RU2403099C2 - Method of loose materials separation - Google Patents
Method of loose materials separation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403099C2 RU2403099C2 RU2005127406/03A RU2005127406A RU2403099C2 RU 2403099 C2 RU2403099 C2 RU 2403099C2 RU 2005127406/03 A RU2005127406/03 A RU 2005127406/03A RU 2005127406 A RU2005127406 A RU 2005127406A RU 2403099 C2 RU2403099 C2 RU 2403099C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- separation
- movement
- particles
- components
- Prior art date
Links
Landscapes
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для очистки и сортирования семян. Изобретение может быть применено для разделения других сыпучих материалов.The invention relates to agriculture and is intended for cleaning and sorting seeds. The invention can be applied to the separation of other bulk materials.
Известен способ разделения зерновой смеси по форме и состоянию поверхности частиц на нескольких винтовых поверхностях, расположенных ярусно, по системе многоходового винта, заключающийся в следующем. Зерновую смесь из бункера самотеком подают на винтовые поверхности. Под действием сил тяжести и центробежных сил округлые семена, испытывающие сопротивление перекатыванию, развивают большую скорость и дальше удаляются от оси поверхностей, чем семена плоские, удлиненные, испытывающие сопротивление скольжению. При установившемся движении семена движутся по винтовой поверхности с постоянной скоростью, по стабильным траекториям, винтовым линиям. Семена, стабильные траектории которых выходят за пределы винтовой поверхности, выделяют через внешний край винтового желоба и направляют в сборник. Остальные семена, семена с большим коэффициентом сопротивления движению, спускающиеся по винтовой поверхности ближе к ее оси, через нижнюю кромку поверхности направляют в другой сборник (Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. Теория, расчет, проектирование и испытание. М. - Л., 1955, с.689-695. Сабликов М.В. Сельскохозяйственные машины. Основы теории и технологического расчета. М., 1968, с.232-234).A known method of separating a grain mixture in shape and state of the surface of the particles on several helical surfaces located in tiers, according to the system of multi-pass screw, which consists in the following. Grain mixture from the hopper is fed by gravity to the screw surface. Under the influence of gravity and centrifugal forces, rounded seeds that experience rolling resistance develop greater speed and are further removed from the axis of the surfaces than seeds that are flat, elongated, experiencing slip resistance. With steady motion, seeds move along a helical surface at a constant speed, along stable trajectories, helical lines. Seeds whose stable trajectories extend beyond the helical surface are extracted through the outer edge of the helical groove and sent to the collector. The remaining seeds, seeds with a high coefficient of resistance to movement, descending along a helical surface closer to its axis, are sent to another collection through the lower edge of the surface (Letoshnev MN Agricultural machines. Theory, calculation, design and testing. M. - L., 1955, p.689-695. Sablikov MV Agricultural machines. Fundamentals of theory and technological calculation. M., 1968, p.232-234).
Недостатком данного способа является разделение смеси лишь по одной постоянной границе различия компонентов.The disadvantage of this method is the separation of the mixture by only one constant boundary between the components.
Известен также способ разделения частиц на винтовой поверхности, заключающийся в том, что частицы подают на винтовую поверхность лотком, разделение ведут путем обеспечения движения частиц по различным траекториям в зависимости от коэффициента трения частиц, деление ведут на сходе с винтовой поверхности делителями на несколько фракций (патент США №3910835, кл. В07В 13/10, 1975).There is also a method of separating particles on a helical surface, namely, that the particles are fed to the helical surface by a tray, the separation is carried out by ensuring the movement of particles along different paths depending on the coefficient of friction of the particles, the division is carried out at the exit from the helical surface by dividers into several fractions (patent US No. 3910835, CL B07B 13/10, 1975).
