RU2386485C2

RU2386485C2 - Separator

Info

Publication number: RU2386485C2
Application number: RU2007112362/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Германович Лопатин (RU); Александр Германович Лопатин; Михаил Алексеевич Паюсов (RU); Михаил Алексеевич Паюсов
Original assignee: Александр Германович Лопатин; Михаил Алексеевич Паюсов
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2010-04-20
Also published as: RU2007112362A

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to separators for separation of solid mixtures into fractions and may be used in agricultural machine building in designs of tuber-fodder choppers and sorting machines, and also mining and woodworking industries. Separator includes drive mechanism, meshy web installed between frame sides in the form of a row of round-link chains with closed circuit that embraces master shaft with hooks and slave shaft. Separator is equipped with two additional shafts arranged one over another with support rollers. Master shaft with hooks is installed between additional shafts. Slave shaft is arranged with support rollers. Hooks of neighbouring chains are arranged on master shaft with displacement relative to each other along angle of shaft rotation. Shaft with hooks is installed with the possibility of displacement in horizontal plane. Shaft with hooks and one of shafts with support rollers are installed on common yoke with the possibility of its rotation relative to frame. Support rollers and hooks of master shaft are installed so that distance between them at the inlet of product is less than at its outlet from meshy web. Transverse conveyors are installed between branches of chains.

EFFECT: improved efficiency of separation, and also simplified design and increased service life.

5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к сепараторам для разделения твердых смесей по фракциям и может быть использовано в сельхозмашиностроении в конструкциях клубнекорнеуборочных и сортировальных машин, а также в деревообрабатывающей и горнорудной промышленности.The invention relates to separators for separating solid mixtures into fractions and can be used in agricultural machinery in the design of tuber and corn harvesting and sorting machines, as well as in the woodworking and mining industries.

Известен элеватор картофелекопателя КСТ-1,4, который предназначен для перемещения клубненосного пласта, отделения почвы от клубней и отсева ее. Элеватор картофелекопателя представляет собой решетчатое полотно с замкнутым контуром, верхняя рабочая ветвь при движении встряхивается эллиптическими звездочками. Полотно элеватора образованно прутками, концы которых заделаны в звенья втулочно-роликовой цепи, которыми полотно опирается на звездочки ведущего вала и опорные ролики ведомого вала (см. книгу А.Н.Карпенко, В.М.Халенский. «Сельскохозяйственные машины», М.: «Колос», 1983, с.338).Known elevator potato digger KST-1.4, which is designed to move the tuberous layer, the separation of soil from tubers and its screening. The potato digger elevator is a closed-loop trellis cloth; the upper working branch is shaken by elliptical asterisks during movement. The elevator canvas is formed by rods, the ends of which are embedded in the links of the roller chain, with which the blade rests on the sprockets of the drive shaft and the support rollers of the driven shaft (see the book by A. N. Karpenko, V. M. Khalensky. “Agricultural Machines”, M. : "The Ear", 1983, p.338).

Конструкция элеватора достаточно сложна и при том неравнопрочна, наибольшему износу подвергаются звенья втулочно-роликовых цепей, которые работают в среде обрабатываемого материала и контактируют не только с ним, но и с ведущими и встряхивающими звездочками, поэтому из-за износа и вытягивания этих цепей их шаг увеличивается и перестает совпадать с шагом ведущих звездочек в результате чего они произвольно проскальзывают относительно соседних ведущих звездочек из-за чего нарушается параллельность прутков полотна валам поскольку прутки соединены с соседними цепями и при огибании таким полотном валов прутки изгибаются, полотно выходит из строя.The design of the elevator is quite complex and unequal, the most wear is the links of the sleeve-roller chains, which work in the environment of the processed material and are in contact not only with it, but also with the drive and shaking sprockets, therefore, due to wear and stretching of these chains, their pitch increases and ceases to coincide with the pitch of the leading sprockets, as a result of which they arbitrarily slip relative to the adjacent leading sprockets, due to which the parallelism of the rods of the blade to the shafts is violated since the rod are connected to adjacent chains and rounding this web shaft rods are bent, the web goes down.

