RU2585774C1

RU2585774C1 - Device for separation of seeds based on elasticity

Info

Publication number: RU2585774C1
Application number: RU2015114871/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Федотович Васильев; Геннадий Иринчеевич Хараев; Аркадий Антонович Алексеев
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2016-06-10

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to devices for separation of loose materials based on elasticity and can be used in agriculture, chemical and construction industries. Device for separation of seeds comprises housing, loading-unloading station, located in housing one above other stages of working elements, each said stage comprises series-arranged funnel grain surface, funnel-shaped feeder, reflecting element in form of truncated cone larger base directed downward, fraction receivers. In every stage under slope surface there is conical guide. Under funnel-shaped feeder is installed an acceleration section made in form of a perforated truncated cone with larger base directed downwards. Conical guide, acceleration section and reflecting element may displace in guides secured to vertical shaft. Inclined surface, conical guide and funnel-shaped feeder are used for loading-unloading of receiver. Under loading-unloading receiver there are inner and outer cylindrical conveying channels. Stage of working elements are arranged inside transfer channel.

EFFECT: technical result is increase in productivity and efficiency of separation.

2 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве, химической и строительной промышленности.The present invention relates to a device for separating bulk materials by elasticity and can be used in agriculture, chemical and construction industries.

Известно устройство для разделения сыпучих материалов, содержащее питатель-дозатор для поштучной подачи, отражательную пластину с углом наклона и приемники продуктов разделения [Заика П.М., Мазнаев Г.Е. Сепарация семян по комплексу физико-механических свойств. - М.: Колос, 1978, с. 83-88].A device for separating bulk materials containing a feeder-dispenser for piece feed, a reflective plate with an angle of inclination and receivers of separation products [Zaika P.M., Maznaev G.E. Separation of seeds by a set of physical and mechanical properties. - M .: Kolos, 1978, p. 83-88].

Основным недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса разделения сыпучих материалов из-за отклонения продольной оси частиц сыпучего материала от траектории их движения на некоторый угол, из-за чего расстояния, которые пролетают частицы с одинаковыми упругими свойствами после отскока от отражательной пластины, изменяются в широких пределах. Также недостатком известного устройства является недостаточно высокая производительность, обусловленная поштучной подачей сепарируемого материала на отражательную пластину.The main disadvantage of the known device is the low efficiency of the process of separation of bulk materials due to the deviation of the longitudinal axis of the particles of the bulk material from the trajectory of their movement by a certain angle, because of which the distances that particles with the same elastic properties fly after bouncing from the reflective plate change in wide limits. Also a disadvantage of the known device is not high enough productivity, due to the piece feed of the separated material on the reflective plate.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по выполняемой функции и достигаемому техническому результату является устройство для сепарации семян по упругости, включающее ограждающий кожух, в верхней части которого установлен загрузочно-разгрузочный приемник с выпускной щелью, к которой закреплен кольцевой дозатор. Под приемником одна под другой расположены ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения по высоте. Каждая ступень содержит последовательно установленные и зафиксированные на направляющей воронкообразный конический питатель, отражательный элемент в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, делитель в виде цилиндрической поверхности соосно с конусом и воронкообразный загрузочно-разгрузочный приемник (скатную доску) с выпускной щелью [RU 2470719, кл. B07B 13/00, 27.12.2012 г.].Closest to the claimed technical solution for the function performed and the technical result achieved is a device for separating seeds by elasticity, including a enclosure, in the upper part of which there is a loading and unloading receiver with an outlet slit, to which an annular dispenser is fixed. Under the receiver, one below the other, there are steps of the working bodies, made with the possibility of moving and fixing their position in height. Each stage contains a funnel-shaped conical feeder sequentially mounted and fixed on the guide, a reflective element in the form of a truncated cone located on a large base downward, a cylindrical surface divider coaxially with the cone and a funnel-shaped loading and unloading receiver (ramp board) with an outlet slot [RU 2470719, cl . B07B 13/00, 12/27/2012].

