способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала

Формула изобретения

Способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала, включающий нанесение ударов сверху по наклонному, горизонтально колеблющемуся решету с помощью электромагнитного ударника, отличающийся тем, что удары осуществляются в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала, причем сигнал на ударник подается с опережением, при этом частота ударов равна частоте горизонтальных колебаний или ниже от двух до семи раз, а сила удара ударника по поверхности решета изменяется в пределах от 40 Н до 250 Н при времени удара 3·10^-3 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам ударной очистки отверстий решет от заклинившихся частиц сепарируемого материала в зерноочистительных машинах, и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, использующих решетные машины для разделения сыпучих материалов.

Известен способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала, при котором привод ударника осуществляется от решетного стана, а удары наносятся сверху по центру решета при каждом горизонтальном колебании решетного стана в момент, когда решетный стан при своих горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала [1].

Недостатками данного способа являются отсутствие возможности изменять силу удара ударника без остановки всей машины, а также отсутствие возможности независимо уменьшать частоту ударов, так как она жестко связана с частотой горизонтальных колебаний решетного стана, что увеличивает ударное воздействие на решето и сепарируемый материал и ведет к повышению травмируемости зерна.

Наиболее близким, принятым за прототип является способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала, в котором сверху по наклонному, горизонтально колеблющемуся решету с помощью электромагнитного ударника наносятся удары с частотой 350-600 кол/мин и амплитудой 0,3-1,0 см [2, 3].

Данный способ обладает следующими недостатками: отсутствует возможность изменять силу удара ударника по поверхности решета, момент подачи импульса на ударник не согласован с положением решетного стана при его горизонтальных колебаниях, что требует завышать силу удара, так как при ударной очистке отверстий решета неэффективно используется действие инерционной силы, возникающей при его горизонтальных колебаниях [1]. Эта сила действует на заклинившуюся частицу и способствует освобождению ее из отверстия решета при нанесении удара в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала и противодействует освобождению, если удар наносится в момент, когда решето находится в противоположном движению сепарируемого материала крайнем положении.

Изобретение направлено на усовершенствование ударной очистки решета, а именно на уменьшение частоты и силы ударных воздействий на решето и обрабатываемый материал при ударной очистке его отверстий от заклинившихся частиц сепарируемого материала, уменьшение травмируемости зерна.

Предложен способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала, включающий нанесение ударов сверху по наклонному, горизонтально колеблющемуся решету с помощью электромагнитного ударника, отличающийся тем, что удары осуществляются в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала, причем сигнал на ударник подается с опережением, при этом частота ударов равна частоте горизонтальных колебаний или ниже от двух до семи раз, а сила удара ударника по поверхности решета изменяется в пределах от 40 Н до 250 Н при времени удара 3·10^-3 с.

В предложенном способе при очистке отверстий решета используется инерционная сила, действующая на заклинившиеся частицы при горизонтальных колебаниях решетного стана, этим обеспечивается снижение величины силы ударного воздействия, а следовательно, и травмируемости сепарируемого материала.

Предлагаемый способ позволяет изменять силу удара ударника от 40 Н до 250 Н при использовании его в системе автоматического регулирования с более точным подбором силы ударного воздействия, при этом повышается качество очистки решета, увеличивается время контакта сепарируемого материала и поверхности решета, а следовательно, повышается производительность зерноочистительной машины.

На фиг.1 изображена схема способа ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала, на фиг.2 изображены силы, действующие во время удара на заклинившуюся в отверстии решета зерновую частицу в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала.

Система ударной очистки решета содержит электромагнитный ударник 2 в центре над поверхностью решета 1 (фиг.1), устройство управления ударником 3, решето закреплено в решетном стане 9, кривошип 8 привода горизонтальных колебаний решетного стана с металлическим язычком 7, индуктивный датчик 6, бункер для сепарируемого материала 5 с задвижкой 4, n - частота горизонтальных колебаний решетного стана, - угол опережения.

