RU2366150C1

RU2366150C1 - Grain separator

Info

Publication number: RU2366150C1
Application number: RU2008103235/12A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Пустынный (RU); Дмитрий Александрович Пустынный; Юрий Николаевич Грушин (RU); Юрий Николаевич Грушин
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2009-09-10

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention concerns agricultural machine construction and can be applied in agriculture for preliminary processing of grain material. Separator includes loading device, coaxial cylindrical grate and grading screens, and driving aggregate. Capture chute and transportation auger are installed inside grate screen with external work surface. Distributive air duct with reflector shield and ramp and feed chutes is installed inside grading screen. Air duct is connected to centrifugal fan. The fan generates air flow in grain material shift zone, directed radially towards grading screen surface, with flow rate higher than grain floating speed.

EFFECT: high performance and grain material purification quality.

3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в сельском хозяйстве для предварительной обработки зернового вороха с высоким содержанием незерновых компонентов.The invention relates to agricultural machinery and can be used in agriculture for the preliminary processing of grain heaps with a high content of non-cereal components.

Известен сепаратор зерновой смеси [1], состоящий из установленного на раме устройства для подачи зернового материала и вращающегося цилиндрического барабана с подсевным и проходовым решетами, а также коаксиально расположенного сортировального решета, снабженных рыхлителями, исключающими обратное движения зерна, и цилиндрическими щетками для очистки.A known grain mixture separator [1], consisting of a device mounted on the frame for feeding grain material and a rotating cylindrical drum with sowing and passage sieves, as well as a coaxially located sorting sieve, equipped with cultivators that exclude the reverse movement of grain, and cylindrical brushes for cleaning.

Недостатком этого сепаратора является то, что при достижении определенной величины скорости вращения образуется кольцевой слой неподвижного зернового материала, приводящий к прекращению процесса разделения на фракции. При использовании более низких скоростей наблюдается частичное использование рабочей поверхности решета, вызывающее снижение эффективности сепарирования и производительности сепаратора.The disadvantage of this separator is that when a certain value of the rotation speed is reached, an annular layer of fixed grain material is formed, leading to the termination of the fractionation process. When using lower speeds, there is a partial use of the working surface of the sieve, causing a decrease in the efficiency of separation and the performance of the separator.

К недостаткам данного сепаратора также можно отнести низкую эффективность выделения мелких примесей на первом подсевном решете, вследствие наличия на поверхности препятствующих их проходу крупных примесей, которые выделяются только на втором проходовом решете, а также низкая эффективность из-за недостаточной производительности решета с внутренней рабочей поверхностью при прохождении через его отверстия большого количества зернового материала.The disadvantages of this separator can also be attributed to the low efficiency of the separation of fine impurities on the first sowing sieve, due to the presence of large impurities on the surface that prevent them from passing, which are released only on the second pass sieve, as well as low efficiency due to insufficient performance of the sieve with an internal working surface at passing through its holes a large amount of grain material.

Известен также сепаратор зерна [2], состоящий из цилиндрической просеивающей поверхности, внутри которой установлена скатная доска в виде пластины с наклонными регулируемыми ребрами, дополнительной пластины, зерносъемника с отражательным щитком и устройством для очистки решета.Also known is a grain separator [2], consisting of a cylindrical screening surface, inside which a pitched board is installed in the form of a plate with inclined adjustable ribs, an additional plate, a grain puller with a reflective shield and a device for cleaning the sieve.

Недостатком такого сепаратора является низкое качество очистки от мелких сорных примесей при заданной производительности, особенно в режимах предварительной очистки. Это связано с тем, что управление эффективностью разделения в зависимости от влажности и засоренности осуществляется за счет изменения скорости движения решета и приводит к снижению качества очистки. Также недостатком сепаратора можно считать наличие в его конструкции зерносъемника для снятия слоя зернового материала с поверхности решета, использование которого приводит к травмированию зерна, особенно при повышенной влажности.The disadvantage of this separator is the low quality of cleaning from small weed impurities at a given performance, especially in pre-treatment modes. This is due to the fact that the separation efficiency is controlled depending on humidity and contamination by changing the sieve speed and leads to a decrease in the quality of cleaning. Another drawback of the separator is the presence of a grain stripper in its design for removing a layer of grain material from the surface of the sieve, the use of which leads to grain injury, especially at high humidity.

