RU2048204C1

RU2048204C1 - Method and device for scouring grain

Info

Publication number: RU2048204C1
Application number: RU92010836A
Authority: RU
Inventors: Эмиль Болеславович Мыслинский; Александр Эмильевич Мыслинский
Original assignee: Эмиль Болеславович Мыслинский; Александр Эмильевич Мыслинский
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: agriculture mechanical engineering. SUBSTANCE: compressing and shearing forces created by two rotating surfaces effect on the grain. The surfaces are arranged one inside the other and oscillate in two mutually perpendicular planes. The direction of oscillation of the inner surface is opposite to the direction of oscillation of the outer surface. The frequency of oscillation of the inner surface in the vertical plane is greater than in the horizontal plane. The oscillation frequency of the outer surface is differ from or equal to the oscillation frequency of the inner surface. The device has two conical concaves provided with vibration exciters. The exciters are constructed as planet gears which are actuated by single shaft and symmetrical with respect to its center. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано предприятиями зерноперерабатывающей и комбикормовой промышленности, преимущественно арендными. The invention relates to vibration technology and can be used by enterprises of the grain processing and animal feed industry, mainly rental.

Способ выработки гречневого зерна по авт.св. СССР N 343405, кл. В 02 В 1/00 основан на многократном последовательном шелушении несортированного по размерам зерна. Шелушение осуществляется в рабочем зазоре между двумя вращающимися с различной окружной скоростью обрезиненными валками с последующими сортировками и крупоотделением. Очистка зерна осуществляется направленным давлением со сдвигом, при этом зона комбинированного воздействия валков на зерновку сравнительно недостаточная, что отражается на эффективности и производительности. The method of producing buckwheat grain according to ed. USSR N 343405, class 02 V 1/00 is based on multiple consecutive peeling of unsorted grain sizes. Peeling is carried out in the working gap between two rubber rolls rotating at different peripheral speeds, followed by sorting and coarse separation. Grain cleaning is carried out by directional pressure with a shift, while the zone of the combined effect of the rolls on the grain is relatively insufficient, which affects efficiency and productivity.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является машина для шелушения зерна (авт.св. СССР N 1472121, кл. В 02 В 3/00), имеющая станину, в которой размещены два вертикальных коаксиально расположенных с рифлями (наружный и внутренний) цилиндра, установленных на гибких подвесках, каждый из которых снабжен вибровозбудителем кругового колебания в горизонтальной плоскости. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a machine for peeling grain (ed. St. USSR N 1472121, CL 02 02 3/00), having a frame, which houses two vertical coaxially located with the grooves (outer and inner ) cylinders mounted on flexible suspensions, each of which is equipped with a circular vibration exciter in a horizontal plane.

Обработка зерна осуществляется в рифленой зоне под воздействием усилия сжатия и сдвига в плоскости. Grain processing is carried out in a corrugated zone under the influence of compression forces and shear in the plane.

Недостатком упомянутых способа и устройства является отсутствие двустороннего воздействия на зерно, а также недостаточное разрыхление по сравнению с истечением. Шелуха из трех лепестков свободно охватывает ядро и соединена с ним в одной точке. Зерна в рабочем пространстве не ориентируются точкой соединения к поверхности обжатия, сдвига и трения, рабочие органы имеют постоянную частоту колебания в плоскости или окружную скорость, что отражается на эффективности и производительности. The disadvantage of the aforementioned method and device is the lack of bilateral impact on the grain, as well as insufficient loosening compared to the expiration. The husk of three petals freely encompasses the core and is connected to it at one point. The grains in the working space are not oriented by the connection point to the surface of compression, shear and friction, the working bodies have a constant oscillation frequency in the plane or peripheral speed, which affects efficiency and productivity.

Целью изобретения является повышение эффективности и производительности шелушения зерна за счет двухстороннего воздействия и разрыхления в объеме, т.е. по трем осям пространственных координат. The aim of the invention is to increase the efficiency and productivity of grain peeling due to double-sided exposure and loosening in volume, i.e. along three axes of spatial coordinates.

