Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в пневмосепараторах и воздушных системах машин, предназначенных для очистки и сортирования зерна.The invention relates to agricultural machinery and can be used in pneumatic separators and air systems of machines designed for cleaning and sorting grain.
Известны пневмосепарирующие каналы (ПСК) клинового сечения: расширяющийся в направлении снизу вверх, т.е. диффузорный и сужающийся в направлении снизу вверх, т.е. конфузорный [1]. Недостатком данных каналов является низкая эффективность их функционирования. Так, в диффузорном ПСК зерновой ворох подается в нижнюю, самую узкую и самую зауженную часть канала, и его работа сводится к сепарированию в узких каналах. В конфузорных каналах воздушный поток более равномерен по глубине, чем в диффузорных, и более эффективно воздействует на частицы зерновой смеси. Однако в таких каналах скорость воздуха растет с увеличением высоты их сечения, и полноценные зерновки, имеющие неправильную форму и попадающие в канал наибольшим миделевым сечением, захватываются воздушным потоком, выносятся в зону больших скоростей и уносятся вместе с легкими примесями в отходы.Known pneumoseparating channels (UCS) of wedge section: expanding in the direction from the bottom up, i.e. diffuser and tapering in the direction from the bottom up, i.e. confuser [1]. The disadvantage of these channels is the low efficiency of their functioning. So, in a diffuser PSC, a grain pile is fed into the lower, narrowest and narrowed part of the channel, and its work is reduced to separation in narrow channels. In confusor channels, the air flow is more uniform in depth than in diffuser channels, and more effectively affects the particles of the grain mixture. However, in such channels, the air velocity increases with an increase in the height of their cross-section, and full grains, irregular in shape and falling into the channel with the greatest mid-section, are captured by the air flow, carried to the high-velocity zone and taken into the waste along with light impurities.
Известен ближайший аналог (прототип) заявленного изобретения, как наиболее близкий ему по совокупности существенных признаков. Данный аналог представляет собой ПСК прямоугольного сечения [1], имеющий загрузочное приспособление в одной из боковых стенок. Недостатком этого ПСК является низкая эффективность очистки из-за неравномерности скорости воздушного потока по глубине канала [2]. Задачей данного изобретения является повышение эффекта очистки зерна. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки путем снижения потерь полноценного зерна поступающего в отходы с легкими примесями, и повышение полноты выделения легких примесей. Упомянутая задача достигается тем, что ПСК прямоугольного сечения с загрузочным приспособлением, расположенным в одной из боковых стенок, имеет местное сужение со стороны стенки, противоположной загрузочному приспособлению. Местное сужение образует конфузорную и диффузорную зоны канала, при этом конфузорная зона располагается на уровне загрузочного приспособления. Получение технического результата изобретения обусловлено следующим. В конфузорной зоне ПСК имеет место более высокая по величине и равномерная по глубине канала скорость, чем в ПСК постоянного сечения. Такой поток эффективнее воздействует на зерновой материал, вводимый в конфузорную зону канала, и полнее выделяет легкие примеси. Незначительная часть полноценных зерен, выносимых воздушным потоком в конфузорной зоне вместе с легкими примесями, попадает далее в диффузорную зону, а затем в зону постоянного сечения канала. В диффузорной зоне происходит снижение скорости воздуха, и в зоне постоянного сечения она становится ниже, чем скорость в конфузорной зоне. Здесь происходит отделение легких примесей от полноценного зерна, вынесенного их конфузорной зоны. Так как в диффузорную зону и зону постоянного сечения канала выносится только небольшая часть полноценных зерен, концентрация смеси в воздушном потоке этих зон низкая, благодаря чему достигается ее высокоэффективное разделение на полноценные зерна и примеси.Known closest analogue (prototype) of the claimed invention, as the closest to him in the aggregate of essential features. This analogue is a rectangular cross section PSC [1] having a loading device in one of the side walls. The disadvantage of this UCS is the low cleaning efficiency due to the uneven speed of the air flow along the depth of the channel [2]. The objective of the invention is to increase the effect of grain cleaning. The technical result of the invention is to increase the cleaning efficiency by reducing the loss of full grain entering the waste with light impurities, and increasing the completeness of light impurities. The mentioned task is achieved in that the UCS of rectangular cross section with a loading device located in one of the side walls has a local narrowing on the side of the wall opposite the loading device. Local narrowing forms the confuser and diffuser zones of the channel, while the confuser zone is located at the level of the loading device. Obtaining the technical result of the invention is due to the following. In the confluent zone of UCS, a higher in magnitude and uniform in channel depth velocity occurs than in UCS of constant cross section. Such a flow more effectively affects the grain material introduced into the confuser zone of the channel, and more fully releases light impurities. An insignificant part of full-fledged grains carried by the air flow in the confuser zone along with light impurities goes further into the diffuser zone, and then into the zone of constant channel cross-section. In the diffuser zone, air velocity decreases, and in the constant section zone it becomes lower than the velocity in the confuser zone. Here there is a separation of light impurities from the full grain, taken out of their confusor zone. Since only a small part of high-grade grains is carried into the diffuser zone and the zone of constant channel cross-section, the concentration of the mixture in the air flow of these zones is low, which ensures its highly efficient separation into full grains and impurities.
