Сепаратор дрібного вороху

Реферат: Сепаратор дрібного вороху включає раму, живильник, установлений на рамі привод з кривошипами, підвіски, верхній та нижній решітні стани, передні частини яких розташовані біля живильника та установлені шарнірно на кривошипах приводу, засіб створення повітряного потоку, що продуває решітні стани. Кривошипи приводу верхнього решітного стана розташовані в протифазі до кривошипів приводу нижнього решітного стана, а задні частини решітних станів установлені на рамі з можливістю коливальних рухів на підвісках. Між живильником та верхнім решітним станом установлено додаткове решето, передня частина якого з'єднана з кривошипами приводу нижнього решітного стана, а задня -установлена на рамі з можливістю коливальних рухів на підвісках. UA 97767 C2 (12) UA 97767 C2 UA 97767 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі сільськогосподарського машинобудування, зокрема до конструкцій сепараторів дрібного вороху зернозбиральних комбайнів. Дрібний ворох - це суміш вільного зерна та дрібних, в порівнянні із довжиною не подрібненої соломи, часток рослин. В дрібний ворох потрапляють від молотильного пристрою та соломотрясу також розбита солома, плівки суцвіть, луски, остюки, стулки бобів і таке інше, відірвані частки суцвіть, що включають зерно в колосках, бобах, стручках тощо. Сепарація дрібного вороху в зернозбиральних комбайнах здійснюється переважно шляхом просіювання крізь решета різних типів, провіювання або комбінацією цих дій на дрібний ворох. Відомі численні аналоги сепараторів дрібного вороху в молотарках зернозбиральних комбайнів (див. Алферов С.А. Воздушно-решетные очистки зерноуборочных комбайнов - М.: Агропромиздат, 1987. - С. 5-19. Серый Г.Ф. / Косилов Н.И., Ярмышев Ю.Н., Русанов А.И./ Зерноуборочные комбайны - М.: Агропромиздат, 1986. – С. 17-126). Вони порівняно прості за конструкцією, універсальні з точки зору сепарації дрібного вороху на збиранні різних зернових та подібних їм культур. Із чисельних аналогів можна розглянути, як типову, повітряно-решітну очистку(сепаратор дрібного вороху) комбайна «Дон-1500» (Песков Ю.А./Мещеряков И.К., Ярмышев Ю.Н.,. Распопов А.Р и др./ Зерноуборочные комбайны «Дон», учебники и учебные пособия для подготовки с.х. кадров - М.: Агропромиздат, 1986. - С.54-67), яка включає живильник, верхній та нижній решітні стани, механізм приводу очистки, вентилятор та інші її складові. Живильник шарнірно з'єднаний з верхнім решітним станом. Вихідний кінець живильника та передній кінець верхнього решітного стана утворюють каскад з зазором, який продувається вентилятором, для видалення легких домішок з дрібного вороху. Живильник, верхній та нижній решітний стани установлені на рамі сепаратора за допомогою підвісок та двоплечих важелів. Верхній решітний стан з живильником коливається в протифазі, відносно нижнього решітного стана під дією кривошипів з шатунами. Недоліком цього аналога є те, що рух його решітних станів, наближений до плоскопаралельного при якому створюються однакові по всій поверхні решета умови виділення зерна, хоча склад та структура дрібного вороху суттєво змінюється протягом руху його по довжині решіт. Такий режим роботи цього аналога не може забезпечувати однаково активну сепарацію дрібного вороху, який змінюється за складом та структурою, що негативно віддзеркалюється на якості роботи очистки, в тому числі на втратах зерна за очисткою. Крім того, рухомі складові очистки настільки незрівноважені, що від цього коливається рама очистки, тобто - корпус комбайна. Відомий також аналог для очистки зернового вороху в комбайні (а. с. №1186131 SU, МКИ А 01 F 12/44. Устройство для очистки зернового вороха в комбайне; заявлено 12.04 83, опубл. 23.10.1985. Бюл. №39). Він включає верхній решітний стан, вхідний кінець якого зв'язаний з нижнім решітним станом за допомогою двоплечого важеля, закріпленого на рамі, привод з кривошипом, та засіб для створення повітряного потоку, що продуває решета знизу догори, причому кривошип з'єднаний з вихідним кінцем верхнього решітного стана. Недоліком цього аналога є те ,що в зонах вхідних кінців верхнього та нижнього решітних станів , де зосереджена найбільша кількість зерна та інших складових дрібного вороху, недостатньо активна сепаруюча дія решітних станів та повітряного потоку на складові дрібного вороху. Недоліком цього аналога є й те, що нижній решітний стан має менш активний режим для просіювання зерна, бо кінематика точок плоскопаралельного руху решета незмінна за її довжиною. Це погіршує якість сепарації дрібного вороху, бо відсутня суттєва підкидаюча сила передніх кінців верхнього та нижнього решітних станів. Підкидаюча сила утворена тільки на кінці верхнього решітного стана, де навпаки вона шкідлива, бо сприяє викиданню з нього зерна, що складає втрати його в вивільненому стані та в недомолочених колосках. За найближчий аналог прийнято винахід (див. заявка на винахід а 2010 07977 від 25.06.2010р.), в якому сепаратор дрібного вороху, що включає раму, живильник, установлений на рамі привод з кривошипами, підвіски, верхній та нижній решітні стани, передні частини яких розташовані біля живильника та установлені шарнірно на кривошипах приводу, причому кривошипи приводу верхнього решітного стана розташовані в протифазі до кривошипів приводу нижнього решітного стана, а задні частини решітних станів установлені на рамі з можливістю коливальних рухів на підвісках, засіб створення повітряного потоку, що продуває решітні стани. Найближчий аналог, як показала його експериментальна перевірка, забезпечує більш активний процес виділення зерна з урахуванням зміни складу та структури дрібного вороха при його русі уздовж обох решітних станів. 