Это достигается тем, что обеим поверхностям вращения сообщают колебания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, направления которых для внутренней поверхности противоположны направлениям колебаний наружной поверхности, при этом в вертикальной плоскости внутренней поверхности сообщают колебания с большей частотой, чем в горизонтальной, а наружной поверхности колебания, частота которых отличается или равна частоте колебаний внутренней поверхности, и тем, что деки выполнены коническими, а вибровозбудители представляют собой планетарные передачи, приводимые одним валом и симметричные относительно его центра. This is achieved by the fact that vibrations in two mutually perpendicular planes are reported to both surfaces of rotation, the directions of which for the inner surface are opposite to the directions of vibrations of the outer surface, while in the vertical plane of the inner surface, vibrations are reported with a greater frequency than in the horizontal, and the outer surface, vibrations, frequency which differs or is equal to the frequency of oscillations of the inner surface, and the fact that the decks are made conical, and the vibration exciters are a plan tare transmission driven by one shaft and symmetrical relative to its center.

При анализе известных решений не обнаружено признаков, сходных с аналогичными признаками предлагаемого изобретения. In the analysis of known solutions, no signs were found that are similar to similar features of the present invention.

Предлагаемый способ шелушения зерна и устройство для его осуществления позволяют повысить эффективность и производительность очистки по сравнению с известными решениями за счет того, что обеим поверхностям вращения сообщают колебания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, направления которых для внутренней поверхности противоположны направлениям колебаний наружной поверхности, при этом в вертикальной плоскости внутренней поверхности сообщают колебания с большей частотой, чем в горизонтальной, а наружной поверхности колебания, частота которых отличается или равна частоте колебаний внутренней поверхности, и тем, что деки выполнены коническими, а вибровозбудители представляют собой планетарные передачи, приводимые одним валом и симметричные относительно его центра. The proposed method of peeling grain and a device for its implementation can improve the efficiency and productivity of cleaning compared with the known solutions due to the fact that both surfaces of rotation report vibrations in two mutually perpendicular planes, the directions of which for the inner surface are opposite to the directions of vibrations of the outer surface, while vibrations with a greater frequency than in the horizontal plane, and I, whose frequency is different from or equal to the frequency of oscillations inner surface, and in that the decks are conical and exciters are planetary gears, one driven shaft and symmetrical relative to its center.

На фиг. 1 изображено устройство шелушения зерна; на фиг.2 и 3 разрезы в проекциях; на фиг. 4 разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 формы перемещения дек, условно обозначенных точками М и М₁; на фиг.6 принципиальная схема; на фиг. 7, 8, 9 и 10 то же самое.In FIG. 1 shows a device for peeling grain; in Fig.2 and 3 cuts in the projections; in FIG. 4 section aa in figure 3; figure 5 forms of movement of decks, conventionally indicated by points M and M ₁ ; figure 6 circuit diagram; in FIG. 7, 8, 9 and 10 are the same.

Устройство шелушения зерна состоит из рамы 1, двигателя 2, вариатора 3, корпуса 4 с двумя заслонками 5 и патрубками 6, фланца 7, установленного на пружинах 8 и сопряженного с помощью резьбы с декой 9, крышки 10 с загрузочными патрубками 11, вибровозбудителя 12, карданного вала 13, вибровозбудителя 14 с лотком 15 и деки 16. Между поверхностями дек 9 и 16 образовано технологическое пространство, характеризуемое величинами α,βγ и l. Рабочие поверхности дек покрыты эластичным материалом, например резиной. Величина α устанавливается поворотом деки 9 относительно фланца 7 и проверяется щупом через отверстия корпуса 4, закрытые заслонками 5. Низ деки выполнен с поддечником 17, т.к. эта часть наиболее нагружена. The grain peeling device consists of a frame 1, an engine 2, a variator 3, a housing 4 with two dampers 5 and nozzles 6, a flange 7 mounted on springs 8 and mated with a thread to deck 9, a cover 10 with loading nozzles 11, vibration exciter 12, the driveshaft 13, the exciter 14 with the tray 15 and the deck 16. Between the surfaces of the decks 9 and 16 formed a technological space characterized by the values of α, βγ and l. The working surfaces of the decks are covered with elastic material, such as rubber. The value of α is set by turning the deck 9 relative to the flange 7 and is checked with a probe through the openings of the housing 4, closed by the shutters 5. The bottom of the deck is made with a saucer 17, because this part is the most loaded.

