RU2560025C1

RU2560025C1 - Device for seed separation on elasticity

Info

Publication number: RU2560025C1
Application number: RU2014130598/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Федотович Васильев
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2015-08-20

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: device of seed separation on elasticity comprises a loading-unloading receiver, a funnel-shaped feeder, under which the steps of working elements are located one under the other, made with the ability of movement and fixing of their position on the guide extending along the axis of the device housing, each step of the working elements comprises a reflective surface in the form of a truncated cone located with the large base downwards, a funnel-shaped chute board with a discharge slit. The loading-unloading receiver is provided with a conical guide fixed on the axial guide of the housing and the funnel-shaped feeder located under it. Each step of the working elements comprises a boost part, a reflective surface, mounted in sequence, rigidly connected to the separating surface, mounted in the cylindrical receiver, made integrally with the funnel-shaped chute board with a discharge slit. The boost part is located between the funnel-shaped feeder and the separating surface and has a curved corrugated surface consisting of a conical surface extending into a surface in the form of a truncated cone, mounted with the large base downwards, the boost part with its apex of the conical surface is fixed on the guide extending along the axis of the device housing, under the funnel-shaped feeder, the separating surface is made in the form of a truncated cone located with its larger base downwards, which generatrix is parallel to the generatrix of the cone of the reflective surface.

EFFECT: increase in efficiency of separation of bulk materials on properties of elasticity and a decrease in damage of grain germs.

1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих зерновых материалов по упругим свойствам и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке семян.The present invention relates to a device for the separation of bulk grain materials by elastic properties and can be used in agriculture when cleaning seeds.

Известны устройства для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, содержащие питатель-дозатор для подачи сыпучего материала, рабочую поверхность и отражательную поверхность, жестко соединенную с рабочей, привод в виде вибратора направленного действия и приемники продуктов разделения [Зайка П.М., Мезнев Т.Е. Сепарация семян по комплексу физико-механических свойств. - М.: Колос, 1978, с. 142-144.]Known devices for separating bulk materials by elastic properties, containing a feeder-dispenser for feeding bulk material, a working surface and a reflective surface rigidly connected to the working one, a drive in the form of a directional vibrator and receivers of separation products [Zayka PM, Meznev T. E. Separation of seeds by a set of physical and mechanical properties. - M .: Kolos, 1978, p. 142-144.]