Известна роликовая сортировка КСЭ-15Б, которая разделяет клубни картофеля на фракции по размерам. Поверхность сортировки составлена из обрезиненных фигурных вращающихся роликов на начальном этапе величина просветов между ними меньше и через эти просветы проваливается более мелкая фракция на сборники с транспортерами, более крупная фракция проваливается на втором этапе, где просветы больше и самая крупная сходит с поверхности сортировки (см. там же, с.344).Known roller sorting KSE-15B, which divides the potato tubers into fractions by size. The sorting surface is made up of rubberized curly rotating rollers at the initial stage, the size of the gaps between them is smaller, and through these gaps the finer fraction falls onto collectors with conveyors, the larger fraction falls through the second stage, where the gaps are larger and the largest comes off the sorting surface (see ibid., p. 344).

Известная сортировка не обеспечивает достаточного динамического воздействия на сепарируемую массу и может работать лишь при ее невысокой влажности, исключающей залипание просветов, не обеспечивает возможности изменения скорости перемещения продукта по сепарирующей поверхности для улучшения сепарирующей способности.Known sorting does not provide sufficient dynamic effects on the separated mass and can only work with its low humidity, which prevents sticking of the gaps, does not provide the ability to change the speed of movement of the product on the separating surface to improve the separating ability.

Наиболее близким техническим решением является (см. а.с. №546394, 15.02.1977, B07B 1/46), из которого известен цепной грохот (сепаратор), включающий механизм привода, расположенные между боковинами рамы решетчатое полотно в виде ряда круглозвенных цепей с замкнутым контуром, охватывающим ведущий вал со звездочками, выполняющими функцию зацепов и ведомый вал.The closest technical solution is (see AS No. 546394, 02.15.1977, B07B 1/46), from which a chain screen (separator) is known, including a drive mechanism, a lattice web located between the frame sides in the form of a series of round link chains with closed loop covering the drive shaft with sprockets that perform the function of hooks and the driven shaft.

Данное техническое решение не обеспечивает возможности изменения скорости продвижения продукта по решетчатому полотну без изменения величины динамического воздействия на него, что необходимо для достижения качественной сепарации при изменении, допустим, влажности и отсутствует возможность сепарации продукта на количество фракций более двух.This technical solution does not provide the possibility of changing the speed of advancement of the product on the lattice web without changing the magnitude of the dynamic effect on it, which is necessary to achieve high-quality separation when changing, say, humidity and there is no possibility of separation of the product into the number of fractions of more than two.

Целью изобретения является упрощение консультации, обеспечение большей равнопрочности ее элементов и увеличения срока службы, обеспечение возможности одновременно с выделением мелкой фракции (песок, пыль, опил) кусковую фракцию дополнительно разделять по размерам при любой влажности, исключая вероятность залипания полотна, а также путем изменения скорости перемещения продукта по сепарирующей поверхности, а следовательно, и продолжительности его обработки для достижения требуемой полноты разделения на фракции без изменения частоты вращения ведущего вала и величины динамического воздействия на продукт.The aim of the invention is to simplify the consultation, ensuring greater equal strength of its elements and increase the service life, providing the possibility simultaneously with the allocation of fine fractions (sand, dust, sawdust) lump fraction is additionally divided by size at any humidity, eliminating the likelihood of sticking of the canvas, and also by changing the speed moving the product along the separating surface, and therefore the duration of its processing to achieve the required completeness of separation into fractions without changing the frequency rashchenija capstan and magnitude of dynamic influence on the product.

