RU2237526C1

RU2237526C1 - Separator for bulk materials

Info

Publication number: RU2237526C1
Application number: RU2003117810A
Authority: RU
Inventors: С.С. Ямпилов (RU); С.С. Ямпилов; Ж.Б. Цыбенов (RU); Ж.Б. Цыбенов; А.Н. Зюлин (RU); А.Н. Зюлин; М.С. Гыпылов (RU); М.С. Гыпылов
Original assignee: Восточно-Сибирский государственный технологический университет
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2004-10-10

Abstract

FIELD: equipment for separation of bulk materials used in agriculture for cleaning of grain and grain processing products, in flour-milling industry, construction and chemical industry.

SUBSTANCE: separator has feeding hopper, branch pipes for discharge of separated fractions, and sieving devices defining central zigzag-shaped channel. Sieving devices are made in the form of combs composed of set of fingers. Continuous tilt boards are arranged above sieving devices and baffles are positioned under sieving devices. Additional sieving devices are arranged laterally of central zigzag-shaped channel for defining two side zigzag-shaped channels extending in parallel with central channel. Branch pipes for discharge of small-sized fraction to lateral side are positioned behind each baffle of central zigzag-shaped channel. Fingers of combs are positioned for rotation around their axes irrespective of angle of rotation of adjacent fingers.

EFFECT: increased efficiency in cleaning of different cereal crop grain and reduced vertical dimensions of separator.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области разделения сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке зерна и продуктов его переработки, мукомольно-крупяной, строительной и химической промышленности.The invention relates to the field of separation of bulk materials and can be used in agriculture for the purification of grain and products of its processing, flour and cereal, construction and chemical industries.

Известен классификатор сыпучих материалов, включающий корпус, установленные зигзагообразно в вертикальном канале просеивающие поверхности в виде консольно закрепленных пальцев, выполненных вогнутыми и установленные с перекрытием по вертикали, дефлекторы, загрузочные приспособления и патрубки вывода разделенных фракций [1]. Просеивающие устройства (гребенки) имеют вогнутую форму, а пальцы гребенки консольно закреплены с одной стороны, то есть имеют постоянный зазор.Known classifier of bulk materials, including a housing mounted on a zigzag vertical channel screening surfaces in the form of cantilevered fingers made concave and installed with vertical overlap, baffles, loading devices and outlet pipes of the separated fractions [1]. The screening devices (combs) are concave in shape, and the combs' fingers are cantilevered on one side, that is, they have a constant gap.

Данная конструкция гребенок не позволяет без их смены осуществлять очистку различных зерновых культур (пшеницы, ячменя, ржи, овса и др.). Также данная конструкция сепаратора не позволяет одновременно разделять сыпучий материал от мелкой и крупной фракции без увеличения высоты, что приводит к увеличению металлоемкости и высоты подъема сыпучего материала к загрузочному приспособлению.This design of the combs does not allow cleaning of various crops (wheat, barley, rye, oats, etc.) without changing them. Also, this design of the separator does not allow simultaneous separation of the bulk material from the fine and coarse fractions without increasing the height, which leads to an increase in the metal consumption and the lifting height of the bulk material to the loading device.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа сепаратор сыпучих материалов, включающий установленные зигзагообразно в вертикальном канале просеивающие устройства, выполненные в виде гребенок, представляющих собой набор пальцев, над которыми установлены отражатели в виде сплошных скатных досок, имеющие углубления треугольной формы, направленные вдоль направления движения материала, дефлекторы, загрузочное приспособление и патрубки вывода разделенных фракций [2].Closest to the technical nature of the claimed device is the selected as a prototype of the separator of bulk materials, including installed in a vertical zigzag screening device made in the form of combs, which are a set of fingers, above which are mounted reflectors in the form of continuous pitched boards having triangular recesses directed along the direction of movement of the material, baffles, loading device and branch pipes output separated fractions [2].

