Вибрационно-центробежная машина для разделения зернистых материалов по удельному весу

 

Изобретение м.б. использовано для послеуборочной обработки зерновых культур. Цель изобретения - повышение производительности и качества разделения за счет рационального распределения радиальных составляющих амплитуды колебаний (РСАК) по высоте цилиндрического ротора (ЦР) 3. Машина включает установленный на пружинной подвеске ЦР 3 с центральным продольны стержнем (ЦПС) 4, загрузочным приспособлением в виде фрикционного диска 7 на верхнем торце и разгрузочным элементом на нижнем торце с разделительным кольцом 10 и привод вращения ЦР 3. Кольцо 10 образует расположенные друг под другом по периметру торца ЦР 3 кольцевые (Л // // /J tc -vj CD 0:1 00 СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

PECflYEiЛИН (5D4.В 07 В 13 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3809680/29-03 (22) 06.11.84 (46) 30. 12.86. Бюл. Я 48 (71) Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) П.М.Заика, Д.И.Мазоренко, А.И.Завгородний, В.А.Сметанкин и В.И.Пугачев (53) 622.771 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 268065, кл. В 07 В 1/26, 1968.

Авторское свидетельство СССР

У 950238, кл. B 07 В 1/26, 1968. (54) ВИБРАЦИОННО-ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МАШИНА

ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

ПО УДЕЛЬНОМУ ВЕСУ..Я0„„1279685 А 1 (57) Изобретение м.б. использовано для послеуборочной обработки зерновых культур. Цель изобретения — повышение производительности и качества разделения за счет рационального распределения радиальных составляющих амплитуды колебаний (РСАК) по высоте цилиндрического ротора (ЦР) 3. Машина включает установленный на пружинной подвеске ЦР 3 с центральным продольным стержнем (IQIC) 4, загрузочным присйособлением в виде фрикционного диска 7 на верхнем торце и разгрузочным элементом на нижнем торце с разделительным кольцом 10 и привод вращения ЦР 3. Кольцо 10 об- щ с разует расположенные друг под другом по периметру торца ЦР 3 кольцевые

1779685 отверстия для вывода продуктов разделения, верхнее из которых расположено в горизонтальной плоскости, проходящей через центр качания колеблющейся части машины. На IIIIC установлен привод колебаний со смещением относительно центра тяжести колеблющейся части машины по высоте с воэможностью колебаний в направлении, наклонном к продольной оси

ЦПС 4, Привод колебаний м.б, выпол1

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для послеуборочной обработки зерновых культур, а также для сортировки других сыпучих материалов.

Цель изобретения — повышение производительности и качества разделения путем рационального распределения радиальных составляющих амплитуды колебаний по высоте цилиндрического ротора.

На чертеже представлена конструктивная схема вибрационно-центробежной машины.

Машина включает корпус 1 на пружинной подвеске 2. Рабочим органом служит вертикально расположенный цилиндрический ротор 3 с центральным продольным стержнем 4. Ротор 3 опирается нижней частью на корпус 1 и образует с корпусом вращательную кинематическую пару. На верхнем конце стержня 4 цилиндрического ротора, который жестко соединен с корпусом

1, установлен привод колебаний в виде одновального дебалансного вибратора 5. Крышка ротора 6 содержит загрузочное приспособление в виде фрикционного диска 7. В нижней час-. ти ротора на расстоянии 1. от центра тяжести С колеблющейся части машины в разгрузочном элементе выполнено верхнее кольцевое отверстие 8 с регулировочной заслонкой 9 для расслоения фракций зерновой смеси. Под кольцевым отверстием 8 размещено разделительное кольцо 10. Регулировочная заслонка 9 представляет собой кольцо, охватывающее ротор 3 по вненен в виде дебаланса 12, установленного на ЦПС 4 с возможностью вращеI ния вокруг него в плоскости, наклонной к оси ППС 4. Распределение PCAK в виде вертикального конуса, обращенного основанием вверх, способствует уменьшению поступательной скорости перемещения зерновой смеси вдоль стенки ЦР 3. В зоне разделения РСАК отсутствуют . 1з.п. ф-лы, 1 ил. шнему диаметру и имеющее воэможность относительного смещения вдоль его стенки в процессе регулировки. Вибратор 5 содержит вал 11 установленный с возможностью изменения угла его наклона Р по отношению к стержню 4 цилиндрического ротора 3. На валу 11 жестко закреплен дебаланс

12. Передача вращения на вал 11 осу10 ществляется гибким валом 13. Привод вращения ротора 3 содержит муфту 14, которая допускает осевое и радиальное смещение осей передающих валов.

Вибрационно-центробежная машина работает следующим образом.

