Насіннєочисна машина

Реферат: Насіннєочисна машина включає вертикальний обертовий ротор, утворений ступінчато закріпленими на його каркасі сепаруючими секціями з направляючими руху насіння і встановлений за допомогою підшипників на ексцентриковому валу, котрий обертається, пристрій для подачі насіннєвої суміші та виводу виділених фракцій, повітряну систему, приводи для обертання ротора і колових коливань у горизонтальній площині та кожух. Направляючі руху насіння виконані у вигляді горизонтально розташованих криволінійних рифлень повітропроникної поверхні, кожна з яких має у нормальному перерізі вертикальною площиною форму клина, оберненого вершиною до осі обертання. Кут між твірною верхньої грані якого і вертикаллю гострий. Висота та кут між твірною верхньої грані і вертикаллю зменшується, а довжина збільшується при відділенні від місця подачі насіння на секцію. UA 98264 U (54) НАСІННЄОЧИСНА МАШИНА UA 98264 U UA 98264 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машин для розділення насіннєвих сумішей по густині частинок. Відомі пневматичні сортувальні столи для розділення насіннєвих сумішей по густині частинок (Трубилин Е.И., Федоренко Н.С., Тлишев А.И., Механизация послеуборочной обработки зерна и семян. – Краснодар, 2009. - С. 51-56). Головним недоліком пневматичних сортувальних столів є низька питома продуктивність їх сепаруючої поверхні - деки. Як прототип прийнято насіннєочисну машину (А.с. № 471128 СССР, МПК, В 07 В 1/26), яка включає вертикальний обертаючийся ротор, утворений ступінчато закріпленими на його каркасі сепаруючими секціями з встановленими на їх внутрішній поверхні криволінійними ділильними планками та встановлений за допомогою підшипників на ексцентриковому валу, котрий обертається, пристрій для подачі насіннєвої суміші та виводу із машини виділених фракцій, повітряну систему, приводи і кожух. Так як розділення суміші по густині у даній машині виконується під дією відцентрових сил інерції обертального руху частинок, процес сепарації значно інтенсифікується, що забезпечує високу питому продуктивність сепаруючої поверхні. Недоліком даної машини є конструкція, в якій твірні сепаруючої поверхні розташовуються вертикально, тому при зустрічі з встановленими перпендикулярно поверхні криволінійними пластинами шар насіннєвої суміші, який рухається зверху вниз, випробовує прямий удар, що призводить до перемішування нижніх і верхніх часток шару. В результаті погіршується якість розділення суміші по густині частинок і знижується ефективність роботи такої машини. Задачею корисної моделі є насіннєочисна машина, в якій шляхом зміни форми направляючих руху насіння підвищується якість розділення насіннєвої суміші по густині частинок. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що насіннєочисна машина, яка включає вертикальний обертовий ротор, утворений ступінчато закріпленими на його каркасі сепаруючими секціями з направляючими руху насіння і встановлений за допомогою підшипників на ексцентриковому валу, котрий обертається, пристрій для подачі насіннєвої суміші та виводу виділених фракцій, повітряну систему, приводи для обертання ротора і колових коливань у горизонтальній площині та кожух, відповідно до корисної моделі, направляючі руху насіння виконані у вигляді горизонтально розташованих криволінійних рифлень повітропроникної поверхні, кожна з яких має у нормальному перерізі вертикальною площиною форму клина, оберненого вершиною до осі обертання, кут між твірною верхньої грані якого і вертикаллю гострий, при цьому висота та кут між твірною верхньої грані і вертикаллю зменшується, а довжина збільшується при відділенні від місця подачі насіння на секцію. Завдяки такому виконанню у нормальному перерізі вертикальною площиною направляючі руху мають форму клина оберненого до осі обертання, кут між верхньою гранню якого і вертикаллю гострий, тому вертикальна складова швидкості руху нижніх частинок шару по поверхні верхньої грані зменшується і вони за рахунок коливань поверхні зсуваються у горизонтальному напряму вздовж рифлень у сторону зменшення радіуса обертання поверхні. При русі згори до низу за рахунок плавного переходу шару через верхні грані направляючих руху частинки не випробовують ударного