При использовании известного сепаратора сыпучих материалов для очистки различных зерновых культур (пшеницы, ячменя, ржи, овса и др.) приходится менять все гребенки на другие, так как пальцы гребенок, представляющие собой цилиндрические трубки, консольно закреплены, то есть имеется постоянный определенный зазор между пальцами гребенок. Частицы различных зерновых культур имеют различные геометрические размеры и формы. Например, при очистке пшеницы от мелкой и крупной фракции наиболее эффективно идет разделение при определенном зазоре между пальцами гребенок, овса при другом зазоре. Поэтому требуется быстро изменять зазор между пальцами гребенок при переходе на обработку от одной культуры на другую, что не позволяет делать данная конструкция гребенок без их смены.When using the known separator of bulk materials for cleaning various crops (wheat, barley, rye, oats, etc.), it is necessary to change all combs to others, since the combs' fingers, which are cylindrical tubes, are cantilevered, that is, there is a constant certain gap between fingers comb. Particles of various crops have different geometric sizes and shapes. For example, when cleaning wheat from small and large fractions, separation is most effective when a certain gap between the fingers of the combs, oats with a different gap. Therefore, it is necessary to quickly change the gap between the fingers of the combs when switching to processing from one culture to another, which does not allow this design of the combs to be made without changing them.

Кроме того, для разделения мелкой и крупной фракции одновременно приходится увеличивать высоту устройства, что приводит к увеличению металлоемкости и увеличению высоты подъема сыпучего материала к загрузочному приспособлению.In addition, to separate the fine and coarse fractions, it is simultaneously necessary to increase the height of the device, which leads to an increase in metal consumption and an increase in the height of the bulk material to the loading device.

Технический результат - увеличение эффективности очистки различных зерновых культур, уменьшение материалоемкости и уменьшение габаритов устройства по высоте.The technical result is an increase in the cleaning efficiency of various crops, a decrease in material consumption and a decrease in the dimensions of the device in height.

Сущность изобретения заключается в том, что в сепараторе сыпучих материалов, включающем установленные зигзагообразно в вертикальном канале просеивающие устройства, образующие центральный зигзагообразный канал, при этом просеивающие устройства выполнены в виде гребенок, представляющих собой набор пальцев, расположенные над ними сплошные скатные доски, под ними - дефлекторы, загрузочный бункер и патрубки вывода разделенных фракций, согласно изобретению по бокам центрального зигзагообразного канала установлены дополнительные просеивающие устройства, образующие два боковых зигзагообразных канала, параллельные центральному, после каждого дефлектора центрального зигзагообразного канала установлены патрубки для вывода мелкой фракции в боковую сторону, при этом пальцы гребенки установлены с возможностью поворота вокруг своей оси независимо от угла поворота соседних пальцев. Кроме того, технический результат достигается тем, что пальцы гребенок имеют эллипсоидное сечение и закреплены с помощью реек.The essence of the invention lies in the fact that in the separator of bulk materials, including sieving devices installed in a zigzag manner in a vertical channel, forming a central zigzag channel, the sieving devices are made in the form of combs, which are a set of fingers, solid pitched boards located above them, under them deflectors, loading hopper and branch pipes for outputting the separated fractions, according to the invention, additional screening is installed on the sides of the central zigzag channel Devices forming two lateral zigzag channels parallel to the central one; after each deflector of the central zigzag channel, nozzles are installed for outputting the fine fraction to the side, while the fingers of the comb are mounted to rotate around their axis regardless of the angle of rotation of adjacent fingers. In addition, the technical result is achieved by the fact that the fingers of the combs have an ellipsoidal section and are fixed with the help of rails.

Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает, что новым является установка по бокам центрального зигзагообразного канала дополнительных просеивающих устройств, образующих два боковых зигзагообразных канала, параллельные центральному, после каждого дефлектора центрального зигзагообразного канала установлены патрубки для вывода мелкой фракции в боковую сторону, при этом пальцы гребенки установлены с возможностью поворота вокруг своей оси независимо от угла поворота соседних пальцев. Кроме того, пальцы гребенок имеют эллипсоидное сечение и закреплены с помощью реек.Comparison of the claimed device with the prototype shows that it is new to install additional screening devices on the sides of the central zigzag channel forming two lateral zigzag channels parallel to the central, after each deflector of the central zigzag channel there are pipes for outputting the fine fraction to the side, while the fingers of the comb are installed with the possibility of rotation around its axis, regardless of the angle of rotation of adjacent fingers. In addition, the fingers of the combs have an ellipsoidal section and are fixed with the help of rails.