На заклинившуюся зерновую частицу 10 в отверстии решета 1 с углом наклона (фиг.2) действуют следующие силы: F_т - сила тяжести; F_з - сила заклинивания частицы в отверстии; F_и - сила инерции, действующая на частицу во время удара; F_ик - сила инерции, действующая на частицу при горизонтальных колебаниях и проекции силы инерции и силы тяжести на ось координат Y, у - величина прогиба решета после удара.

Способ реализуется следующим образом.

Под углом к горизонту установлено решето 1 (фиг.1), которое вместе с решетным станом 9 совершает с частотой n горизонтальные колебания с помощью кривошипа 8. Один оборот кривошипа соответствует одному горизонтальному колебанию решетного стана. На решето 1 из бункера 5 через щель, образованную задвижкой 4, подается обрабатываемый материал. При работе зерноочистительной машины частицы обрабатываемого материала, близкие по размерам к размерам отверстий решета, заклиниваются в этих отверстиях. При горизонтальных колебаниях решета на заклинившуюся в его отверстии частицу действует сила инерции F_и (фиг.2), так как решето установлено под углом к горизонту, то при его приближении к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала проекция этой силы F_ику на ось Y направлена в сторону расклинивания и сила помогает освобождать частицу из отверстия. Для очистки отверстий сверху по решету ударником 2 наносится удар. Для использования силы F_ик и уменьшения силы удара по поверхности решета он наносится в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала.

Частица расклинивается, освобождает отверстие и идет сходом с поверхности решета при условии:

F_и+F_ику>F_ту+F _з.

Для согласования момента подачи импульса на ударник с положением решетного стана при его горизонтальных колебаниях на раме зерноочистительной машины рядом с кривошипом 8 установлен индуктивный датчик 6. На кривошипе закреплен металлический лепесток 7, который при его вращении проходит около чувствительного органа индуктивного датчика. В этот момент генерируется сигнал, который идет на устройство управления ударником 3, в котором установлен делитель частоты с переменным коэффициентом деления, коэффициент деления задается вручную от 1 до 7. После этого формируется импульс, идущий на ударник. Сила удара ударника по поверхности решета изменяется в пределах от 40 Н до 250 Н при времени удара 3·10^-3 с, путем изменения величины подаваемого на ударник напряжения или изменением длительности подачи электрического импульса на ударник. Для точного нанесения удара в момент, когда решето при горизонтальных колебаниях приближается к крайнему положению в сторону движения сепарируемого материала, сигнал с датчика должен прийти с опережением во времени, необходимым для срабатывания устройства управления ударником и разгона ударника. Датчик устанавливается на угол опережения относительно металлического лепестка 7 в крайнем положении решета в сторону движения сепарируемого материала, который вычисляется по следующей формуле:

=2· ·n·(t_у+t_э),

где - угол опережения, рад;

n - частота горизонтальных колебаний, 1/с^-1;

t_y - время, необходимое для разгона ударника, с;

t_э - время, необходимое для срабатывания устройства управления, с.

Таким образом, предлагаемый способ ударной очистки решета от заклинившихся частиц сепарируемого материала уменьшает влияние ударных воздействий на решето и обрабатываемый материал и снижает травмируемость отдельных зерен. За счет уменьшения частоты и силы ударных воздействий при ударной очистке увеличивается время контакта обрабатываемого материла с поверхностью решета, а следовательно, увеличивается производительность зерноочистительной машины и качество разделения сепарируемого материала.

Источники информации

1. Дроздецкий Ю.А. Повышение эффективности процесса сепарации на решетах с продольными колебаниями применением ударной очистки их отверстий. Дис. канд. техн. наук. - Курган, 2003. - 167 с.

2. Патент RU 2223826, кл. В03С 7/02.

3. Шмигель В.В. Сепарация и стимуляция семян в электрическом поле. - Кострома: изд. КГСХА, 2003. - 234 с.