RU2800744C1

RU2800744C1 - Grain cleaner separator

Info

Publication number: RU2800744C1
Application number: RU2022118699A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Григорьевич Тоболов; Святослав Александрович Мирошниченко; Андрей Викторович Белолипецкий; Дмитрий Анатольевич Казарцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод Воронеж Агромаш"
Filing date: 2022-07-07
Publication date: 2023-07-27

Abstract

FIELD: agriculture; flour-milling; feed industry.

SUBSTANCE: proposed invention relates to grain cleaning equipment and can be used for cleaning and sorting seeds of grain crops, cereals, legumes, industrial crops and oilseeds, as well as grass seeds. The grain-cleaning separator includes air-separating channels of primary and secondary cleaning installed on the frame, a settling chamber, a cross-flow fan, augers for removing impurities, a receiving chamber with a feeder, devices for removing fractions, upper and lower sieve mills. The settling chamber is divided by a wall made in the form of a segment enveloping the transverse fan. The distance between the segmental wall and the transverse fan is increasing from the air flow inlet from the air separating secondary cleaning channel to the air flow inlet from the primary air separating channel with the possibility of providing a uniform air flow to the transverse fan between it and the segment wall.

EFFECT: increased efficiency of grain separation and cleaning, increased reliability and service life of sieve mills, reduced energy consumption for the grain separation process, as well as ensuring the versatility of the machine when working with various seeds and crops.

5 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к зерноочистительной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве, мукомольно-элеваторной, комбикормовой промышленности для очистки и сортировки семян зерновых, крупяных, зернобобовых, технических и масличных культур, а также семян трав. The invention relates to grain cleaning equipment and can be used in agriculture, flour-elevator, feed industry for cleaning and sorting seeds of cereals, cereals, legumes, technical and oilseeds, as well as grass seeds.

Известна зерноочистительная машина (Патент RU 2267906 С1 МПК A01F 12/44, В07В 4/02 опубликовано 20.01.2006), состоящая из воздушной системы и установленный под ней решетный стан. Воздушная система содержит разделительную и осадочную камеры и имеющий общую смежную стенку с разделительной камерой пневмосепарирующий канал. Для создания воздушного потока в системе имеется вентилятор с регулятором расхода воздуха. Для ввода исходного материала и вывода его фракций из воздушной системы предусмотрены устройства ввода зернового материала и вывода его фракций.A grain cleaning machine is known (Patent RU 2267906 C1 IPC A01F 12/44, B07B 4/02 published on January 20, 2006), consisting of an air system and a sieve mill installed under it. The air system contains a separating and settling chambers and a pneumoseparating channel having a common adjacent wall with the separating chamber. To create an air flow in the system, there is a fan with an air flow regulator. For the input of the initial material and the output of its fractions from the air system, devices for the input of grain material and the output of its fractions are provided.

Недостатком машины является низкая эффективность процесса отделения легких примесей, вследствие неравномерности распределения воздушного потока через вентилятор и низкое качество разделения и очистки семян, вследствие неравномерности распределения материала на решетных станах, низкая надежность работы решетных станов и высокие энергозатраты на привод решетных станов.The disadvantage of the machine is the low efficiency of the process of separating light impurities, due to the uneven distribution of the air flow through the fan and the poor quality of separation and cleaning of seeds, due to the uneven distribution of material on the sieve mills, low reliability of the sieve mills and high energy consumption for the drive of the sieve mills.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является зерноочистительная машина (Патент RU 2231401 С2 МПК В07В 9/00 опубликовано 27.06.2004), содержащая приемную камеру, устройства вывода отходов и выхода чистого зерна (фракций), канал дорешетной аспирации (первичной очистки) с механизмом регулирования скорости воздуха, канал послерешетной аспирации (вторичной очистки), соединенные с осадочной камерой со шнеками вывода легких примесей, два решетных стана (верхний и нижний) с поддонами, диаметральный вентилятор.The closest in technical essence and the effect achieved is a grain cleaning machine (Patent RU 2231401 C2 IPC B07V 9/00 published on 06/27/2004), containing a receiving chamber, waste disposal devices and clean grain (fractions) output, a pre-sieve aspiration channel (primary cleaning) with air speed control mechanism, post-screen aspiration (secondary cleaning) channel connected to the sedimentation chamber with screws for removing light impurities, two sieve mills (upper and lower) with pallets, a diametral fan.

