Результат интеллектуальной деятельности: КЛАССИФИКАТОР СТЕБЕЛЬНЫХ КОРМОВ

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам для приготовления кормов и предназначено для разделения стебельных кормов на фракции.

Известен классификатор стебельных кормов, включающий корпус, снабженный роликами, установленными на направляющих, набор сит трапециевидного сечения, в нижних основаниях которых предусмотрены прямоугольные отверстия, наклонно установленные трапецеидальные лотки, наклонно установленные скатные доски, емкости для сбора разделенных на фракции стебельных кормов. Электродвигатель - асинхронный двигатель вращения через ременную передачу соединен с механизмом преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, соединенным с корпусом при помощи тяги, жестко связанной с корпусом.

Недостатками известного классификатора стебельных кормов являются пониженные технико-экономические показатели из-за увеличенных массогабаритных показателей привода. (Кукта Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов. - М.: Агропромиздат, 1987. - 303 с.: ил., Пат. 2399346 Российская Федерация, МПК C1 A23N 17/00. Классификатор стебельных кормов [Текст] / Мамедов Ф.А., Литвин В.И., Сафонов А.С., Хромов Е.В.; заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т.- №2009108108/13; заявл. 10.03.2009; опубл. 20.09.10, Бюл. №26. - 7 с.: ил., Пат. 2400046 Российская Федерация, МПК C1 A01D 82/00. Классификатор стебельных кормов [Текст] / Мамедов Ф.А., Литвин В.И., Сафонов А.С., Хромов Е.В.; заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. - №2009108109/21; заявл. 10.03.2009; опубл. 27.09.10, Бюл. №27. - 7 с.: ил.).

Целью изобретения является улучшение технико-экономических показателей (снижение стоимости, габаритных размеров и массы привода, повышение коэффициента полезного действия, надежности и производительности классификатора стебельных кормов).

Поставленная цель достигается тем, что классификатор стебельных кормов, содержащий корпус, снабженный роликами, установленными на направляющих, набор сит трапециевидного сечения, в нижних основаниях которых предусмотрены прямоугольные отверстия, наклонно установленные трапецеидальные лотки, наклонно установленные скатные доски, емкости для сбора разделенных на фракции стебельных кормов, тягу, жестко связанную с корпусом и расположенную со стороны привода, согласно изобретению снабжен двумя электродвигателями, системой управления двигателями, вход которой соединен с трехфазной сетью переменного тока, а электродвигатели совершают линейные поступательные движения и выполнены в виде трехфазных линейных асинхронных двигателей, причем вторичным элементом трехфазных линейных асинхронных двигателей является тяга, жестко связанная с корпусом и расположенная со стороны привода, при этом обмотки трехфазного линейного асинхронного двигателя соединены с выходом системы управления двигателями.

Благодаря тому, что классификатор стебельных кормов снабжен двумя электродвигателями, системой управления двигателями, вход которой соединен с трехфазной сетью переменного тока, а электродвигатели совершают линейное поступательное движение и выполнены в виде трехфазных линейных асинхронных двигателей, причем вторичным элементом трехфазных линейных асинхронных двигателей является тяга, жестко связанная с корпусом и расположенная со стороны привода, при этом обмотки трехфазных линейных асинхронных двигателей соединены с выходом системы управления двигателями, происходит улучшение технико-экономических показателей (снижается масса и габариты, удешевляется привод, повышается надежность и производительность работы классификатора стебельных кормов).

На фиг.1 представлена схема классификатора стебельных кормов. Сущность изобретения поясняется схемой, представленной на фиг.1.