На чертеже представлена схема предлагаемого ПСК. ПСК содержит внутреннюю 1 и наружную 2 стенки и загрузочные приспособления 3. Выполнение наружной стенки 2 в виде ломаной линии образует сужение 4 ПСК, а ПСК делится на нижнюю 5 и верхнюю 6 части (зоны) прямоугольного сечения и конфузорную 7 и диффузорную 8 части (зоны). Конфузорная часть 7 ПСК находится на уровне загрузочного приспособления 3.The drawing shows a diagram of the proposed UCS. UCS contains inner 1 and outer 2 walls and loading devices 3. The execution of the outer wall 2 in the form of a broken line forms a narrowing 4 UCS, and UCS is divided into lower 5 and upper 6 parts (zones) of rectangular cross section and confuser 7 and diffuser 8 parts (zones ) The confuser part 7 of the UCS is at the level of the loading device 3.
ПСК работает следующим образом. Исходная зерновая смесь загрузочным приспособлением 3 подается в конфузорную зону 7 канала, где восходящим воздушным потоком, имеющим высокую равномерность и повышенную скорость, из смеси эффективно выделяются легкие примеси и небольшая часть полноценных зерен. Основной поток очищенного от легких примесей материала под действием силы тяжести выводится через нижнее сечение канала за пределы ПСК. Выделенные из зерновой смеси частицы воздушным потоком поднимаются вверх и попадают в конфузорную зону 7 и далее в зону 8 постоянного сечения канала. В этих зонах скорость воздуха снижается по сравнению с его скоростью в конфузорной части, благодаря чему происходит отделение легких примесей от полноценных зерен. Легкие примеси выводятся воздушным потоком через верхнее сечение канала за пределы ПСК. Полноценные зерна отпускаются вниз и, приобретая в зонах 6 и 8 вертикальную составляющую скорости, направленную вниз, проходят через зону 7 и выводятся из ПСК через нижнее его сечение. Предлагаемое изобретение имеет повышенную эффективность очистки зернового материала по сравнению с прототипом. Повышение эффективности очистки обусловлено следующим. В конфузорной зоне 7 канала воздушный поток по сравнению с прототипом имеет высокую равномерность и повышенную скорость, благодаря чему растет полнота выделения легких примесей. Полноценные зерна, незначительная часть которых вынесена воздушным потоком вместе с легкими примесями, отделяются от легких примесей в зонах 6 и 8 при малой концентрации смеси в воздухе, благодаря чему идет более четкое разделение и снижаются по сравнению с прототипом потери полноценного зерна в отходы с легкими примесями.CPM works as follows. The initial grain mixture loading device 3 is fed into the confuser zone 7 of the channel, where the upward air flow having high uniformity and increased speed, light impurities and a small part of full grains are effectively separated from the mixture. The main stream of material purified from light impurities under the action of gravity is discharged through the lower section of the channel beyond the limits of the UCS. The particles separated from the grain mixture by air flow rise up and fall into the confuser zone 7 and then into the zone 8 of a constant section of the channel. In these zones, the air velocity decreases compared to its velocity in the confusor part, due to which light impurities are separated from the full grains. Light impurities are discharged by the air flow through the upper section of the channel beyond the limits of UCS. Full grains are released downward and, acquiring a vertical velocity component directed downward in zones 6 and 8, pass through zone 7 and are removed from the UCS through its lower section. The present invention has an increased efficiency of cleaning grain material in comparison with the prototype. The increase in cleaning efficiency is due to the following. In the confusion zone 7 of the channel, the air flow compared with the prototype has a high uniformity and increased speed, due to which the completeness of light impurities is increasing. Full grains, a small part of which are carried out by the air stream along with light impurities, are separated from light impurities in zones 6 and 8 at a low concentration of the mixture in the air, due to which there is a clearer separation and decrease compared to the prototype of the loss of full grain in waste with light impurities .
Источники информацииSources of information
1. Демский А.Б. Комплексные зерноперерабатывающие установки. М.: Колос. - 1978. - С.140-141.1. Demsky A.B. Complex grain processing plants. M .: Kolos. - 1978. - S.140-141.
2. Нелюбов А.И., Ветров Е.Ф. Пневмосепарирующие системы сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение. - 1977. - С.23-24.2. Nelyubov A.I., Vetrov E.F. Pneumatic separation systems of agricultural machines. M .: Engineering. - 1977. - S.23-24.