центробежный вентилятор

Формула изобретения

1. Центробежный вентилятор для сельхозмашин, предназначенных для уборки зерновых культур, состоящий из нескольких расположенных на общем приводном валу отдельных вентиляторов, каждый из которых окружен корпусом, к которому в тангенциальном направлении примыкает вспомогательный и/или главный канал, которые направляют создаваемый воздушный поток к очистным устройствам уборочной машины, при этом на корпусах соседних отдельных вентиляторов предусмотрены направляющие поверхности для воздуха, образующие воздушные каналы и выступающие внутрь главного канала, отличающийся тем, что направляющие поверхности (11, 12, 13) для воздуха выполнены в виде прямолинейного продолжения боковых стенок соответствующего корпуса (4) каждого из отдельных вентиляторов (7, 8, 9, 10) и по направлению частичного воздушного потока (21) заканчиваются передней торцевой поверхностью (14).

2. Центробежный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что направляющие поверхности (11, 12, 13) для воздуха расположены параллельно друг другу.

3. Центробежный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что направляющие поверхности (11, 12, 13) для воздуха расположены сходящимися друг к другу.

4. Центробежный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что переходные участки между направляющими поверхностями (11, 12, 13) для воздуха и передними торцевыми поверхностями (14) закруглены по радиусу R1.

5. Центробежный вентилятор по п.4, отличающийся тем, что радиус R1 меньше длины соответствующих направляющих поверхностей (11, 12, 13) для воздуха.

6. Центробежный вентилятор по п.4 или 5, отличающийся тем, что радиус R1 увеличивается при увеличении длины направляющих поверхностей (11, 12, 13) для воздуха.

7. Центробежный вентилятор по п.4 или 5, отличающийся тем, что радиус R1 уменьшается при увеличении направляющих поверхностей (11, 12, 13) для воздуха.

8. Центробежный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что передняя торцевая поверхность (14) выполнена дугообразной и сопряжена с направляющими поверхностями (11,12, 13) для воздуха по радиусу R3.

9. Центробежный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что передние торцевые поверхности (14) расположены, по существу, перпендикулярно направляющим поверхностям (11, 12, 13) для воздуха, а в участках перехода между направляющими поверхностями (11, 12, 13) для воздуха и передней торцевой поверхностью (14) предусмотрены скосы.

10. Центробежный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что при наличии нескольких воздушных каналов (16, 17, 18, 19) форма воздушных каналов и конфигурация передних торцевых поверхностей (14) направляющих поверхностей (11, 12, 13) для воздуха выполнена различной между ними.

11. Центробежный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что в главном канале (5) между передними окончаниями направляющих поверхностей (11, 12, 13) для воздуха и выходом (20) главного канала образована успокоительная зона (15).

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному центробежному вентилятору для очистных устройств сельхозмашин, предназначенных для уборки зерновых культур.

Уровень техники

Наряду с механическими очистными органами, которые, как правило, состоят из подготовительного поддона и расположенных за ним решет, мощный вентилятор является решающим функциональным элементом очистного устройства уборочной машины для зерновых культур. Для эффективной очистки убранной массы создаваемый вентилятором воздушный поток, с помощью которого производится тонкая очистка убранной массы и вынос из очистных устройств отсеянных загрязнений в виде соломенной трухи и половы, должен быть по возможности однородным и должен подводиться к механическим очистным органам равномерно распределенным по всей ширине очистного устройства.

Центробежные вентиляторы указанного типа известны, например, из патентных документов ФРГ OS 2423917, 2922607 С2, 3027496 С1 и 19501828 С2. Предлагаемые вентиляторы состоят из нескольких отдельных вентиляторов-компонентов, которые равномерно распределены по ширине главного канала, ведущего к очистным органам, и расположены на общем приводном валу. Каждый отдельный вентилятор-компонент снабжен собственным отдельным корпусом вентилятора, к которому в тангенциальном направлении подсоединен главный или главный и вспомогательный канал. Для равномерного распределения воздушных потоков от отдельных вентиляторов по всей ширине главного канала и для формирования в главном канале суммарного воздушного потока с равномерным профилем потока на боковых стенках корпусов отдельных вентиляторов предусмотрены направляющие поверхности для воздуха. Эти направляющие поверхности для воздуха образуют отдельные воздушные каналы и относительно далеко выступают внутрь главного канала. Далее, эти направляющие поверхности для воздуха расположены таким образом, что образуют между собой острый угол, при этом направляющие поверхности для воздуха соседних корпусов отдельных вентиляторов соединены друг с другом в своих конечных точках по направлению воздушного потока (патентные документы ФРГ №2423917, 2922607 С2 и 19501828 С2).

