RU2252827C1

RU2252827C1 - Seed cleaning machine

Info

Publication number: RU2252827C1
Application number: RU2003137260/03A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Серга (RU); Г.В. Серга; Д.В. Квиткин (RU); Д.В. Квиткин; А.В. Фоменко (RU); А.В. Фоменко; А.С. Фефелов (RU); А.С. Фефелов
Original assignee: Кубанский государственный аграрный университет
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2005-05-27

Abstract

FIELD: agricultural engineering; seed cleaners.

SUBSTANCE: proposed machine has drum in form of screens installed between two cheeks over perimeter of drum along screw surfaces. Said screens are made minimum of three perforated strips bent in cross section of drum whose edges are arranged along screw lines in longitudinal section of drum. Machine contains also rotation drive connected with drum, charging and discharge devices. Curvilinear shape strips are bent by cuts with beveled walls arranged in pairs at angle relative to each other at both sides of strips.

EFFECT: improved intensity of screening.

9 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, более точно к машинам для очистки семян, а именно к машинам для очистки семян от сора.The invention relates to agricultural machinery, more specifically to machines for cleaning seeds, and in particular to machines for cleaning seeds from litter.

Известна машина для сепарации сыпучих сред (патент №2121890, кл. B 07 B 1/22, опубл. в Б.И. №32, 1988 г.), содержащая просеивающую поверхность, выполненную в виде коаксиально установленных с зазором многосекционных барабанов, каждый из которых выполнен из отдельных плоских элементов с образованием многозаходной винтовой поверхности и образованием на поверхности барабана разнонаправленных винтовых линий, узлы загрузки и выгрузки.A known machine for the separation of granular media (patent No. 2121890, class B 07 B 1/22, publ. In B.I. No. 32, 1988), containing a screening surface made in the form of multi-sectional drums coaxially installed with a gap, each of which it is made of separate flat elements with the formation of a multi-helical surface and the formation of multidirectional helical lines on the drum surface, loading and unloading units.

Недостатком известной машины для сепарации сыпучих сред является недостаточная интенсивность просеивания и ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что производится сепарация сыпучих сред, находящихся во взвешенном состоянии, т.е. "недостаточно сжатых по длине барабана, а также недостаточной интенсивностью смешивания сыпучих сред.A disadvantage of the known machine for the separation of granular media is the insufficient intensity of sifting and limited technological capabilities due to the fact that the separation of granular media in suspension is carried out, i.e. "insufficiently compressed along the length of the drum, as well as insufficient intensity of mixing bulk solids.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является семяочистительная машина (патент №2007226, кл. B 07 B 1/22 опубл. в Б.И. №3, 1994 г.), содержащая барабан в виде установленных между двумя щеками по периметру барабана по винтовым поверхностям сит, выполненных как минимум из трех переменной ширины перфорированных полос изогнутой формы в поперечном сечении барабана, кромки которых расположены по винтовым линиям в продольном сечении барабана, привод вращения, связанный с барабаном, загрузочное и разгрузочное приспособления.Closest to the proposed invention is a seed cleaning machine (patent No. 2007226, class B 07 B 1/22 publ. In B.I. No. 3, 1994), containing a drum in the form installed between two cheeks around the perimeter of the drum along helical surfaces screens made of at least three variable widths of perforated curved strips in the cross section of the drum, the edges of which are located along helical lines in the longitudinal section of the drum, a rotation drive associated with the drum, loading and unloading devices.

Недостатком семяочистительной машины является недостаточно интенсивность просеивания и ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что производится сепарация семян, находящихся во взвешенном состоянии, т.е. недостаточно сжатых по длине барабана, а также недостаточная интенсивность смешивания семян.The disadvantage of the seed cleaning machine is insufficient screening intensity and limited technological capabilities due to the fact that the separation of seeds in suspension is carried out, i.e. insufficiently compressed along the length of the drum, as well as insufficient intensity of mixing the seeds.

Техническим решением является повышение интенсивности просеивания и расширение технологических возможностей за счет сжатия семян в процессе сепарации по длине барабана и увеличения интенсивности смешивания.The technical solution is to increase the sieving intensity and expand technological capabilities due to the compression of seeds during separation along the length of the drum and increase the mixing intensity.