1 UA 97767 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Недоліком прототипу є суттєвий дисбаланс в системі приводу верхнього і нижнього решітних станів у зв'язку з суттєвою різницею їх мас. Цей недолік можна було б усунути додатковою масою у вигляді баласту. Однак, доцільніше це зробити шляхом введення в конструкцію очистки додаткового елемента конструкції, зокрема додаткового решета, яке покращувало б не тільки динамічну збалансованість руху решітних станів, але й покращувало б якість роботи сепаратора дрібного вороху. Отже, задачею винаходу є створення більш досконалого сепаратора дрібного вороху, в якому шляхом введення додаткового елемента конструкції та нових його зв'язків з відомими елементами досягається покращення якості роботи сепаратора та зрівноваженості його решітних станів, що рухаються в протифазі. Задача вирішується створенням сепаратора дрібного вороху, що включає раму, живильник, установлений на рамі привод з кривошипами, підвіски, верхній та нижній решітні стани, передні частини яких розташовані біля живильника та установлені шарнірно на кривошипах приводу, причому кривошипи приводу верхнього решітного стана розташовані в протифазі до кривошипів приводу нижнього решітного стана, а задні частини решітних станів установлені на рамі з можливістю коливальних рухів на підвісках, засіб створення повітряного потоку, що продуває решітні стани, відрізняється тим, що між живильником та верхнім решітним станом установлено додаткове решето, передня частина якого з'єднана з кривошипами приводу нижнього решітного стана, а задня - установлена на рамі з можливістю коливальних рухів на підвісках. Крім того, сепаратор дрібного вороху відрізняється тим, що передня частина додаткового решета розташована нижче відносно живильника, утворюючи каскад з зазором відносно живильника, та з можливостями продування зазору повітряним потоком і попадання дрібного вороху з живильника на додаткове решето. Крім того сепаратор дрібного вороху відрізняється ще й тим, що передня частина додаткового решета з'єднана з кривошипами приводу нижнього решітного стана за допомогою кронштейнів, які шарнірно з'єднані з додатковим решетом та жорстко з'єднані з нижнім решітним станом. За рахунок введення додаткового решета утворюється на шляху руху дрібного вороху два каскади з зазорами, які продуваються потоком повітря від засобу його створення. Це сприяє більш активному відвіюванню легких часток дрібного вороху та просіюванню зерна крізь решета, наслідком чого зменшаться втрати зерна та його засміченість. Винахід також дає можливість покращити умови для зрівноваження решітних станів. Введення додаткового решета збільшить продуктивність верхньої частини решітного стана та покращить роботу всього сепаратора. Приклад виконання сепаратора дрібного вороху до молотарки зернозбирального комбайна зображено на кресленнях (фіг. 1-7). На фіг. 1 показано конструктивно-технологічну схему сепаратора дрібного вороху (повздовжній переріз). На фіг.2 показано схему сепаратора дрібного вороху (вигляд зверху). На фіг.3 показана схема приводу решітних станів. На фіг.4 показана схема кривошипів приводу решітних станів. На фіг.5 наведена конструктивна схема шарнірного з'єднання кривошипів з верхнім та нижнім решітним станами. На фіг.6 конструктивна схема фрагмента підшипникового шарніра кривошипів. На фіг.7 - вид А фіг.5. Сепаратор дрібного вороху включає раму 1. На рамі встановлено живильник 2. Нижче живильника 2 знаходиться передня частина додаткового решета 3. Задні частини додаткового решета 3, верхнього 4 та нижнього 5 решітних станів установлені на рамі 1 з можливістю коливальних рухів відповідно на підвісках 6 , 7 і 8. Привод 9 додаткового решета 3, верхнього 4 та нижнього 5 решітних станів являє собою вал, установлений на рамі на двох підшипникових опорах 10, що включає елементи жорсткої фіксації кривошипів 11 та 12, наприклад шпоночні, і елементи 13 механізму передачі до приводу 9 крутного моменту. Під нижнім решітним станом 5 встановлена жорстко з'єднана з ним скатна дошка 14. Сепаратор дрібного вороху включає також гвинтові транспортери 15 і 16, призначені відповідно для транспортування колосків з невимолоченим зерном та очищеного зерна. Засіб створення повітряного потоку, виконаний як вентилятор 17, встановлено на рамі 1 з можливістю нагнітання