На основе исследований было установлено, что такое выполнение и расположение направляющих поверхностей для воздуха не обеспечивает создания равномерного однородного профиля воздушного потока и оказывает значительное неблагоприятное воздействие на профиль потока. Создаваемые отдельными вентиляторами воздушные потоки текут вдоль направляющих поверхностей для воздуха с высокой скоростью и сталкиваются между собой с высокой скоростью на концах этих направляющих поверхностей для воздуха, расположенных под острым углом друг к другу. При этом возникают большие завихрения и турбулентные возмущения, неблагоприятно изменяющие профиль воздушного потока. Неравномерность воздушного потока, турбулентные возмущения и завихрения воздушного потока не снижаются внутри главного канала на участке до его выхода в области очистных решет, так как внутри главного канала нет пространства для образования успокоительной зоны или этого пространства недостаточно.

С другой стороны, также известно и подтверждено экспериментально, что нарушения равномерности профиля воздушного потока, подводимого для очистки, а также турбулентные завихрения в этом потоке снижают эффективность процесса очистки и приводят к потерям убранной массы в этом процессе очистки.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в достижении высокой равномерности геометрии потока очистного воздуха и объединении частичных воздушных потоков, текущих по воздушным каналам, которые ограничены направляющими поверхностями для воздуха, таким образом, что на очистные органы подается равномерно распределенный, однородный и регулируемый воздушный поток очистки.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания центробежного вентилятора, обладающего признаками по п.1 формулы изобретения. Оптимальные примеры выполнения изобретения изложены в пунктах 2-11 формулы изобретения.

Центробежный вентилятор для сельхозмашин, предназначенных для уборки зерновых культур, состоит из нескольких расположенных на общем приводном валу отдельных вентиляторов-компонентов (далее называемых для краткости отдельными вентиляторами), каждый из которых окружен корпусом, к которому в тангенциальном направлении примыкает вспомогательный и/или главный канал, которые направляют создаваемый воздушный поток к очистным устройствам уборочной машины. На корпусах соседних отдельных вентиляторов предусмотрены направляющие поверхности для воздуха, образующие воздушные каналы и выступающие внутрь главного канала. По сравнению с известными решениями уровня техники направляющие поверхности для воздуха, посредством которых создаваемые отдельными вентиляторами частичные воздушные потоки распределяются по всей ширине главного канала, ведущего к очистным устройствам, и затем объединяются в суммарный воздушный поток внутри главного и/или вспомогательного канала, расположены на прямолинейном продолжении боковых стенок корпуса каждого из отдельных вентиляторов и заканчиваются по направлению частичного воздушного потока передней торцевой поверхностью, которая соединяет направляющие поверхности для воздуха соседних корпусов отдельных вентиляторов.

При этом направляющие поверхности для воздуха могут быть расположены параллельно друг другу или сходящимися друг к другу.

Согласно первому примеру выполнения решения по изобретению передняя торцевая поверхность расположена по существу перпендикулярно направляющим поверхностям для воздуха, которые лежат на прямолинейном продолжении боковых стенок корпусов отдельных вентиляторов, а переходы (т.е. переходные участки) между направляющими поверхностями для воздуха и передними торцевыми поверхностями закруглены по радиусам, величина которых определяется длиной направляющих поверхностей для воздуха. Радиусы R1, как правило, меньше длины направляющих поверхностей для воздуха, причем отношение длины направляющих поверхностей для воздуха к радиусу R1 закруглений увеличивается при увеличении длины направляющих поверхностей для воздуха.

В качестве варианта этого технического решения при увеличении длины направляющих поверхностей для воздуха отношение длины направляющих поверхностей для воздуха к радиусу R1 закруглений может также уменьшаться, при этом в любом случае радиус R1 остается меньше длины соответствующих направляющих поверхностей для воздуха.

Еще одно альтернативное решение состоит в том, что в области перехода между направляющими поверхностями для воздуха и передней торцевой поверхностью предусмотрены скосы.

Согласно предпочтительному примеру выполнения передняя торцевая поверхность выполнена в виде половины окружности радиусом R3.

В каждом случае конструктивное выполнение направляющих поверхностей для воздуха и передних торцевых поверхностей производится непроизвольным образом. Определенное соотношение должно быть соблюдено между длиной параллельных и конгруэнтных направляющих поверхностей для воздуха, шириной передних торцевых поверхностей и радиусами R1 или R3 для того, чтобы достигнуть желаемой равномерности профиля суммарного воздушного потока, формируемого из частичных воздушных потоков.

За счет решения по изобретению с помощью относительно простых средств эффективно предотвращается прямое столкновение частичных воздушных потоков на их сходе с направляющих поверхностей для воздуха и в значительной мере исключается создание турбулентных возмущений и завихрений потока.

В том случае, если за счет выполнения передних торцевых поверхностей по изобретению и за счет скорости частичных воздушных потоков в области окончания направляющих поверхностей для воздуха создается разрежение, вызванное воздушным потоком, оно способствует снижению завихрений и турбулентных возмущений, еще присутствующих в частичных воздушных потоках перед их объединением в суммарный поток.