Установка по бокам центрального зигзагообразного канала дополнительных просеивающих устройств и патрубков для вывода мелкой фракции в боковую сторону позволяет одновременно разделять сыпучий материал от мелкой и крупной фракции без увеличения высоты конструкции. В аналогичных устройствах одновременное разделение сыпучего материала от мелкой и крупной фракции происходит за счет расположения дополнительных просеивающих устройств по вертикали, что приводит к увеличению высоты конструкции и металлоемкости. А в данном изобретении дополнительные просеивающие устройства образуют два боковых зигзагообразных канала, параллельные центральному каналу, без увеличения высоты конструкции. В центральном зигзагообразном канале происходит отделение крупной фракции, а в боковых зигзагообразных каналах происходит отделение мелкой фракции, причем для осуществления данной операции установлены после каждого дефлектора центрального зигзагообразного канала патрубки для вывода мелкой фракции в боковую сторону, что позволяет выделять мелкую и крупную фракцию одновременно, без увеличения высоты устройства, что снижает материалоемкость конструкции и приводит к уменьшению габаритов устройства по высоте.The installation on the sides of the central zigzag channel of additional screening devices and nozzles for outputting the fine fraction to the side allows you to simultaneously separate the bulk material from the fine and large fractions without increasing the height of the structure. In similar devices, the simultaneous separation of bulk material from the fine and coarse fractions occurs due to the location of the additional screening devices vertically, which leads to an increase in the height of the structure and metal consumption. And in this invention, additional screening devices form two side zigzag channels parallel to the central channel, without increasing the height of the structure. A large fraction is separated in the central zigzag channel, and a fine fraction is separated in the side zigzag channels, and for this operation, pipes are installed after each deflector of the central zigzag channel to output the small fraction to the side, which allows you to select small and large fractions simultaneously, without increasing the height of the device, which reduces the material consumption of the structure and leads to a decrease in the dimensions of the device in height.

Для повышения эффективности процесса сепарации зерна различных культур пальцы гребенки, имеющие эллипсоидное сечение, закреплены с возможностью изменения и фиксации угла поворота вокруг своей оси не зависимо от угла поворота соседних пальцев, то есть установлены два независимых устройства для поворота пальцев гребенки. При переходе обработки зерна от одной культуры на другую с помощью механизмов поворота пальцев гребенок, имеющих эллипсоидное сечение, можно установить оптимальный зазор между ними, при котором эффективность разделения наибольшая. При этом нет надобности в смене гребенок.To increase the efficiency of the process of grain separation of various cultures, comb fingers having an ellipsoidal section are fixed with the possibility of changing and fixing the rotation angle around its axis regardless of the angle of rotation of adjacent fingers, that is, two independent devices for rotating the fingers of the comb are installed. When the grain processing is transferred from one culture to another using the mechanisms of rotation of the fingers of combs having an ellipsoidal section, it is possible to establish the optimal gap between them at which the separation efficiency is greatest. There is no need to change the combs.

Таким образом, именно заявляемая совокупность отличительных признаков изобретения позволяет достичь указанный выше технический результат.Thus, it is the claimed combination of distinctive features of the invention that allows to achieve the above technical result.

Устройство соответствует критерию “изобретательский уровень”, так как достигнут результат, удовлетворяющий существующую потребность, попытки получения которого до настоящего времени не удавались специалистам, а именно одновременного разделения сыпучего материала от мелкой и крупной фракции без увеличения высоты конструкции, при одновременном повышении эффективности очистки различных зерновых культур.The device meets the criterion of “inventive step”, since a result is achieved that satisfies the existing need, attempts to which have not yet been achieved by specialists, namely, the simultaneous separation of bulk material from small and large fractions without increasing the height of the structure, while improving the cleaning efficiency of various grains cultures.