Недостатком известной машины является низкая эффективность процесса отделения легких примесей, вследствие неравномерности распределения воздушного потока по периметру диаметрального вентилятора. Так максимальный воздушный поток будет проходить из канала вторичной очистки, так как он расположен ближе к вентилятору, при этом воздушный поток из канала первичной очистки будет гораздо ниже. В результате чего эффективность первичной очистки снижается.The disadvantage of the known machine is the low efficiency of the process of separating light impurities, due to the uneven distribution of the air flow around the perimeter of the diametrical fan. Thus, the maximum airflow will flow from the secondary channel, since it is located closer to the fan, while the airflow from the primary channel will be much lower. As a result, the efficiency of primary cleaning is reduced.

Использование в данной машине устройства ввода зерновой смеси с питающим валиком в приемной камере не позволяет при постоянной частоте вращения валика обеспечить достаточно равномерное распределение вертикально поступающего материала с разными в толщине слоя размерами и скоростями частиц по ширине пневмосепарирующего канала первичной очистки, что также снижает эффективность процесса очистки легких примесей.The use in this machine of a grain mixture input device with a feed roller in the receiving chamber does not allow, at a constant roller speed, to provide a sufficiently uniform distribution of vertically incoming material with different particle sizes and speeds in the layer thickness across the width of the primary cleaning air separating channel, which also reduces the efficiency of the cleaning process light impurities.

Крепление решетных станов к раме зерноочистительной машине на простых подвесах не обеспечивает эффективного упругого соединения решетных станов и рамы машины, и стабилизации поперечной устойчивости решетных станов, что приводит к низкой надежности работы решетных станов и повышенным энергозатратам на их привод.The fastening of the sieve mills to the frame of the grain cleaning machine on simple suspensions does not provide an effective elastic connection of the sieve mills and the machine frame, and stabilization of the lateral stability of the sieve mills, which leads to low reliability of the sieve mills and increased energy consumption for their drive.

При колебательном движении решетных станов возникают повышенные нагрузки на приводной вал, кроме того при неравномерном распределении зерна на решетном стане возникает дисбаланс, который приводит к перекосам и изгибам приводного вала, что снижает надежность и долговечность механизма привода решетных станов.With the oscillatory movement of the sieve mills, increased loads on the drive shaft occur, in addition, with an uneven distribution of grain on the sieve mill, an imbalance occurs, which leads to distortions and bends of the drive shaft, which reduces the reliability and durability of the drive mechanism of the sieve mills.

Использование цельных фракционных решет в решетных станах не позволяет осуществить быструю перенастройку зерноочистительной машины на другой вид зерна. Для перенастройки машины на другой вид зерна требуется проведение длительных работ по съемке решетных станов и установке решет с нужным размером ячеек, что не позволяет сделать зерноочистительную машину универсальной под любой вид зерна.The use of solid fractional sieves in sieve mills does not allow for a quick reconfiguration of the grain cleaning machine for a different type of grain. To reconfigure the machine for another type of grain, it is necessary to carry out lengthy work on shooting sieve mills and installing sieves with the desired mesh size, which does not allow making a grain cleaning machine universal for any type of grain.