Целью изобретения является упрощение конструкции сепаратора, повышение производительности сепаратора и качества очистки зернового материала и разделения его на фракции при предварительной очистке.The aim of the invention is to simplify the design of the separator, increasing the performance of the separator and the cleaning quality of the grain material and its separation into fractions during preliminary cleaning.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор зерна включает загрузочное устройство, установленные соосно колосовое и сортировальное цилиндрические решета, отражательный щиток, скатный и подающий лотки, установленные внутри сортировального цилиндрического решета, и механизм привода, при этом используется колосовое решето с наружной рабочей поверхностью и установленными внутри улавливающим лотком и транспортирующим шнеком, а также распределительный воздуховод, подсоединенный к центробежному вентилятору, с установленными на нем отражательным щитком, скатным и подающим лотками, создающий в зоне движения зернового материала радиально направленный к поверхности сортировального решета воздушный поток, обладающий скоростью, большей скорости витания зерна.This goal is achieved in that the grain separator includes a loading device, coaxially mounted spiked and sorting cylindrical sieves, a baffle plate, pitched and feed trays installed inside the sorting cylindrical sieve, and a drive mechanism, using an spike sieve with an external working surface and installed inside catching tray and conveying screw, as well as a distribution duct connected to a centrifugal fan, with installed on it with a reflective shield, pitched and feed trays, creating an air flow radially directed to the surface of the sorting sieve in the zone of movement of the grain material, having a speed greater than the speed of grain flow.

Использование в колосовом решете наружной рабочей поверхности, имеющей ромбические отверстия, превосходящей по своей пропускной способности внутреннюю рабочую поверхность, позволяет повысить производительность сепаратора и качество выделения крупных примесей.The use of an outer working surface with rhombic openings in the spike sieve, exceeding the internal working surface in terms of throughput, improves the separator performance and the quality of the separation of large impurities.

Применение направленного воздушного потока позволяет интенсифицировать процесс очистки на внутренней рабочей поверхности сортировального решета за счет более полного ее использования при движении зернового материала с отставанием от места подачи до верхней точки решета, а также способствует более благоприятному проходу фуражной фракции в отверстия, при этом управлять процессом разделения в зависимости от вида зернового материала, его влажности и засоренности возможно путем изменения скорости воздушного потока.The use of directional air flow makes it possible to intensify the cleaning process on the inner working surface of the sorting sieve due to its more complete use when moving grain material with a backlog from the feed point to the upper point of the sieve, and also contributes to a more favorable passage of the feed fraction into the holes, while controlling the separation process depending on the type of grain material, its humidity and contamination, it is possible by changing the air flow rate.

Повторное воздействие на фуражную фракцию прошедшего сквозь отверстия решета воздушного потока позволяет выделить из нее обладающие меньшей скоростью витания, легкие и мелкие примеси, при этом упрощается конструкция сепаратора за счет исключения дополнительного решета и канала аспирационной системы.Repeated exposure to the forage fraction of the air flow passing through the sieve openings makes it possible to isolate light and small impurities that have a lower soaring speed from it, while the design of the separator is simplified by eliminating the additional sieve and the channel of the aspiration system.

На фиг.1 представлен фронтальный вид сепаратора, на фиг.2 представлен поперечный разрез А-А, а на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б, показывающий внутреннюю конструкцию устройства.Figure 1 shows a front view of the separator, figure 2 shows a cross section aa, and figure 3 is a cross section bb showing the internal structure of the device.