Расположение дополнительных гребенок, образующих два боковых зигзагообразных канала, введение патрубка для вывода мелкой фракции в боковую сторону и выполнение сепарирующего устройства в виде гребенки, которая меняет зазор между пальцами, имеющими эллипсоидное сечение, обеспечивает в комплексе, высокую эффективность работы сепаратора по очистке зерна различных культур от мелкой и крупной фракции.The location of the additional combs, forming two lateral zigzag channels, the introduction of a nozzle for withdrawing the fine fraction to the side and the implementation of the separating device in the form of a comb, which changes the gap between the fingers having an ellipsoidal cross-section, provides a complex, high efficiency separator for cleaning grain of various crops from small and large fractions.

Изобретение является промышленно применимым, так как может использоваться в сельском хозяйстве при очистке зерна различных культур.The invention is industrially applicable, as it can be used in agriculture when cleaning grain of various crops.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез сепаратора; на фиг.2 - патрубок для отвода мелкой фракции в боковую сторону с дефлектором, скатной доской и просеивающими устройствами в аксонометрии; на фиг.3 - патрубок для отвода мелкой фракции в боковую сторону в аксонометрии; на фиг.4 - сепарирующее устройство в аксонометрии; на фиг.5 - разрез пальцев гребенки.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a separator; figure 2 - pipe for the removal of small fractions to the side with a deflector, pitched board and screening devices in a perspective view; figure 3 - pipe for the removal of small fractions to the side in a perspective view; figure 4 - separating device in a perspective view; figure 5 is a section of the fingers of the comb.

Сепаратор (фиг.1) содержит загрузочный бункер 1, установленные под ним зигзагообразно в вертикальном канале просеивающие устройства 2, образующие центральный зигзагообразный канал, по бокам которого установлены просеивающие устройства 3, образующие два боковых зигзагообразных канала, параллельные центральному. Над просеивающими устройствами 2, 3 размещены сплошные скатные доски 4, имеющие углубления треугольной формы, направленные вдоль направления движения материала. Под устройствами 2 и 3 установлены дефлекторы 5. Сепаратор содержит патрубки вывода разделенных фракций: патрубок 6 для вывода сходовой фракции (крупной) с просеивающего устройства 2, патрубки 7 для вывода проходовой фракции (средней) с устройства 2 и сходовой фракции с устройства 3, патрубки 8 для вывода проходовой фракции (мелкой) с устройства 3. После каждого дефлектора центрального зигзагообразного канала установлены патрубки 9 для отвода мелкой фракции в боковую сторону (фиг.2, 3).The separator (Fig. 1) contains a loading hopper 1, screening devices 2 installed under it in a zigzag manner in a vertical channel, forming a central zigzag channel, on the sides of which screening devices 3 are installed, forming two side zigzag channels parallel to the central one. Above the screening devices 2, 3 there are continuous pitched boards 4 having triangular recesses directed along the direction of movement of the material. Deflectors 5 are installed under devices 2 and 3. The separator contains nozzles for outputting the separated fractions: nozzle 6 for outputting the passing fraction (large) from the screening device 2, nozzles 7 for outputting the passage fraction (medium) from the device 2 and the passing fraction from device 3, nozzles 8 for outputting the passage fraction (fine) from the device 3. After each deflector of the central zigzag channel, nozzles 9 are installed to divert the fine fraction to the side (FIGS. 2, 3).

Просеивающие устройства 2, 3 (фиг.4) выполнены в виде гребенок, представляющих собой набор пальцев 10 эллипсоидного сечения, установленных на оси 11, закрепленных с возможностью изменения и фиксации угла поворота вокруг своей оси с помощью реек 12, 13. Фиксация положения реек 12, 13 осуществляется за счет пружин 14, 15 и поворота гаек 16, 17, расположенных на штырях 18, 19 с резьбой. Для фиксации осевого расстояния между пальцами 10 гребенки установлена рейка 20, которая, в свою очередь, фиксируется рейками 21, 22 к оси 11. Для установления оптимального угла наклона гребенки к горизонту установлена гайка 23, расположенная на штыре 24 с резьбой. Изменение угла наклона гребенки происходит относительно оси 11.The sieving devices 2, 3 (Fig. 4) are made in the form of combs, which are a set of fingers 10 of an ellipsoidal section mounted on an axis 11, fixed with the possibility of changing and fixing the angle of rotation around its axis with the help of rails 12, 13. Fixing the position of the rails 12 , 13 is carried out due to the springs 14, 15 and rotation of the nuts 16, 17 located on the threaded pins 18, 19. To fix the axial distance between the fingers 10 of the comb, a rail 20 is installed, which, in turn, is fixed by the rails 21, 22 to the axis 11. To establish the optimal angle of inclination of the comb to the horizontal, a nut 23 is installed on the threaded pin 24. The change in the angle of inclination of the comb occurs relative to axis 11.

