Результат интеллектуальной деятельности: Приводное устройство кассет со щетками для очистки решетных полотен

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технике по очистке и сортирования зерна.

Известны зерноочистительные машины, в которых используются щеточные очистители решет, получающие движение от колебания решетного стана. Недостатком таких очистителей является сложность настройки усилия поджатая щеток к решету, нарушение плавности хода и недостаточная очистка решет от застрявших зерен [1].

Известны также щеточные очистители для очистки четырех рядов решет, каретки которых получают движение от одного кривошипного вала, системы двуплечих рычагов, тяг, ползунков. Такие очистители применяются в серийных машинах ЗВС-20, ОВС-25, СМ-4 и других. Недостатком таких очистителей является высокая металлоемкость, низкая надежность и возможность заклинивания механизма [1, 2].

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является приводное устройство кассет со щетками для очистки четырех рядов решет, состоящее из нескольких (два или четыре) кривошипных валов и шатунов. Кривошипные валы получают движение от электродвигателя, ременной передачи, редуктора, кривошипно-шатунного механизма, системы рычагов и промежуточных звеньев [3].

Недостатком такого приводного устройства является сложность и громоздкость механизма, быстрый износ шарнирных соединений в системе передачи движения от одного вала на другой.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и упрощения конструкции приводного устройства кассет со щетками за счет передачи движения на каретки со щетками от колебаний решетного стана.

Данная цель достигается тем, что кассеты со щетками присоединены посредством коромысел к шатунам, надетым на один вертикальный кривошипный вал, на котором свободно посажен двуплечий рычаг. Один его конец с помощью тяги шарнирно соединен с решетным станом, а второй конец вместе с подпружиненным фиксатором находится в контакте с храповым колесом, которое в свою очередь жестко закреплено на кривошипном валу. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое приводное устройство отличается тем, что кассеты со щетками присоединены посредством коромысел к шатунам, надетым на один вертикальный кривошипный вал. Таким образом, заявляемое приводное устройство соответствует критерию «новизна».

Кроме того, на кривошипный вал свободно посажен двуплечий рычаг, один его конец с помощью тяги шарнирно соединен с решетным станом, а второй конец вместе с подпружиненным фиксатором находится в контакте с храповым колесом, которое в свою очередь жестко закреплено на кривошипном валу. Это позволяет преобразовывать колебания решетного стана во вращательное движение кривошипного вала, а затем - в возвратно-поступательное движение кассет со щетками. При этом отпадает необходимость применения дорогостоящих электродвигателя, ременной передачи, редуктора и многих шарнирных соединений. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого приводного устройства критерию «существенные различия».

На фиг. 1 изображен вид спереди на решетную часть зерноочистительной машины. На фиг. 2 показано сечение А-А верхнего решетного стана. На фиг. 3 приведено сечение Б-Б по храповому колесу. Решетные станы 1 получают колебательное движение от эксцентриково-шатунных механизмов 2. Внутри решетных станов 1 закреплены решетные полотна 3, а под ними на направляющих установлены кассеты 4 со щетками 5. К кассетам 4 шарнирно присоединены коромысла 6, имеющие возможность поворачиваться в вертикальной плоскости. К коромыслам 6 шарнирно присоединены шатуны 7, головки которых надеты на кривошипный вал 8. На кривошипном валу 8 свободно посажен двуплечий рычаг 9, один конец которого с помощью тяги 10 шарнирно соединен с решетным станом 1. На втором конце двуплечего рычага 9 установлен фиксатор 11, который пружиной 12 поджат к храповому колесу 13, жестко закрепленному на кривошипном валу 8.

Работа приводного устройства кассет со щетками для очистки решетных полотен осуществляется следующим образом. При движении эксцентриково-шатунных механизмов 2 решетные станы 1 получают колебательное движение. Вместе с решетным станом колебание совершает прикрепленная к нему тяга 10, которая передает колебания двуплечему рычагу 9, свободно посаженому на кривошипный вал 8. При движении решетного стана, например, вправо, двуплечий рычаг поворачивается по часовой стрелке. Фиксатор 11 под действием пружины 12 опускается во впадину между зубьями храпового колеса 13 и поворачивает его вместе с кривошипным валом 8 по часовой стрелке. Надетые на кривошипный вал шатуны 7 через коромысла 6 перемещают кассету 4 вместе со щетками 5 вдоль решет 3. Ворс щеток выталкивает застрявшие зерна из отверстий решет 3.

Кривошипный вал 8 расположен вертикально, а решетные станы 1 и кассеты 4 со щетками 5 расположены под некоторым углом для обеспечения движения зерна по решетам. В результате этого кассеты 4 со щетками 5 в начале и конце хода занимают различную высоту, которая может вызвать дополнительное давление на шатуны и щетки. Поэтому для компенсации высоты расположения кассет 4 в приводное устройство введены коромысла 6.

В существующих зерноочистительных машинах решетные станы колеблются с частотой 400…500 колебаний в минуту. Кассеты со щетками колеблются с частотой 30 колебаний в минуту. Один ход кассеты со щетками совершается за 13…15 колебаний решетного стана. Из этих значений определяют число зубьев z храпового колеса предлагаемого устройства. Допустим z=16. Решетные станы совершают колебания с амплитудой А=7,5 мм, а размах колебаний 2А=15 мм. С учетом запаса примем шаг храпового колеса t=16 мм. Тогда диаметр храпового колеса D°≈82 мм. В существующих машинах амплитуда колебаний кассет со щетками равна 117,5 мм. В предлагаемом устройстве такая амплитуда колебаний кассет со щетками обеспечивается радиусом кривошипа вала 8.

Источники информации

1. Гортинский В.В., Демский А.Б., Борискин М.А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях. - М.: Колос, 1973. - с. 215, 219.

2. Оникин Б.С., Горбачев И.В., Терехин А.А., Соловьев В.М. Машины для послеуборочной обработки зерна. - М.: Агропромиздат, 1986. - с. 32.

3. Очиститель зерна стационарный ОЗС-50. Руководство по эксплуатации ОЗС-50/25/10 РЭ. - Воронеж: ОАО ГСКБ «Зерноочистка», 2000.