Вибрационный сепаратор семян

,ЯО, 12453 1)4 В 07 В 13/00,ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ механиза кого хоеев,ый Куоство СССР11, 974,во СССР11, 975.ПАРАТОРонную декуитатель ис(54) (57) ВИБРАЦИОННЬЙ СЕСЕМЯН, включающий фрикцивибровоэбудитель деки, п ходнои смеси, площадку предварительного рассредоточения частццсмеси, установленную между питателем и фрикционной декой, приемникипродуктов раэделения, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сепарации семян эа, счет их предварительной ориентациив момент подачи на фрикционную деплощадка предварительного рассредточения семян выполнена в виде расширяющейся винтовой поверхности,край схода семян которой расположеннаклонно к поверхности фрикционнойдеки в сторону меньшего радиусавинтовой поверхности.Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам отделения от 1 семян сельскохозяйственных культур семян сорных растений, а также к средствам сортировднця семян, и может быть использовано в горио-рудной ц химической промышленности, а также промышленности строительных материалов для сепарации сыпучих материалов,Цельго изобретения является повышение качества сепарации семян за счет их предварительной ориентации в момент подачи па фрикционную декуНа фиг. 1 изображен вибрдциоццыйсепаратор семян, общий вид,; цдфиг.2 - винтовая площадка предварительного рассредоточения семян иее контактирование с краем деки;ца фиг. 3 - днгнкение семян наименееокруглой формы по площадке предварительного рассредоточения ц деке;ца фцг. 4 - двюкеице сеюггг усредпенцой форгггг по этой площадке, сходс этой площадки и дальнейшее движение по декеггд фцг, 5 - двнг, ггце, ссгин наиболее округлой формы гто этогплощддке, сход с нее и дальггей 1 леедвижение по деке,Вибрдционный сепаратор семянпредлагаемой конструкции включаетпцтатель 1 цсходйой схемы, фрцкционцую деку 2, вибровозбудитель 3 декиприемники 4 продуктов разделения,пружины 5 упругой подвески, площадку 6 предварительного рассредоточения частиц смеси, вьгходное отверстиепцтателя, огрангдчитель 8 площадкипредварительггого рассредоточения малого радиуса ограничитель 9 этойплощадки большого радиуса, край 10схода этой площадки, край 11 деки,ца который осуществляется подача семян,Ьибрдццоцпый сепаратор семян работает следующим образом.Семена исходной зерновой смеси находятся в питателе 1, После включения вцбровозбудителя 3 фрикциошгдя дека 2 начинает вибраццопное двггкенне, опираясь при этом па пружины упругой подвески 5, Под действием вибрации, а также непосредственно столба семян, семена исходной смеси выходят через выходное отверстие 7 пцтателя 1, После выхода цз питателя до попадания нд поверхность4 О 50 55 5 1 О 15 20 35 деки 2 семена движутся по площадке бпредв:рительного рассредоточения семян. Выполнение этой площадки в видевинтовой линии позволяет наиболеетяжелым семенам по действием соответственно больших, чем у других семян, сил инерции двигаться по траекториям с большим радиусом, Для предотвращения схода семя с поверхности этой площадки до попадания на поверхность деки 2 площадка снабжена,ограничителем 8 малого радиуса и ограничител:ем 9 большого радиуса. Этопозволяет сеггеггаы достигать нижнего края 10 площадки. Чем выше массасемян, тем большее значение у нихимеют силы цпсрццц, Учитывая то, чтонинтоная поверхность является частным случд.ем криволинейной поверхности, семена с большей массой имеютбольшие гго зцдчению нормальные итангенциальные составляющие сцл цнерццц, что и приводит к их движениюпо траектории большого радиуса, т.е.семена после выхода цз выходного отверстия цитателя 7 двюкутся блике кограничителю 9 большого радиуса. Семена, цмсгащие небольшое значениемассы, имеют соответственно и меньшую нормдльцуго и гагггенциальггуго составляющие силы ицерцци. Это приводитк тому, что семена движутся по траекториям малого радиуса, т,еближек ограничителю 8 площадки ориентирования малого радиуса,Семена,имеющие усредненное значение массы между наиболее легкими ц тяжельгмц семенами, днгскутся но средним траекториям, т,е, по. середине площадки 6. Такггы образом, выполнение площадки 6 семян н виде винтовой линии позволяет рассредотачина.ь сег 1 ена при их проднцжеггигг от выходного отверстия 7 пптдтеля до края 10 данной площадки, Выходное отверстие 7 питателей ныполцяется таким образом, что семена выходят из него н несколько слоев и образуют в ггесте подачи семя своеобразную горку. Наличие такой горки существенно снижает качество процесса сепарацгш, если акая горка образуется на поверхности деки 2. В связи с этим нь.