Поставленная задача достигается тем, что в семяочистелительной машине, содержащей барабан в виде установленных между двумя щеками по периметру барабана по винтовым поверхностям сит, выполненных как минимум из трех перфорированных полос изогнутой формы в поперечном сечении барабана, кромки которых расположены по винтовым линиям в продольном сечении барабана, привод вращения, связанный с барабаном, загрузочное и разгрузочное приспособления, полосы криволинейной формы выполнены согнутыми по надрезам со скошенными стенками в поперечно- продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому с обеих сторон полос.This object is achieved in that in a seed cleaning machine containing a drum in the form of screens installed between two cheeks along the perimeter of the drum along screw surfaces made of at least three curved perforated strips in the drum cross section, the edges of which are arranged along helical lines in the drum longitudinal section , a rotation drive associated with the drum, loading and unloading devices, strips of curvilinear shape are made bent along the notches with beveled walls in the transverse longitudinal direction, arranged in pairs at an angle to one another on both sides of the strips.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что барабан по всей длине имеет переменное продольное и поперечное сечение, что расширяет технологические возможности семяочистительной машины.The novelty of the invention lies in the fact that the drum along the entire length has a variable longitudinal and transverse section, which expands the technological capabilities of the seed cleaning machine.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана позволяет обеспечить сжатие семян по мере продвижения от загрузки и повысить интенсивность сепарации.The novelty of the invention lies in the fact that such a design of the drum allows for compression of the seeds as they move from the load and increase the separation rate.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма сечения барабана изменяются в поперечном и в продольном сечениях, что расширяет технологические возможности семяочистительной машины.The novelty is also seen in the fact that the area and shape of the cross section of the drum vary in cross and longitudinal sections, which expands the technological capabilities of the seed cleaning machine.

Новизна обусловлена также тем, что шаг винтовых линий изменяется по длине барабана от загрузки: сначала увеличивается, а затем уменьшается, что изменяет скорость продвижения семян по длине барабана, увеличивает смешиваемость семян и интенсивность сепарации.The novelty is also due to the fact that the pitch of the helical lines varies along the length of the drum from loading: it first increases and then decreases, which changes the speed of the seeds along the length of the drum, increases the miscibility of the seeds and the separation rate.

Новизна заключается также в том, что скручивание каждой полосы по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому с обеих сторон полос, обеспечивает дополнительное искривление поверхности барабана, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов перемещения семян в соседних участках барабана, поэтому семена движутся по сложным траекториям, увеличивая число столкновений друг с другом и с перфорированными стенками барабана, интенсифицируя процесс не только смешивания, но и сепарации.The novelty also lies in the fact that the twisting of each strip along the cuts with beveled walls in the transverse-longitudinal direction, arranged in pairs at an angle to one another on both sides of the strips, provides an additional curvature of the drum surface, which increases the difference between the angles of inclination of the vectors of movement of seeds in neighboring sections of the drum, so the seeds move along complex paths, increasing the number of collisions with each other and with the perforated walls of the drum, intensifying the process not only mixing, but also separation.

Новизна обусловлена также тем, что полосы имеют криволинейную форму по ширине и выполнены ребристыми в поперечном направлении, с образованием по периметру барабана чередующихся граней, что обеспечивает постепенное разряжение и уплотнение потоков семян, что интенсифицирует процесс смешивания и сепарации.The novelty is also due to the fact that the strips have a curved shape in width and are made ribbed in the transverse direction, with the formation of alternating faces along the perimeter of the drum, which ensures gradual discharge and compaction of seed flows, which intensifies the mixing and separation process.

Новизна заключается также в том, что полосы криволинейной формы, из которых смонтирован барабан, свернуты не только в продольном, но и поперечном направлении, поэтому по периметру барабана образованы различные по шагу направленные навстречу друг другу винтовые внутренние поверхности и соответствующие их пересечениям винтовые канавки. Образование сложной внутренней поверхности в виде сочетания двух криволинейных поверхностей, в каждой точке которых возникают разнонаправленные составляющие движения, усиливают эффект обработки благодаря наличию разнонаправленных векторов. Таким образом, двоякая кривизна поверхности обеспечивает усиление технологического и транспортного эффекта благодаря наличию разнонаправленных векторов в каждой точке внутренней поверхности барабана, что интенсифицирует процессы не только смешивания, но и сепарации.The novelty also lies in the fact that the strips of curvilinear shape from which the drum is mounted are folded not only in the longitudinal but also in the transverse direction, therefore, along the perimeter of the drum, screw inner surfaces are formed that are different in steps directed towards each other and screw grooves corresponding to their intersections. The formation of a complex inner surface in the form of a combination of two curved surfaces, at each point of which multidirectional components of movement occur, enhance the processing effect due to the presence of multidirectional vectors. Thus, the double curvature of the surface enhances the technological and transport effect due to the presence of multidirectional vectors at each point of the inner surface of the drum, which intensifies the processes of not only mixing but also separation.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена предлагаемая семяочистительная машина, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - просеивающий барабан; на фиг.4 - вид А на фиг.3; фиг.5 - вид перфорированной полосы с ослабленными сечениями в плане; фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7 - вид перфорированной полосы после скручивания в вертикальной плоскости относительно продольной оси; фиг.8 - вид полосы на оправке после скручивания ее концов; на фиг.9 - разрез В-В на фиг.8 с совмещением кромок двух полос.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 presents the proposed seed cleaning machine, General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - sieving drum; figure 4 is a view of figure 3; 5 is a view of a perforated strip with weakened sections in plan; 6 is a section bB in figure 5; Fig.7 is a view of a perforated strip after twisting in a vertical plane relative to the longitudinal axis; Fig - view of the strip on the mandrel after twisting its ends; in Fig.9 - section bb in Fig.8 with the alignment of the edges of the two strips.