Техническая задача изобретения заключается в повышении эффективности разделения и очистки зерна, увеличении надежности и срока службы решетных станов, снижении расхода энергии на процесс сепарирования зерна и обеспечении универсальности машины при работе с различными семенами и зерновыми культурами.The technical task of the invention is to increase the efficiency of separation and cleaning of grain, increase the reliability and service life of sieve mills, reduce energy consumption for the process of separating grain and ensure the versatility of the machine when working with various seeds and crops.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в зерноочистительном сепараторе, включающем установленные на раме пневмосепарирующие каналы первичной и вторичной очистки, осадочную камеру, диаметральный вентилятор, шнеки вывода примесей, приемную камеру с питателем, устройства для вывода фракций, верхний и нижний решетные станы, новым является то, что осадочная камера разделена стенкой выполненной в виде сегмента огибающего диаметральный вентилятор, причем расстояние между сегментной стенкой и диаметральным вентилятором выполнено увеличивающимся от входа воздушного потока из пневмосепарирующего канала вторичной очистки к входу воздушного потока из пневмосепарирующего канала первичной очистки с возможностью обеспечения подачи равномерного потока воздуха в диаметральный вентилятор между ним и сегментной стенкой.The set technical task of the invention is achieved by the fact that in the grain-cleaning separator, which includes air-separating channels of primary and secondary cleaning installed on the frame, a settling chamber, a diametral fan, augers for removing impurities, a receiving chamber with a feeder, devices for removing fractions, upper and lower sieve mills, new is that the settling chamber is divided by a wall made in the form of a segment of the envelope of the diametral fan, and the distance between the segment wall and the diametrical fan is made increasing from the air flow inlet from the air separating secondary cleaning channel to the air flow inlet from the air separating primary cleaning channel with the possibility of providing a uniform flow air into the diametral fan between it and the segment wall.

В зерноочистительном сепараторе приемная камера снабжена распределителем зерна, установленным под загрузочным патрубком поперек камеры, и имеющим в поперечном сечении треугольник, причем угол при вершине треугольника определяется углом естественного откоса зернового материала, а вдоль нижней части бункера установлен распределительный клапан.In the grain-cleaning separator, the receiving chamber is equipped with a grain distributor installed under the loading pipe across the chamber and having a triangle in cross section, the angle at the apex of the triangle being determined by the angle of repose of the grain material, and a distributing valve is installed along the lower part of the hopper.

В зерноочистительном сепараторе решетные станы крепятся к раме зерноочистительного сепаратора с помощью независимых торсионных подвесок посредством сайлентблоков.In the grain cleaning separator, the sieves are attached to the frame of the grain cleaning separator using independent torsion suspensions by means of silent blocks.

В зерноочистительном сепараторе приводной вал решетных станов с обеих сторон соединен через сайлентблоки с тягами верхнего и нижнего решетных станов через подшипниковые узлы с самоцентрирующимися плавающими роликовыми подшипниками с периодическим смазыванием при помощи шприца.In the grain cleaning separator, the drive shaft of the sieve mills is connected on both sides through silent blocks with the rods of the upper and lower sieve mills through bearing units with self-aligning floating roller bearings with periodic lubrication with a syringe.

В зерноочистительном сепараторе решета выполнены в виде съемных кассет, устанавливаемых в рамы решетных станов.In the grain cleaning separator, the sieves are made in the form of removable cassettes installed in the frames of the sieve mills.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности разделения и очистки зерна, увеличении надежности и срока службы решетных станов, снижении расхода энергии на процесс сепарирования зерна и обеспечении универсальности машины при работе с различными семенами и зерновыми культурами.The technical result of the invention is to increase the efficiency of grain separation and cleaning, increase the reliability and service life of sieve mills, reduce energy consumption for the grain separation process and ensure the versatility of the machine when working with various seeds and crops.

На фиг. 1 представлено объемное изображение зерноочистительного сепаратора; на фиг. 2 - схема движения фракций в процессе разделения и очистки; на фиг. 3 - аспирационная система зерноочистительного сепаратора в разрезе; на фиг. 4 - объемное изображение приемной камеры с распределителем зерна и распределительным клапаном; на фиг. 5 - торсионная подвеска с сайлентблоком; на фиг. 6 - приводной вал решетных станов; на фиг. 7 - объемное изображение вида А приводного вала решетных станов; на фиг. 8 - съемные кассеты решетных станов.In FIG. 1 shows a three-dimensional image of a grain cleaning separator; in fig. 2 - diagram of the movement of fractions in the process of separation and purification; in fig. 3 - aspiration system of the grain-cleaning separator in the context; in fig. 4 - three-dimensional image of the receiving chamber with a grain distributor and a distribution valve; in fig. 5 - torsion bar suspension with silent block; in fig. 6 - drive shaft of sieve mills; in fig. 7 - three-dimensional image of the view A of the drive shaft of the sieve mills; in fig. 8 - removable cassettes of sieve mills.