Основным недостатком известных устройств является низкая эффективность процесса разделения из-за изменения кинематических параметров движения рабочего органа (амплитуды и частоты колебаний), а также недостаточная производительность, обусловленная поштучной подачей сепарируемого материала на рабочую поверхность.The main disadvantage of the known devices is the low efficiency of the separation process due to changes in the kinematic parameters of the movement of the working body (amplitude and frequency of oscillations), as well as insufficient productivity due to the piece feed of the separated material to the working surface.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по выполняемой функции и достигаемому эффекту является сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам, включающий загрузочно-разгрузочный приемник, кольцевой дозатор и зафиксированный на направляющей конический питатель, расположенные одна под другой ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения по высоте, каждая ступень рабочих органов содержит отражательный элемент в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, делитель в виде цилиндрической поверхности соосно с конусом и воронкообразную скатную доску с выпускной щелью. Питатель выполнен воронкообразным и закреплен на фиксаторе, скатная доска снабжена кольцевым дозатором и выполняет роль загрузочно-разгрузочного приемника, при этом каждая ступень рабочих органов содержит последовательно расположенные питатель, отражательный элемент, делитель и загрузочно-разгрузочный приемник с кольцевым дозатором (RU 2470719 C1, кл. В07В 13/00, 27.12.2012. Бюлл. №36).Closest to the claimed technical solution for the function and the effect achieved is a separator for separating bulk materials by elastic properties, including a loading and unloading receiver, an annular dispenser and a conical feeder fixed to the guide, located one below the other stage of the working bodies, made with the possibility of movement and fixing their position in height, each step of the working bodies contains a reflective element in the form of a large base located downwardly truncated cone, a divider in the form of a cylindrical surface coaxially with the cone and a funnel-shaped pitched board with an outlet slit. The feeder is funnel-shaped and mounted on a latch, the ramp is equipped with an annular dispenser and acts as a loading and unloading receiver, with each step of the working bodies containing a sequentially arranged feeder, reflective element, divider and loading and unloading receiver with an annular dispenser (RU 2470719 C1, cl .B07B 13/00, 12/27/2012. Bull. No. 36).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность сепарации из-за отсутствия средств стабилизации начальной скорости и регулирования ориентации центра масс частиц сыпучего материала, поступающего на разделяющую сепарирующую поверхность, где над ним находится отражательная поверхность жестко соединенная с сепарирующей. Рассекание подаваемого материала в воздушном пространстве при его движении от бункера-дозатора к отражательной пластине, а следовательно, и вероятности травмирования зародыша зерновых частиц, так как частицы зерна падают тяжелой зародышевой частью вперед.A disadvantage of the known device is the low separation efficiency due to the lack of means for stabilizing the initial velocity and controlling the orientation of the center of mass of the particles of bulk material entering the separating separating surface, where above it there is a reflective surface rigidly connected to the separating one. Dissection of the feed material in the air when it moves from the metering hopper to the reflective plate, and, consequently, the probability of injury to the embryo of grain particles, since the grain particles fall forward with the heavy germinal part.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разделения сыпучих материалов по упругим свойствам и уменьшение травмированности зародышей зерновок.The technical result of the invention is to increase the efficiency of separation of bulk materials by elastic properties and to reduce the injuries of the seeds of the kernels.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для сепарации семян по упругости, включающем загрузочно-разгрузочный приемник, воронкообразный питатель, под которым одна под другой расположены ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, каждая ступень рабочих органов включает отражательную поверхность в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, воронкообразную скатную доску с выпускной щелью, согласно изобретению загрузочно-разгрузочный приемник снабжен зафиксированной на осевой направляющей корпуса конической направляющей и расположенным под ней воронкообразным питателем, каждая ступень рабочих органов содержит последовательно расположенные разгонный участок, отражательную поверхность, жестко соединенную с сепарирующей поверхностью, установленной в цилиндрическом приемнике, выполненным заодно с воронкообразной скатной доской с выпускной щелью, при этом разгонный участок расположен между воронкообразным питателем и сепарирующей поверхностью, и имеет криволинейную гофрированную поверхность, состоящую из конической поверхности, переходящей в поверхность в виде усеченного конуса, установленного большим основанием вниз, вершиной конической поверхности разгонный участок зафиксирован на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, под воронкообразным питателем, сепарирующая поверхность выполнена в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, образующая которого параллельна образующей конуса отражательной поверхности.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for separating seeds by elasticity, including a loading and unloading receiver, a funnel-shaped feeder, under which one under the other there are steps of the working bodies, made with the possibility of moving and fixing their position on a guide passing along the axis of the device , each step of the working bodies includes a reflective surface in the form of a truncated cone located with a large base downwards, a funnel-shaped pitched board with an outlet slit, with According to the invention, the loading and unloading receiver is equipped with a conical guide fixed on the axial guide of the housing and a funnel-shaped feeder located below it, each step of the working bodies contains a sequentially arranged accelerating section, a reflective surface rigidly connected to a separating surface mounted in a cylindrical receiver, integral with the funnel-shaped pitched a board with an outlet slot, while the accelerating section is located between the funnel-shaped feeder and with a separating surface, and has a curved corrugated surface consisting of a conical surface turning into a surface in the form of a truncated cone installed with a large base down, the top of the conical surface, the accelerating section is fixed on a guide passing along the axis of the device’s body, under the funnel-shaped feeder, the separating surface is made in a truncated cone located with a large base downward, the generatrix of which is parallel to the generatrix of the cone of the reflective surface.

Отличием заявляемого устройства от наиболее близкого аналогичного решения является наличие новых конструктивных элементов, а именно установка в загрузочно-разгрузочном приемнике конической направляющей и воронкообразного питателя, а также новое выполнение ступени рабочих органов, а именно установка в ней разгонного участка, сепарирующей поверхности, установленной в цилиндрическом приемнике.The difference between the claimed device and the closest similar solution is the presence of new structural elements, namely, the installation in the loading and unloading receiver of a conical guide and funnel-shaped feeder, as well as a new embodiment of the working element stage, namely the installation of an accelerating section in it, a separating surface installed in a cylindrical the receiver.

