диэлектрический сепаратор

Формула изобретения

Диэлектрический сепаратор, включающий питатель, расположенный под питателем и снабженный приводом горизонтально установленный вращающийся барабан, выполненный из диэлектрического материала, уложенные на поверхности барабана в виде разомкнутой бифилярной обмотки и подключенные к источнику высокого напряжения электроды чередующейся полярности, поверхность которых покрыта электроизоляционным материалом, очищающая щетка, а также приемники продуктов сепарации, отличающийся тем, что на поверхности барабана дополнительно расположены вдоль образующей барабана выполненные из диэлектрического материала выступы треугольной или трапециевидной формы высотой от 6 до 12 мм при диаметре барабана 250-340 мм, электроды чередующейся полярности выполнены из проводов различных диаметров и уложены поперек диэлектрических выступов по их вершинам, при этом электроды меньшего диаметра подключены к источнику высокого переменного напряжения, а электроды большего диаметра - заземлены, при этом соотношение диаметров электродов выбрано равным (1,78-2,14):1, горизонтально установленный вращающийся барабан имеет скорость своего вращения 8-34 об/мин, а подаваемое на электроды переменное напряжение составляет от 100 до 5000 В при частоте от 40 до 85 Гц.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к диэлектрическим сепараторам для разделения семян сельскохозяйственных и других растений.

Известен диэлектрический сепаратор, включающий питатель, расположенный под питателем и снабженный приводом горизонтально установленный вращающийся барабан, выполненный из диэлектрического материала, уложенные на поверхности барабана в виде разомкнутой бифилярной обмотки и подключенные к источнику высокого напряжения электроды чередующейся полярности, поверхность которых покрыта электроизоляционным материалом, очищающая щетка, а также приемники продуктов сепарации (см. Авторское свидетельство СССР №1532081, В 03 С 7/02, 1989 г.).

Однако известный диэлектрический сепаратор обладает низкой эффективностью процесса сепарации семян, обладает недостаточной полнотой разделения семян по всхожести, энергии прорастания, силе начального роста, выравненности по массе и размерам и, кроме того, позволяет сепарировать семена ограниченного диапазона по их размеру.

Задачей изобретения является устранение перечисленных недостатков и разработка диэлектрического сепаратора, позволяющего при своем использовании повысить эффективность процесса сепарации семян, повысить полноту их разделения по всхожести, энергии прорастания, силе начального роста, выравненности по массе и размерам, увеличить диапазон размеров сепарируемых семян, повысить величину результирующей силы взаимодействия электродов с сепарируемыми семенами при одновременном снижении напряжения питания на электродах.

Технический результат достигается тем, что предложен диэлектрический сепаратор, включающий питатель, расположенный под питателем и снабженный приводом горизонтально установленный вращающийся барабан, выполненный из диэлектрического материала, уложенные на поверхности барабана в виде разомкнутой бифилярной обмотки и подключенные к источнику высокого напряжения электроды чередующейся полярности, поверхность которых покрыта электроизоляционным материалом, очищающая щетка, а также приемники продуктов сепарации, отличительной особенностью которого является то, что на поверхности барабана дополнительно расположены вдоль образующей барабана выполненные из диэлектрического материала выступы треугольной или трапециевидной формы высотой от 6 до 12 мм при диаметре барабана 250-340 мм, электроды чередующейся полярности выполнены из проводов различных диаметров и уложены поперек диэлектрических выступов по их вершинам, при этом электроды меньшего диаметра подключены к источнику высокого переменного напряжения, а электроды большего диаметра - заземлены, при этом соотношение диаметров электродов выбрано равным (1,78-2,14):1, горизонтально установленный вращающийся барабан имеет скорость своего вращения 8-34 об/мин, а подаваемое на электроды переменное напряжение составляет от 100 до 5000 вольт при частоте от 40 до 85 Гц.

Экспериментальные лабораторные исследования предложенного диэлектрического сепаратора и последующие натурные испытания показали, что с использованием всех отличительных признаков предложенного технического решения достигнуто повышение эффективности процесса сепарации семян, полнота разделения семян по всхожести, энергии прорастания, силе начального роста, а также выравненность по массе и размерам увеличена на 12-16%. При этом одновременно было достигнуто увеличение диапазона размеров сепарируемых семян различных культур, что, в свою очередь, позволило расширить технологические возможности предложенного диэлектрического сепаратора. На предложенной конструкции диэлектрического сепаратора удалось повысить величину результирующей силы взаимодействия электродов с сепарируемыми семенами при одновременном снижении напряжения питания на электродах. При этом получено повышение качества очистки сепарируемых семян от семян сорных растений.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 показано схематическое выполнение предложенного диэлектрического сепаратора, на фиг.2 - выполнение поверхности барабана на примере выступов треугольной формы, а на фиг.3 показана схема расположения на поверхности барабана электродов чередующейся полярности и схема их электрического подключения.

Диэлектрический сепаратор включает питатель 1, под которым расположен горизонтально установленный вращающийся барабан 2 (привод не показан), размещенный под вращающимся барабаном 2 приемник продуктов сепарации 3 и очищающая щетка 4. Поверхность вращающегося барабана 2 снабжена выполненными из диэлектрического материала выступами 5 треугольной или трапециевидной формы, высота которых выбрана от 6 до 12 мм при диаметре вращающегося барабана 250-340 мм. Электроды чередующейся полярности выполнены из проводов различных диаметров, при этом электроды меньшего диаметра 6 подключены к источнику высокого переменного напряжения, а электроды большего диаметра 7 - заземлены.

Диэлектрический сепаратор работает следующим образом. На электроды чередующейся полярности подается переменное напряжение с параметрами от 100 до 5000 вольт при частоте от 40 до 85 Гц, которые используются от вида сепарируемых семян или семенной смеси. Скорость вращения барабана устанавливается от 8 до 34 об/мин. Семена или семенная смесь из питателя 1 поступает на поверхность горизонтально установленного вращающегося барабана 2 с выступами 5 и попадают в неоднородное электрическое поле, создаваемое электродами чередующейся полярности 6 и 7. При этом происходит поляризация семян и за счет взаимодействия электрических зарядов на поверхности семян и электрического поля обмотки возникает электрическая сила, притягивающая семена к поверхности обмотки рабочего органа. Степень поляризации семян и соответственно величина результирующей электрической силы зависят от качества семян (их плотности, зрелости и др.). При этом менее ценные семена поляризуются в большей степени, они сильнее притягиваются к поверхности обмотки рабочего органа и, перемещаясь вместе с вращающимся рабочим органом, попадают под очистную щетку и сметаются в приемник отходов. Более качественные семена поляризуются в меньшей степени, величины результирующей электрической силы недостаточно для удержания их на поверхности обмотки рабочего органа и они падают в приемник качественных семян.

Укладка электродов чередующейся полярности с различными диаметрами на вершины выступов треугольной или трапециевидной формы позволяет снизить потери потоков вектора электрической индукции через основание рабочего органа и увеличить напряженность электрического поля в рабочей зоне сепарации, что, в свою очередь, позволяет улучшить поляризацию сепарируемых семян и соответственно повысить четкость и качество разделения семенной смеси. Кроме того, увеличение напряженности электрического поля в рабочей зоне сепарации позволяет увеличить диапазон сепарируемых семян по их крупности, а также снизить напряжение питания на электродах при сепарации более мелких семян.