Пристрій для сепарації суміші сипучих матеріалів

Реферат: Пристрій для сепарації суміші сипучих матеріалів включає корпус, на якому встановлено завантажувальний пристрій з накопичувальним бункером, камеру сепарації, розташовану під накопичувальним бункером, збірники фракцій, повітронагнітальний пристрій з камерою статичного тиску і пристроєм формування повітряного потоку в камері сепарації. На корпусі перед накопичувальним бункером завантажувального пристрою розташовано скальператор з приймальним бункером. Камера сепарації оснащена розділовими секторами, виконаними у вигляді вертикальних перегородок та розташованими під виходом з накопичувального бункера завантажувального пристрою. Повітронагнітальний пристрій з камерою статичного тиску розташовано в нижній частині пристрою. Пристрій формування повітряного потоку в камері сепарації виконано у вигляді повітропроводу, що з'єднує камеру статичного тиску і камеру сепарації, в якому на виході з камери статичного тиску розташовані регульовані вертикальні напрямні, а на вході в камеру сепарації розташовані горизонтальні напрямні. UA 104717 U (12) UA 104717 U UA 104717 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сільськогосподарської техніки і може бути використана для очищення і сортування зернових колоскових, круп'яних, зернобобових, технічних та олійних культур при післязбиральній обробці зернового матеріалу. Відомий пристрій для сепарації суміші сипучих матеріалів [1], що включає корпус, на якому встановлено завантажувальний пристрій, камеру сепарації з пристроєм для збору фракцій, повітронагнітальний пристрій. Корпус виконаний герметичним, повітряний вихід з сепаратора суміщений з повітряним входом пристрою, що нагнітає. Кожен вихід пристрою для збору відкаліброваних частинок оснащений шлюзовим затвором. Пристрій формування повітряного потоку в камері сепарації виконано у вигляді хонейкомба. Прохідний переріз хонейкомба складається з безлічі каналів, створених гофрованими пластинами або смугами, які зібрані в пакет необхідного прохідного перерізу. Проходячи через цей пристрій повітряні потоки стабілізуються і утворюють струменевий потік з рівномірним полем швидкості, який впливає в камері сепарації на потік суміші частинок. Частинки рівномірно надходять у струменевий потік, захоплюються їм і залежно від маси і форми отримують різну траєкторію польоту в аеродинамічному просторі. Залежно від довжини траєкторії польоту, частки приземляються в різні збірники фракцій. Найбільш легкі частки несуться потоком повітря за межі збірок. Цей пристрій може бути використано тільки для сепарації насіння для посіву, коли необхідно зробити відбір найважчих і повновагих і не пошкоджених насіння. Однак даний пристрій не забезпечує якісне очищення зернової суміші від великих фракцій, що надходять після збиральної техніки. Крім того, даний пристрій має такі недоліки, як низька продуктивність, що обумовлено необхідністю дотримання герметичності системи, наявністю малого прохідного перерізу хонейкомба, що створює значний опір повітряному потоку та призводить до перевитрати енергії та збільшення часу обробки зерна. Відомо пристрій для сепарації суміші сипучих матеріалів [2], що включає корпус, завантажувальний пристрій з вібролотками, камеру сепарації, повітронагнітальний пристрій з пристроєм формування повітряного потоку в камері сепарації, і пристроєм для додаткового очищення суміші, що складається з двосхилої збірної дротяної гребінки, консольні кінці гілок робочих органів якої вільно спираються на обертові вали. Встановлена гребінка над лотками збірок фракцій суміші. Двосхила дротяна гребінка має регульований кут нахилу і регульований, за допомогою дистанційних шайб, зазор, що дозволило додатково очищати подавану суміш від великих домішок. Зерновий матеріал завантажується в бункер і за допомогою вібролотків гравітаційно подається в камеру сепарації. Повітронагнітальний пристрій формує повітряний потік і направляє його в камеру сепарації під гострим кутом до вертикалі. Зерновий