Установка в загрузочно-разгрузочном приемнике конической направляющей и воронкообразного питателя позволяет регулировать подачу зернового материала в сепарирующий канал и сделать ее равномерной. Кроме того, коническая направляющая позволяет подавать зерновой материал под углом естественного откоса и ориентировать частицы зернового материала тяжелой (зародышевой) частью вперед. Скорость потока зерновых частиц, выходящих из воронкообразного питателя, определяется коэффициентом внутреннего трения и направлена вертикально вниз. Объединение в одном устройстве конической направляющей и воронкообразного питателя позволяет сглаживать колебания нагрузки, т.к. при повышении номинальной нагрузки происходит запирание продуктом кольцевой щели между конической направляющей и корпусом загрузочно-разгрузочного приемника и в сепарирующий канал поступает только установленное количество исходной смеси. Таким образом, происходит сглаживание колебаний нагрузки и ориентация центра масс частиц сыпучего материала относительно сепарирующего канала, что обеспечивает повышение производительности и эффективности разделения сыпучих материалов.The installation in the loading and unloading receiver of a conical guide and a funnel-shaped feeder allows you to control the flow of grain material into the separation channel and make it uniform. In addition, the conical guide allows you to feed the grain material at an angle of repose and orient the particles of the grain material with the heavy (germinal) part forward. The flow rate of grain particles exiting the funnel-shaped feeder is determined by the coefficient of internal friction and is directed vertically downward. The combination of a conical guide and a funnel-shaped feeder in one device allows you to smooth out load fluctuations, because when the nominal load increases, the product closes the annular gap between the conical guide and the housing of the loading and unloading receiver and only a certain amount of the initial mixture enters the separation channel. Thus, the smoothing of load fluctuations and the orientation of the center of mass of the particles of the bulk material relative to the separating channel, which improves the productivity and separation efficiency of bulk materials.

Установка разгонного участка между воронкообразным питателем и сепарирующей поверхностью и выполнение его в виде криволинейной гофрированной конической поверхности позволяет стабилизировать движение частиц (предотвратить их отклонение от траектории движения) перед их попаданием на сепарирующую поверхность, что предотвращает рассеивание траектории частиц с одинаковыми упругими свойствами, а это способствует повышению качества процесса сепарации. Увеличение радиуса кривизны гофрированной конической поверхности в направлении от загрузочного конца к разгрузочному позволяет частицам двигаться вдоль криволинейной гофрированной конической поверхности без отрыва от ее поверхности с ориентацией зерновой частицы тяжелой зерновой частью вперед, что способствует уменьшению отклонений частиц от линии подачи и приводит к повышению эффективности процесса сепарации. При этом стабилизированные зерновые частицы после схода с разгонного участка, ударяются боком, а не тяжелой зародышевой частью, об сепарирующую поверхность, что уменьшает травмирование зародышей зерновок.The installation of the acceleration section between the funnel-shaped feeder and the separating surface and its execution in the form of a curved corrugated conical surface allows to stabilize the movement of particles (to prevent their deviation from the motion path) before they hit the separating surface, which prevents dispersion of the particle path with the same elastic properties, and this contributes to improving the quality of the separation process. The increase in the radius of curvature of the corrugated conical surface in the direction from the loading end to the unloading allows the particles to move along a curved corrugated conical surface without tearing off its surface with the grain part being oriented the heavy grain part forward, which helps to reduce the deviations of the particles from the feed line and increase the efficiency of the separation process . In this case, the stabilized grain particles after leaving the accelerating section, hit sideways, and not the heavy germinal part, on the separating surface, which reduces injury to the seed nuclei.