Зерноочистительный сепаратор содержит раму 1 с установленными на ней верхним 2 и нижним 3 решетными станами, состоящими из рам 4 внутри которых установлены съемные кассеты 5, осадочную камеру 6 разделенную стенкой 7, выполненой в виде сегмента огибающего диаметральный вентилятор 8, пневмосепарирующие каналы первичной 9 и вторичной очистки 10. Внутри осадочной камеры 6 расположены шнеки вывода примесей 11. Под загрузочным патрубком 12 установлена приемная камера 13, снабженная распределителем зерна 14 и распределительным клапаном 15. Пневмосепарирующие каналы первичной 9 и вторичной очистки 10 соединены через диаметральный вентилятор 8 и выхлопной патрубок 16 с циклоном 17. Верхний 2 и нижний 3 решетные станы прикреплены к раме 1 зерноочистительного сепаратора с помощью независимых торсионных подвесок 18 посредством сайлентблоков 19. Привод решетных станов осуществляется от электродвигателя 20 через приводной вал 21, соединенный посредством тяг 22 с верхним 2 и нижним 3 решетными станами. Тяги 22 соединены с приводным валом 22 с обеих сторон через подшипниковые узлы 23 с самоцентрирующимися плавающими роликовыми подшипниками с периодическим смазыванием при помощи шприца и закреплены к верхнему 2 и нижнего 3 решетных посредством сайлентблоков 24.The grain cleaning separator contains a frame 1 with an upper 2 and a lower 3 sieve mills installed on it, consisting of frames 4 inside which removable cassettes 5 are installed, a sedimentation chamber 6 divided by a wall 7, made in the form of a segment enveloping a diametral fan 8, pneumatic separating channels of the primary 9 and secondary cleaning 10. Inside the sedimentary chamber 6 there are screws for removing impurities 11. Under the loading pipe 12 there is a receiving chamber 13, equipped with a grain distributor 14 and a distribution valve 15. 17. The upper 2 and lower 3 sieve stands are attached to the frame 1 of the grain cleaning separator using independent torsion suspensions 18 by means of silent blocks 19. The sieve stands are driven by an electric motor 20 through a drive shaft 21 connected by means of rods 22 to the upper 2 and lower 3 sieve stands. The rods 22 are connected to the drive shaft 22 on both sides through the bearing units 23 with self-centering floating roller bearings with periodic lubrication with a syringe and are fixed to the upper 2 and lower 3 sieve by means of silent blocks 24.

Зерноочистительный сепаратор работает следующим образом.Grain cleaning separator works as follows.