Сепаратор зерна содержит цилиндрический барабан, состоящий из двух соосно расположенных горизонтальных решет: колосового 1 с наружной и сортировального 3 с внутренней рабочей поверхностью. Колосовое решето 1 жестко закреплено на приводном валу 17 и имеет отверстия ромбической формы, необходимые для выделения из зернового вороха соломистых и других крупных примесей, а устройство для подачи, состоящее из бункера 19, активного питателя 21 и заслонки 18, обеспечивает равномерную подачу зернового вороха в заданном количестве на его поверхность. Сортировальное решето 3 установлено на трех приводных 11 и поддерживающих 24 прорезиненных роликах, а сверху удерживается подпружиненной цилиндрической щеткой 7, обеспечивающей прижатие его к приводным роликам и передачу вращения посредством фрикционной передачи. Размеры отверстия сортировального решета 3 прямоугольной или круглой формы выполнены обеспечивающими проход фуражной фракции, содержащей также легкие и мелкие примеси. Передаточные отношения механизма привода 16 обоих решет одинаковы, что обеспечивает равную скорость вращения и кинематический режим и равномерную передачу крутящего момента. Очистка решет осуществляется пассивными цилиндрическими щетками 7 и 14. Внутри колосового решета установлен шнек 2, жестко закрепленный на ведущем валу 17 и предназначенный для перемещения зернового материала к сортировальному решету 3. Желоб шнека одновременно является улавливающим лотком 13 для сбора зернового материала, прошедшего через отверстия колосового решета 1. Внутри сортировального решета 3 располагается неподвижное устройство, состоящее из жестко закрепленного распределительного воздуховода 6 и установленного на нем отражательного щитка 4, скатного 25 и подающего 26 лотков, а для перемещения зернового материала вдоль решета на отражательной щитке 4 и скатном лотке 25 предусмотрены наклонные ребра 5.The grain separator contains a cylindrical drum, consisting of two coaxially located horizontal sieves: spike 1 with the outer and sorting 3 with the inner working surface. The spike sieve 1 is rigidly fixed to the drive shaft 17 and has rhombic holes necessary for separating straw and other large impurities from the grain pile, and the feed device, consisting of a hopper 19, an active feeder 21 and a shutter 18, provides a uniform supply of grain heap to predetermined amount on its surface. The sorting sieve 3 is mounted on three drive 11 and supporting 24 rubberized rollers, and the top is held by a spring-loaded cylindrical brush 7, which provides pressing it to the drive rollers and transmitting rotation by means of a friction gear. The dimensions of the holes of the sorting sieve 3 of rectangular or round shape are made to allow passage of the feed fraction, which also contains light and fine impurities. The gear ratios of the drive mechanism 16 of both sieves are the same, which ensures equal rotation speed and kinematic mode and uniform transmission of torque. The sieves are cleaned with passive cylindrical brushes 7 and 14. Inside the ear sieve, a screw 2 is installed, rigidly fixed to the drive shaft 17 and designed to move the grain material to the sorting sieve 3. The screw chute is simultaneously a catching tray 13 for collecting grain material that has passed through the holes of the ear sieve 1. Inside the sorting sieve 3 is a stationary device consisting of a rigidly fixed distribution duct 6 and a reflector mounted on it flap 4, pitched 25 and feed 26 trays, and to move the grain material along the sieve on the reflective flap 4 and pitched tray 25, inclined ribs 5 are provided.

Центробежный вентилятор 8 при помощи распределительного воздуховода 6 создает воздушный поток, направленный радиально к поверхности сортировального решета 3 со скоростью, большей скорости витания зерна, а наклонные направляющие 23 позволяют распределять его равномерно в вертикальной плоскости в зоне движения зернового материала. Изменение размера входного отверстия вентилятора 8 с помощью заслонки 9 позволяет изменять скорость воздушного потока и управлять процессом разделения на внутренней поверхности сортировального решета.The centrifugal fan 8 with the help of a distribution duct 6 creates an air flow directed radially to the surface of the sorting sieve 3 at a speed greater than the speed of grain flow, and the inclined guides 23 allow it to be distributed evenly in a vertical plane in the zone of movement of the grain material. Changing the size of the inlet of the fan 8 using the shutter 9 allows you to change the speed of the air flow and control the separation process on the inner surface of the sorting sieve.