Вибровозбудитель 12 состоит из корпуса 18, приводного вала 19, вала 20, планетарной зубчатой передачи 21, центрального колеса 22, которое скреплено с корпусом 18, а сателлит 23 размещен на валу 20 с дебалансами 24 и 25, один закреплен, а другой поворотный. The vibration exciter 12 consists of a housing 18, a drive shaft 19, a shaft 20, a planetary gear 21, a central wheel 22, which is fastened to the housing 18, and the satellite 23 is placed on the shaft 20 with unbalances 24 and 25, one is fixed, and the other is rotary.

Вибровозбудитель 14 состоит из корпуса 26, приводного вала 27, выполненного с дебалансом 29, планетарной передачи 30, состоящей из центрального колеса 31 и сателлита 32. Вибровозбудитель 14 установлен на пружинах 33. The vibration exciter 14 consists of a housing 26, a drive shaft 27, made with an unbalance 29, a planetary gear 30, consisting of a central wheel 31 and a satellite 32. The vibration exciter 14 is mounted on the springs 33.

Конструктивное отличие возбудителей 12 и 14, кроме указанных, состоит в том, что их планетарные передачи имеют различные передаточные числа, а у вибровозбудителей 12 и 34 одинаковые. У обеих пар вибровозбудителей сателлит сопрягается с соответствующим центральным колесом противо- положной стороной, т.е. они выполнены в зеркальном изображении. Это позволяет осуществить встречные колебания в вертикальной плоскости дек 9 и 16 при одинаковом направлении вращения их приводных валов. The structural difference between pathogens 12 and 14, in addition to those indicated, is that their planetary gears have different gear ratios, and the same for vibration exciters 12 and 34. In both pairs of vibration exciters, the satellite mates with the opposite central wheel, i.e. they are made in a mirror image. This allows counter vibrations in the vertical plane of decks 9 and 16 with the same direction of rotation of their drive shafts.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. The proposed method is as follows.

Центральные колеса 22 и 31 имеют число зубьев Z₁ и Z₂, а сателлиты 23 и 32 Z₃ и Z₄
Передаточные числа: вибровозбудителей 12 и 34
i₁=

вибровозбудителя 14
i₂=

Крутящий момент двигателя 2 через вариатор 3 передается приводному валу 27, карданному валу 13 и приводному валу 19 с угловой скоростью
ω

где n число оборотов валов 19, 27.The

central wheels

22 and 31 have the number of teeth Z ₁ and Z ₂ , and the satellites 23 and 32 Z ₃ and Z ₄
Gear ratios:

vibration exciters

12 and 34
i ₁ =

exciter 14
i ₂ =

The torque of the engine 2 through the variator 3 is transmitted to the drive shaft 27, the driveshaft 13 and the drive shaft 19 with an angular speed
ω

where n is the number of revolutions of the

shafts

19, 27.

Сателлиты 23 и 32, вращаясь относительно колес 22 и 31, вращают валы 20 и 28 в противоположных направлениях с угловыми скоростями
ω₁

; ω₂

где n₁ i₁n число оборотов дебалансов 24, 25;
n₂ i₂n число оборотов дебаланса 29.

Satellites

23 and 32, rotating relative to the

wheels

22 and 31, rotate the

shafts

20 and 28 in opposite directions with angular speeds
ω ₁

; ω ₂

where n ₁ i ₁ n the number of revolutions of

unbalances

24, 25;
n ₂ i ₂ n the number of revolutions of the unbalance 29.

В результате генерируются силы в горизонтальной и вертикальной плоскостях координат xOyz. As a result, forces are generated in the horizontal and vertical planes of the xOyz coordinates.

