником первой фракции [см. патент Украины No u2017 01874 по классам В07В 4/02, A01 F 12/44 поданную 27.02.2017 года покоторой принято решение в выдаче патента].

Основным недостатком известного технического решения яв- ляется то, что скальператорная гребёнка установлена стационарно. Сущность этого недостатка поясняется следующим. Если в бункер подается предварительно очищенный зерновой материал, по в скальператорной решётке вообще нет необходимости. Она только лишь снижает производительность работы сепаратора, создавая дополнительное механическое препятствие для свободной подачи зернового материала в сепарационную камеру. Если же зерновой материал загрязнён примесями, то использование такой скальпера- торной гребёнки оправдано, даже если снижается производитель- ность процесса сепарации. Поскольку гребёнка установлена стаци- онарно, она, естественно, не может учитывать состояние (загряз- нённость) исходного сырья, что является конструктивным недостат- ком известного аэродинамического сепаратора.

Решаемая задача

В основу изобретения поставлена задача дальнейшего усовер- шенствования известного аэродинамического сепаратора путём расширения его функциональных возможностей за счёт возможно- сти изменения пространственного положения (угла установки или уклона) скальператорной гребёнки в зависимости от степени загряз- нения исходного зернового материала для обеспечения максималь- ной производительности сепаратора независимо от состояния ис- ходного сырья.

Сущность изобретения

Решение поставленной задачи достигается тем, что в аэроди- намическом сепараторе с дополнительной очисткой зернового ма- териала, содержащем бункер с вибролотком, установленный под ним генератор каскада воздушных струй, пневматически связанный с источником подачи воздуха под давлением и сепарационную ка- меру, под которой расположены сборники фракций, причём в нача- ле вибролотка между ним и выходом из бункера установлена скаль- ператорная гребёнка, консольные прутки которой имеют различную длину или жесткость, имеют концевой загиб, и снабжены у свобод- ных концов сборником крупных примесей, выполненным в виде од- но- или двухскатного виброканала, сообщенного со сборником пер- вой фракции, согласно предложению, с целью оперативного выклю- чения скальперации и установки оптимального угла уклона гребен- ки, последняя снабжена поворотным механизмом, выполненным, например, в виде трапеции, снабжённой фиксаторами выбранного положения.

Благодаря возможности изменения пространственного положе- ния скальператорной гребёнки по отношению к выходному отвер- стию из бункера, появляется техническая возможность учитывать степень загрязнённости исходного сырья, путём полного или ча- стичного выключения скальперации из процесса сепарации за счёт соответствующего поворота гребёнки, вплоть до её полного откло- нения от выходного отверстия из бункера в случае подачи уже очи- щенного зернового материала.

Благодаря наличию фиксатора, скальператорная гребёнка мо- жет оставаться под заданным углом любое время и выполнять своё функциональное назначение без изменения производительности во времени.

Благодаря выполнению поворотного механизма в виде трапе- ции, вся гребёнка, независимо от её ширины, поворачивается па- раллельно по всей своей плоскости, что создаёт одинаковые усло- вия прохождения через неё зернового материала по всей её площа- ди.

Таким образом, совокупность всех описанных существенных признаков, характеризующих заявленный аэродинамический сепа- ратор для сепарации зернового материала с дополнительной очист- кой, полученных благодаря внесенным конструктивным изменениям в скальператорную гребёнку, выполнив её технически поворотной позволяет достичь желаемого технического результата, выражаю- щегося в стабилизации производительности работы агрегата на максимальном уровне независимо от степени загрязнённости ис- ходного зернового материала.

Перечень фигур иллюстративных материалов

Дальнейшая сущность предложенного технического решения поясняется иллюстративным материалом, на которых изображено следующее:

Фигура 1 - вид сбоку на предложенный аэродинамический се- паратор с дополнительной очисткой зернового материала, продоль- ный разрез;

Фигура 2 - скальператорная гребёнка, вид в плане, в рабочем положении. Одинарными стрелками показано направление движе- ния воздуха в сепарационной камере, тройными стрелками - выход из сепаратора отсепарированного зернового материала, светлыми точками - зерновой материал, римскими цифрами обозначены сборники фракций;

Фигура 3 - скальператорная гребёнка, вид в плане, в нерабочем положении;

Фигура 4 - поперечный разрез предложенного аэродинамиче- ского сепаратора с двухскатным виброканалом;

Фигура 5 - то же самое, с односкатным виброканалом;

Фигура 6 - предложенный сепаратор с односкатным виброкана- лом, вид в плане.

Описание предпочтительного варианта изобретения

Предложенный аэродинамический сепаратор с дополнительной очисткой зернового материала содержит бункер 1 для загрузки зер- нового материала с вибролотком 2, установленный под ними гене- ратор 3 каскада воздушных потоков, связанный с источником 4 по- дачи воздуха под давлением, и сепарационную камеру 5. Под сепа- рационной камерой 5 расположены сборники фракций 6 (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX).