Палец 10 гребенки эллипсоидного сечения имеет возможность поворота вокруг своей оси не зависимо от угла поворота соседних пальцев, то есть установлены два независимых устройства для поворота пальцев гребенки (фиг.5).The finger 10 of the comb of an ellipsoidal cross-section has the ability to rotate around its axis regardless of the angle of rotation of the adjacent fingers, that is, two independent devices for turning the fingers of the comb are installed (Fig. 5).

Работа энергосберегающего сепаратора для отделения мелкой и крупной фракции осуществляется следующим образом. Исходный зерновой материал, подаваемый в загрузочный бункер 1, под действием гравитационных сил движется вниз и попадает на сплошную скатную доску 4. Частицы зернового материала скатываются по сплошной скатной доске 4, при этом попадают на первое просеивающее устройство 2 (гребенку).The work of an energy-saving separator for separating small and large fractions is as follows. The source of grain material fed into the loading hopper 1, under the action of gravitational forces moves down and falls on a continuous pitched board 4. Particles of grain material roll down on a continuous pitched board 4, while falling on the first screening device 2 (comb).

Зазор между пальцами 10 гребенки 2 выбран достаточным, чтобы подлежащие отделению крупные частицы не прошли между пальцами 10, а другие, более мелкие, могли пройти. В результате движения со скатной доски 4 и движения материала по гребенке 2 часть проходовой фракции выделяется и попадает на просеивающую гребенку 3 для выделения мелкой фракции, а остальная часть материала под действием гравитационных сил сходит по гребенке 2 на вторую противоположно установленную скатную доску 4. Процесс разделения продолжается при попадании зернового материала со скатной доски 4 на вторую гребенку 2 аналогично первой, затем на третью скатную доску 4 и гребенку 2 и так далее до последней. Количество гребенок 2 и скатных досок 4, установленных в сепараторе, определяется требуемой полнотой выделения сходовой фракции. Сходовая фракция выводится из сепаратора патрубком 6.The gap between the fingers 10 of the comb 2 is selected sufficient so that the large particles to be separated do not pass between the fingers 10, and other smaller ones can pass. As a result of the movement from the ramp board 4 and the movement of the material along comb 2, a part of the passage fraction is extracted and gets onto the sifting comb 3 to isolate the fine fraction, and the rest of the material converges along comb 2 to the second oppositely installed ramp board 4. The separation process continues when grain material from the pitched board 4 hits the second comb 2 similarly to the first, then onto the third pitched board 4 and comb 2, and so on to the last. The number of combs 2 and pitched boards 4 installed in the separator is determined by the required completeness of separation of the similar fraction. The waste fraction is removed from the separator by a pipe 6.

