Устройство для разделения материалов по свойствам поверхности

 

(72) Автор изобретения

З4йФ,„.

В. Г. Ивашков

Кубанский ордена Трудового Красного Зна ени

ВГ"„. т;, сельскохозяйственный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

ПО СВОЙСТВАИ ПОВЕРХНОСТИ

И зобретени е относи тся к сель скохозяйственному машиностроению и может быть применено в машинах для разделения кусковых материалов на фракции.

Известно устройство для разделения материалов по свойствам поверхности, включающее загрузочное приспособление, транспортирующие вальцы русел, пневматическую систему, сортировальные заслонки, логические блоки русел, элеваторы фракций, распознающие блоки русел в виде группы датчиков, установленных со смещением по вертикали на величину вариации поперечных размеров разделяемого материала на транспортирующих вальцах, выполненных в виде двух обечаек, укрепленных на общем валу, между которы20 ми размещены полые ступицы с установленными внутри них группами датчиков, размещенных внутри полых ступиц со смещением по вертикали в пределах ва2 ,риации поперечных размеров сепарируемых тел на каждом транспортирующем вальце. Кроме того, измерительные датчики имеют недостаточно высокую чувствительностьЩ

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является устройство, включающее загрузочное приспособление, транспортирующие вальцы русел с обечайками и ступицей между ними, в которую помещен датчик в виде двух концентрично установленных сопел, приспособление для возбуждения колебаний ступиц с датчиками, выполненное в виде подпружиненной тяги с кронштейнами и взаимодействующими между собой роликом и кулачком, пневматическую систему, логические блоки русел, сортировальные заслонки, элементы длл стирания информации, элеваторы для вывода фракций (2) .

Недостатки устройства - значительный расход воздуха; недостаточно вы948468 сокая информативность измерительных датчиков и низкое качество разделения. Повышенный расход воздуха объясняется как размерами измерительных сопел, так и непрерывным их питанием.

Недостаточно высокая информативность измерительных датчиков даже при их высокой чувствительности обусловливается случайностью контактов датчиков с поверхностью сепарируемых тел, которые из-за переменной кривизны поверхности вращаются неравномерно.

Целью изобретения является повышение качества разделения и снижение расхода воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено механизмом для возбуждения колебаний датчиков относительно ступиц и механизмом прерывания потока питания датчиков. При этом механизм для возбуждения колебаний датчика выполнен в виде установленного в направляющем корпусе датчика цилиндра с расположенным внутри него подпружиненным поршнем, укрепленным на воздухоподводящем штуцере датчика, а механизм прерывания потока питания датчиков выполнен в .виде двух цилиндров с каналами для подвода и отвода воздуха с вращающимся между ними диском с отверстиями.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - поперечный разрез ступицы с датчиком и механизмом для возбуждения колебаний; на фиг. 4 — соединение ступицы с обечайками вальца; на фиг. 5 - принципиальная схема механизма прерывания потока питания датчиков; на фиг. 6схема логического блока русел.

Устройство для разделения материа лов по свойствам поверхности состоит из бункера 1 с ориентирующими бара/ банами 2, 3, под которыми расположе ны .транспортирующие вальцы русел 4 с обечайками 5, 6 и установленные между ними ступицы 7 с поводками 8; измерительных датчиков 9, вмонтированных в ступицы 7; механизма для возбуждения колебаний ступиц, включающего тягу 1О, ролик 11, кулачок 12, возвратную пружину 13, кронштейны 14; сортировальных заслонок 15 с пневмоприводами 16; скатных досок 17 очищенной фракции; клапанов 18 с пневмосоплами 19 для стирания информации; элеваторов 20, 21 для вывода. неочищенной и очищенной фракций; шкафа 22 логи50 ти 48.

Устройство работает следующим образом. Сепарируемый дискретный материал, состоящий, например, из ° початков кукурузы, очищенных и неочищенных, подается в бункер 1 на ориентирующие барабаны 2, 3, которые ориентируют початки длинной осью вдоль оси транспортирующих вальцов 4 русел. ческих блоков пневмоавтоматики; механизма 23 прерывания потока питания датчиков. Устройство смонтировано на общей раме и оснащено электроприводами. Ориентирующие барабаны 2, 3 попарно вращаются встречно и имеют одностороннюю винтовую навивку. Транспортирующие вальцы русел расположены под ориентирующими барабанами с наклоtO ном в сторону движения фракций, попарно вращаются в одном направлении.

Смежные русла разделены гребнями 24.

Ступица 7 помещена между обечайками 5, 6 и включает боковины 25 с

t5 цапфами 26 и подшипниками качения 27; направляющий корпус 28 с датчиком 9, содержащий концентрично установленные сопла 29, 30 с кольцевой 31 и цилиндрической 32 полостями, штуцеm ры 33, 34 для подвода питания и штуцер 35 для съема выходного сигнала.

Механизм для возбуждения колебаний датчика 9 относительно ступицы 7 состоит из поршня 36, пружины 37 и цир линдра 38, изготовленного в теле направляющего корпуса 28. Поршень 36 крепится к воздухоподводящему штуцеру 33

Механизм 23 прерывания потока питания датчиков включает корпуса 39, 40 с каналами для прохода воздуха; диск

41 с отверстиями, установленный на валу 42, штуцеры 43, 44 для подвода и отвода воздуха, пружину 45; штифт

46, удерживающий корпус 40 от вращения.

Логический блок русла включает струйный элемент 47; элемент памяти

48; пневмоусилитель 49. К входам струйного элемента 47 подключены выходы 35 измерительных датчиков 9.