С помощью заслонки 9 приоткрывают кольцевое отверстие 8 на необходимую величину. Ротору 3 сообщают вращательное движение и посредством вибра20 тора 5 пространственное колебательное движение. При установке вала 11 вибратора в плоскости общего положения (0) точки колеблющегося ротора

3 описывают сложные пространственные траектории, а стержень 4 — пространственный конус с вершиной К на оси ротора. Точка К является центром качаний и находится с противоположной стороны вибратора на расстоянии от центра тяжести колеблющейся системы, равном где Х вЂ” суммарный момент инерции колеблющейся части относительно e центральной горизонтальной оси;

m — масса колеблющейся части;

1279685

t — расстояние между центром тяжести колеблющейся части и вибратором;

/» — крутильная жесткость пружинной подвески относитель5 но центральной горизонтальной оси, приходящаяся на единицу момента I 2 — жесткость пружинной подвески в направлении оси ротс- 10 ра, приходящаяся на единицу массы ш;

- круговая частота колебаний ротора.

Зерновая смесь поступает на фрик- 15 ционный диск 7 и под влиянием центробежной силы сбрасывается на внутреннюю поверхность ротора 3. Под влиянием центробежных сил, сил тяжести и колебательных воздействий со сто- 20 роны ротора 3 происходит интенсивное перераспределение семян смеси по удельному весу и перемещение смеси вниз от диска 7 до кольцевого отверстия 8. 25

Распределение радиальных составляющих амплитуд в виде вертикального конуса, обращенного основанием вверх, способствует уменьшению поступательной скорости перемещения зерновой 30 смеси вдоль стенки ротора. С этой же целью путем регулировки угла наклона (P) вала 11 можно изменять осевые составляющие амплитуд колебаний, определяющие продольное перемещение.Этим устраняется потребность использования шипов-рыхлителей для устранения черезмерной текучести материала.

К кольцевому отверстию 8 зерновая 40 смесь поступает уже сформированной в виде слоев с различным удельным весом. Более тяжелая фракция семян, примыкающая непосредственно к внутренней стенке цилиндрического рото- 45 ра 3, вытесняется центробежными силами инерции в кольцевое отверстие

8, а легкая фракция, более удаленная от стенки ротора 3, минуя кольцевое отверстие 8, поступает на раз- 50 делительное кольцо 10. Разделенные фракции семян выбрасываются силами инерции вращающегося ротора 3 наружу.

Точное разделение слоев зерновой смеси кольцевым отверстием возможно .лишь при отсутствии радиальных (поперечных) составляющих амплитуды ко лебаний ротора 3 в зоне непосредст4 венного деления (при наличии радиальных колебаний возможно только грубое разделение слоев, так как в укаэанных условиях происходит непрерывная циркуляция потока частиц не только в продольном, но и в радиальном направлении).

В предлагаемой конструкции отсутствие радиальных составляющих в зоне разделения обеспечивается тем, что кольцевое отверстие 8 расположено в горизонтальной плоскости, проходящей через центр качаний К оси ротора 3. В процессе колебаний ротора 3 точка К остается постоянной и, следовательно, качество разделения слоев отдельных фракций не ухудшается. Однако радиальные составляющие амплитуды колебаний в существенной мере активируют процесс распределения семян в слое. В предлагаемой машине радиальные составляющие вследствие установки вибратора со смещением от центра тяжести колеблющейся системы принимают максимальные значения в зоне перераспределения частиц в зерновом слое и уменьшаются по мере приближения к линии разделения семян (эдесь они равны нулю) ° Это позволяет при той же длине цилиндрического ротора 3 увеличить подачу обрабатываемого материала, т.е. значительно увеличить производительность разделения.

Кроме того, для каждой обрабатываемой смеси характерно наличие оптимального сочетания составляющих амплитуды колебаний.

Предлагаемая конструкция обеспечивает необходимое сочетание осевых и радиальных составляющих, устанавливаемое соответствующим наклоном р вала 11 вибратора 5 по отношению к стержню 4.

Таким образом, использование оптимального режима колебаний позволяет повысить производительность машины, Формула изобретения

1. Вибрационно-центробежная машина для разделения зернистых материалов по удельному весу, включающая установленный на пружинной подвеске вертикальный цилиндрический ротор с центральным продольным стержнем, загрузочным приспособлением на верхнем торце и разгрузочным эле1279685

Составитель 6.Провоторов

Редактор Л.Веселовская Техред А.Кравчук Корректор М.Максимишинец

Заказ 6992!7 Тираж 565

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 ментом на нижнем торце с разделительным кольцом, образующим расположенные друг под другом по периметру торца цилиндрического ротора кольцевые отверстия для вывода продуктов разделения, привод вращения цилиндрического ротора и привод колебаний, связанный с центральным продольным стержнем, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и качества разделения путем рационального распределения радиальных составляющих амплитуды колебаний по высоте цилиндрического ротора, привод колебаний установлен на центральном про.дольном стержне со смещением относительно центра тяжести колеблющейся части машины по высоте с возможностью колебаний в направлении, наклонном к продольной оси центрального стержня, а верхнее кольцевое отверстие расположено в горизонтальной плоскости, проходящей через центр качания колеблющейся части машины.

1О . 2. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что привод колебаний выполнен в виде дебаланса, установленного на центральном продольном стержне с возможностью вращения вокруг него в плоскости, наклонной к оси центрального продольного стержня.