Недостатком известного устройства является то, что в нем отсутствуют средства стабилизации для регулирования начальной скорости семян и регулирования нагрузки, поступающих на отражательный элемент. Низкая эффективность сепарации обусловлена рассеканием подаваемого материала в воздушном пространстве при его движении от конического питателя к отражательному элементу и столкновением отразившихся частиц.A disadvantage of the known device is that it lacks stabilization means for regulating the initial speed of the seeds and regulating the load on the reflective element. The low separation efficiency is due to the dissection of the feed material in the air during its movement from the conical feeder to the reflective element and the collision of the reflected particles.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности и эффективности сепарации за счет повторного выделения из семенного материала упругих частиц.The technical result of the invention is to increase the productivity and separation efficiency due to the re-selection of elastic particles from the seed material.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для сепарации семян по упругости, включающем корпус, загрузочно-разгрузочный приемник, расположенные в корпусе одна под другой ступени рабочих органов, каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные воронкообразную скатную поверхность, воронкообразный питатель, отражательный элемент в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, приемники фракций, согласно изобретению в каждой ступени под скатной поверхностью расположена коническая направляющая, под воронкообразным питателем установлен разгонный участок, выполненный в виде расположенного большим основанием вниз перфорированного усеченного конуса, при этом коническая направляющая, разгонный участок и отражательный элемент установлены с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным к вертикальному валу, скатная поверхность, коническая направляющая и воронкообразный питатель выполняют роль загрузочно-разгрузочного приемника.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for separating seeds by elasticity, comprising a housing, a loading and unloading receiver located in the housing one below the other stage of the working bodies, each working stage stage contains a funnel-shaped sloping surface, a funnel-shaped feeder, a reflective element in series in the form of a truncated cone located with a large base downward, the fraction receivers according to the invention are located in each step under the pitched surface the guideway, an acceleration section is installed under the funnel-shaped feeder, made in the form of a perforated truncated cone located with a large base downward, while the conical guide, the acceleration section and the reflective element are mounted with the possibility of movement along the guides fixed to the vertical shaft, the pitched surface, the conical guide and the funnel-shaped the feeder serves as a loading and unloading receiver.

Отличительным признаком заявляемого устройства является наличие в каждой ступени рабочих органов новых конструктивных элементов, а именно конической направляющей и разгонного участка, выполненного в виде расположенного большим основанием вниз перфорированного усеченного конуса. Кроме того, отличием является новая последовательность расположения конструктивных элементов в каждой ступени рабочих органов, а также наличие в загрузочно-разгрузочном приемнике скатной поверхности, конической направляющей и воронкообразного питателя.A distinctive feature of the claimed device is the presence in each stage of the working bodies of new structural elements, namely a conical guide and an accelerating section, made in the form of a perforated truncated cone located with a large base down. In addition, the difference is a new sequence of arrangement of structural elements in each stage of the working bodies, as well as the presence of a sloping surface, a conical guide and a funnel-shaped feeder in the loading and unloading receiver.

Установка в загрузочно-разгрузочном приемнике конической направляющей и воронкообразного питателя обеспечивает регулирование колебаний нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц. Падая со скатной поверхности, сепарируемый материал ударяется о коническую направляющую, проходит через зазор между нею и стенкой загрузочно-разгрузочного приемника и падает на воронкообразный питатель. При этом на воронкообразном питателе скорость материала падает практически до нуля и он движется к выходу из питателя по слою продукта под действием силы тяжести под углом естественного откоса с ориентацией частицы зернового материала тяжелой (зародышевой) частью вперед. Таким образом, скорость, с которой продукт поступает на разгонный участок, не зависит от каких-либо внешних факторов, а определяется лишь его физико-механическими свойствами. Использование конической направляющей и воронкообразного питателя служит также для сглаживания колебаний нагрузки, в значительной степени влияющих на качество работы сепаратора. В случае превышения номинального значения нагрузки происходит запирание продуктом щели между конической направляющей и корпусом загрузочно-разгрузочного приемника, и на разгонный участок поступает только установленное количество исходной смеси. Регулирование нагрузки осуществляется путем изменения высоты слоя продукта посредством перемещения воронкообразного питателя или конической направляющей.The installation of a conical guide and a funnel-shaped feeder in the loading and unloading receiver provides regulation of load fluctuations and orientation of the center of mass of grain particles. Falling from the pitched surface, the separated material strikes the conical guide, passes through the gap between it and the wall of the loading and unloading receiver, and falls on a funnel-shaped feeder. At the same time, on a funnel-shaped feeder, the material speed drops to almost zero and it moves towards the exit from the feeder through the product layer under the action of gravity at an angle of repose with the grain (heavy) part of the grain material moving forward. Thus, the speed with which the product enters the acceleration section does not depend on any external factors, but is determined only by its physical and mechanical properties. The use of a conical guide and a funnel-shaped feeder also serves to smooth out load fluctuations, which significantly affect the quality of the separator. If the nominal load value is exceeded, the product closes the gap between the conical guide and the body of the loading and unloading receiver, and only a certain amount of the initial mixture enters the acceleration section. Load regulation is carried out by changing the height of the product layer by moving a funnel-shaped feeder or conical guide.