Поставленная цель осуществлена тем, что ведущий вал со звездочками и ведомый с роликами установлены замкнутые круглозвенные цепи, верхние ветви которых образуют вместе с боковинами рамы решетчатое полотно, а звездочки ведущего вала выполнены в виде зацепа, причем зацепы соседних цепей ведущего вала смещены относительно друг друга по углу поворота. Для обеспечения возможности изменения скорости перемещения продукта по решетчатому полотну, обусловленной величиной дуги контакта зацепа ведущего вала с цепью за один его оборот ведущих вал выполнен в виде двух валов с опорными роликами, которые закреплены на раме один над другим и между ними установлен вал с зацепами с возможностью перемещения относительно этих валов в горизонтальной плоскости. Для обеспечения возможности изменения величины дуги контакта зацепа ведущего вала с цепью без изменения величины натяжения цепи один из валов с опорными роликами ведущего вала и вал с зацепами установлены на общем коромысле с возможностью поворота последнего относительно рамы. При использовании сепаратора для разделения продукта более чем на две фракции опорные ролики и зацепы установлены на валах таким образом, что расстояние между ними на вдохе продукта меньше чем на его выходе с решетчатого полотна. При этом под верхней ветвью решетчатого полотна по его длине перпендикулярно движению продукта установлены конвейеры транспортировки фракций из пространства между ветвями.The goal is achieved in that the drive shaft with asterisks and driven with rollers have closed round link chains, the upper branches of which form a lattice web together with the frame sides, and the drive shaft sprockets are designed as a hook, and the hooks of adjacent chains of the drive shaft are displaced relative to each other turning angle. To ensure the possibility of changing the speed of movement of the product on the lattice web, due to the magnitude of the arc of contact of the hook of the drive shaft with the chain for one revolution of the drive shaft, the shaft is made in the form of two shafts with support rollers that are mounted on the frame one above the other and a shaft with hooks with the ability to move relative to these shafts in a horizontal plane. To ensure the possibility of changing the magnitude of the arc of contact of the hook of the drive shaft with the chain without changing the magnitude of the chain tension, one of the shafts with support rollers of the drive shaft and the shaft with the hooks are mounted on a common beam with the possibility of rotation of the latter relative to the frame. When using a separator to separate the product into more than two fractions, the support rollers and hooks are mounted on the shafts so that the distance between them at the inspiration of the product is less than at its exit from the lattice web. Moreover, under the upper branch of the lattice web along its length perpendicular to the movement of the product, conveyors for transporting fractions from the space between the branches are installed.

Изобретение пояснено чертежами. На фиг.1 изображена схема сепаратора в положении, когда зацеп ведущего вала вне контакта с цепью, верхняя ветвь прогнута под действием веса продуктов; на фиг.2 изображена схема в положении, когда зацеп ведущего вала взаимодействует с цепью; на фиг.3 изображено положение соседних ветвей по сечению А-А в различных фазах и расположение на них фрагментов продукта; на фиг.4 показана схема сепаратора, ведущий вал которого состоит из двух расположенных друг над другом валом с опорными роликами и установленного между ними с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вала с зацепами; на фиг.5 - схема сепаратора, где один из валов с опорными роликами ведущего вала с зацепами установлены на общем коромысле с возможностью поворота коромысла относительно рамы сепаратора. Рама сепаратора на всех схемах условно не показана.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a diagram of the separator in the position when the drive shaft hook is out of contact with the chain, the upper branch is bent under the action of the weight of the products; figure 2 shows a diagram in the position when the hook of the drive shaft interacts with the chain; figure 3 shows the position of neighboring branches along the cross section aa in different phases and the location of product fragments on them; figure 4 shows a diagram of a separator, the drive shaft of which consists of two arranged one above the other shaft with support rollers and installed between them with the possibility of movement in the horizontal plane of the shaft with hooks; figure 5 - diagram of the separator, where one of the shafts with support rollers of the drive shaft with hooks mounted on a common beam with the possibility of rotation of the rocker relative to the frame of the separator. The separator frame is conventionally not shown on all schemes.

