Результат интеллектуальной деятельности: ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для послеуборочной обработки зерна.

Известны устройства, содержащие раму, загрузочное устройство, цилиндрическое решето, установленное с возможностью изменения угла наклона его оси к горизонту, кожух для сбора и вывода получаемых фракций, привод (см. www.melinvest.ru «Зерноочистительное оборудование. Барабанные скальператоры - оптимальное решение для предварительной очистки», www.elevator-servis.ru «Установки для сушки и транспортировки зерна, силоса, нории, зерносушилки, сортировки»).

Недостатком этих устройств является то, что для рабочего процесса используется примерно 1/6-1/4 поверхности цилиндрического решета. Очищаемое зерно располагается в решете, особенно на его начальных участках, толстым слоем, что затрудняет доступ мелких частиц к поверхности решета. Указанные недостатки обуславливают низкую производительность цилиндрического решета.

Известно также устройство, принятое нами за прототип, содержащее раму, загрузочное устройство, цилиндрическое решето, установленное с возможностью изменения угла наклона его оси к горизонту, установленный внутри цилиндрического решета и вращающийся в противоположном направлении распределительный ротор, кожух для сбора и вывода получаемых фракций, привод (а.с. СССР №190711, Кл. 45e, 7/44, 1966). Распределительный ротор оснащен лопатками, установленными под углом к образующей ротора. Лопатки смещают очищаемое зерно по окружности решета в сторону вращения ротора, вследствие чего в процессе очистки участвует 1/3-1/2 поверхности цилиндрического решета. За счет наклона лопаток к образующей ротора зерно распределяется также вдоль решета. Вследствие распределения зерна по окружности и длине цилиндрического решета увеличивается площадь контакта зерна с поверхностью цилиндрического решета, уменьшается толщина слоя зерна, увеличивается вероятность прохождения мелких частиц через слой зерна и отверстия решета.

Недостатком устройства-прототипа является наличие в роторе большого количества лопаток и других элементов, что приводит к забиванию ротора частицами соломы, содержащимися в зерне, особенно при обработке зерна повышенной влажности. Недостатком устройства является также сложность конструкции и низкая надежность. Указанные недостатки ограничивают возможности применения и снижают эффективность использования устройства-прототипа на очистке зерна.

Задача изобретения - устранение недостатков устройства-прототипа, а именно: исключение забивания распределительного ротора частицами соломы, содержащимися в обрабатываемом зерне, упрощение конструкции, повышение надежности зерноочистительной машины и в итоге - повышение эффективности ее использования.

Данная задача решается следующим образом. В предлагаемом устройстве, содержащем раму, загрузочное устройство, цилиндрическое решето, установленное с возможностью изменения угла наклона его оси к горизонту, размещенный внутри цилиндрического решета и вращающийся в противоположном направлении распределительный ротор, кожух и привод, согласно изобретению, распределительный ротор выполнен в виде винта со сплошной или ленточной спиралью. Внешний диаметр, шаг витков спирали и ширина ленты спирали распределительного винта на различных его участках могут быть разными. Витки спирали распределительного винта выполнены с одним или несколькими заходами, причем количество заходов витков спирали на различных участках винта может быть разным. Распределительный винт установлен с возможностью изменения угла его наклона к горизонту.

В предлагаемом устройстве, как и в прототипе, обеспечивается распределение зерна по окружности и длине цилиндрического решета. Однако выполнение распределительного ротора в виде винта со сплошной или ленточной спиралью исключает его забивание частицами соломы, содержащимися в обрабатываемом зерне, поскольку такие винты широко используются для транспортирования различных растительных стебельчатых материалов, включая влажные. Конструкция распределительного ротора в виде винта со сплошной или ленточной спиралью существенно проще и надежнее, чем в устройстве-прототипе.