впливу об поверхню. Коливальний рух і дія повітряного потоку сприяють інтенсивному псевдозрідженню шару насіннєвої суміші. При цьому верхні частинки псевдозрідженого шару рухаються у вертикальному напрямку більш інтенсивно, одночасно зміщуючись у сторону зменшення радіуса обертання поверхні. Зменшення висоти рифлень та кута між твірною їх верхньої грані та вертикаллю, а також збільшення довжини рифлень при віддаленні від місця подачі насіннєвої суміші на секцію сприяють стабілізації процесу сепарації у зв'язку зі зменшенням товщини шару. У результаті досягається збільшення чіткості розділення частинок з різною густиною вздовж розвантажувальної кромки сепаруючої поверхні, що поліпшує якість розділення суміші на фракції. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями: фіг. 1 насіннєочисна пневмовіброцентрифуга (вертикальний розріз машини); фіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1; фіг. 3 внутрішня поверхня сепаруючої поверхні у розгорнутому вигляді і схема руху частинок суміші, що розділяється. Насіннєочисна машина (фіг. 1) складається з приймального зернопроводу 1, кожуха 2 і розташованого у ньому вертикального ротора З, утвореного ступінчато закріпленими на каркасі 4 сепаруючими секціями 5, встановленими за допомогою підшипників на ексцентрики 6 ексцентрикового вала 7. Кожух 2 має конічний ковпак 8 з патрубком 9 для під'єднання до аспіраційної повітряної системи. Циліндрична частина кожуха 2 кільцевими лабіринтами 10, 11 та 12 розділена на три 1 UA 98264 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ділянки: верхню 13, середню 14 та нижню 15. Верхня ділянка 13 має патрубок 16 для під'єднання до нагнітального вікна вентилятора (на фіг. 1 не показано). В середній ділянці 14 кожуха 2 виконані повітрозабірні вікна 17. В нижній ділянці 15 виконані доріжки 18 кільцевих транспортерів, над якими розміщені скребки 19, закріплені до нижньої частини сепаруючої секції 5 та вихідні лотки 20. Знизу кожух 2 закритий днищем 21. У каркасі 4 ротора 3 закріплений розподільник 22 насіннєвої суміші, вихідні вікна якого розташовані напроти найбільшого віддалення поверхні сепаруючої секції 5 в її верхній частині. Кожна секція 5 має направляючі рифлення 23, 24 виконані безпосередньо у повітропроникній сепаруючій поверхні і мають у нормальному перерізі вертикальною площиною форму клина, оберненого ребром до осі обертання, кут між верхньою гранню якого і вертикаллю гострий. При цьому рифлення 23, 24 виконані так, що висота і кут між твірними верхньої грані кожного з них та вертикаллю зменшується, а довжина збільшується при віддаленні від місця подачі суміші на секцію. Сепаруюча поверхня секції огороджена бортами 25 та 26 (фіг. 2). Борт 26 за допомогою неперфорованої поверхні 27 з'єднаний з лабіринтом 12. Повітропроникна поверхня секції 5 за допомогою лабіринтів 10, 11 та 12 розділена на дві частини. Повітря до одної з них підводиться через нагнітальний патрубок 16, а до іншої – через повітрозабірні вікна 17, що забезпечує диференційований підвід повітря до цих частин. На ексцентриковому валу 7 закріплений вантаж 28, який забезпечує зрівноваження сил інерції ротора 3, та шків 29 привода обертання. На неексцентричній нижній частині ексцентрикового вала 6, через підшипники, встановлений порожнистий вал 30 з закріпленим на ньому шківом 31 і зубчатим колесом 32. Зубчате колесо 32 знаходиться у зчепленні з шестірнею 33, котра з'єднана з каркасом 4 ротора 3. Зубчата передача захищена гнучким герметичним рукавом 34. Насіннєочисна машина працює наступним чином. Насіннєва суміш подається у прийомний зернопровід 1, звідки самопливом надходить у розподільник 22 і з його допомогою рівномірними потоками направляється на внутрішню поверхню сепаруючої секції 5 у вихідну зону (фіг. 3). Під дією відцентрових сил інерції обертального руху ротора 3 частинки насіннєвої суміші притискаються до поверхонь секцій і за рахунок радіально-колових коливань, ваги і тиску повітряного потоку переміщуються по певних траєкторіях 35. Продування шару суміші повітряним потоком знижує сили тертя між частинками суміші. У результаті впливу коливань і повітряного потоку шар насіння приводиться у псевдозріджений стан, при якому відбувається інтенсивне