Сепаратор содержит установленные на общей раме с приводом ведущий вал 1 с зацепом 2, ведомый вал 3 с опорным роликами, круглозвенную цепь 4, коромысло 5 и валы 6 с опорными роликами ведущего вала 1. На фиг.3 - цепь «а» по окончании воздействия на нее зацепа 2, фрагмент продукта в наивысшей точке; «б» - начало воздействия зацепа на цепь, фрагмент продукта получает ускорение; «в» - зацеп на цепь не воздействует, фрагмент продукта в низшей точке своим весом прогибает верхнюю ветвь цепи; «г» - зацеп на цепь не воздействует, фрагмент под действием веса падает на цепь.The separator comprises a drive shaft 1 mounted on a common drive frame with a hook 2, a driven shaft 3 with support rollers, a round link chain 4, a rocker 5 and shafts 6 with support rollers of the drive shaft 1. In Fig. 3, the chain “a” at the end of the action on it hook 2, a fragment of the product at the highest point; "B" - the beginning of the impact of the hook on the chain, the product fragment receives acceleration; “C” - the hook does not act on the chain, the product fragment at the lowest point bends the upper chain branch with its weight; “G” - the hook does not affect the chain, the fragment falls on the chain under the influence of weight.

Работает описываемый сепаратор следующим образом. В начальный период фиг.1 (цепь «в» фиг.3) зацеп 2 ведущего вала 1 не взаимодействует с цепью 4, нижняя ветвь ее натянута, а верхняя прогнута под воздействием веса продукта. Как только зацеп 2 при повороте вала 1 захватит звено цепи 4 фиг.2 (цепь «б», фиг.3) верхняя ветвь ее резко натянется, сообщив крупной фракции продукта импульс движения по ходу цепи и вверх, мелкая фракция провалится вниз через звенья цепей и пространство между ними. Поскольку зацепы соседних цепей смещены относительно друг друга по углу поворота ведущего вала 1, соседние цепи совершают свой цикл со сдвигом на этот угол. Во время воздействия своего зацепа на любую из цепей она будет находиться выше цепей, которые со своими зацепами в данный момент не взаимодействуют, и продукт на цепи, взаимодействующей с зацепом, будет находится в неустойчивом положении и перемещаться не только ко сходу с сепаратора, но и сваливаться на соседние цепи, что способствует перемещению продукта как по длине вместе с цепью, так и по ширине сепарирующей поверхности, то есть более равномерному распределению по толщине слоя и, как следствие, более полному распределению на фракции.The described separator works as follows. In the initial period of FIG. 1 (chain “c” of FIG. 3), the hook 2 of the drive shaft 1 does not interact with chain 4, its lower branch is stretched, and the upper one is bent under the influence of the weight of the product. As soon as the hook 2 when turning the shaft 1 captures the chain link 4 of Fig.2 (chain "b", Fig.3), its upper branch will sharply stretch, giving a large fraction of the product an impulse to move along the chain and up, the small fraction will fall down through the chain links and the space between them. Since the hooks of adjacent chains are offset relative to each other in the angle of rotation of the drive shaft 1, the neighboring chains complete their cycle with a shift by this angle. During the impact of its hook on any of the chains, it will be above the chains that do not currently interact with its hooks, and the product on the chain interacting with the hook will be in an unstable position and will move not only toward the separator, but also fall onto adjacent chains, which contributes to the movement of the product both along the length of the chain and along the width of the separating surface, that is, a more uniform distribution over the thickness of the layer and, as a consequence, a more complete distribution of the fractions.

