Результат интеллектуальной деятельности: ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для очистки и сортирования зерна.

Известна зерноочистительная машина, содержащая раму, эксцентриковый вал с двумя парами эксцентриков с углом 180 градусов между ними, две пары шатунов, два решетных стана, установленных посредством стоек и подвесок на раме машины один над другим (заявка на изобретение RU №2014118020), принятая нами за устройство-прототип. Каждый решетный стан установлен на раме на стойках и подвесках, причем если передняя часть одного решетного стана установлена на подвесках, то передняя часть другого решетного стана - на стойках. Центробежные силы в подвесках и стойках направлены в разные стороны, взаимно уравновешиваются, что позволяет уменьшить переменную нагрузку на раму и опоры машины и обеспечивает возможность работы решетных станов с увеличенной амплитудой колебаний, за счет чего достигается существенное повышение их производительности.

Недостатком устройства-прототипа является то, что для увеличения амплитуды колебаний решетных станов требуется увеличивать эксцентриситет эксцентрикового вала. При значительном увеличении эксцентриситета эксцентриков существенно усложняется конструкция эксцентрикового вала и в целом устройства-прототипа, увеличивается его стоимость, потенциальные возможности устройства-прототипа используются неэффективно.

Задача изобретения - устранение недостатка устройства-прототипа, а именно упрощение конструкции и уменьшение стоимости устройства и в итоге повышение эффективности его использования.

Данная задача решается следующим образом. В предлагаемом устройстве, содержащем раму, эксцентриковый вал с двумя парами эксцентриков с углом 180 градусов между ними, две пары шатунов, два решетных стана, установленных посредством подвесок и стоек на раме машины один над другим, согласно изобретению шатуны шарнирно соединены с подвесками и стойками решетных станов, при этом центры шарнирных соединений шатунов с подвесками и стойками в крайних положениях решетных станов и центр вращения эксцентрикового вала располагаются на одной линии, а подвески и стойки выполнены с возможностью изменения расстояния между осями шарнирных соединений их с рамой машины и шатуном. За счет того, что шатуны шарнирно соединены не непосредственно с решетными станами, а с подвесками и стойками, обеспечивается возможность увеличения амплитуды колебаний решетных станов без увеличения экцентриситета эксцентриков эксцентрикового вала. Поскольку центры шарнирных соединений шатунов с подвесками и стойками в крайних положениях решетных станов и центр вращения эксцентрикового вала располагаются на одной линии, обеспечивается уравновешивание инерционных сил, возникающих при работе решетных станов. Выполнение подвесок (стоек) с возможностью изменения расстояния между осями шарнирных соединений их с рамой машины и шатуном обеспечивает возможность изменения амплитуды колебаний решетных станов в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Конструкция эксцентрикового вала для обеспечения увеличенной амплитуды колебаний решетных станов существенно проще и дешевле, чем в устройстве-прототипе, что обеспечивает упрощение и удешевление предлагаемого устройства в целом и за счет этого повышение эффективности его использования.

Суть заявленного изобретения поясним на примере зерноочистительной машины для выделения из обрабатываемого материала мелких и крупных примесей. На фигуре 1 схематично изображен общий вид машины, на фигуре 2 - схема соединения шатунов с подвесками и стойками. Приняты следующие обозначения: 1 - рама машины, 2 - эксцентриковый вал, 3 - верхний решетный стан, 4 - нижний решетный стан, 5 - подвеска нижнего решетного стана, 6 - стойка верхнего решетного стана, 7 - подвеска верхнего решетного стана, 8 - стойка нижнего решетного стана, 9 - шатун верхнего решетного стана, 10 - шатун нижнего решетного стана, 11 - кронштейн, 12 - переднее решето для выделения мелких примесей, 13 - заднее решето для выделения крупных примесей, 14 - лоток мелких примесей, 15 - лоток обработанного зерна, 16 - приемно-распределительное устройство, 17 - мотор-редуктор привода эксцентрикового вала, 18 - клиноременная передача привода эксцентрикового вала, а - расстояние между осями шарниров соединений подвесок (стоек) с рамой и шатуном, l - длина подвески (стойки), s - амплитуда колебаний решетных станов, r - радиус эксцентрика эксцентрикового вала, ω - угловая скорость эксцентрикового вала. Сплошными стрелками обозначено движение обрабатываемого зерна, пунктирными - движение мелких примесей, штриховыми - движение крупных примесей.