Семяочистительная машина содержит барабан 1 с просеивающей поверхностью, смонтированный между щеками 2 и 3. Диаметр отверстий в зависимости от требований и технологии очистки может быть различный. Щека 3 соединена при помощи стержней 4 с диском 5 и образует разгрузочное приспособление крупного сора. Диск 5 покоится в самоцентрирующей опоре 6 и через муфту 7 присоединен к приводу 8. Опора 6 и привод 8 смонтированы на задней раме 9. Щека 3 жестко присоединена к барабану 1, который, в свою очередь, с другой своей стороны жестко скреплен с щекой 2. Щека 2 присоединена жестко к катку 10, к которому с другой стороны крепится цилиндрическая обечайка 11, внутри которой жестко закреплена витками большого диаметра 12 двухступенчатая винтовая навивка. Витками малого диаметра 13 двухступенчатая навивка введена с возможностью вращения в цилиндрический патрубок загрузочного приспособления 14. Каток 10 опирается на два опорных ролика 15, смонтированных на передней раме 16. Под просеивающей поверхностью барабана 1 смонтирован бункер 17 для семян, а под разгрузочным приспособлением крупного сора, образованного щекой 3, стержнями 4 и диском 5, - бункер 18 крупного сора. Барабан 5 (фиг.3, 4) выполнен из полос 19, 20, 21, 22 переменной ширины (фиг.5) с надрезами (фиг.6), скрученных не только в вертикальной плоскости, т.е. продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы (фиг.7), но и в поперечном сечении (фиг.8).The seed cleaning machine comprises a drum 1 with a screening surface mounted between the cheeks 2 and 3. The diameter of the holes, depending on the requirements and cleaning technology, can be different. The cheek 3 is connected by means of the rods 4 to the disk 5 and forms a discharge device of large litter. The disk 5 rests in the self-centering support 6 and is connected to the drive 8 through the coupling 7. The support 6 and the drive 8 are mounted on the rear frame 9. The cheek 3 is rigidly attached to the drum 1, which, in turn, is rigidly attached to the cheek 2 The cheek 2 is rigidly attached to the roller 10, to which, on the other hand, a cylindrical shell 11 is attached, inside of which a two-stage screw winding is rigidly fixed by coils of large diameter 12. With small diameter coils 13, a two-stage winding is rotatably inserted into the cylindrical pipe of the loading device 14. The roller 10 is supported by two support rollers 15 mounted on the front frame 16. A seed hopper 17 is mounted under the screening surface of the drum 1, and a large litter is mounted under the discharge device, formed by a cheek 3, rods 4 and a disk 5, - a bunker 18 of large litter. The drum 5 (Fig.3, 4) is made of strips 19, 20, 21, 22 of variable width (Fig.5) with notches (Fig.6), twisted not only in the vertical plane, i.e. longitudinal direction relative to its own axis of symmetry of the strip (Fig.7), but also in cross section (Fig.8).