Для обеспечения возможности изменения величины перемещения цепи 4 за оборот вала 1 с зацепами 2 ведущий вал (фиг.4 и 5) выполнен в виде двух расположенных друг над другом валов 6 с опорными роликами, между которыми расположен вал 1 с зацепами 2 с возможностью изменения его положения относительно валов 6, что позволяет изменять величину угла поворота вала 1, при котором зацеп 2 взаимодействует с цепью 4. На фиг.4 вал 1 установлен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости относительно валов 6, что ведет к изменению натяжения цепи 4, требует введение в конструкцию дополнительного натяжного устройства цепи и усложняет регулировки измения величины перемещения цепи 4 на оборот вала 1. На фиг.5 вал 1 и один из валов 6 ведущего вала установлен на общем коромысле 5, при изменении угла поворота которого относительно рамы сепаратора изменяется величина угла поворота вала 1, при котором зацеп 2 взаимодействует с цепью 4 без изменения натяжения последней.To ensure the possibility of changing the amount of movement of the chain 4 per revolution of the shaft 1 with the hooks 2, the drive shaft (Figs. 4 and 5) is made in the form of two shafts 6 located one above the other with support rollers, between which the shaft 1 with the hooks 2 is located with the possibility of changing position relative to the shafts 6, which allows you to change the angle of rotation of the shaft 1, at which the hook 2 interacts with the chain 4. In figure 4, the shaft 1 is mounted with the ability to move in a horizontal plane relative to the shafts 6, which leads to a change in the tension of the chain 4, requires introducing an additional chain tensioner into the design and complicates the adjustment of changing the amount of movement of the chain 4 per revolution of the shaft 1. In Fig. 5, the shaft 1 and one of the shafts 6 of the drive shaft are mounted on a common beam 5, when the angle of rotation of which relative to the separator frame changes the angle rotation of the shaft 1, in which the hook 2 interacts with the chain 4 without changing the tension of the latter.

Для разделения продукта на более чем две фракции расстояние между опорными роликами валов 3 и 6 и зацепами вала 1 на входе продукта в сепаратор меньше, чем на выходе из него, в результате чего расстояние между цепями постепенно увеличивается по длине сепаратора, что позволяет разделять продукт по размеру кусков для чего по длине сепаратора между ветвями цепи установлены поперечные конвейеры.To separate the product into more than two fractions, the distance between the support rollers of the shafts 3 and 6 and the hooks of the shaft 1 at the inlet of the product into the separator is less than at the outlet from it, as a result of which the distance between the chains gradually increases along the length of the separator, which allows the product to be divided into to the size of the pieces for which transverse conveyors are installed along the length of the separator between the chain branches.

Описываемый сепаратор позволяет упростить конструкцию при большей равнопрочности его элементов с увеличением срока службы обеспечивает возможность выделять не только мелкую фракцию при любой влажности, но и кусковую фракцию разделять по размерам, а также регулировать скорость перемещения продукта по сепарирующей поверхности без изменения частоты вращения ведущего вала, что недопустимо ввиду снижения динамического воздействия на продукт. Полнота сепарации обеспечена не только возможностью изменения скорости движения продукта, а следовательно, и продолжительности его обработки на сепарирующий поверхности, но и перемещением продукта как в сторону его схода, так и в поперечном направлении, что обеспечивает распределение обрабатываемого продукта более равномерно по толщине на поверхности сепаратора.The described separator allows you to simplify the design with greater equal strength of its elements with an increase in service life provides the ability to isolate not only a small fraction at any humidity, but also to separate the lump fraction by size, as well as adjust the speed of product movement on the separating surface without changing the speed of the drive shaft, which unacceptable due to reduced dynamic effects on the product. The completeness of separation is ensured not only by the possibility of changing the speed of the product, and therefore the duration of its processing on the separating surface, but also by moving the product both towards its descent and in the transverse direction, which ensures the distribution of the processed product more evenly across the thickness on the surface of the separator .

Claims

1. The separator, including the drive mechanism, located between the sidewalls of the frame lattice web in the form of a series of round link chains with a closed loop covering the drive shaft with hooks and the driven shaft, characterized in that it is equipped with two additional shafts located one above the other with support rollers, the drive a shaft with hooks is installed between the additional shafts, and the driven shaft is made with support rollers, while the hooks of adjacent chains are made on the drive shaft with an offset relative to each other along the angle of rotation of the shaft la

2. The separator according to claim 1, characterized in that the shaft with the hooks is mounted to move in the horizontal plane.

3. The separator according to claim 1, characterized in that the shaft with hooks and one of the shafts with support rollers are mounted on a common beam with the possibility of rotation relative to the frame.

4. The separator according to claim 1, characterized in that the support rollers and the hooks of the drive shaft are installed in such a way that the distance between them at the inlet of the product is less than at its exit from the lattice web.

5. The separator according to claim 1, characterized in that between the branches of the chains transverse conveyors are installed.