матеріал під впливом каскаду повітряних струменів розділяється на фракції, які потрапляють через дротяну гребінку в збірники фракцій. Великі фракції затримуються гребінкою і переміщаються за кордон збірок фракцій. Однак, даний пристрій має недоліки, обумовлені тим, що сформований потік під одним кутом і з однаковою швидкістю входить в сепараційну камеру, тим самим створюючи в ній зони завихрення, що тягне за собою небажане перемішування частинок сепарованого матеріалу. Крім того, пристрій очищення на основі дротяної гребінки малоефективний і не гарантує повного очищення, так як довгі і тонкі предмети можуть проникати через зазори гребінки, а також при значних забрудненнях може різко знизитися продуктивність і якість сепарації. Найбільш близьким до технічного рішення що заявляється, є пристрій [3] сепарації суміші сипучих матеріалів який включає корпус, на якому встановлено завантажувальний пристрій з напрямним елементом, камеру сепарації з відбійниками і збірками фракцій з регульованим входом, повітронагнітальний пристрій з камерою статичного тиску і пристрій формування повітряного потоку в камері сепарації. При цьому електродвигун з крильчаткою, камера статичного тиску і пристрій формування повітряного потоку встановлені послідовно, а завантажувальний пристрій додатково оснащено напрямним елементом з непрямою стороною з боку камери сепарації. Зерновий матеріал завантажується в бункер і за допомогою направляючого елемента розподіляється по ширині і гравітаційно подається в камеру сепарації. Повітронагнітальний пристрій формує повітряний потік, який проходить через випрямляючий пристрій і потрапляє в камеру статичного тиску. Вихровий рух потоку повітря стабілізується і потік проходячи через напрямні пластини направляється під гострим кутом до вертикалі в камеру сепарації. Під впливом плоских струменів спрямованого повітряного потоку відбувається поділ зернового матеріалу на фракції залежно від маси, форми і розміру часток. Більш легкі фракції і пил виноситься повітряним потоком через бічний отвір у верхній частині камери сепарації. 1 UA 104717 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Однак даний пристрій має недоліки, обумовлені високою ймовірністю попадання крупних домішок з приймального бункера в камеру сепарації, що буде призводити до нестабільності процесу сепарації частинок, перемішуванню їх і як наслідок погіршення якості відсепарованого матеріалу. В основу корисної моделі поставлена задача створення такого пристрою сепарації суміші сипучих матеріалів, в якому шляхом удосконалення конструкції досягається підвищення ефективності сепарування сипучих матеріалів, якості готового продукту при зменшенні габаритних розмірів установки. Поставлена задача вирішується тим, що в відомому пристрої сепарації суміші сипучих матеріалів, що включає корпус, на якому встановлено завантажувальний пристрій з накопичувальним бункером, камеру сепарації, розташовану під накопичувальним бункером, збірники фракцій, повітронагнітальний пристрій з камерою статичного тиску і пристроєм формування повітряного потоку в камері сепарації, згідно з корисною моделлю, на корпусі перед накопичувальним бункером завантажувального пристрою розташовано скальператор з приймальним бункером, а камера сепарації оснащена розділовими секторами, виконаними у вигляді вертикальних перегородок та розташованими під виходом з накопичувального бункера завантажувального пристрою, при цьому повітронагнітальний пристрій з камерою статичного тиску розташовано в нижній частині корпусу, пристрій формування повітряного потоку в камері сепарації виконано у вигляді повітропроводу, що з'єднує камеру статичного тиску і камеру сепарації, в якому на виході з камери статичного тиску розташовані регульовані вертикальні напрямні, а на вході в камеру сепарації розташовані горизонтальні напрямні. При цьому як скальператор використано скальператор барабанного типу. До того ж накопичувальний бункер виконаний з напрямним елементом у вигляді щілиноподібного