Пристрій для очищення зернового матеріалу

Реферат: Пристрій для очищення зернових матеріалів містить бункер для завантаження суміші зернового матеріалу, під яким розташована похила решітка з можливістю здійснювати гармонічні коливання за допомогою вібратора, над якою розташований ланцюгово-скребковий транспортер зі скребками та під якою розташована скатна дошка. Скребки транспортера мають несуцільний робочий торець або кожний другий скребок піднесений над поверхнею решітки. UA 79394 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ЗЕРНОВОГО МАТЕРІАЛУ UA 79394 U UA 79394 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для очищення сипучих зернових матеріалів та може бути використана, переважно, у сільському господарстві для очищення насіння злакових, трав'янистих та інших культур, на селекційних станціях, у фермерських господарствах, у мукомельному і комбікормовому виробництві, у агропромислових комплексах для обробки зерна та насіння. З рівня техніки відомий пристрій для очищення зерна, який містить приймальний бункер, під яким розташована похила решітка з можливістю регулювання кута її нахилу. Біля нижнього торця решітки розташований жолоб для збирання крупних домішок, а під решіткою розташована скатна дошка для збирання очищеного зерна. Над нижніми торцями решітки та скатної дошки розташовані всмоктувальні трубопроводи для видалення пилу та дрібної фракції домішок [див. пат. Росії № 2073410 з класів А01F 12/44, В07В 9/00, опублікований 20.02.1997 року]. Основним недоліком відомого пристрою для очищення зернового матеріалу є невдосконаленість його конструкції, яка полягає у наступному. По-перше, в його конструкції відсутній будь-який засіб для примусового прискорення пересування зернового матеріалу по похилій решітці, а, по-друге, в його конструкції непередбачено очищення "забитих" зернинами та домішками комірок решітки. Вказані недоліки частково усунені у пристрої для очищення зернового матеріалу, який виконаний у вигляді приймального бункеру, розташованого над верхнім краєм похилої криволінійної увігнутої решітки, яка кінематично пов'язана з кривошипно-шатунним механізмом її коливання, та набору щіток, розташованих під решіткою [див. пат. України № 13887 з класу В07В 1/00, опублікований 17.04.2006 року в Бюл. № 4]. Цьому технічному рішенню притаманно, принаймні, два суттєвих конструктивних недоліків, а саме. Невдала конфігурація, зокрема, увігнутість решітки природно примушує зерновий матеріал збиратися (скупчуватися) у її центрі товстим шаром, що уповільнює процес очищення, хоча б з того приводу, що більша частина робочої поверхні решітки зовсім не приймає участі у очищенні оскільки вона опиняється вільною від зернового матеріалу, що, в свою чергу, знижує коефіцієнт корисного використання робочої площини решітки. Найбільш близьким за своєю суттю та ефектом, що досягається, і який приймається за прототип, є пристрій для очищення зернових матеріалів, який містить бункер для завантаження суміші зернового матеріалу, під яким розташована похила решітка з можливістю здійснювати гармонічні коливання за допомогою вібратора, над якою розташований ланцюгово-скребковий транспортер зі скребками, та під якою розташована скатна дошка. Саме скребки ланцюговоскребкового транспортера і формують валки з зернового матеріалу та пересувають їх по поверхні решітки [див. пат. Росії № 2229787 з класів A01F 12/44, В07В 1/28, опублікований 10.06.2004 року]. Основним недоліком відомого пристрою для очищення зернового матеріалу є занадто низька продуктивність очищення зерна від домішок, що обумовлено невдосконаленістю конструкції пристрою, який здійснює таке очищення, а саме: безпосереднім контактом конструктивно суцільних скребків, що формують та пересувають валки, з поверхнею решітки. Під час переміщення скребка поздовж решітки, він повністю пересуває валок зернової маси та домішки, залишаючи після себе чисту решітку. Отже, зерно повинно встигнути просипатися через решітку на відстані до другого скребка. Оскільки зерновий матеріал біля скребка скупчений у валок, то для повного просочення через комірки, його або повинно бути небагато, або відстань між сусідніми скребками повинна бути досить великою. У першому випадку надглядається низька виробнича потужність, у другому - значне зростання розмірів, зокрема, довжини решітки, що призводить до зростання ваги конструкції та споживання енергії пристроєм. Другим, не менш суттєвим недоліком відомого технічного рішення є низький коефіцієнт корисного використання площі решітки, знов же ж з тієї причини - контакту суцільногоскребка з поверхнею решітки. В цьому випадку решітка поза скребком опиняється вільною, а тому і не приймає участі у очищенні зерна - його там просто немає. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення продуктивності та якості очищення зернового матеріалу шляхом збільшення корисного використання площі решітки за рахунок принципової зміни конструкції чи просторової орієнтації скребків ланцюгово-скребкового транспортера. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для очищення зернових матеріалів, який містить бункер для завантаження суміші зернового матеріалу, під яким розташована похила решітка з можливістю здійснювати гармонічні коливання за допомогою вібратора, над якою розташований ланцюгово-скребковий транспортер зі скребками та під якою розташована скатна дошка, згідно з корисною моделлю, скребки транспортера мають несуцільний робочий торець 1 UA 79394 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 або кожний другий скребок піднесений над поверхнею решітки. Скребки транспортера з несуцільним робочим торцем мають вирізи типу "ластівчин хвіст", причому вирізи суміжних скребків розташовані у шаховому порядку, а також вирізи типу "ластівчин хвіст" своїми розтрубами спрямовані доверху, а розмір пропусків між суміжними вирізами більше за мінімальний розмір "ластівчиного хвоста". Скребки можуть бути виконані у вигляді пучків щіток, розташованих на деякій відстані один від одного. Кожний скребок, суміжний з піднесеним скребком, може бути виконаний у вигляді щіткового очисника решітки та контактує з нею. Завдяки наявності вирізів у скребках спеціальної зазначеної конфігурації, з'являється можливість перерозподіляти (розсовувати нижній шар) зерновий матеріал, що рухається попереду валків, примушуючи його, по краях суцільних ділянок скребків, пересуватися у напрямі (майже перпендикулярному руханню скребків) до вирізів, через які він потрапляє поза скребки, заповнюючи вільну частину решітки за суцільними ділянками скребків (при цьому автоматично зростає коефіцієнт використання площі робочої поверхні решітки), та саме так, розподіляти зерновий матеріал у нижній частині валка за більшою площею решітки, а тому він встигатиме повністю просочитися через комірки на відрізку до подальшого скребка, що призводить до зростання швидкості очищення зерна. Такого ж самого ефекту (розсування нижньої частини валка) можна досягти, якщо скребок розташувати на деякій відстані від поверхні решітки. Частина зернового матеріалу буде залишатися нерухомо під скребком, заповнюючи вільний простір решітки за ним. Причому послідовний скребок, що спирається на поверхню решітки, буде змітати (пересувати) з неї домішки, а виконання скребків у вигляді щіток лише покращують їхні функціональні можливості. Отже, сукупність суттєвих ознак запропонованого технічного рішення стосовно зміни конструкції скребків або їх просторової орієнтації, зокрема виконання їх робочої поверхні переривчастою, або відокремлення від поверхні решітки, разом забезпечують досягнення технічного результату, сформульованого у постановці задачі. Подальша суть запропонованого технічного рішення пояснюється ілюстративним матеріалом, на якому зображене наступне: фіг. 1 - схема запропонованого пристрою для очищення сипучої суміші зернового матеріалу з несуцільними скребками, вигляд збоку; фіг. 2 скребки ланцюгово-скребкового транспортера запропонованої конструкції з вирізами типу "ластівчин хвіст". Стрілками показано напрями пересування зернового матеріалу при руханні скребків; фіг. 3 - скребок ланцюгово-скребкового транспортера запропонованої конструкції з вирізами типу "ластівчин хвіст" у вигляді пучків щіток; фіг. 4 - схема запропонованого пристрою для очищення зернового матеріалу з піднесеними скребками, вигляд збоку; фіг. 5 - схема можливого агрегатування запропонованого пристрою з сепаратором аеродинамічним типу "САД" для розділення зернового матеріалу на фракції, вигляд збоку. Запропонований пристрій для очищення зернового матеріалу містить бункер 1 для завантаження суміші зернового матеріалу 2. Під бункером 1 розташована похила решітка 3 з можливістю здійснювати вібраційні коливання за допомогою вібратора 4 будь-якої відомої конструкції. Над решіткою 3 розташований ланцюгово-скребковий транспортер 5 зі скребками 6, що пересувають зерновий матеріал 2 поздовж решітки 3. Скребки 6 транспортера мають вирізи 7 типу "ластівчин хвіст", причому вирізи 7 суміжних скребків 6 розташовані у шаховому