Установка образующей сепарирующей поверхности параллельно образующей отражательной поверхности позволяет интенсифицировать технологический процесс, что приводит к повышению эффективности процесса сепарации. Зазор между сепарирующей наклонной поверхностью и отражательной наклонной поверхностью устанавливают меньше высоты отскока семян от сепарирующей наклонной поверхности, что способствует повышению качества процесса сепарации.The installation of the forming separating surface parallel to the generating reflective surface allows you to intensify the process, which leads to an increase in the efficiency of the separation process. The gap between the separating inclined surface and the reflective inclined surface is set less than the height of the seed rebound from the separating inclined surface, which improves the quality of the separation process.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом позволило установить соответствие критерию «новизна».Comparison of the claimed device with the prototype made it possible to establish compliance with the criterion of "novelty."

Сущность изобретения пояснена чертежом, где приведен продольный разрез предлагаемого устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of the proposed device.

Устройство для сепарации семян по упругости состоит из единого цилиндрического корпуса 1, в котором расположен сепарирующий канал 2. Для подачи семенных зерновых материалов в сепарирующий канал 2 на корпусе 1 установлен загрузочно-разгрузочный приемник 3, в котором установлено устройство для регулирования колебания нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц, включающее коническую направляющую 4 и расположенный под ней воронкообразный питатель 5. Коническая направляющая 4 зафиксирована на направляющей 6, проходящей по оси корпуса устройства. Под приемником 3 одна под другой расположены ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства. Каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные и зафиксированные на направляющей 6 разгонный участок 7, отражательную поверхность 8, жестко соединенную посредством рычага 9 с сепарирующей поверхностью 10, установленной в цилиндрическом приемнике 11, выполненным заодно с воронкообразной скатной доской 12 с выпускной щелью 13. Разгонный участок 7 расположен между воронкообразным питателем 5 и сепарирующей поверхностью 10. Разгонный участок 7 имеет криволинейную гофрированную поверхность, состоящую из конической поверхности, переходящей в поверхность в виде усеченного конуса, установленного большим основанием вниз. Вершиной конической поверхности разгонный участок 7 зафиксирован на направляющей 6 под воронкообразным питателем 5, т.е. радиус кривизны конической поверхности увеличивается от загрузочного конца к разгрузочному. Сепарирующая поверхность 10 и отражательная поверхность 8 выполнены в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса. Образующая конуса сепарирующей поверхности 10 параллельна образующей конуса отражательной поверхности 8. Под цилиндрическим корпусом 1 и последней нижней ступенью рабочих органов расположены приемники фракции 14 и 15 с выгрузными окнами 16 и 17.The device for separating seeds by elasticity consists of a single cylindrical body 1, in which the separating channel 2 is located. For feeding the seed grain materials into the separating channel 2, a loading and unloading receiver 3 is installed on the body 1, in which a device for regulating load fluctuations and center orientation is installed mass of grain particles, including a conical guide 4 and a funnel-shaped feeder 5 located below it. The conical guide 4 is fixed on a guide 6 extending along the axis of the housing construction. Under the receiver 3, one below the other, there are steps of the working bodies, made with the possibility of moving and fixing their position on a guide passing along the axis of the device body. Each stage of the working bodies contains an acceleration section 7 sequentially installed and fixed on the guide 6, a reflective surface 8, rigidly connected by means of a lever 9 with a separating surface 10 installed in a cylindrical receiver 11, made integral with a funnel-shaped ramp board 12 with an outlet slot 13. The acceleration section 7 is located between the funnel-shaped feeder 5 and the separating surface 10. The accelerating section 7 has a curved corrugated surface consisting of a conical surface spine, passing into a surface in the form of a truncated cone, large base set down. The top of the conical surface of the accelerating section 7 is fixed on the guide 6 under the funnel-shaped feeder 5, i.e. the radius of curvature of the conical surface increases from the loading end to the discharge end. The separating surface 10 and the reflective surface 8 are made in the form of a truncated cone located with a large base downward. The generatrix of the cone of the separating surface 10 is parallel to the generatrix of the cone of the reflective surface 8. Under the cylindrical body 1 and the last lower stage of the working bodies are receivers fractions 14 and 15 with discharge windows 16 and 17.

Заявляемое устройство для сепарации семян по упругости работает следующим образом.The inventive device for separating seeds by elasticity works as follows.