Выход струйного элемента 47 подключен к входу элемента памяти 48. Выход элемента памяти подключен к пневмоусилителю 49, а последний связан с пневмоприводом 16, шток которого соединен с сортировальной заслонкой

15. Выход пневмосопла 19 для стирания информации подключен к элементу памя48468 6

Провалившись в зазор между ориентирующими барабанами на транспортирующие вальцы 4, початки потоком в один слой движутся к измерительным датчи кам 9, размещенным внутри ступиц 7.

Каждой ступице вместе с датчиком сообщаются колебания с амплитудой, несколько превшающей диапазон вариации точек контакта сепарируемых тел с вальцами. Колебания ступицам сообщаются от кулачка 12, взаимодействующего с роликом 11. При повороте кулачка на 1800 тяга 10 смещается влево, сжимая пружину 13. При дальнейшем повороте от 180 до 3600 тяга перемещается вправо под действием пружины 13. От тяги 10 колебания ступицам передаются через кронштейны 14 и взаимодействующие с ними поводки 8.

Колеблясь вместе со ступицей, датчик одновременно совершает колебания относительно ступицы в радиальном направлении. Колебания датчика относительно ступицы осуществляются следующим образом. Пбток питания, поступая через штуцер 34 в полость цилиндра

38, давит на поршень 36, сжимает пружину 37 и перемещает датчик 9 в радиальном направлении внутри направляющего корпуса 28..При этом измерительная часть датчика выходит за пределы ступицы 7, обеспечивая надежный контакт с сепарируемыми телами. Перемещая поршень 36, питающий поток через жиклер штуцера 33 поступает в кольцевую 31 и цилиндрическую 32 полости и далее выходит в атмосферу.

После прекращения подачи воздуха датчик под действием пружины 37 возвращается в исходное положение.

Дискретная подача питающего пото-, ка воздуха осуществляется прерывателем 23. Воздух подводится к штуцеру

43 и поступает к датчикам через штуцер 44, когда отверстия в диске 41 совпадают с каналами корпусов 39, 40.

При перекрытии диском каналов кор пусов 39, 40 подача воздуха к датчикам прекращается. В этот период происходит накопление сжатого воздуха в ресивере. Отношение периода расхода воздуха к сумме периодов расхода и паузы (когда нет расхода) является коэффициентом расхода. При равенстве периодов расхода и паузы коэффициент расхода равен 0,5 т.е. расход воздуха снижается в два раза. Длительность. периода подачи воздуха снижается в

55 два раза. Длитель наст ь периода пода чи воздуха выбирается заведомо больше периода передачи информации от датчика к элементу памяти и времени полного выдвижения датчика за пределы ступицы (времени прямого хода датчика).

При проходе над датчиком 9 очищенного початка или при его отсутствии сортировальная заслонка 15 находится в исходном положении — для прохода очищенного початка на элеватор 21 очищенной фракции, т.к. сигнал на выходе датчика 9 имеет нулевое значение (ниже порога срабатывания струйного элемента 47).

Когда с, датчиком 9 контактирует очищенный початок, с выходных штуцеров 35 датчиков на выходы струйного элемента 47 поступают сигналы единичного значения (выше порога срабатывания), которые запоминаются в элементе памяти 48, усиливаются пневмоусилителем 49 и подаются в пневмопривод 16, который переводит сортировальную заслонку 15 в положение для прохода неочищенного початка на элеватор 20 неочищенной фракции. При падении початка на элеватор клапан 18 кратковременно прижимается к пневмосоплу 19, в результате чего с его выхода на элемент памяти 48 поступает стирающий сигнал, после чего сортировальная заслонка 16 возвращается в исходное положение. Далее цикл работы повторяется.

Применение устройства позволит снизить расход воздуха за счет того, что устройство оснащено прерывателем потока питания датчиков, которым только на период измерения (контакта с сепарируемыми телами) выдается соответствующая порция воздуха. В нерабочий период, когда нет контакта с измеряемыми телами, воздухопотребление прекращается.

Применение устройства позволит повысить чувствительность датчиков за счет воздействия колебаний датчиков относительно ступиц с помощью специального механизма. При этом датчики работают в более активном режимене ждут, когда сепарируемые тела предоставят.им необходимую информацию путем случайных контактов их поверхности с измерительными соплами, а сами обеспечивают контакт с телами, Датчики как бы выходят на поиск информации, периодически выдвиraяcb за

7 9484 пределы ступицы в радиальном направлении, как наиболее результативном.

Применение устройства позволит снизить расход воздуха на питание датчиков в 2-3 раза, повысить чувствительность измерительных датчиков и за счет этого качество разделения на

2-33 и производительность на 15-253. формула изобретения

1. Устройство для разделения материалов по свойствам поверхности, вклю. чающее загрузочное приспособление, транспортирующие вальцы русел с обечайками и ступицей между ними, измерительwe датчики, помещенные внутри ступиц, пневматическую систему, логические блоки русел, сортировальные в заслонки, элементы для стирания информации, элеватор для вывода, фракций, приспособление для возбуждения колебаний ступиц с датчиками, о тли чающееся тем, что, с,д целью повышения качества разделения и снижения расхода воздуха, устройство снабжено механизмом для возбуж68 8 дения колебаний датчиков относительно ступиц и механизмом прерывания потока питания датчиков.

2. Устройство по п. 1, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что механизм для возбуждения колебаний датчика выполнен в виде установленного в направляющем корпусе датчика цилиндра с расположенным внутри него подпружиненным поршнем, укрепленным на воздухоподводящем штуцере датчика.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм прерывания потока питания датчиков выполнен в виде двух цилиндров с каналами для подвода и отвода воздуха с вращающимся между ними диском с отверстиями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Явторское свидетельство СССР по заявке М 2607279/03, кл. В 07 В 7/06, 1978.

2. Рвторское свидетельство СССР по заявке Ю 2900257/03, кл. В 07 В 13/00, 27.03.80 (прототип).