порядку. Вирізи 7 типу "ластівчин хвіст" своїми розтрубами спрямовані доверху, а розмір пропусків між суміжними вирізами 7 більше за мінімальний розмір "ластівчиного хвоста". Вирізи 7 у скребках 6 можуть мати будь-яку конфігурацію, проте вирізи 7 типу "ластівчин хвіст" виявилися, як довели експерименти, найбільш вдалими. При кінці решітки 3 розташований жолоб 8 для збирання домішок 9, вилучених із зернового матеріалу 2. Під решіткою 3, розташована скатна дошка 10 для збирання очищеного зернового матеріалу 2 у жолоб 11, звідки він потрапляє у загальний збірник (не показаний через загальновідомість). Для отримання того ж самого ефекту, скребок може бути виконаний у вигляді набору пучків щіток 12. Пропуски (простори) поміж пучками 12 виконують функцію вирізів 7 типу "ластівчин хвіст". У іншому варіанті виконання того ж самого пристрою для очищення зернового матеріалу, для досягнення такого ж ефекту (збільшення контактної поверхні валків), суцільні скребки 6 ланцюгово-скребкового транспортера 5 розташовані на деякій відстані а (приблизно 2-4 мм) від поверхні решітки 3. Між спільними скребками 6 до ланцюгово-скребкового транспортера 5 розташовані суцільні щітки 12, що виконують функцію очисника решітки 3. Запропонований пристрій для очищення зернового матеріалу працює на такий спосіб. Зерновий матеріал 2, що підлягає очищенню, завантажують у бункер 1, звідки він гравітаційно потрапляє у зону очищення на вібруючу решітку 3. Скребки 6 ланцюговоскребкового транспортера 5, що обертається, захоплюють порцію зернового матеріалу 2 та примусово пересувають його валками поздовж решітки 3. Завдяки наявності вирізів 7 у скребках 2 UA 79394 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6 спеціальної конфігурації, з'являється можливість перерозподіляти зерновий матеріал 2, що рухається попереду валків, примушуючи його, по краях суцільних ділянок скребків 6, пересуватися у напрямі (майже перпендикулярно напряму рухання скребків 6) до вирізів 7, через які він потрапляє поза скребки 6, заповнюючи вільну частину решітки 3 за суцільними ділянками скребків 7, та саме так, зупиняючи рух, збільшувати контактну площу валку зернового матеріалу 2 за більшою площею решітки 3, а тому він встигатиме повністю просочитися через комірки на відрізку до подальшого скребка 6, тобто зростає швидкість очищення зерна. При цьому крупні домішки 9 пересуваються скребком 6 до краю решітки 3. Всі домішки 9, що залишилися на решітці 3, пересуваються до жолобу 8, де й збираються. Зерновий матеріал 2, що пройшов крізь решітку 3, потрапляє на скатну дошку 10, а з неї - у жолоб 11, звідки подається на інші технологічні позиції зберігання чи подальшої обробки, наприклад, сепарування. Якщо пристрій виконано з піднесеними скребками 6 та з щітками 12, відбувається те ж саме: Завдяки наявності зазору між поверхнею решітки 3 та кінцем скребка 6, зерновий матеріал 2 розподіляється тонким шаром по всій поверхні решітки 3, що сприяє більш швидкому його просоченню крізь комірки (отвори) решітки 3. При цьому крупні домішки пересуваються самим скребком 6, а довгасті домішки переорієнтуються ним у горизонтальне положення та проходять під скребком 6. Всі домішки, що залишилися на решітці 3, та за допомогою рухомих скребківщіток 12 пересуваються до жолоба 8, де й збираються. Запропонований пристрій може агрегатуватися з будь-яким технологічним обладнанням для подальшої переробки зернового матеріалу, наприклад, з сепараторами аеродинамічними 13 для розділення сипучої суміші на окремі фракції (див. фіг. 5). Суттєва відмінність запропонованих пристрою для очищення зернового матеріалу, від інших відомих рішень у даній галузі знань, полягає у принциповій зміні умов пересування зернового матеріалу по решітці завдяки принципової зміни конструкції скребків із суцільних на гребінчасті (або піднесені), що дозволяє припиняти рух контактної з решіткою частині зернового матеріалу, та саме так збільшити час перебування на решітки поза скребком для повного просочення через комірки. Вказані відмінності, у сукупності, забезпечують високу якість процесу очищення з одночасним підвищенням його продуктивності без збільшення його розмірів та потужності. Жоден із відомих пристроїв для очищення зернового матеріалу взагалі не може одночасно мати всі перераховані властивості, оскільки технологічно та конструктивно не в змозі примусово змінювати напрям рухання зернового матеріалу по решітці. Запропонований пристрій для очищення від домішок зернового матеріалу не містить у своєму складі