Классификатор стебельных кормов содержит корпус 1, снабженный роликами 5, установленными на направляющих 6, набор сит 2 трапециевидного сечения, в нижних основаниях которых предусмотрены прямоугольные отверстия, наклонно установленные трапецеидальные лотки 3, наклонно установленные скатные доски 4, емкости 10 для сбора разделенных стебельных кормов, тягу 7, жестко связанную с корпусом 1 и расположенную со стороны привода, систему управления двигателями 9, вход которой соединен с трехфазной сетью переменного тока, трехфазные линейные асинхронные двигатели 8. Вторичным элементом трехфазных линейных асинхронных двигателей является тяга 7, жестко связанная с корпусом 1 и расположенная со стороны привода. Обмотки трехфазных линейных асинхронных двигателей соединены с выходом системы управления двигателями 9. Классификатор стебельных кормов работает следующим образом. Исходные стебельные корма подаются через верхнюю часть корпуса 1 на верхнее сито 2. Корпус 1 снабжен роликами 5, установленными на направляющих 6, и приводится в колебательное движение вдоль направляющих 6 трехфазными линейными асинхронными двигателями 8 и тягой 7, жестко связанной с корпусом 1 и являющейся вторичным элементом трехфазных линейных асинхронных двигателей 8. Работой трехфазных линейных асинхронных двигателей управляет система управления двигателями 9, периодически подавая и отключая питание на их обмотки по сигналу датчиков положения корпуса 1. При перемещении под действием сил инерции, возникающих при колебании корпуса 1, вдоль сита 2 мелкие стебельные корма через прямоугольные отверстия в сите 2 попадают на наклонно установленную скатную доску 4, по которой скатываются в емкость 10 для сбора разделенных на фракции стебельных кормов. Оставшаяся не разделенная на фракции часть стебельных кормов под действием сил инерции, возникающих при колебании корпуса 1, перемещается к задней стенке корпуса 1 и через пространство между задней стенкой корпуса 1 и ситом 2 попадает на наклонно установленный трапецеидальный лоток 3, по которому скатывается на следующее по высоте корпуса 1 сито 2 для дальнейшего разделения. На этом заканчивается первый этап разделения на фракции стебельных кормов. Далее процесс разделения стебельных кормов повторяется несколько циклов. Таким образом, по завершении полного цикла процесса разделения стебельных кормов, в емкостях 10 для сбора разделенных на фракции стебельных кормов оказываются стебельные корма разного размера. В верхней емкости 10 скапливается самая мелкая фракция корма, а в нижней емкости 10 - самая крупная фракция корма.

Согласно теории линейных асинхронных двигателей (Фридкин П.А. Безредукторный дугостаторный электропривод. - Л.: Энергия, 1970; Веселовский О.Н., Коняев А.Ю., Сарапулов Ф.Н. Линейные асинхронные двигатели. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 256 с.: ил.) скорость движения вторичного элемента определяется выражением:

где τ - полюсное деление двигателя, м; f₁ - частота напряжения сети переменного тока, Гц.

Из (1) следует, что за счет правильного выбора величины полюсного деления τ трехфазного линейного асинхронного двигателя, соответствующего требуемой для данного технологического процесса разделения на фракции стебельных кормов скорости движения вторичного элемента трехфазного линейного асинхронного двигателя, обеспечивается повышение качества разделения и повышение производительности работы классификатора стебельных кормов.

Для преобразования поступательного движения трехфазных линейных асинхронных двигателей в колебательное движение корпуса классификатора стебельных кормов обмотки трехфазных линейных асинхронных двигателей подключены к питающей сети через систему управления двигателями. При подаче питания на обмотку одного из трехфазных линейных асинхронных двигателей он перемещает тягу вместе с корпусом классификатора стебельных кормов. При достижении корпусом заданного системой управления двигателями положения по сигналу датчика положения система управления двигателями отключает указанную обмотку трехфазного линейного асинхронного двигателя от сети, при этом подается питание на обмотку второго линейного асинхронного двигателя, который перемещает корпус классификатора проб стебельных кормов в противоположную сторону и возвращает его в первоначальное положение, при этом с датчика системы управления двигателем поступает сигнал на отключение питания второго двигателя и включение питания на обмотку первого трехфазного линейного асинхронного двигателя. Далее указанный цикл работы повторяется (Аипов Р.С. Колебательный линейный электропривод машин в сельскохозяйственном производстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2005. №11). Таким образом, система управления двигателями дает возможность изменять амплитуду и частоту колебания за счет настройки момента включения и отключения трехфазных линейных асинхронных двигателей.

Из этого следует, что существует возможность регулирования частоты колебания корпуса классификатора стебельных кормов и получения таких значений частот колебаний, при которых достигается наиболее интенсивное разделение стебельных кормов на фракции, что позволяет, в свою очередь, существенно повысить качество разделения и пропускную способность классификатора стебельных кормов (Послеуборочная обработка семян зерновых культур: / ВАСХНИЛ. - М.: Агропромиздат, 1986. - 44 с.: ил. - б/ц). Необходимость в изменении частоты колебаний корпуса классификатора стебельных кормов возникает в зависимости от вида, сорта, влажности стебельных кормов.

Благодаря применению в приводе классификатора стебельных кормов трехфазных линейных асинхронных двигателей, вторичным элементом которых является тяга, жестко связанная с корпусом и расположенная со стороны привода, осуществляется непосредственный привод классификатора стебельных кормов. Это упрощает кинематическую схему привода, повышает надежность и коэффициент полезного действия, снижает массу, габариты и стоимость классификатора стебельных кормов.

При таком исполнении классификатора стебельных кормов упрощается его кинематическая схема привода, снижаются масса, габариты и стоимость, повышаются надежность, коэффициент полезного действия и производительность.