Вибровозбудителя 14 ± P₁ m ω²R; ± P₁ m ω $\binom{2}{1}$ R;
Вибровозбудителей 12 ∓ P¹ m₁ω²R₁; ∓ P $\binom{1}{1}$ m₁ω $\binom{2}{2}$ R₁;
34 ± P¹= m₁ ω²R₁; ± P $\binom{1}{1}$ m₁ ω $\binom{2}{2}$ R₁ где R, R₁ расстояния центра тяжести дебалансных масс до их осей вращения.Vibration exciter 14 ± P ₁ m ω ² R; ± P ₁ m ω $\binom{2}{1}$ R;
Vibration exciters 12 ∓ P ¹ m ₁ ω ² R ₁ ; ∓ P $\binom{1}{1}$ m ₁ ω $\binom{2}{2}$ R ₁ ;
34 ± P ¹ = m ₁ ω ² R ₁ ; ± P $\binom{1}{1}$ m ₁ ω $\binom{2}{2}$ R ₁ where R, R _{1 the} distance of the center of gravity of the unbalanced masses to their axes of rotation.

Поворотом дебаланса 25 относительно дебаланса 24 можно изменять величину R₁ и этим регулировать величины амплитуд колебаний.By turning the unbalance 25 relative to the unbalance 24, one can change the value of R ₁ and thereby control the magnitudes of the oscillation amplitudes.

Генерируемые силы каждого вибровозбудителя являются геометрическими составляющими суммарного вектора
±

=

+

;
∓

=

+

Вращение суммарных векторов Р_о и Р_о ¹ относительно центров координат xOyz и xOyz позволяет навстречу колебать в двух взаимно перпендикулярных плоскостях xOy, xOz и x, O, z на величины амплитуд
деки 16 х ±а; у ±b; z ±с;
деки 9 х₁= ∓а₁; у₁= ∓b₁; z ∓с₁.The generated forces of each vibration exciter are the geometric components of the total vector
±

=

+

;
∓

=

+

The rotation of the total vectors P _o and P _o ¹ relative to the coordinate centers xOyz and xOyz allows one to oscillate in two mutually perpendicular planes xOy, xOz and x, O, z by the amplitudes
decks 16 x ± a; y ± b; z ± s;
decks 9 x ₁ = ∓a ₁ ; y ₁ = ∓ b ₁ ; z ∓c ₁ .

В первом случае (фиг. 5) деки перемещаются с различной скоростью V и ускорением j по осям х, у, z, х₁ у₁ z
дека 16 V_x ±a ω₁; j_x ±a ω₁ ²;
дека 9 V

∓a₁ ω₂; j

∓a₁ ω₂ ².In the first case (Fig. 5), the decks move with different speeds V and acceleration j along the axes x, y, z, x ₁ y ₁ z
deck 16 V _x ± a ω ₁ ; j _x ± a ω ₁ ² ;
deck 9 V

∓a ₁ ω ₂ ; j

∓a ₁ ω ₂ ² .

Во втором случае (фиг.9) деки перемещаются с одинаковой скоростью V и ускорениямj по осям x, y, z, x₁, y₁, z, при условии равенства амплитуд, достигаемого величиной R₁.In the second case (Fig. 9), the decks move with the same speed V and accelerations j along the x, y, z, x ₁ , y ₁ , z axes, provided that the amplitudes reached by the value of R _{1 are} equal.

В результате таких воздействий деки колеблются одна навстречу другой относительно трех осей координат xOyz. Материальные точках М и М₁, вращаясь относительно xOyz, описывают пространственные формы траекторий, состоящих из переносных скоростей ω_e и ω_2е, относительно скоростей ω_1r и ω_2r и ускорений
а_е ±а ω_е ²; а_1r ±с ω_2r ²;
а_2е ∓a₁ ω_2е ²; а_2r ∓с ω_2r ², а также ускорений Кориолиса а_с 2 ω_е ω_1rR_o; а