Недостаток указанного способа заключается в том, что выход кондиционной фракции и ее качество можно регулировать лишь ступенчато ввиду неподвижности делителей, что, в свою очередь, не позволяет полностью реализовать сепарирующую способность винтовой поверхности.The disadvantage of this method is that the output of the conditioned fraction and its quality can be adjusted only stepwise due to the immobility of the dividers, which, in turn, does not allow to fully realize the separating ability of the screw surface.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения сыпучих материалов, заключающийся в том, что смесь подают на винтовую поверхность лотком, разделение ведут путем обеспечения движения компонентов смеси по различным траекториям в зависимости от формы и состояния поверхности частиц, деление на фракции производят на сходе с винтовой поверхности делителями, установленными с возможностью перемещения (RU №2017552, кл. В07В 13/10, 1994).The closest in technical essence and the achieved result is a method of separation of bulk materials, which consists in the fact that the mixture is fed to the helical surface by a tray, the separation is carried out by ensuring the movement of the components of the mixture along different paths depending on the shape and condition of the surface of the particles, the division into fractions is carried out descending from the screw surface with dividers installed with the possibility of movement (RU No. 20177552, class B07B 13/10, 1994).
Недостатком этого способа, как и выше приведенных, является относительно низкая эффективность разделения при выделении и сортировании компонентов округлой формы. Объясняется это тем, что при увеличении подачи выше определенного значения смесь будет перемещаться по винтовой поверхности плотным потоком. Даже при движении слоем в одну частицу может происходить увлечение одних частиц другими. При этом округлые частицы, как и плоские, двигаясь на участках винтовой поверхности в плотном потоке, будут испытывать сопротивление скольжению, так как для перекатывания по поверхности им, кроме сопротивления перекатыванию, нужно преодолеть сопротивление скольжению по поверхности. В результате чего смесь будет перемещаться скованным потоком, преодолевая общее сопротивление скольжению, и сепарация будет почти отсутствовать. Сепарация в таком случае будет происходить по краям потока. При сепарации движущиеся по поверхности частицы часто сталкиваются между собой, что приводит к отклонению их траектории движения, и, соответственно, к снижению качества сепарации. Отклонение траекторий будет тем больше, чем больше будет угол в их пересечении, величина которого зависит от величины разницы коэффициентов трения сталкивающихся частиц. Наиболее значительные отклонения траекторий будут иметь место при столкновении округлых частиц с плоскими и продолговатыми.The disadvantage of this method, as described above, is the relatively low separation efficiency in the selection and sorting of round-shaped components. This is explained by the fact that when the feed is increased above a certain value, the mixture will move along the helical surface in a dense stream. Even when a layer moves in one particle, some particles may be entrained by others. In this case, rounded particles, like flat ones, moving in areas of a helical surface in a dense flow, will experience sliding resistance, since in order to roll over the surface, in addition to rolling resistance, it is necessary to overcome the sliding resistance on the surface. As a result, the mixture will move in a constrained flow, overcoming the general sliding resistance, and separation will be almost absent. The separation in this case will occur at the edges of the stream. During separation, particles moving on the surface often collide with each other, which leads to a deviation of their trajectory of movement, and, accordingly, to a decrease in the quality of separation. The deviation of the trajectories will be the greater, the larger the angle at their intersection, the magnitude of which depends on the magnitude of the difference in the coefficients of friction of the colliding particles. The most significant deviations of the trajectories will occur in the collision of rounded particles with flat and oblong.
Различные компоненты округлой формы часто имеют недостаточные различия коэффициентов трения, не позволяющие разделить их на отдельные фракции.Various components of a rounded shape often have insufficient differences in the friction coefficients, which do not allow them to be divided into separate fractions.
Задача изобретения состоит в повышении эффективности выделения из смеси компонентов округлой формы и сортирования их путем более эффективного использования различий в сферичности и упругости.The objective of the invention is to increase the efficiency of separation from the mixture of components of a rounded shape and sorting them by more efficient use of differences in sphericity and elasticity.
Задача изобретения решается тем, что в способе разделения сыпучих материалов на винтовой поверхности, заключающемся в том, что смесь подают на винтовую поверхность лотком, разделение ведут путем обеспечения движения компонентов смеси по различным траекториям в зависимости от формы и состояния поверхности частиц, деление на фракции производят на сходе с винтовой поверхности делителями, установленными с возможностью перемещения, компонентам округлой формы придают движение скачками. Кроме того, в частном случае, смесь подают на винтовую поверхность под углом, лотком, установленным с зазором над ней, в зону и со скоростью, преимущественно соответствующими движению частиц компонентов округлой формы по стабильным траекториям.The objective of the invention is solved in that in the method for separating bulk materials on a helical surface, namely, that the mixture is fed to the helical surface by a tray, the separation is carried out by ensuring the movement of the components of the mixture along different paths depending on the shape and condition of the surface of the particles, the division into fractions is carried out at the exit from the helical surface, dividers installed with the possibility of movement, components of a rounded shape give movement in jumps. In addition, in the particular case, the mixture is fed onto the helical surface at an angle, with a tray installed with a gap above it, into the zone and at a speed predominantly corresponding to the movement of particles of rounded components along stable trajectories.