Так как полосы 19, 20, 21, 22 имеют переменную ширину (фиг.5), то барабан 5 (фиг.3, 4) имеет переменное продольное сечение и переменное проходное сечение по длине барабана. Кроме того полосы выполнены ребристыми в продольно-поперечном направлении, образуя чередующие грани 23, 24, 25, 26, при этом каждые две смежные грани расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос, пересекаются между собой с образованием винтовых линий основного направления 27, 28, 29, 30, 31 на наружной поверхности и винтовых канавок по внутренней поверхности барабана 1. На фиг.3, 4 одна из винтовых линий основного направления 27, 28, 29, 30, 31 показана утолщенной линией. На наружной поверхности барабана 1 образуются также винтовые канавки и винтовые линии 32, 33, 29, 34, 35 обратного направления (на фиг.3, 4 тоже показаны утолщенной линией). Винтовые линии по наружной поверхности барабана имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности, причем винтовые канавки и винтовые линии могут иметь различное число заходов и различные шаги.Since the strips 19, 20, 21, 22 have a variable width (Fig. 5), the drum 5 (Figs. 3, 4) has a variable longitudinal section and a variable passage section along the length of the drum. In addition, the strips are made ribbed in the longitudinal-transverse direction, forming alternating faces 23, 24, 25, 26, with each two adjacent faces located at an obtuse angle to one another on the outer and inner sides of the strips, intersecting with each other with the formation of helical lines of the main directions 27, 28, 29, 30, 31 on the outer surface and helical grooves on the inner surface of the drum 1. In figure 3, 4 one of the helical lines of the main direction 27, 28, 29, 30, 31 is shown by a thickened line. On the outer surface of the drum 1, helical grooves and helical lines 32, 33, 29, 34, 35 of the opposite direction are also formed (Figs. 3, 4 are also shown by a thickened line). Helix lines on the outer surface of the drum have the same position designations with their corresponding grooves on the inner surface, and helical grooves and helix lines can have a different number of starts and different steps.

На полосах 19, 20, 21, 22 перед свертыванием выполняют надрезы 36, 37 со скошенными стенками, расположенными попарно под углом один к другому, как, например, на фиг.5, 6 посредством фрезерования, обработки давлением и т.п. Геометрия и величина углов α, β, Ψ, Λ, φ, ω скосов надрезов и их взаимное расположение соответствует числу заходов и величинам шагов винтовых линий обратного направления. Надрезы 36, 37 создают (фиг.5, 6) попеременно с противоположных сторон каждой полосы 19, 20, 21, 22 выполнены с одинаковыми криволинейными кромками 38, 39. Затем относительно продольной оси каждую из полос 19, 20, 21, 22 скручивают в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосы. На фиг.7 показана одна из полос 19, скрученная в вертикальной плоскости вдоль продольной своей оси с расположенными по винтовым линиям вдоль продольной оси боковым кромкам 38 и 39. Предварительно скрученную в вертикально плоскости относительно продольной оси полосу, например 19, помещают на оправку 40 (фиг.8) и изгибают так, чтобы кромки 38 и 39 разместились по винтовым линиям и в поперечном направлении. После изгиба в поперечном сечении каждая полоса повернута относительно продольной оси барабана 5 так, что ее кромки образуют и в поперечном направлении полосы винтовую линию с одинаковым шагом для всех полос. После этого полосу 19 деформируют и снимают с оправки 40, либо фиксируют на оправке 40. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы, например 20, 21, 22. Далее все деформируемые таким образом полосы размещают на оправке 40 (фиг.10), совмещают кромки полос, как, например 19 и 20, после чего их соединяют известными методами, например сваркой.On the strips 19, 20, 21, 22, before folding, cuts 36, 37 are made with beveled walls arranged in pairs at an angle to one another, as, for example, in FIGS. 5, 6 by means of milling, pressure treatment, etc. The geometry and magnitude of the angles α, β, Ψ, Λ, φ, ω of the bevels of the notches and their mutual arrangement corresponds to the number of approaches and the step sizes of helical lines of the opposite direction. The incisions 36, 37 are created (FIGS. 5, 6) alternately from opposite sides of each strip 19, 20, 21, 22 with identical curved edges 38, 39. Then, relative to the longitudinal axis, each of the stripes 19, 20, 21, 22 is twisted into vertical plane relative to the longitudinal axis of the strip. 7 shows one of the strips 19, twisted in a vertical plane along its longitudinal axis with lateral edges 38 and 39 located along helical lines along the longitudinal axis. A strip, for example 19, previously twisted in a vertical plane relative to the longitudinal axis, is placed on the mandrel 40 ( Fig. 8) and bend so that the edges 38 and 39 are placed along helical lines and in the transverse direction. After bending in the cross section, each strip is rotated relative to the longitudinal axis of the drum 5 so that its edges form a helical line in the transverse direction of the strip with the same pitch for all strips. After that, the strip 19 is deformed and removed from the mandrel 40, or fixed on the mandrel 40. The remaining strips, for example 20, 21, 22, are processed in the same way. Then all the strips thus deformed are placed on the mandrel 40 (Fig. 10), the edges of the strips are aligned, as, for example, 19 and 20, after which they are connected by known methods, for example by welding.