В начале вибролотка 2 между ним и выходом из бункера 1 уста- новлена скальператорная гребёнка 7. Под свободным консольным концом гребёнки 7 расположен сборник крупных примесей, выпол- ненный в виде двухскатного канала 8, сообщенного со сборником первой фракции 6 (I). В зависимости от конкретных условий эксплу- атации, размеров и производительности сепаратора, канал 8 может быть выполнен односкатным, а также он может быть направлен в отдельный бункер накопитель примесей (этот вариант сепаратора не показан). Скальператорная гребёнка 7 (см. фиг. 2) содержит набор кон- сольных прутков 9 которые имеют различную длину или жесткость, а также имеют концевой загиб 10. Гребёнка 7 установлена на трапе- ции 1 1 с возможностью поворота относительно оси 12. Угол уклона гребёнки 7 обеспечивается поворотом оси с помощью рукоятки 13, а выбранное положение фиксируется с помощью зажима 14.

Принцип работы предложенного аэродинамического сепаратора для сепарации с дополнительной очисткой зернового материала за- ключается в следующем.

Зерновой материал, подлежащий сепарированию, загружают в бункер 1 аэродинамического сепаратора, откуда он попадает на гребёнку 7. Благодаря тому, что гребёнка 7 находится над вибро- лотком 2 и связана с ним, последний, колеблясь сам, приводит гре- бенку 7 также в колебательное движение. При этом благодаря тому, что прутки 9 гребёнки 7 закреплены консольно (открытый контур), а также имеют разную длину или жёсткость, каждый из них колеблет- ся автономно со своей индивидуальной амплитудой и частотой ко- лебаний. Зерновой материал, проходя через колеблющуюся гребён- ку 7, расслаивается и его частицы (зёрна), за исключением крупных примесей, попадают на вибролоток 2, откуда гравитационно подаёт- ся в сепарирующую камеру 5. Крупные примеси остаются на прутках 9 гребёнки 7 и, благодаря её наклону (в соответствии с наклоном вибролотка 2) перемещаются к консольному краю гребёнки 7, откуда попадают на двухскатный канал 8, по которому самостоятельно (скат) попадают в сборник первой фракции 6 (I) или в отдельный бункер-накопитель (не показан) по соответствующим каналам 15.

Если зерновой материал поступает в бункер 1 уже очищенным, гребёнку 7 поднимают вверх с помощью рукоятки 13 и фиксируют в этом положении с помощью зажима 14 (см. фиг. 3). Зерновой материал, попадающий в сепарационную камеру 5, под воздействием каскада воздушных струй, выходящих из генера- тора 3, разделяется на отдельные фракции воздушными потоками, которые попадают в соответствующие для них сборники фракций 6

(II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX).

Таким образом, предложенная в данном техническом решении непрерывная очистка зернового материала независимо от степени его загрязнённости без снижения производительности работы аэро- динамического сепаратора, приводит к получению качественно но- вого технического результата, в сравнении с известными аналогами, выражающемуся в стабилизации максимальной производительно- сти и оперативном введении или исключении процесса скальпера- ции исходного сырья.

Существенное отличие предложенного аэродинамического се- паратора для сепарации зернового материала с дополнительной очисткой, от ранее известных подобных технических решений, за- ключается в возможности включения в процесс сепарации по мере необходимости процесса скальперации за счёт введения в поток ис- ходного сырья гребёнки и её фиксации в данном положении про- стым зажимом. Указанная отличительная особенность обеспечива- ется выполнение гребёнки поворотной без её демонтажа и разме- щением на трапеции. Ни один из известных аэродинамических се- параторов не могут одновременно обладать перечисленными свой- ствами, поскольку, либо содержат громоздкие очистители, установ- ленные над бункером (например, см. патенты UA79394, UA79394), что приводит к значительному возрастанию размеров сепараторов, либо очистители расположены непосредственно в сепарационной камере, нарушая процесс аэродинамического разделения смеси на отдельные фракции, поскольку становятся препятствием на пути воздушных потоков с заданными параметрами (например, см. па- тенты RU2401704, SU1176976), либо вообще не обеспечивают очистку сепарируемого материала от крупных примесей из-за отсут- ствия в их конструкциях очищающих приспособлений, что позволяет их считать не способными обеспечить получение конечного продук- та требуемого техническими условиями качества.

Предложенное техническое решение проверено на практике и реализовано в конструкциях серийно изготавливаемого номенкла- турного ряда аэродинамических сепараторов серии САД (Сепаратор Аэродинамический), выпускаемых ООО «НПП «Аэромех».

Технические преимущества изобретения

К техническим преимуществам предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, можно отнести следующее:

- обеспечение максимальной производительности сепаратора независимо от степени загрязнения исходного сырья за счёт того, что скальператорная гребёнка вводится в действие по мере необхо- димости;

- стабилизация качества очистки за счёт того, что гребёнка установлена на трапеции, способной поворачиваться относительно оси крепления;

- возможность оперативного изменения угла установки гребёнки за счёт наличия зажима.

Экономический эффект от внедрения предложенного техниче- ского решения, по сравнению с использованием прототипа, получа- ют за счёт повышения качества готового продукта и повышение производительности работы аэродинамического сепаратора неза- висимо от степени загрязнённости исходного сырья.