Дальнейшее преимущество изобретения состоит в том, что за счет предлагаемого выполнения и расположения направляющих поверхностей для воздуха и передних торцевых поверхностей может быть сокращена общая длина направляющих поверхностей для воздуха, образующих воздушные каналы для частичных воздушных потоков. За счет этого простого пути в главном канале между передними торцевыми поверхностями и выходом главного канала создается достаточная успокоительная зона, в которой дополнительно снижаются завихрения и турбулентные возмущения формируемого суммарного воздушного потока. Таким образом, на расположенные далее по направлению потока очистные органы подается регулируемый однородный воздушный поток, равномерно распределенный по всей ширине очистного устройства.

При использовании решения по изобретению при наличии нескольких воздушных каналов для направления и подачи частичных воздушных потоков в соответствии с параметрами уборки и подлежащей очистке убранной массы внутри главного канала могут быть предусмотрены также делители потока, имеющие различную геометрию выпуска и отличные друг от друга примеры выполнения передних торцевых поверхностей и сопряжения между направляющими поверхностями и передними торцевыми поверхностями.

Перечень фигур чертежей

Далее изобретение будет описано на примере выполнения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

фиг.1 схематично изображает центробежный вентилятор по изобретению на виде в разрезе А-А на фиг.2,

фиг.2 изображает вид сверху в разрезе В-В на фиг.1.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Центробежный вентилятор 1 для очистных устройств сельхозмашин, предназначенных для уборки зерновых культур, состоит из нескольких отдельных вентиляторов 7, 8, 9, 10, которые расположены на общем валу 3 вентилятора и известным образом кинематически связаны на приводном конце с приводом уборочной машины (Фиг.2). Рабочее колесо 2 каждого отдельного вентилятора 7, 8, 9, 10 заключено в отдельный корпус 4 с расположенным в зоне общего вала 3 вентилятора отверстием для всасывания воздуха, к которому в тангенциальном направлении примыкает главный канал 5 и в данном примере выполнения вспомогательный канал 6 (Фиг.1). По главному каналу 5 в очистные органы (не показаны), примыкающие к выходу 20 главного канала, подается требуемый очистной воздушный поток, который служит как для тонкой очистки зерновых, так и для выноса загрязнений в виде соломенной трухи и половы.

Известным образом через вспомогательный канал 6 отводится другой очистной воздушный поток, который, например, подводится к первой ступени очистки смеси из зерна, соломенной трухи и половы, поступающей с подготовительного поддона.

Для достижения желаемой и необходимой для эффективной очистки зерновых высокой равномерности очистного воздушного потока, который формируется внутри главного канала 5 объединением частичных воздушных потоков от отдельных вентиляторов 7, 8, 9, 10, предусмотрены направляющие поверхности 11, 12, 13 для воздуха в виде прямолинейного продолжения боковых стенок корпусов 4 отдельных вентиляторов. Эти направляющие поверхности выполнены параллельными друг другу и конгруэнтными, так что они образуют воздушные каналы 16, 17, 18, 19 для прохода частичных воздушных потоков от отдельных вентиляторов 7, 8, 9, 10. Дальние по направлению потока концы направляющих поверхностей 11, 12, 13 для воздуха заканчиваются передними торцевыми поверхностями 14, причем торцевая поверхность 14 соединяет попарно концы направляющих поверхностей 11, 12, 13.

Высокая равномерность профиля воздушного потока достигается в том случае, когда переходные участки (т.е. переход) или соединение между направляющими поверхностями 12 и передней торцевой поверхностью 14 закруглены по радиусу R1. При этом в интересах формирования как можно более однородного воздушного потока с равномерным профилем потока радиусы R1 должны быть меньше длины направляющих поверхностей 11, 12, 13 для воздуха и при увеличении длины направляющих поверхностей величина радиусов R1 увеличивается.

В предпочтительном примере выполнения передняя торцевая поверхность выполнена дугообразной по форме. В этом случае концы (т.е. окончания) проходящих параллельно друг другу и конгруэнтных направляющих поверхностей 13 соединены друг с другом по дуге радиусом R3.

Выполнение и расположение направляющих поверхностей 11, 12, 13 для воздуха в соответствии с изобретением препятствует непосредственному столкновению частичных воздушных потоков 21 на нижних по направлению потока концах направляющих поверхностей. За счет этого снижается опасность создания турбулентных возмущений и завихрений потока, которые отрицательно влияют на профиль суммарного потока и приводят к образованию неоднородного неравномерного воздушного потока, что в конечном счете отрицательно сказывается на эффективности процесса очистки.

За счет выполнения и расположения направляющих поверхностей 11, 12, 13 для воздуха в соответствии с изобретением создается также преимущество в том, что по сравнению с известными решениями уровня техники выступающие внутрь главного канала 5 части направляющих поверхностей 11, 12, 13 для воздуха с соединяющими их торцевыми поверхностями 14 являются относительно короткими, так что между концами направляющих поверхностей и выходом 20 главного канала создается успокоительная зона 15. Она также способствует выравниванию суммарного потока, направляемого для очистки в решетные устройства, и снижению турбулентных возмущений в потоке. Решение по изобретению позволяет повысить эффективность очистки зерновых.