Суть заявленного изобретения поясним на примере зерноочистительной машины для выделения из зернового вороха крупных примесей. На фиг.1 схематично изображен продольный разрез предлагаемой машины, на фиг.2 - поперечный разрез цилиндрического решета с распределительным винтом.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - рама машины, 2 - загрузочное устройство, 3 - цилиндрическое решето, 4 - распределительный винт с ленточной спиралью, 5 - кожух для сбора и вывода из машины получаемых фракций, 6 - щетка для очистки отверстий цилиндрического решета 3, 7 - привод цилиндрического решета 3, 8 - привод распределительного винта 4, ω_р - частота вращения цилиндрического решета 3, ω_в - частота вращения распределительного винта 4, ЗВ - обрабатываемый зерновой ворох, ОЗ - обработанное зерно, КП - крупные примеси, I, II, III и IV - номера четвертей поперечного сечения цилиндрического решета 3.

Вал распределительного винта 4 установлен на подшипниковых опорах на раме 1. Цилиндрическое решето 3 установлено на подшипниковых опорах на валу распределительного винта 4. Цилиндрическое решето 3 и распределительный винт 4 установлены с возможностью изменения углов наклона их осей к горизонту. Ленточная спираль распределительного винта 4 на конечном участке выполнена с большей шириной, вследствие чего зазор между спиралью распределительного винта 4 и внутренней поверхностью цилиндрического решета 3 в конце цилиндрического решета 3 меньше, чем на остальных его участках. На раме 1 закреплены загрузочное устройство 2 для подачи зернового вороха на внутреннюю поверхность цилиндрического решета 3, кожух 5 для сбора и вывода из машины получаемых фракций, привод 7 цилиндрического решета 3 и привод 8 распределительного винта 4. На кожухе 5 закреплена щетка 6 для очистки отверстий цилиндрического решета 3. Направления вращения цилиндрического решета 3 и распределительного винта 4 противоположные. Частоты вращения цилиндрического решета 3 и распределительного винта 4 регулируются.

Зерноочистительная машина работает следующим образом. Зерновой ворох ЗВ по загрузочному устройству 2 поступает на внутреннюю поверхность цилиндрического решета 3, которая увлекает материал в направлении вращения цилиндрического решета 3. На поверхности цилиндрического решета 3 в I четверти его поперечного сечения образуется слой зернового вороха в виде сегмента. При достижении высоты сегмента величины, большей зазора между поверхностью решета и спиралью распределительного винта 4, распределительный винт 4 сдвигает верхние слои сегмента в направлении вращения распределительного винта 4, вследствие чего в IV четверти поперечного сечения цилиндрического решета 3 также образуется слой зернового вороха. Таким образом, поступающий зерновой ворох распределяется на внутренней поверхности цилиндрического решета 3 в I и IV четвертях его сечения. При этом частицы нижних слоев зернового вороха увлекаются поверхностью цилиндрического решета 3, перемещаются в направлении ее движения со скоростью, несколько меньшей, чем сама поверхность, а верхние слои сдвигаются ленточной спиралью распределительного винта 4 в противоположном направлении. Зерно, попавшее на поверхность цилиндрического решета 3 и занявшее положение над его отверстиями, под действием силы тяжести и центробежных сил проходит в отверстия, посредством кожуха 5 собирается и выводится из машины в виде фракции обработанного зерна ОЗ.

Распределительный винт 4 сдвигает зерновой ворох по поверхности цилиндрического решета 3 также в осевом направлении и обеспечивает, во-первых, распределение зернового вороха по длине цилиндрического решета 3, во-вторых, транспортирование зернового вороха вдоль цилиндрического решета 3 и вывод из него фракции крупных примесей КП. За счет меньшего зазора между спиралью распределительного винта 4 и поверхностью цилиндрического решета 3 в конце цилиндрического решета 3 обеспечивается полный вывод крупных примесей с его поверхности. Очистка отверстий цилиндрического решета 3 осуществляется щеткой 6. За счет выполнения распределительного ротора в виде винта исключается его забивание частицами соломы, содержащимися в зерновом ворохе, по сравнению с аналогом упрощается конструкция зерноочистительной машины и повышается ее надежность.

Рассмотренный пример подтверждает возможность реализации заявленного технического решения.

Заявленное техническое решение сохраняет все достоинства и устраняет недостатки прототипа. Оно обеспечивает достижение технического результата, указанного в задаче изобретения, то есть исключение забивания распределительного ротора частицами соломы, содержащимися в обрабатываемом зерне, упрощение конструкции, повышение надежности зерноочистительной машины и в итоге - повышение эффективности ее использования.