жодних конструктивних елементів, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвиткунауки і техніки, зокрема, при очищенні сипучих суміші від домішок, а отже вважається таким, що відповідає критерію "промислова придатність". У відомих джерелах науково-технічної та іншої інформації не виявлено жодного пристрою для очищення зернового матеріалу із вказаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, тому запропоноване технічне рішення вважається таким, що відповідає критерію "новизна". Порівняльний аналіз запропонованого технічного рішення, з відомим по прототипу, показав, що забезпечення можливості проходження частини зернового матеріалу крізь скребки через переривчастість їх конструкції або піднесення суцільних скребків та заміни суміжних скребків на щіткові, приводить до появи нових технічних переваг, зокрема таких: - підвищення продуктивності процесу очищення за рахунок зміни напряму пересування частини зернового матеріалу за більшою площею решітного стану; - розширення функціональних властивостей скребків за рахунок виконання в них вирізів типу "ластівчин хвіст"; - розширення функціональних властивостей пристрою за рахунок піднесення частини скребків над поверхнею решітки; - більш ефективне використання решітки за рахунок заповнення її поза скребками; - підвищення якості попереднього очищення зернового матеріалу через повне їх вилучення із суміші через заміну частки скребків на щітки. Економічний ефект від впровадження запропонованого технічного рішення у сільськогосподарські комплекси обробки зернового матеріалу, у порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок збільшення швидкості виходу якісного продукту. Після опису запропонованого пристрою для очищення зернового матеріалу фахівцям у даній галузі знань повинно бути наочним, що все вищеописане є лише ілюстративним, а не обмежувальним, будучи представленим даним прикладом. Численні можливі модифікації пристрою можуть змінюватися залежно від характеристик засмічення та виду вихідного сипучого зернового матеріалу, сфери застосування і бажаних об'ємів виробництва, та, 3 UA 79394 U 5 10 зрозуміло, знаходяться в межах об'єму одного із звичайних і природних підходів в даній області знань і розглядаються такими, що знаходяться в межах об'єму запропонованого технічного рішення. Квінтесенцією запропонованого технічного рішення є те, що в процесі очищення зерновий матеріал примусово розподіляють по всій поверхні решітки тонким шаром шляхом зупинення його поздовжнього руху, що максимально покращує умови його просочення крізь комірки, що дозволяє суттєво підвищити інтенсивність очищення з підвищенням швидкості без залучення будь-яких додаткових ресурсів енергії, і саме ця обставина дозволила надбати запропонованому пристрою вищеперераховані й інші переваги. Використання лише окремих конструктивних особливостей скребків, природно, обмежує спектр переваг, перерахованих вище, і не може вважатися новими технічними рішеннями в даній області знань, оскільки інше, подібні описаному пристрою, вже не вимагатиме будь-якого творчого підходу від конструкторів і інженерів, і не може вважатися результатами їх творчої діяльності або новими об'єктами інтелектуальної власності, відповідними до захисту охоронними документами. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Пристрій для очищення зернових матеріалів, який містить бункер для завантаження суміші зернового матеріалу, під яким розташована похила решітка з можливістю здійснювати гармонічні коливання за допомогою вібратора, над якою розташований ланцюгово-скребковий транспортер зі скребками та під якою розташована скатна дошка, який відрізняється тим, що скребки транспортера мають несуцільний робочий торець або кожний другий скребок піднесений над поверхнею решітки. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що скребки транспортера з несуцільним робочим торцем мають вирізи типу "ластівчин хвіст", причому вирізи суміжних скребків розташовані у шаховому порядку, а також вирізи типу "ластівчин хвіст" своїми розтрубами спрямовані доверху, а розмір пропусків між суміжними вирізами більше за мінімальний розмір "ластівчиного хвоста". 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кожний скребок, суміжний з піднесеним скребком, виконаний у вигляді щіткового очисника решета та контактує з ним, причому щітковий очисник може бути виконаний у вигляді пучків щіток, розташованих на деякій відстані один від одного. 4 UA 79394 U 5 UA 79394 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 6