полнецие площадки 6 в нице винтовой линии, расширяющейся к деке, позноляет семенам за счет данного расширения площадки ликвидировать горку ц перед поступггениемна поверхность деки двигаться моно- слоем.Кроме того, семена сельскохозяйственных культур отличаются друг от друга по массе в том случае, ес- . ли имеют разную степень созревания. Чем семя более выполненное, созрев" шее, тем оно имеет большую массу. Чем семя менее выполненное и менее созревшее, тем меньшую массу оно име 10 ет. Это объясняется наличием меньшего количества биологической массы у недозревших семян по сравнению с перезревшими и нормально созревшими семенами. Таким образом, семена с 15 большей массой имеют более округлую форму иэ-за большей выполненности зерна и являются перезревшими, Семена с меньшей массой семени имеют менее округлую форму, подчас плоскую 20 из-за меньшей выполненности зерна и являются недозревшими, Семена со средним значением массы .являются нормально развитыми, с нормальной выполненностью зерна и степенью соз Б ревания. Таким образом, выполнение площадки 6 в виде расширяющейся к деке винтовой поверхности позволяет " рассредотачивать потоки семян, выхо дящие из питателя, в эависимоти от массы семян, а соответственно и в зависимости от формы семян, и приводит к движению семян монослоем перед сходом на поверхность деки.Движение семян по деке состоит 35 из двух этапов или двух режимов. Первый режим - неустановившееся движение; второй режим - установившееся, движение. В установившемся режиме движения семена движутся под дейст вием только возмущающей периодической силы вибрации. В данном режиме движения. семена совершают "истинное" движение, т.е. такое движение, которое соответствует их комплексу фи- ф зико-механических свойств. При этом семена наиболее округлой формы и соответственно массы скатываются, совершая вращательное движение вниз по деке. Семена, имеющие наименее округлую форму, совершают скольжения вверх. Семена, имеющие усредненную между указанными семенами форму,. движутся по средним траекториям по поверхности деки и при этом совершают сложное движение, которое состоит из одновременного скольжения семян и вращения их или же незначительного покачивания относительно центра масс семени. В неустановившемся режиме движения семена совершаютнеистинное движение, так как в данном режиме присутствуют свободные колебания семени, которые складываются с движением семени, вызванным возмущающей силой вибрации. Свободные колебания семени зависят от на-. чального положения семени, которое оно имеет при поступлении на деку 2Чем начальное положение семени боль. ше отличается от положения семени, которое оно занимает в установившемся режиме движения, тем больше время неустановившегося режима движения. Для достижения высокого качества процесса сепарации необходимо, чтобы время неустановившегося режима движения семян было бы минимальным. Это объясняется тем, что свободные колебания не связаны с вынужденным движением и только два данных вида движения накладываются друг на друга. Это приводит к движению семян в направлении, которое противоречит истинному направлению движения семян, т.е. тому направлению движения, куда движутся семена в установившемся режиме движения. Таким образом, для повышения качества процесса сепарации семена подают на деку с начальным положением, наиболее близким к положе-; нию семян в установившемся режиме движения, Это приведет к минимуму времени неустановившегося режима или же полному его отсутствию и повышению качества процесса.Для обеспечения соответствующего положения семян в установившемся режиме движения необходимо по-разному осуществлять подачу семян с площадки 6 предварительного рассредоточения на деку в зависимости от формы семян.Семена наименее округлой формы совершают скольжение вверх по поверх,ности деки. При этом они имеют пос- тоянные точки контакта с поверхностью деки, В связи с эвим их необходимо подавать на деку без углового наклона к поверхности, т.е.плоско без поворота. На фиг,. 3 пока-, зано движение таких семян сначала по поверхности площадки 6, а затем по поверхности деки 2. Такое положение семян на деке возможно лишь при непосредственном контакте нижнего края площадки 6 и края 11 деки, 1245354Ф При любом другом контактцровании начальное положение семян на деке будет с начальным угловым смещением центра масс семени относительно точки контакта его с поверхностью деки.