повітря під додаткове решето 3, верхній 4 та нижній 5 решітні стани. Передні частини додаткового решета 3, верхнього 4 та нижнього 5 решітних станів (фіг. 1, фіг.2, фіг.6) розташовані біля живильника 2 і установлені шарнірно за допомогою шарнірів 18 на кривошипах відповідно 11 і 12 приводу 9, причому (фіг.4), кривошип 11 приводу верхнього решітного стана 4 розташований в протифазі до кривошипа 12 привода нижнього решітного стана 5. На кривошипі 12 привода нижнього решітного стана 4 закріплено кронштейн 19, який 2 UA 97767 C2 5 10 15 20 25 30 35 шарнірно з'єднаний з додатковим решетом 3 за допомогою шарніра 18 та жорстко з'єднаний з нижнім решітним станом. Складові сепаратора дрібного вороху (фіг. 1) змонтовано на рамі зернозбирального комбайна або на окремій його рамі, якщо він виконаний для сепарації дрібного вороху в стаціонарних умовах, де його використовують як окрему машину технологічної лінії стаціонарного комплексу для обробки дрібного вороху. Сепаратор дрібного вороху працює наступним чином. Дрібний ворох транспортується живильником 2 до додаткового решета 3 і решітних станів 4 та 5, вивантажується на додаткове решето 3 і далі на верхній решітний стан 4. Дія додаткового решета 3 і верхнього решітного стана 4 та повітря на дрібний ворох поділяє його на фракції: збіжжя(очищеного зерна), зерна в колосках та незернової частини. Вільне зерно просівається крізь решета верхнього 4 та нижнього 5 решітних станів і попадає до зернового гвинтового транспортера 16 (фіг.). Колоски з невимолоченим зерном проходять крізь додаткове решето, решето верхнього решітного стана, сходять з нижнього решітного стана 5 і потрапляють до колосового транспортера 15. Привод 9 обертає кривошипи 11 і 12 та передає колоподібний рух переднім частинам решітних станів 4 та 5 і додаткового решета 3. Колоподібний рух передніх точок решітних станів 4 і 5 та додаткового решета 3 змінюється з наближенням до їх задніх частин, перетворюючись в дугоподібні рухи. При цьому вертикальна складова швидкостей та прискорень точок робочої поверхні решітних станів зменшується при наближенні до задніх частин решітних станів. У зв'язку з цим, за певної частоти обертання кривошипів, складові дрібного вороху підкидаються вверх та розпушуються в передній частині решіт. Це покращує умови для розділення складових дрібного вороху під дією повітря від вентилятора 17 та додаткового решета 3 і решітних станів 4 і 5. Точки задньої частини решітних станів з траєкторіями, наближеними до дугоподібних рухів, мають меншу вертикальну складову швидкості та прискорення руху. Це сприяє ковзанню колосків з недомолоченим зерном, збільшує імовірність проникнення їх крізь верхнє решето та надходження до колосового транспортера 15, який подає їх на повторний вимолот зерна. Складові дрібного вороху, що не пройшли крізь верхній решітний стан 4, видаляються з сепаратора дрібного вороху під транспортуючою дією повітря та коливального руху верхнього решітного стана. Через те, що ворох інтенсивно розшаровується на додатковому решеті 3 та верхньому решітному стані 4, зерно більш активно виділяється і надходить до зернового гвинтового транспортера 16. Крім того, вага додаткового решета 3 сприяє кращій збалансованості решітних станів. Сепаратор дрібного вороху виготовлено відповідно винаходу та перевірено на вітчизняному комбайні КЗС-9-1 «Славутич» з позитивними результатами. Отже є ґрунтовні підстави вважати, що винахід суттєво перевищує технічний рівень як аналогів, так і прототипу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Сепаратор дрібного вороху, що включає раму, живильник, установлений на рамі привод з кривошипами, підвіски, верхній та нижній решітні стани, передні частини яких розташовані біля живильника та установлені шарнірно на кривошипах приводу, причому кривошипи приводу верхнього решітного стана розташовані в протифазі до кривошипів приводу нижнього решітного стана, а задні частини решітних станів установлені на рамі з можливістю коливальних рухів на підвісках, засіб створення повітряного потоку, що продуває решітні стани, який відрізняється тим, що між живильником та верхнім решітним станом установлено додаткове решето, передня частина якого з'єднана з кривошипами приводу нижнього решітного стана, а задня установлена на рамі з можливістю коливальних рухів на підвісках. 2. Сепаратор дрібного вороху за п. 1, який відрізняється тим, що передня частина додаткового решета розташована нижче живильника, утворюючи каскад з зазором відносно живильника, та з можливістю продування зазору повітряним потоком і попадання дрібного вороху з живильника на додаткове решето. 3. Сепаратор дрібного вороху за пп.1, 2, який відрізняється тим, що передня частина додаткового решета з'єднана з кривошипами приводу нижнього решітного стана за допомогою кронштейнів, які шарнірно з'єднані з додатковим решетом та жорстко з'єднані з нижнім решітним станом. 3 UA 97767 C2 4 UA 97767 C2 5 UA 97767 C2 6 UA 97767 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 7