Наличие в каждой ступени разгонного участка, выполненного в виде расположенного большим основанием вниз перфорированного усеченного конуса, позволяет частицам двигаться вдоль перфорированной поверхности разгонного участка без отрыва от ее поверхности, что способствует уменьшению отклонения частиц от линии подачи и приводит к повышению эффективности сепарации при разделении зерновых частиц с различными физико-механическими свойствами и тем самым повышению производительности сепаратора.The presence in each stage of the acceleration section, made in the form of a perforated truncated cone located with a large base down, allows particles to move along the perforated surface of the acceleration section without separation from its surface, which helps to reduce the deviation of particles from the feed line and increases the separation efficiency in the separation of grain particles with various physical and mechanical properties and thereby increase the performance of the separator.

В каждой ступени рабочих органов последним установлен отражательный элемент, выполненный в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, что позволяет сепарировать семенные частицы по упругости, что приводит к эффективности выделения из исходной смеси упругих частиц.In each stage of the working bodies, the last installed reflective element is made in the form of a truncated cone located with a large base down, which allows the separation of seed particles by elasticity, which leads to the efficiency of separation of elastic particles from the initial mixture.

Таким образом, выявленные отличительные признаки заявляемого устройства обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении производительности и эффективности выделения из исходной смеси полноценных компонентов.Thus, the identified distinctive features of the claimed device ensure the achievement of a technical result, which consists in increasing the productivity and efficiency of selection from the initial mixture of full components.

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

Предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как достигнут результат, удовлетворяющий существующую потребность повышения эффективности процесса сепарации.The present invention meets the criterion of "inventive step", as a result is achieved that satisfies the existing need to improve the efficiency of the separation process.

Изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как может быть использовано в сельском хозяйстве при сепарации семян зерновых.The invention meets the criterion of "industrial applicability", as it can be used in agriculture for the separation of grain seeds.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на чертеже показана конструктивно-технологическая схема заявляемого сепаратора.The invention is illustrated in the drawing, where the drawing shows a structural and technological diagram of the inventive separator.

Устройство для сепарации семян по упругости включает корпус, состоящий из внутреннего 1 и внешнего 2 цилиндрических транспортирующих каналов. Во внутреннем канале 1 расположены одна под другой ступени рабочих органов. Каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные воронкообразную скатную поверхность 3, коническую направляющую 4, воронкообразный питатель 5, разгонный участок 6 и отражательный элемент 7. Коническая направляющая 4 и отражательный элемент 7 выполнены в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса. Разгонный участок 6 выполнен в виде расположенного большим основанием вниз перфорированного усеченного конуса. Коническая направляющая 4, разгонный участок 6 и отражательный элемент 7 установлены с возможностью перемещения по направляющим 8, закрепленным на вертикальном валу 9. Скатная поверхность 3, коническая направляющая 4 и воронкообразный питатель 5 выполняют роль загрузочно-разгрузочного приемника 10. Ступени рабочих органов установлены во внутреннем транспортирующем канале 1. Для регулирования положения воронкообразного питателя 5 имеется устройство 11, установленное с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на стенках загрузочно-разгрузочного приемника 10 (первая ступень) и внутреннего канала 1 (последующие ступени). В нижней части канала 1 имеется воронкообразный приемник 12 и выгрузное окно 13. Канал 2 снабжен цилиндрическим приемником 14 и выгрузным окном 15.A device for separating seeds by elasticity includes a housing consisting of an inner 1 and an outer 2 cylindrical conveying channels. In the inner channel 1 are located one below the other stage of the working bodies. Each stage of the working bodies contains sequentially installed funnel-shaped pitched surface 3, conical guide 4, funnel-shaped feeder 5, accelerating section 6 and reflective element 7. The conical guide 4 and reflective element 7 are made in the form of a truncated cone located with a large base downward. The accelerating section 6 is made in the form of a perforated truncated cone located with a large base down. The conical guide 4, the accelerating portion 6 and the reflective element 7 are mounted for movement along the guides 8 mounted on the vertical shaft 9. The ramp 3, the conical guide 4 and the funnel-shaped feeder 5 act as the loading and unloading receiver 10. The steps of the working bodies are installed in the inner transporting channel 1. To regulate the position of the funnel-shaped feeder 5 there is a device 11 mounted for movement along the guides mounted on the walls of the load internally-discharge receiver 10 (first stage) and the inner channel 1 (subsequent steps). In the lower part of the channel 1 there is a funnel-shaped receiver 12 and an unloading window 13. The channel 2 is equipped with a cylindrical receiver 14 and an unloading window 15.