перерозподілення частинок по товщині шару в залежності від їх фізико-механічних властивостей. Якщо частинки попередньо вирівняні по розмірах та формі, то розподілення їх у такому шарі відбувається по густині. Частинки з більшою густиною переміщаються до поверхні, заглиблюючись у шар насіння і під дією інерційних сил рухаються вздовж направляючих рифлень 23, 24 у сторону зменшення радіуса обертання. Насіннєва суміш при цьому повинна покривати всю повітропроникну поверхню секції. Частинки з меншою густиною, спливаючи на поверхню шару, переміщуються над рифленнями 23, 24 по криволінійних траєкторіях у сторону збільшення радіуса обертання сепаруючої поверхні 5. У результаті частинки з різною густиною переміщуються по різних траєкторіях і розподіляються вздовж завантажувальної кромки сепаруючої секції 5 так, що на доріжки 18 нижнього кільцевого транспортера надходить насіння з найбільшою густиною (фракція III), у верхній – насіння з найменшою густиною (фракція І), а в середній сходить проміжна фракція насіння II. Фракції насіння скребками 19 вивантажуються за межі машини у лотки 20. У результаті роботи машини вихідна насіннєва суміш розділяється по густині на декілька фракцій. Для встановлення оптимального кінематичного режиму руху сепаруючої поверхні при розділенні насіння різних сільськогосподарських культур використовується два незалежних регульованих привода: обертання ротора, виконаного у вигляді шківа 31 та зубчатого колеса 32, закріплених на порожнистому валу 30, встановленому через підшипники на неексцентричну частину ексцентрикового вала 6, та шестірні 33, закріпленої на каркасі 4 ротора 3; обертання ексцентрикового вала 6 виконується за допомогою жорстко закріпленого на цьому валу шківа 29. Розділення повітропроникною поверхнею сепаруючих секцій 5 виконано за допомогою лабіринтів 10, 11 та 12 на дві частини, одна з яких – верхня продувається нагнітальним повітряним потоком, який підводиться вентилятором через патрубок 16, а інша - всмоктуючим повітряним потоком, створеним аспіраційною системою, під'єднаною до патрубка 9, забезпечує диференційоване підведення повітря до частин поверхні з різною товщиною шару сепарованої 2 UA 98264 U 5 10 суміші: до верхньої частини, де товщина шару більша, – більш інтенсивний повітряний потік, а до нижньої – менш інтенсивний повітряний потік, що покращує якість розділення. Так як направляючі рифлення 23, 24 кожної сепаруючої секції 5 мають у нормальному перерізі вертикальною площиною форму клина, оберненого ребром до осі обертання, кут між верхньою гранню котрого і вертикаллю гострий – то це забезпечує зниження вертикальної складової швидкості шарів, що лежать нижче. Направлення їх вздовж рифлення в сторону зменшення радіуса обертання поверхні, а верхніх частинок шару – в сторону збільшення радіуса обертання поверхні сприяє розпушенню шару та руху нижніх і верхніх частинок у різних напрямках без перемішування. Зменшення висоти рифлення і кута між твірною верхньої грані і вертикаллю, а також збільшення довжини рифлення при віддалені від місця подачі суміші на секцію сприяє плавному зменшенню товщини шару у зв'язку з розширенням фронту його руху, що покращує якість розділення насіння на фракції. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Насіннєочисна машина, яка включає вертикальний обертовий ротор, утворений ступінчато закріпленими на його каркасі сепаруючими секціями з направляючими руху насіння і встановлений за допомогою підшипників на ексцентриковому валу, котрий обертається, пристрій для подачі насіннєвої суміші та виводу виділених фракцій, повітряну систему, приводи для обертання ротора і колових коливань у горизонтальній площині та кожух, яка відрізняється тим, що направляючі руху насіння виконані у вигляді горизонтально розташованих криволінійних рифлень повітропроникної поверхні, кожна з яких має у нормальному перерізі вертикальною площиною форму клина, оберненого вершиною до осі обертання, кут між твірною верхньої грані якого і вертикаллю гострий, при цьому висота та кут між твірною верхньої грані і вертикаллю зменшується, а довжина збільшується при відділенні від місця подачі насіння на секцію. 3 UA 98264 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4