При движении по винтовой поверхности скачками округлые частицы испытывают меньшее сопротивление движению по сравнению с движением перекатыванием в связи с тем, что в этом случае общая протяженность и продолжительность перемещения частиц по поверхности будет значительно меньше, а соответственно, меньше будет сопротивление трения. При этом, чем выше будут сферичность и упругость частицы, тем дальше будет ее скачок, тем меньше будет работа, затрачиваемая на преодоление сопротивления трения, тем больше будут кинетическая энергия и, соответственно, скорость и радиус траектории ее движения по стабильной траектории. Таким образом, скачкообразный характер движения компонентов округлой формы по винтовой поверхности увеличивает пространство движения разделяемой смеси по ширине и высоте потока. Это способствует уменьшению вероятности столкновения частиц и увлечения одних частиц другими. При этом вероятность столкновения округлых частиц с частицами с высоким коэффициентом трения, скользящими по поверхности, будет значительно снижена, так как траектории их движения, находясь в большей части на разных уровнях, в большинстве случаев перекрещиваясь, не пересекаются. В результате чего повышается эффективность выделения из смеси компонентов округлой формы по сферичности и упругости на винтовой поверхности и деления на фракции и сортирование на сходе с поверхности делителями, установленными с возможностью перемещения.When moving along a helical surface in jumps, rounded particles experience less resistance to movement compared with rolling motion due to the fact that in this case the total length and duration of movement of particles on the surface will be much less, and accordingly, the friction resistance will be less. Moreover, the higher the sphericity and elasticity of a particle, the further its jump will be, the less will be the work spent on overcoming friction, the greater will be the kinetic energy and, accordingly, the speed and radius of the trajectory of its movement along a stable trajectory. Thus, the spasmodic nature of the movement of the components of a rounded shape on a helical surface increases the space of movement of the shared mixture along the width and height of the flow. This helps reduce the likelihood of particle collisions and entrainment of some particles by others. In this case, the probability of collision of rounded particles with particles with a high coefficient of friction sliding on the surface will be significantly reduced, since the trajectories of their movement, being mostly at different levels, in most cases intersecting, do not intersect. As a result, the efficiency of separating round-shaped components from a mixture by sphericity and elasticity on a helical surface and dividing into fractions and sorting at the descent from the surface by dividers installed with the ability to move increases.
Подача смеси на винтовую поверхность в зону и со скоростью, преимущественно соответствующими движению частиц компонентов округлой формы скачками по стабильным траекториям, позволяет создать лучшие условия для повышения пропускной способности площади за счет большего скоростного режима, большего радиуса движения и, соответственно, лучшего использования винтовой поверхности в начальный период движения по ней по сравнению с подачей, предназначенной для режима разгона. Компоненты смеси с большим коэффициентом трения, а также меньшей сферичностью и упругостью, двигаясь в режиме торможения, приближаются к стабильным траекториям, соответствующим винтовым линиям. В результате чего повышается эффективность выделения из смеси округлых частиц в сравнении с режимом разгона.The mixture is fed onto the helical surface in the zone and at a speed mainly corresponding to the movement of the particles of the components of the rounded shape by jumps along stable trajectories, which makes it possible to create better conditions for increasing the throughput of the area due to a larger speed regime, a larger radius of motion, and, accordingly, better use of the helical surface in the initial period of movement along it compared to the feed intended for the acceleration mode. The components of the mixture with a large coefficient of friction, as well as less sphericity and elasticity, moving in the braking mode, approach stable trajectories corresponding to helical lines. As a result, the efficiency of separation of rounded particles from the mixture in comparison with the acceleration mode is increased.