Устройство для сепарации семян по упругости работает следующим образом. Исходный продукт, имеющий произвольное значение начальной скорости, поступает в воронкообразный загрузочно-разгрузочный приемник 10 первой ступени рабочего органа. Продукт с воронкообразной скатной поверхности 3, падая, ударяется о коническую направляющую 4. При проходе через зазор между нею и стенкой загрузочно-разгрузочного приемника 10 скорость продукта падает практически до нуля, и продукт движется к выходу из загрузочно-разгрузочного приемника под действием силы тяжести под углом естественного откоса по слою продукта, расположенного на воронкообразном питателе 5, с ориентацией частицы зернового материала тяжелой (зародышевой) частью вперед. В случае превышения номинального значения нагрузки происходит запирание продуктом щели между конической направляющей 4 и стенкой загрузочно-разгрузочного приемника 10, и на разгонный участок 6 поступает только установленное количество исходной смеси. Перфорация разгонного участка 6 позволяет частицам двигаться без отрыва от его поверхности, и, разгоняясь по разгонному участку 6, продукт ударяется о разделяющий отражательный элемент 7. Упругие частицы после соударения с отражательным элементом 7 перелетают кромку канала 1 и поступают в приемник 14. Остальной семенной материал поступает на вторую ступень рабочего органа. На второй и третьей ступенях процесс сепарации семян повторяется. Частицы крупной фракции, выделенные на трех ступенях, объединяются в приемнике 14 и выводятся через окно 15, а неупругая фракция с отражательного элемента 7 третьей ступени поступает в приемник 12 и выводится через окно 13.A device for separating seeds by elasticity works as follows. The initial product, having an arbitrary value of the initial speed, enters the funnel-shaped loading and unloading receiver 10 of the first stage of the working body. The product from the funnel-shaped pitched surface 3, falling, hits the conical guide 4. When passing through the gap between it and the wall of the loading and unloading receiver 10, the product speed drops to almost zero, and the product moves to the exit of the loading and unloading receiver under the action of gravity under angle of repose along the product layer located on the funnel-shaped feeder 5, with the orientation of the particle of the grain material of the heavy (germinal) part forward. In case of exceeding the nominal value of the load, the product closes the gap between the conical guide 4 and the wall of the loading and unloading receiver 10, and only a certain amount of the initial mixture enters the accelerating section 6. Perforation of the accelerating section 6 allows the particles to move without separation from its surface, and, dispersing along the accelerating section 6, the product hits the separating reflective element 7. Elastic particles after impact with the reflective element 7 fly over the edge of the channel 1 and enter the receiver 14. The rest of the seed material enters the second stage of the working body. At the second and third steps, the process of seed separation is repeated. Particles of the coarse fraction isolated at three stages are combined in the receiver 14 and output through the window 15, and the inelastic fraction from the reflective element 7 of the third stage enters the receiver 12 and is output through the window 13.

Claims

1. A device for separating seeds by elasticity, comprising a housing, a loading and unloading receiver located in the housing one below the other stage of the working bodies, each working stage stage contains a funnel-shaped sloping surface, a funnel-shaped feeder, a reflective element in the form of a truncated truncated large base cone, fraction receivers, characterized in that in each step, under the pitched surface, there is a conical guide, under the funnel-shaped feeder an accelerating section is installed, made in the form of a perforated truncated cone located with a large base downward, while the conical guide, the accelerating section and the reflecting element are mounted to move along the guides fixed to the vertical shaft, the ramp surface, the conical guide and the funnel-shaped feeder act as loading and unloading receiver.

2. The device according to claim 1, characterized in that under the loading and unloading receiver there are internal and external cylindrical conveying channels, while the steps of the working bodies are installed in the internal conveying channel.