Исходный зерновой материал через загрузочный патрубок 12 поступает в приемную камеру 13, где с помощью распределителя зерна 14 и распределительного клапана 15 распределяется по ширине пневмосепарирующего канала первичной очистки 9. В пневмосепарирующем канале первичной очистки 9 поток воздуха, создаваемый диаметральным вентилятором 8, собирает и выносит в осадочную камеру 6 пыль, легкие примеси, и недоброкачественные семена. Разделительная стенка 7, выполненная в виде сегмента огибающего диаметральный вентилятор 8 установлена таким образом, что расстояние между сегментной стенкой 7 и диаметральным вентилятором 8 увеличивается от входа воздушного потока из пневмосепарирующего канала вторичной очистки 10 к входу воздушного потока из пневмосепарирующего канала первичной очистки 9, тем самым обеспечивая возможность равномерной подачи потока воздуха в диаметральный вентилятор между ним и сегментной стенкой и создавая равномерные воздушные потоки в каналах первичной и вторичной очистки повышая при этом эффективность процесса. Легкие примеси и пыль осаждаются в осадочной камере 6 и шнеками 11, расположенными в нижней части осадочной камеры, удаляются из зерноочистительного сепаратора. Воздушный поток из осадочной камеры 6 всасывается диаметральным вентилятором 8 и через выхлопной патрубок 16 нагнетается в циклон 17, где отделяются легкие примеси и пыль, а очищенный воздух направляется в атмосферу.The initial grain material through the loading pipe 12 enters the receiving chamber 13, where, with the help of a grain distributor 14 and a distribution valve 15, it is distributed over the width of the primary cleaning air separating channel 9. sedimentary chamber 6 dust, light impurities, and poor quality seeds. The separating wall 7, made in the form of a segment of the envelope of the diametral fan 8, is installed in such a way that the distance between the segment wall 7 and the diametrical fan 8 increases from the air flow inlet from the air separating secondary cleaning channel 10 to the air flow inlet from the air separating primary cleaning channel 9, thereby providing the possibility of a uniform supply of air flow to the crossflow fan between it and the segment wall and creating uniform air flows in the channels of primary and secondary purification, while increasing the efficiency of the process. Light impurities and dust are deposited in the settling chamber 6 and the screws 11 located in the lower part of the settling chamber are removed from the grain cleaning separator. The air flow from the settling chamber 6 is sucked in by a diametral fan 8 and through the exhaust pipe 16 is forced into the cyclone 17, where light impurities and dust are separated, and the purified air is sent to the atmosphere.

Прошедший предварительную воздушную очитку зерновой материал поступает на верхний 2 и нижний 3 решетные станы, колеблющиеся навстречу друг другу. Независимые торсионные подвески 18, прикрепленные посредством сайлентблоков 19 к решетным станам, обеспечивают стабилизацию поперечной устойчивости решетных станов и выполняют функцию демпфера. Колебательные движения решетных станов осуществляются с помощью электродвигателя 20 через приводной вал 21 соединенный посредством тяг 22 с верхним 2 и нижним 3 решетными станами. Подшипниковые узлы 23, снабженные самоцентрирующимися плавающими роликовыми подшипниками, позволяют уменьшить нагрузки на приводной вал 21, а также исключить перекосы и изгибы приводного вала при колебательных движениях решетных станов и неравномерном распределении зерна на них. Каждый решетный стан содержит в себе две решетные плоскости: верхняя решетная плоскость отделяет крупные примеси, нижняя фуражное зерно. В каждой раме 4 решетной плоскости установлены съемные кассеты 5, размеры отверстий которых ограничиваются потерями полноценного зерна в отходы. Благодаря небольшим и унифицированным размерам кассет 5 они легко заменяются на кассеты с нужным размером ячеек тем самым обеспечивая универсальность зерноочистительного сепаратора под различные виды зернового материала.The grain material that has passed the preliminary air cleaning enters the upper 2 and lower 3 sieve mills, oscillating towards each other. Independent torsion suspensions 18, attached by means of silent blocks 19 to the sieve stands, provide stabilization of the lateral stability of the sieve stands and perform the function of a damper. The oscillatory movements of the sieve mills are carried out using an electric motor 20 through a drive shaft 21 connected by means of rods 22 to the upper 2 and lower 3 sieve mills. Bearing units 23, equipped with self-aligning floating roller bearings, reduce the load on the drive shaft 21, as well as eliminate distortions and bends of the drive shaft during oscillatory movements of sieve mills and uneven distribution of grain on them. Each sieve mill contains two sieve planes: the upper sieve plane separates large impurities, the lower fodder grain. In each frame 4 of the sieve plane, removable cassettes 5 are installed, the opening sizes of which are limited by the loss of full-fledged grain to waste. Due to the small and unified dimensions of the cassettes 5, they can be easily replaced with cassettes with the desired mesh size, thereby ensuring the versatility of the grain cleaning separator for various types of grain material.