В установившемся режиме движения (фиг.4) семена движутся по средним траекториям и при этом совершают скольжение по поверхности деки с 10 одновременным покачиванием. Таким образом, семена имеют постоянно одну точку контакта с декой и центр масс семян совершает вращение относительно точки контакта, Семена не вращаются относительно центра масс, а лишь покачцвадотся, изменяя угол наклона грани формы семени к поверхности декадОки в пределах 10 -80 . Такддм образом в целях минимизации времени цеустано вившегося режима двцжсцпл семена ддеобходиддо подадзать ца деку с указанным угловым цаклонодд к деке. Это возможно в том случае, если край 1 деки и дддвдсддддй край площадки 6 находятся на рл.злцчных уровнях. Это позволит (фпг,4) одной точке семени спуститься с площадки 6 и коснуться поверхности деки, прц этом грань семени еще касается нижнего края 10, что ц приводит к угловому наклону семени. к деке. В дальнейшем своем движении семя сохраняет такудо орцец тацию, прц этом скользит ца одной точке и одновременно ца этой же точ 35 ке покачивается, изменяя угол наклона грани к деке. Установившееся движение семян (фиг,5) заключается в постоянном вращении ц скатывании вниз по деке"1 О В связи с этим семена необходимо подавать ца.деку таким образом, чтобы они имели одну точку контакта с декой, имели угловой поворот относи" тельно даной точки и имели бы ца-альный вращающий импульс. Это возможно, если край 11 деки и нижний край тдлощадки 6 располагаются на еще более разных уровнях, чем для предыдущих семян (фиг,4 и 5; Н ) П ),5 О Это приведет к тому, что в момент схода семян с площадки 6 они вообще це имеют общей точки коцтактировация с краем 11 деки, а лдшдь контактируют с краем 10. После этого семена получают вращающий момент, который возникает из-за того, что центр масс семени уже вышел за пределы площадкц ориентирования, по семя еще имеет с площадкой точку контактирования. После этого семя начинает вращаться и с незначительным ударом контактирует с поверхностью деки, тем самым усиливая вращение из-за возникающего вращающего . момента от ударных сил. В итоге при поступлении семян наиболее округлой формы на деку они ждедот начальный вращающий момент и угол наклона грани к поверхностисдеки, что и соответствует положению семени и его движению в установившемся режиме двюкения. Таким образом, для обеспечения минимума цеустацовившегося режима движеддця без цсклюдения всех семдддд исходной смеси, необходимо подавать седдеда ца деку с различной высоты. Прц этом данная высота зависит от размеров семян, Семена цацболесз округлой формь необходимо подавать с максимальной высоты, а семена наименее округлой формы - с ддддддддддальцои д:ысоты илц вообще осуществлять подачу прц расположении края0 площадки 6 и края 11 деки ца одном уровне, Семена, имедощие усредненную форму, д.еобходимо подавать с высоты, имедощей усредненное значение между днудпд указанными экстремумами, При этом семена, которые в силу вида площадки двигались по цей по траекториям большого радиуса, сходят на поверхность деки с большей высоты, чем селдедда, которые двигались по усредненным траекториям, Соответствед.ддо семедда, которые двигались по усредненным траекториям, сходят на поверхность деки также с большей высоты то сравнению с семенами, которые двигалцсь тдо траекториям малого радиуса. Обеспечение такого схода семян, т.е. ориентирование семян, возможно лишь прп расположении нижнего края площадки 6 под углом к краю 11 деки. Прц выполнении площадки 6 в виде расширяющейся к деке винтовой попер ности ц расположении нижнего края ддлощацки под углом к краю деки возможддо повышение качества процесса сепарации за счет рассредоточения потока семян в зависимости от формы семян, ца площадке орддеддтддроваддия и за счет подачи семян на деку в строго определенном поддожедддди отцоситель до поверхности декдд.7 12П р и м е р, Испытания вибрационного сепаратора семян проводились при сортировании семяН гречихи, аНа фиг,З показана кинематика движения семян гречихи, наиболее не дозревших, имеющих наименее округлую Форму. На фиг. 4 показана кинематика движения усредненных семян гречихи, , т.е, нормально развитых, Высота рас.положения края площадки 6 относительно края деки Н,1,05 мм. На 45354 ,8фи 1 . 5 показана кинематика движениясемян, имеющих наиболее округлуюформу, Высота расположения крайплощадки 6 относительно края декиН 2,1 мм Длина края площадки ориентирования семян равна 85 мм. Процесссортировання с помощью предлагаемой конструкции позволил достичь среднего значения 1 коэф-,фициента извлечения семян96,57.