каналу, розташованого на виході. Крім того, вертикальні напрямні і горизонтальні напрямні повітропроводу виконані у вигляді жалюзі. Розміщення скальператора з приймальним бункером на корпусі перед завантажувальним пристроєм дозволяє проводити додаткове очищення суміші від великих фракцій і здійснювати обробку матеріалу прямо з-під збиральної техніки, що сприяє підвищенню якості очищення. Наявність в камері сепарації розділових секторів, виконаних у вигляді вертикальних перегородок, і розташованих під виходом з накопичувального бункера завантажувального пристрою, дозволяє створити більш сприятливі умови для сепарації, так як вони розділяють потік суміші по ширині і перешкоджають перемішуванню різних фракцій при впливі на них повітряним потоком. Розташування повітронагнітального пристрою з камерою статичного тиску в нижній частині корпусу дозволяє знизити габаритні розміри, а саме ширину всієї установки, що покращує її транспортування. Виконання пристрою формування повітряного потоку в камері сепарації у вигляді повітропроводу, що з'єднує камеру статичного тиску і камеру сепарації, в якому на виході з камери статичного тиску розташовані регульовані вертикальні напрямні, а на вході в камеру сепарації розташовані горизонтальні напрямні, дозволяє вирівняти потік повітря, що нагнітається, усунути завихрення повітря після крильчатки нагнітаючого пристрою і сформувати ламінарний повітряний потік у вигляді плоских віялових струменів для подачі в сепараційну камеру. В результаті цього забезпечується більш ефективна сепарація сипучої суміші. Застосування скальператора барабанного типу, дозволило спростити процес попередньої обробки суміші і погодити швидкість обробки суміші скальператора і камери сепарації. Виконання накопичувального бункера з напрямним елементом у вигляді щілиноподібного каналу, розташованого на виході, дозволило рівномірно розподіляти суміш на вході в камеру сепарації. Виконання вертикальних напрямних і горизонтальних направляючих повітропроводу у вигляді жалюзі дозволяє проводити настройку формування повітряного потоку в залежності від виду і сипучої суміші. Суть корисної моделі пояснюється на кресленні, на якій представлена схема пристрою сепарації суміші сипучих матеріалів. Пристрій сепарації суміші сипучих матеріалів містить корпус (1) з накопичувальним бункером завантажувального пристрою (2), над яким встановлено барабанний скальператор (3) з приймальним бункером (4), камеру сепарації (5), збірники фракцій (6), розділові сектора (7), виконані у вигляді вертикальних перегородок, та розташованими під виходом з накопичувального бункера завантажувального пристрою (2), повітронагнітальний пристрій (8) з камерою статичного тиску (9), які розташовані в нижній частині корпусу. 2 UA 104717 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Пристрій формування повітряного потоку в камері сепарації (5) виконано у вигляді повітропроводу, що з'єднує камеру статичного тиску (9) і камеру сепарації (5). При цьому в повітроводі на виході з камери статичного тиску (9) розташовані регульовані вертикальні напрямні (10), а на вході в камеру сепарації (5) розташовані горизонтальні напрямні (11), які виконані у вигляді жалюзі. Накопичувальний бункер (2) виконаний з напрямним елементом у вигляді щілиноподібного каналу (12), розташованого на виході. Пристрій сепарації суміші сипучих матеріалів працює таким чином. Зернову суміш, яка надходить з поля, поміщають в приймальний бункер (4), з якого через подавач (не показано), суміш надходить у барабанний скальператор (3), де відбувається відділення великих фракцій від зерна. Великі фракції, наприклад колосся, камені та інші домішки, виводяться із зони обробки, а відібране зерно надходить в накопичувальний бункер завантажувального пристрою (2) і через розподільний щілиноподібний канал (12) потрапляє в камеру сепарації (5). З торцевого боку в камеру сепарації (5) надходить направлений повітряний потік, який створюється вентилятором повітронагнітального пристрою (8), розташованого в нижній частині корпусу (1). Повітряний потік від вентилятора повітронагнітального пристрою (8) надходить в камеру статичного тиску (9) для вирівнювання потоку повітря, що нагнітається, та усунення завихрень повітря після крильчатки вентилятора повітронагнітального пристрою (8). Після камери статичного тиску (9) повітряний потік надходить у повітропровід через регульовані жалюзі вертикальних напрямних (10), які змінюють напрямок потоку і стабілізують його. Далі повітряний потік надходить на горизонтальні напрямні (11), встановлені на вході в камеру сепарації (5), які формують потік у вигляді плоских віялових струменів для подачі в камеру сепарації (5). Повітряний потік входить перпендикулярно потоку падаючого з накопичувального бункера (2) сипучого матеріалу, і розбиває його. Далі під впливом плоских струменів спрямованого повітряного потоку відбувається поділ потоку матеріалу на фракції залежно від маси, питомої ваги, форми і розміру часток. Відокремлені більш важкі фракції потрапляють в зону спокою і далі опускаються у відповідні збірники фракцій (6), більш легкі фракції і пил виноситься через верхню частину камери сепарації (5). Відібрані фракції виводяться із зони сепарації і складуються. Даний пристрій в залежності від налаштування може бути використано для очищення і сортування зернових колоскових, круп'яних, зернобобових, технічних та олійних культур при післязбиральній обробці зернового матеріалу і забезпечує якісне очищення суміші сипучих матеріалів. Запропоноване технічне рішення дозволяє підвищити ефективність сепарування суміші сипучих матеріалів і поліпшити якість готового продукту, що забезпечується за рахунок додаткового попереднього очищення матеріалу та оптимізації аеродинамічного впливу на матеріал, а також зменшити габаритні розміри для зручності транспортування установки. Таким чином, даний пристрій дозволяє підвищити ефективність сепарування суміші сипучих матеріалів, і забезпечити зручність в експлуатації. Джерела інформації: 1. Патент України UA 36999, МПК B07B4 / 02 (2008.01), пуб.10.11.2008. 2. Патент України UA 87489 U, МПК B07B4 / 02, A01F 12/44 (2006.01), пуб. 10.02.2014. 3. Патент України UA 74087 U, МПК B07B13 / 00 (2012/01), пуб.10.10.2012. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 60 1. Пристрій для сепарації суміші сипучих матеріалів, що включає корпус, на якому встановлено завантажувальний пристрій з накопичувальним бункером, камеру сепарації, розташовану під накопичувальним бункером, збірники фракцій, повітронагнітальний пристрій з камерою статичного тиску і пристроєм формування повітряного потоку в камері сепарації, який відрізняється тим, що на корпусі перед накопичувальним бункером завантажувального пристрою розташовано скальператор з приймальним бункером, камера сепарації оснащена розділовими секторами, виконаними у вигляді вертикальних перегородок та розташованими під виходом з накопичувального бункера завантажувального пристрою, а повітронагнітальний пристрій з камерою статичного тиску розташовано в нижній частині пристрою, при цьому пристрій формування повітряного потоку в камері сепарації виконано у вигляді повітропроводу, що з'єднує камеру статичного тиску і камеру сепарації, в якому на виході з камери статичного тиску розташовані регульовані вертикальні напрямні, а на вході в камеру сепарації розташовані горизонтальні напрямні. 2. Пристрій для сепарації суміші сипучих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що як скальператор використано скальператор барабанного типу. 3 UA 104717 U 5 3. Пристрій сепарації для суміші сипучих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що накопичувальний бункер виконаний з напрямним елементом у вигляді щілиноподібного каналу, розташованого на виході. 4. Пристрій для сепарації суміші сипучих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що вертикальні напрямні і горизонтальні напрямні повітропроводу виконані у вигляді жалюзі. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4