2ω_2е ω_2rR₁₀, где R_o R₁₀ расстояния от центров координат О и О₁ до центра тяжести М и М₁
Все ускорения являются геометрическими составляющими абсолютного ускорения дек массами М и М₁, воздействующими на обрушаемое зерно
а а_1r + а_е + а_с;
-а а_2r + а_1е + а_с1.As a result of such actions, the decks oscillate one towards the other with respect to the three coordinate axes xOyz. The material points M and M ₁ , rotating relative to xOyz, describe the spatial forms of the trajectories consisting of the transport speeds ω _e and ω _2е , relative to the speeds ω _1r and ω _2r and accelerations
a _e ± a ω _e ² ; and _1r ± s ω _2r ² ;
and _2e ∓a ₁ ω _2e ² ; а _2r ∓с ω _2r ² , as well as Coriolis accelerations а _с 2 ω _е ω _1r R _o ; and

2ω _2e ω _2r R ₁₀ , where R _o R _{10 the} distance from the coordinate centers O and O ₁ to the center of gravity M and M ₁
All accelerations are geometrical components of the absolute acceleration of decks with masses M and M ₁ acting on the collapsed grain
a a _1r + a _e + a _s ;
-a a _2r + a _1e + a _c1 .

Зерно через патрубки 11 подается в устройство, где слой зерна, находящийся между колеблющимися поверхностями дек, подвергается интенсивному разрыхлению и последовательному шелушению по наиболее слабому направлению прочности лепестковой оболочки. Это повышает эффективность и производительность устройства. Очищенное зерно попадает на лоток 15 и выводится через патрубок 6 для сепарации. Grain through the nozzles 11 is fed into the device, where a layer of grain located between the oscillating surfaces of the decks is subjected to intensive loosening and sequential peeling in the weakest direction of strength of the petal shell. This improves the efficiency and productivity of the device. The cleaned grain enters the tray 15 and is discharged through the pipe 6 for separation.

Отличительной особенностью способа шелушения зерна и устройства для его осуществления является то, что обеим поверхностям вращения сообщают колебания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, направления которых для внутренней поверхности противоположны направлениям колебаний наружной поверхности, при этом в вертикальной плоскости внутренней поверхности сообщают колебания с большей частотой, чем в горизонтальной, а наружной поверхности колебания, частота которых отличается или равна частоте колебаний внутренней поверхности, и тем, что деки выполнены коническими, а вибровозбудители представляют собой планетарные передачи, приводимые одним валом и симметричные относительно его центра. A distinctive feature of the method of peeling the grain and the device for its implementation is that both surfaces of rotation are informed by vibrations in two mutually perpendicular planes, the directions of which for the inner surface are opposite to the directions of vibrations of the outer surface, while in the vertical plane of the inner surface, vibrations are reported with a greater frequency than in the horizontal and the outer surface, oscillations whose frequency is different or equal to the frequency of oscillations of the inner surface, and it that the decks are conical and exciters are planetary gears, one driven shaft and symmetrical relative to its center.

Использование способа шелушения зерна и устройства в хозяйствах обеспечивает повышение эффективности и производительности за счет двухсторонних многократных воздействий. При этом повышается универсальность использования устройства, возможность вышелушивания зерен гречихи, проса, риса, ячменя, гороха и пшеницы. Using the method of peeling grain and devices in farms provides an increase in efficiency and productivity due to double-sided repeated influences. This increases the versatility of using the device, the possibility of exfoliating grains of buckwheat, millet, rice, barley, peas and wheat.

Ожидаемый годовой экономический эффект от использования выход годного продукта до 80% The expected annual economic effect from the use of the yield of the product up to 80%

Claims

1. The method of peeling grain, including the impact on the grain of the forces of compression and shear by two surfaces of rotation, placed one on top of the other, giving them vibrations by unbalances, characterized in that both surfaces of rotation are informed by vibrations in two mutually perpendicular planes, whose directions for the inner surface are opposite to the directions vibrations of the outer surface, while in the vertical plane of the inner surface, vibrations are reported with a greater frequency than in the horizontal, and the outer surface of the vibrations , the frequencies are different from or equal to the frequency of oscillations inner surface.

2. A device for peeling grain, containing two decks in the form of surfaces of revolution, placed one on the other and equipped with vibration exciters with unbalances, characterized in that the decks are made conical, and the vibration exciters are planetary gears driven by one shaft and symmetrical about its center.