Сепаратор работает следующим образом. Зерновой ворох с помощью питателя 21 равномерным потоком по наклонному лотку 20 в заданном количестве, регулируемом с помощью заслонки 18, поступает на наружную рабочую поверхность колосового решета 1. При этом возникает относительное движение между ворохом и поверхностью решета, обеспечивающее интенсивное просеивание через ромбические отверстия зернового материала и мелких примесей, а крупные примеси идут сходом в приемник 15. Прошедшие во внутрь решета зерновой материал и мелкие примеси улавливаются лотком 13 и транспортируются шнеком 2 на подающий лоток 26, а затем на внутреннюю поверхность сортировального решета 3. За счет вращения решета 3 и воздействия радиального воздушного потока, создаваемого центробежным вентилятором 8 при помощи распределительного воздуховода 6, образуется зерновой слой, движущийся по поверхности с отставанием от места подачи до верхней точки. В результате этого происходит выделение через прямоугольные отверстия сортировального решета фуражной фракции, которая направляется в сборник 12. Повторное воздействие на фуражную фракцию прошедшего сквозь отверстия решета воздушного потока позволяет выделить из нее обладающие меньшей скоростью витания, легкие и мелкие примеси, которые, совершив полет по удлиненной траектории, собираются в приемник 27, используя кожух 22 как направляющую поверхность.The separator works as follows. Grain heap using feeder 21 in an even flow along the inclined tray 20 in a predetermined quantity, controlled by the shutter 18, enters the outer working surface of the ear sieve 1. In this case, a relative movement occurs between the heap and the surface of the sieve, providing intensive screening through the rhombic holes of the grain material and small impurities, and large impurities go immediately to the receiver 15. Grain material and small impurities that enter the sieve are captured by tray 13 and transported by screw 2 and the feeding tray 26, and then on the inner surface of the sorting sieve 3. Due to the rotation of the sieve 3 and the influence of the radial air flow created by the centrifugal fan 8 using the distribution duct 6, a grain layer forms, moving along the surface with a lag from the feed point to the top point . As a result of this, the feed fraction is extracted through the rectangular openings of the sorting sieve, which is sent to the collector 12. Repeated exposure of the feed flow through the sieve openings of the sieve makes it possible to extract light and fine impurities that have a lower speed of rotation, which, having made a flight along an elongated trajectories are collected in the receiver 27, using the casing 22 as a guide surface.

Семенная фракция продолжает относительное движение по поверхности сортировального решета 3, и после достижения наивысшей точки подъема на нее прекращается воздействие воздушного потока, в результате чего происходит отрыв от поверхности решета. Совершив полет по параболической траектории, семенная фракция улавливается отражательным щитком 4 и, перемещаясь со смещением вдоль оси за счет наклонных ребер 5 по лоткам 25 и 26, повторно направляется на поверхность сортировального решета 3, и далее процесс разделения повторяется. Совершив несколько полукольцевых циклов движения для более качественной очистки, семенная фракция идет сходом в приемник 10.The seed fraction continues relative movement on the surface of the sorting sieve 3, and after reaching the highest point of rise on it, the effect of air flow ceases, as a result of which the separation from the surface of the sieve. Having made a flight along a parabolic trajectory, the seed fraction is captured by the reflective shield 4 and, moving with an offset along the axis due to the inclined ribs 5 along the trays 25 and 26, is re-directed to the surface of the sorting sieve 3, and then the separation process is repeated. Having made several semi-circular motion cycles for better cleaning, the seed fraction goes immediately to the receiver 10.

Использование колосового решета с наружной рабочей поверхностью и распределительного воздуховода позволяет упростить конструкцию сепаратора, повысить производительность и качество очистки зернового материала.The use of an ear sieve with an outer working surface and a distribution duct allows to simplify the design of the separator, to increase the productivity and quality of cleaning grain material.

ЛитератураLiterature

1. А.с. 1591860, МКИ A01F 12/44, В07В 1/18. Сепаратор зерновой смеси / П.В.Яговкин, В.А.Дурченков, С.Д.Гущин, А.Н.Игуменов. №4185194/30-15; заявлено 20.01.87 // Открытия. Изобретения. 1990. №27.1. A.S. 1591860, MKI A01F 12/44, B07B 1/18. Grain Mix Separator / P.V. Yagovkin, V.A. Durchenkov, S.D. Gushchin, A.N. Igumenov. No. 4185194 / 30-15; Claimed 01/20/87 // Discovery. Inventions 1990. No. 27.

2. А.с. 1181724, МКИ В07В 1/22. Быстроходное цилиндрическое решето / М.В.Киреев, Н.М.Чумаков, №3743511/29-03; заявлено 20.02.84 // Открытия. Изобретения. 1985. №36.2. A.S. 1181724, MKI V07V 1/22. High-speed cylindrical sieve / M.V. Kireev, N.M. Chumakov, No. 3743511 / 29-03; Claimed 02.20.84 // Discoveries. Inventions 1985. No36.

Claims

A grain separator containing a loading device, coaxially mounted spike and sorting cylindrical sieves, a baffle plate, pitched and feed trays installed inside the latter, a drive mechanism, characterized in that a spike sieve with an external working surface and a catch tray and a transporting screw installed inside is used, as well as a distribution duct connected to a centrifugal fan, with a reflective shield mounted on it, pitched and feed trays, and with giving in the zone of movement of the grain material is directed radially to the surface of the sieve sorting equipment air stream having a velocity greater Withania grain speed.