Семенной сыпучий материал, например зерно, имеющий произвольное значение начальной скорости, поступает в загрузочно-разгрузочный приемник 3. Далее в результате удара о коническую направляющую 4 и прохождения через зазор между нею и стенкой загрузочно-разгрузочного приемника 3, скорость семян падает практически до нуля и движется под углом естественного откоса по слою продукта на питателе 5 с ориентацией центра масс зерновой частицы вперед. Через выпускную щель питателя 5 материал поступает под действием силы тяжести на криволинейную гофрированную коническую поверхность разгонного участка 7. При движении по криволинейной гофрированной конической поверхности семенного зернового материала с ориентацией центра масс зерновые частицы приобретают требуемую начальную скорость их движения. Стабилизированные зерновые материалы после схода с разгонного участка 7, ударяются боком (а не тяжелой зародышевой частью) об сепарирующую поверхность 10, в результате чего упругие семенные частицы зернового материала после соударения перелетают верхнюю кромку отражательной поверхности 8 и поступают в приемник 14. Остальной семенной зерновой материал ударяется об отражательную поверхность 8 и по скатной воронкообразной доске 12 движется с ориентацией центра масс зерновых частиц к выпускной щели 13 и через нее попадает на криволинейную гофрированную коническую поверхность разгонного участка 7 второй ступени. На второй и третьей ступенях процесс сепарации повторяется. Частицы упругой фракции, выделенные на трех ступенях, объединяют в приемнике 14 и выводят через окно 16. Неупругая фракция со скатной воронкообразной доски 12 третьей ступени поступает в приемник 15 и выводится через окно 17.Bulk seed material, for example grain, having an arbitrary value of the initial speed, enters the loading and unloading receiver 3. Then, as a result of an impact on the conical guide 4 and passing through the gap between it and the wall of the loading and unloading receiver 3, the seed speed drops to almost zero and moves at an angle of repose along the product layer on the feeder 5 with the orientation of the center of mass of the grain particle forward. Through the outlet slit of the feeder 5, the material enters, under the action of gravity, onto the curved corrugated conical surface of the accelerating section 7. When moving along the curved corrugated conical surface of the seed grain material with the center of mass orientation, the grain particles acquire the required initial speed of their movement. Stabilized grain materials after leaving the accelerating section 7, hit sideways (and not the heavy germinal part) on the separating surface 10, as a result of which the elastic seed particles of the grain material, after impact, fly over the upper edge of the reflective surface 8 and enter the receiver 14. The rest of the seed grain material it hits the reflective surface 8 and moves along the sloping funnel-shaped board 12 with the orientation of the center of mass of the grain particles to the outlet slit 13 and through it gets onto a curved corrugated th e booster conical surface portion 7 of the second stage. In the second and third steps, the separation process is repeated. The particles of the elastic fraction, selected at three stages, are combined in the receiver 14 and output through the window 16. The inelastic fraction from the pitched funnel-shaped board 12 of the third stage enters the receiver 15 and is output through the window 17.

Claims

A device for separating seeds by elasticity includes a loading and unloading receiver, a funnel-shaped feeder, under which one below the other steps of the working bodies are located, made with the possibility of moving and fixing their position on a guide passing along the axis of the device body, each step of the working bodies includes a reflective surface in a truncated cone located with a large base downward, a funnel-shaped pitched board with an outlet slot, characterized in that the loading and unloading receiver is equipped with A conical guide fixed on the axial guide of the housing and a funnel-shaped feeder located below it, each stage of the working bodies contains a sequentially arranged accelerating section, a reflective surface rigidly connected to a separating surface installed in a cylindrical receiver, made integral with the funnel-shaped sloping board with an outlet slot, this booster section is located between the funnel-shaped feeder and the separating surface, and has a curved corrugation the surface consisting of a conical surface turning into a surface in the form of a truncated cone installed with a large base down, the top of the conical surface, the accelerating section is fixed on a guide passing along the axis of the device body, under the funnel-shaped feeder, the separating surface is made in the form of a truncated located with a large base down cone, the generatrix of which is parallel to the generatrix of the cone of the reflective surface.