Способ на примере известного устройства (RU №2017552, кл. В07В 13/10, 1994, БИ №15) осуществляется следующим образом. Разделяемая смесь из бункера самотеком параллельными и одинаковыми потоками ярусно сходит на лотки, развивает на них соответствующие скорости и поступает на винтовые желоба. Для придания частицам округлой формы скачкообразного движения смесь подается на винтовые поверхности под углом. Для чего лотки в частном случае устанавливаются над винтовыми поверхностями с зазором. Округлые частицы смеси, ударяясь о поверхность желоба, приобретают скачкообразное движение. На поверхности происходит сепарация смеси в результате того, что при движении частиц по винтовой поверхности их траектории приближаются к стабильным, радиальные расстояния находятся в обратной зависимости от сопротивления движению. Частицы, движущиеся скачками, испытывают меньшее сопротивление движению по сравнению с частицами, движущимися по поверхности без отрыва от нее. Чем упруже и сферичное частица, тем больше она удаляется от оси винтовой поверхности. Использование этого свойства позволяет повысить эффективность сортирования зерна, имеющего округлую форму, так как более полноценным, хорошо выполненным зернам присуща большая упругость и сферичность. Недозрелым, щуплым, травмированным, поврежденным вредителями и болезными зернам свойственна пониженная упругость и большее отклонение от сферичности.The method on the example of a known device (RU No. 20177552, class B07B 13/10, 1994, BI No. 15) is as follows. The separated mixture from the hopper flows by gravity in parallel and equal flows to the trays in tiers, develops corresponding speeds on them and enters the helical grooves. To give the particles a rounded shape in a jumplike motion, the mixture is supplied to the helical surfaces at an angle. Why trays in a particular case are installed above the screw surfaces with a gap. Rounded particles of the mixture, hitting the surface of the gutter, acquire an abrupt motion. On the surface, the mixture is separated as a result of the fact that when the particles move along the helical surface, their trajectories approach stable, radial distances are inversely related to resistance to movement. Particles moving in jumps experience less resistance to movement than particles moving on a surface without separation from it. The more flexible and spherical the particle, the more it moves away from the axis of the helical surface. Using this property allows you to increase the efficiency of sorting grain, which has a rounded shape, since more complete, well-made grains are characterized by greater elasticity and sphericity. Immature, feeble, injured, damaged by pests and disease grains are characterized by reduced elasticity and a greater deviation from sphericity.
Частица с высоким коэффициентом трения, радиальные расстояния стабильных траекторий, которых меньше радиуса внутренних кромок винтовых поверхностей, падают с винтового желоба в осевой сборник. Остальные частицы сходят с винтовых желобов через их нижние кромки, делятся на фракции подвижными делителями в зависимости от требований, предъявляемых к качеству готовой продукции.Particle with a high coefficient of friction, radial distances of stable trajectories, which are smaller than the radius of the inner edges of the screw surfaces, fall from the helical groove into the axial collector. The remaining particles leave the screw gutters through their lower edges, are divided into fractions by mobile dividers, depending on the requirements for the quality of the finished product.
Изменение зоны подачи на винтовой поверхности осуществляется путем перемещения лотка вдоль ее верхней кромки. Изменение скорости подачи смеси производится изменением высоты установки загрузочного приспособления и наклона лотка. При подаче смеси в зону и со скоростью, преимущественно соответствующими движению частиц компонентов округлой формы по винтовым линиям, эти частицы быстрее и на меньшем числе витков примут движение по стабильным траекториям, нежели при режиме разгона. В результате чего повысится эффективность разделения смеси на винтовой поверхности и сортирования по сферичности и упругости частиц.Changing the feed zone on the helical surface is done by moving the tray along its upper edge. The change in the feed rate of the mixture is made by changing the installation height of the loading device and the inclination of the tray. When the mixture is fed into the zone and at a speed mainly corresponding to the movement of the particles of the components of the rounded shape along helical lines, these particles will more quickly and at a smaller number of turns take motion along stable trajectories than during the acceleration mode. As a result, the efficiency of separation of the mixture on a helical surface and sorting by sphericity and elasticity of the particles will increase.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005127406/03A RU2403099C2 (en) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Method of loose materials separation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005127406/03A RU2403099C2 (en) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Method of loose materials separation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005127406A RU2005127406A (en) | 2006-11-27 |