Предлагаемая семяочистительная машина работает следующим образом.The proposed seed cleaning machine operates as follows.

С помощью привода 8 просеивающий барабан приводится во вращение и вместе с ним двухступенчатая винтовая навивка малого диаметра 13, которая транспортирует семена вместе с сором из загрузочного приспособления 14 в цилиндрическую обечайку 11, а оттуда навивкой 12 семена вместе с сором непрерывным потоком подаются в перфорированный барабан 1. При перемещении от загрузки к выгрузке семена совершают сложное пространственное движение, выводятся за пределы барабана 1 и выгружаются в бункер 17, а сор транспортируется по винтовым линиям основного направления барабана 1 до щеки 3 и через пространство между стержнями 4 выводится в бункер 18.Using drive 8, the sieving drum is driven into rotation and with it a two-stage screw winding of small diameter 13, which transports the seeds together with the litter from the loading device 14 into the cylindrical shell 11, and from there the winding 12, together with the litter, the seeds are fed into the perforated drum 1 in a continuous stream 1 . When moving from loading to unloading, the seeds make a complex spatial movement, are removed outside the drum 1 and are unloaded into the hopper 17, and the litter is transported along the helical lines of the main alignment of the drum 1 to the cheek 3 and through the space between the rods 4 is displayed in the hopper 18.

Благодаря тому, что полосы имеют по ширине криволинейную форму и выполнены ребристыми в поперечном направлении с образованием по периметру барабана чередующихся граней, осуществляется постепенное разряжение и уплотнение потоков семян, что интенсифицирует процесс смешивания и сепарации.Due to the fact that the strips have a curved shape in width and are made ribbed in the transverse direction with the formation of alternating faces along the drum perimeter, gradual discharge and compaction of the seed flows are carried out, which intensifies the mixing and separation process.

Так как полосы, из которых смонтирован барабан, имеют криволинейную форму и свернуты не только в продольном, но и поперечном направлении, то по периметру барабана образованы различные по шагу направленные навстречу друг другу винтовые внутренние поверхности и соответствующие их пересечениям винтовые канавки. Образование сложной внутренней поверхности в виде сочетания двух криволинейных поверхностей, в каждой точке которых возникают разнонаправленные составляющие движения, усиливают эффект сепарации благодаря наличию разнонаправленных векторов. Таким образом, двоякая кривизна поверхности обеспечивает усиление технологического и транспортного эффекта благодаря наличию разнонаправленных векторов в каждой точке внутренней поверхности барабана. Благодаря тому, что полосы имеют по ширине криволинейную форму и выполнены ребристыми в поперечном направлении с образованием по периметру барабана чередующихся граней осуществляется постепенное разряжение и уплотнение массы загрузки, что интенсифицирует процессы не только смешивания, но и сепарации. Изобретение может быть использовано для отделения семян от сора, а также сепарации семян по крупности.Since the strips from which the drum is mounted have a curved shape and are folded not only in the longitudinal but also in the transverse direction, different along the perimeter of the drum are formed spiral inner surfaces directed towards each other and screw grooves corresponding to their intersections. The formation of a complex inner surface in the form of a combination of two curved surfaces, at each point of which multidirectional components of motion arise, enhance the separation effect due to the presence of multidirectional vectors. Thus, the double curvature of the surface enhances the technological and transport effect due to the presence of multidirectional vectors at each point on the inner surface of the drum. Due to the fact that the strips have a curvilinear width and are made ribbed in the transverse direction with the formation of alternating faces along the drum perimeter, gradual discharge and compaction of the loading mass is carried out, which intensifies the processes of not only mixing but also separation. The invention can be used to separate seeds from litter, as well as the separation of seeds by size.

Claims

Seed cleaning machine containing a drum in the form of screens installed between two cheeks along the perimeter of the drum along the helical surfaces of screens, made of at least three perforated curved stripes in the cross section of the drum, the edges of which are located along helical lines in the longitudinal section of the drum, a rotation drive associated with the drum loading and unloading devices, characterized in that the strips of curvilinear shape are made bent along notches with beveled walls in the transverse longitudinal direction, Assumption in pairs at an angle to one another on both sides of the strip.