Очищенный от крупных и мелких примесей зерновой материал сходом по решетной плоскости попадает на скаты, откуда подается в пневомсепарирующий канал вторичной очистки 10. В расположенном за решетными станами пневомсепарирующем канале вторичной очистки 10 выделяются из зернового материала и выносятся в осадочную камеру 6 оставшиеся частицы, которые отличаются от семян большей парусностью.Purified from large and small impurities, the grain material descends along the sieve plane onto the slopes, from where it is fed into the pneumoseparating secondary cleaning channel 10. In the pneumoseparating secondary cleaning channel 10 located behind the sieve mills, the remaining particles that differ from seeds with greater windage.

После обработки зернового материала в зерноочистительном сепараторе при поточной технологии образуется четыре фракции: очищенная культура (семенной материал или продовольственное зерно), фуражное зерно, мелкие (легковесные) примеси, крупные примеси. Выходящие из сепаратора чистые семена могут быть направлены на дальнейшую обработку.After processing grain material in a grain-cleaning separator, four fractions are formed with in-line technology: purified culture (seed material or food grain), feed grain, small (lightweight) impurities, large impurities. Clean seeds leaving the separator can be sent for further processing.

Таким образом, предлагаемый зерноочистительный сепаратор позволит повысить эффективность разделения и очистки зерна за счет равномерного распределения воздушных потоков пневмосепарирующих каналов первичной и вторичной очистки посредством сегментной стенки огибающей диаметральный вентилятор, а также за счет равномерного распределения материала по ширине пневмосепарирующего канала первичной очистки посредством распределителя зерна и распределительного клапана, установленных в приемной камере; увеличить надежность и срок службы решетных станов, снизить расход энергии на процесс сепарирования зерна за счет крепления решетных станов на независимых торсионных подвесках и соединения приводного вала с тягами решетных станов через подшипниковые узлы с самоцентрирующимися плавающими роликовыми подшипниками, а также обеспечить универсальность машины при работе с различными семенами и зерновыми культурами за счет выполнения решет в виде быстросъемных кассет. Thus, the proposed grain-cleaning separator will increase the efficiency of separating and cleaning grain due to the uniform distribution of air flows of the air-separating channels of primary and secondary cleaning through the segmental wall of the envelope of the diametral fan, as well as due to the uniform distribution of material across the width of the air-separating channel of primary cleaning by means of a grain distributor and distribution valves installed in the receiving chamber; increase the reliability and service life of sieve stands, reduce energy consumption for the grain separation process by mounting the sieve stands on independent torsion suspensions and connecting the drive shaft with the sieve stands rods through bearing units with self-aligning floating roller bearings, as well as ensure the versatility of the machine when working with various seeds and grain crops due to the implementation of sieves in the form of quick-release cassettes.

Claims

1. A grain-cleaning separator, including air-separating channels of primary and secondary cleaning installed on the frame, a sedimentation chamber, a diametral fan, augers for removing impurities, a receiving chamber with a feeder, devices for removing fractions, upper and lower sieve mills, characterized in that the sedimentary chamber is separated by a wall , made in the form of a segment enveloping the diametral fan, and the distance between the segment wall and the diametral fan is made increasing from the air flow inlet from the secondary cleaning air separating channel to the air flow inlet from the primary cleaning air separating channel with the possibility of providing a uniform air flow to the diametral fan between it and segment wall.

2. Grain cleaning separator according to claim 1, characterized in that the receiving chamber is equipped with a grain distributor installed under the loading pipe across the chamber and having a triangle in cross section, and the angle at the apex of the triangle is determined by the angle of repose of the grain material, and along the lower part of the hopper is installed distribution valve.

3. Grain-cleaning separator according to claim 1, characterized in that the sieve frames are attached to the frame of the grain-cleaning separator using independent torsion suspensions by means of silent blocks.

4. Grain cleaning separator according to claim 1, characterized in that the drive shaft of the sieve mills on both sides is connected through silent blocks with the rods of the upper and lower sieve mills through bearing assemblies with self-aligning floating roller bearings with periodic lubrication with a syringe.

5. Grain-cleaning separator according to claim 1, characterized in that the sieves are made in the form of removable cassettes installed in the frames of the sieve mills.