| RU2403099C2 true RU2403099C2 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=37664287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005127406/03A RU2403099C2 (en) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Method of loose materials separation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2403099C2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1959736A (en) * | 1931-09-17 | 1934-05-22 | Rademacher Corp | Grain-grader and cleaner |
| US2724498A (en) * | 1954-11-18 | 1955-11-22 | David O Beresford | Device for separating mixed masses of spherical and irregularly shaped bodies such as seeds, grains and the like |
| SU112862A1 (en) * | 1956-12-17 | 1957-11-30 | И.А. Ермаков | Gofre separator |
| US3910835A (en) * | 1973-12-26 | 1975-10-07 | Richard D Stafford | Apparatus and method for separating particles having different coefficients of friction |
| SU1480896A1 (en) * | 1987-03-06 | 1989-05-23 | Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Friction-type vibrating separator |
| RU2017552C1 (en) * | 1991-04-03 | 1994-08-15 | Юрий Андреевич Маслов | Loose material separator |
| RU2169047C2 (en) * | 1999-04-14 | 2001-06-20 | Ястребов Константин Леонидович | Spiral separator |
-
2005
- 2005-08-31 RU RU2005127406/03A patent/RU2403099C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1959736A (en) * | 1931-09-17 | 1934-05-22 | Rademacher Corp | Grain-grader and cleaner |
| US2724498A (en) * | 1954-11-18 | 1955-11-22 | David O Beresford | Device for separating mixed masses of spherical and irregularly shaped bodies such as seeds, grains and the like |
| SU112862A1 (en) * | 1956-12-17 | 1957-11-30 | И.А. Ермаков | Gofre separator |
| US3910835A (en) * | 1973-12-26 | 1975-10-07 | Richard D Stafford | Apparatus and method for separating particles having different coefficients of friction |
| SU1480896A1 (en) * | 1987-03-06 | 1989-05-23 | Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Friction-type vibrating separator |
| RU2017552C1 (en) * | 1991-04-03 | 1994-08-15 | Юрий Андреевич Маслов | Loose material separator |
| RU2169047C2 (en) * | 1999-04-14 | 2001-06-20 | Ястребов Константин Леонидович | Spiral separator |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГЛАДКОВ Н.Г. Зерноочистительные машины. - М.: Машгиз, с.200, 211-215. ЗАИКА П.М. и др. Сепарация семян по комплексу физико-механических свойств. - М.: Недра, 1978, с.139-157. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005127406A (en) | 2006-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI76714C (en) | Luftströmsseparator | |
| US5080235A (en) | Small particle separator | |
| DE19510923B4 (en) | Method and device for separating a particle mixture resulting from the processing of composite parts into at least two particle fractions | |
| US3945915A (en) | Method of and apparatus for assorting particles according to the physical characteristics thereof | |
| US7523831B2 (en) | Classification of splinters and wood chips | |
| JP2006111444A (en) | Chute for sorting / inspection equipment | |
| RU2403099C2 (en) | Method of loose materials separation | |
| RU2546209C2 (en) | Grain-cleaning machine | |
| RU43797U1 (en) | WORKING BODY FOR SEPARATION OF BULK MIXTURES | |
| MX2012000688A (en) | Method and device for the selective classification of particles according to the size thereof. | |
| EP1038583A2 (en) | Process and apparatus for the separation of a fractured product | |
| DE1482452C3 (en) | Air separator with several viewing groups arranged at a distance and through which the separating air flows across | |
| US5611435A (en) | Apparatus for sorting constituents of a mixture | |
| RU2465970C2 (en) | Separator of loose materials | |
| DE19912462A1 (en) | Method for electrostatically separating broken shells from beans, has two pairs of oppositely charged electrodes through which mixture is passed and separating receptacle | |
| RU2147472C1 (en) | Bulk material classifier | |
| AT391635B (en) | GRAVITY SIGHTER | |
| RU2014163C1 (en) | Method for separating seeds | |
| RU2440858C2 (en) | Method of loose material classification and device to this end | |
| RU2365433C1 (en) | Slot centrifugal grain cleaner | |
| RU2017552C1 (en) | Loose material separator | |
| RU2423189C2 (en) | Device for grain separation by air upflow | |
| RU235765U1 (en) | Screen separator | |
| RU2233715C1 (en) | Loose material classification method | |
| UA17200U (en) | Gravitational-cascade type vertical separator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QZ46 | Withdrawal of statement about obligation of concluding the contract of assignment of patents acc. point 3 par 1366 civil code of russia | ||
| QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20141119 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190901 |