Проходовая фракция, выделяясь в результате движения материала по гребенке 2, попадает на просеивающую гребенку 3 для выделения мелкой фракции. Зазор между пальцами 10 гребенки 3 выбран таким, чтобы подлежащие отделению мелкие частицы имели возможность пройти между пальцами, а другие, более крупные, не могли. В результате движения материала по гребенке 3 часть проходовой фракции выделяется и попадает на дефлектор 5, сходит по нему в патрубок 8 вывода мелкой фракции из сепаратора, а остальная часть материала под действием гравитационных сил сходит по гребенке 3 на противоположно установленную скатную доску 4. Процесс разделения продолжается при попадании зернового материала со скатной доски 4 на вторую гребенку 3. В результате движения материала по второй гребенке 3 часть проходовой фракции выделяется и попадает на дефлектор 5, сходит по нему в патрубок 9 вывода мелкой фракции из сепаратора в боковую сторону. Процесс разделения продолжается при попадании зернового материала на вторую скатную доску 4 и третью гребенку 3 и так далее до последней. Количество гребенок 3 и скатных досок 4, установленных в сепараторе, определяется требуемой полнотой выделения проходовой фракции. Сходовая фракция полученная в результате движения материала по гребенкам 3 выводится из сепаратора патрубками 7. Из фиг.1. видно, что выделение мелкой фракции происходит по двум независимым противоположным каналам. Имеются два патрубка 8 для вывода мелкой фракции, два патрубка 7 для вывода средней фракции и, в зависимости от числа сепарирующих гребенок 3, патрубки 9 для вывода мелкой фракции в боковую сторону.The passage fraction, released as a result of the movement of material along the comb 2, enters the sieving comb 3 to isolate the fine fraction. The gap between the fingers 10 of the comb 3 is selected so that the small particles to be separated have the opportunity to pass between the fingers, and other, larger ones, could not. As a result of the movement of the material along comb 3, a part of the passage fraction is separated out and enters the deflector 5, descends through it into the nozzle 8 for withdrawing the fine fraction from the separator, and the rest of the material converges along comb 3 onto the oppositely installed ramp board 4. The separation process continues when grain material gets from the ramp 4 to the second comb 3. As a result of the movement of the material along the second comb 3, a part of the passage fraction is extracted and falls onto the deflector 5, descends along it into 9 O cuttings of fine fraction from the separator in a lateral direction. The separation process continues when the grain material hits the second pitched board 4 and the third comb 3 and so on to the last. The number of combs 3 and pitched boards 4 installed in the separator is determined by the required completeness of separation of the passage fraction. The convergent fraction obtained as a result of the movement of the material along the combs 3 is discharged from the separator by nozzles 7. From FIG. 1. it is seen that the separation of the fine fraction occurs through two independent opposite channels. There are two nozzles 8 for outputting the fine fraction, two nozzles 7 for outputting the middle fraction and, depending on the number of separating combs 3, nozzles 9 for outputting the fine fraction to the side.

При переходе в процессе обработки зерна от одной культуры на другую с помощью механизмов 12, 13 поворота пальцев 10 гребенок, имеющих эллипсоидное сечение, можно установить оптимальный зазор между ними, при котором эффективность разделения наибольшая, и установление оптимального угла наклона гребенки к горизонту происходит при помощи гайки 23, расположенной на штыре 24 с резьбой.During the transition in the process of processing grain from one crop to another using the mechanisms 12, 13 of the rotation of the fingers 10 of the combs having an ellipsoidal cross-section, it is possible to establish the optimal gap between them, at which the separation efficiency is greatest, and the optimal angle of inclination of the comb to the horizon is established using a nut 23 located on a threaded pin 24.

Применение предлагаемого сепаратора сыпучих материалов позволит на 20% увеличить производительность, оставаясь в тех же размерах конструкции по высоте, и использовать сепаратор для очистки различных зерновых культур (пшеницы, ячменя, ржи, овса и др.) без смены гребенок.The use of the proposed separator of bulk materials will increase productivity by 20%, remaining in the same dimensions of the structure in height, and use the separator to clean various crops (wheat, barley, rye, oats, etc.) without changing the combs.

Источники информацииSources of information

1. Патент №2071389 С1, В 07 В 1/04, 1990 - аналог.1. Patent No. 2071389 C1, 07 V 1/04, 1990 - analogue.

2. Патент №2148439 С1, В 07 В 1/04, 2000 - прототип.2. Patent No. 2148439 C1, 07 V 1/04, 2000 - prototype.

Claims

1. The separator of bulk materials, including installed in a vertical channel in a zigzag screening device, forming a central zigzag channel, the screening device is made in the form of combs, which are a set of fingers, solid pitched boards above them, baffles, loading hopper and nozzles under them the output of the separated fractions, characterized in that on the sides of the central zigzag channel installed additional screening devices forming two side zig agoobraznyh channel parallel to the central, after each of the central zigzag vent channel tubes mounted to output fine fraction in a side, wherein the comb fingers are rotatably mounted about its axis independently of the angle of rotation of adjacent fingers.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the fingers of the combs have an ellipsoidal section and are fixed with the help of rails.