Для обеспечения продольных противофазных колебаний решетных станов 3 и 4 оси эксцентриков эксцентрикового вала 2 смещены на 180 градусов. На решетных станах 3 и 4 имеется по два решета: переднее решето 12 для выделения мелких примесей и заднее решето 13 для выделения крупных примесей. Решетные станы установлены на раме 1 машины посредством подвесок 5, 7 и стоек 6, 8. Передняя часть верхнего решетного стана 3 установлена на стойках 6, задняя часть - на подвесках 7. Передняя часть нижнего решетного стана 4 установлена, наоборот, на подвесках 5, задняя - на стойках 8. Шатуны 9 привода верхнего решетного стана 3 одним концом соединены с эксцентриком эксцентрикового вала 2, другим - со стойкой 6 верхнего решетного стана 3. Шатуны 10 привода нижнего решетного стана 4 соединены одним концом с соответствующим эксцентриком эксцентрикового вала 2, другим - с подвеской 5 нижнего решетного стана 4. Оси шарнирных соединений подвесок 5 и стоек 6 с шатунами соответственно 10 и 9 удалены от оси шарнирных соединений этих подвесок и стоек с рамой 1 машины на расстояние а, равное частному от деления длины подвесок (стоек) l на отношение задаваемой амплитуды колебаний s решетных станов 3 и 4 к радиусу r эксцентрика эксцентрикового вала 2. Центр шарнирного соединения подвесок 5 с шатунами 10 одного решетного стана в его крайнем переднем или крайнем заднем положении, центр шарнирного соединения стоек 6 с шатунами 9 другого решетного стана соответственно в его крайнем заднем или крайнем переднем положении и центр вращения эксцентрикового вала 2 располагаются на одной линии. Подвески 5 и стойки 6 оснащены съемным, закрепляемым посредством болтовых соединений кронштейном 11 для шарнирного соединения подвесок и стоек с шатунами 9 и 10. Эксцентриковый вал 2 приводится во вращение с угловой скоростью ω посредством мотора-редуктора 17 и клиноременной передачи 18.

Зерноочистительная машина работает следующим образом. При вращении эксцентрикового вала 2 шатуны 9 и 10 придают решетным станам 3 и 4 продольные противофазные колебания. Обрабатываемое зерно через приемно-распределительное устройство 16 поступает примерно равными потоками на верхний 3 и нижний 4 решетные станы и за счет их продольных колебаний и уклона перемещается к концу решетных станов: сначала по передним решетам 12 для выделения мелких примесей, затем по задним решетам 13 для выделения крупных примесей. По мере движения зерна по передним решетам 12 мелкие примеси проходят в отверстия этих решет, поступают в лотки 14 и выводятся из машины. При движении обрабатываемого зерна по задним решетам 13 оно проходит в отверстия этих решет, поступает в лотки 15 и выводится из машины. Крупные примеси сходят с задних решет 13 и также выводятся из машины.

За счет того, что шатуны 10 и 9 посредством съемных кронштейнов 11 шарнирно соединены с подвесками 5 и стойками 6, обеспечивается возможность увеличения амплитуды колебаний решетных станов без увеличения радиуса эксцентриков эксцентрикового вала. Конструкция эксцентрикового вала в машине с увеличенной амплитудой колебаний решетных станов в предлагаемом устройстве существенно проще и дешевле, чем в устройстве-прототипе. Расположение центров шарнирного соединения подвесок 5 с шатунами 10 одного решетного стана в его крайнем переднем или крайнем заднем положении, центра шарнирного соединения стоек 6 с шатунами 9 другого решетного стана соответственно в его крайнем заднем или крайнем переднем положении и центра вращения эксцентрикового вала 2 на одной линии обеспечивает уравновешивание инерционных сил, возникающих при работе решетных станов. Так как подвески 5 и стойки 6 оснащены съемным, закрепляемым посредством болтовых соединений кронштейном для шарнирного соединения подвесок и стоек с шатунами 10 и 9, обеспечивается возможность изменять расстояние между осями шарнирных соединений подвесок и стоек с рамой машины и шатуном и тем самым изменять амплитуду колебаний решетных станов в зависимости от свойств обрабатываемого материала.

Рассмотренный пример подтверждает возможность реализации заявленного технического решения.

Заявленное техническое решение сохраняет все достоинства и устраняет недостатки устройства-прототипа. Оно обеспечивает достижение технического результата, указанного в задаче изобретения, то есть упрощение конструкции и уменьшение стоимости зерноочистительной машины и в итоге повышение эффективности ее использования.