Способ сепарации зернистых смесей

ОЮЭ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 925 7 В 13/00 51) ЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ГОСУДА ПО ДЕЛ ИЙ РЕТЕНИ ханиэаго емя св 1 Х СМЕначение сравниваювысоту установкив сС раз, где(0,02-0,06) ф Ккоэффициент извлеультатам пробной ельско-сно в за о народного хо ) сыпучих ма - повышение чества С за слонки питат стой смеси п зяйства териалов произво счет точ еля. других отраслях для сепарации ( Цель изобретени дительности и к Кпри н оэффициент извленои установки э Компоненты зерн и ОПИСАНИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 722/29-039.854.87.Бюл. В 15ковский институт мектрификации сельскоЗаика, С.Д.Бакеев,олов и А.В.Литвиненко928.12 (088.8)а П.М, и др. Сепарациякомплексу физико-механтв. - М.: Колос, 1978,(21) 3956 (22) 23.0 (46) 23.0 (71) Харь ции и эле хозяйства (72) П.М. А.В.Богом (53) 621. (56) Заик с.140. Авторское свидетельство СССР У 1019287, кл. С 01 И 3/56, 1982.54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ ЗЕРНИСЕЙ57) Изобретение относится ку хозяйству и м.б. использ на наклонную фрикционную поверхность,колеблющуюся в плоскости наибольшегоската. Экспериментально выбирают высоту установки заслонки питателя.Ее устанавливают в положении выдачив единицу времени количества зерен,равного К = пап (Ч /Р,Й,; Ч /Р с ),где Ч,Ч - средние скорости движения зерен разноименных фракций вверхи вниз по фрикционной поверхности;Р, и Р - долевое содержание зеренразноименных фракций в зернистой смеси;ди Йт - средние размеры зерен разноименных фракций. При данном положениизаслонки проворятпробную С выборку зерен смеси, По результатам пробной Свычисляют коэААициент извлечения зеи полученное залонним. Затемонки изменяютК/(К + ЬК); Ь,ри 1 с 1 с, ьКя зерен по резГэталонныйя. 1 ил.1 13Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам и средствам послеуборочной обработки зерна путем его сортирования и отделения семян сорных растений на . вибрирующих неперфорированных фрикционных поверхностях и может быть использовано в горно-рудной промышленности, промышленности строительных материалов, химическом машиностроении, а также в других отраслях народного хозяйства для сепарации сыпучих материалов. Цель изобретения - повышение про- изводительности и качества сепарации за счет установки заслонки питателя,На чертеже изображен вибрационный сепаратор с неперфорированной наклонной фрикционной поверхностью, совершающей колебания в плоскости наибольшего ската зерен ( семян), общий вид,Вибрационный сепаратор состоит иэ питателя 1, заслонки 2, которая передвигается посредством регулировочного винта 3, установленного на консоли 4, жестко соединенной с вертикальной поверхностью питателя 1. При этом вращение регулировочного винта осуществляется с помощью рукоятки 5, что приводит к изменению размеров выходного отверстия 6 питателя. Кроме того, вибрационный сепаратор содержит неперфорированную фрикционную поверхность 7, установленную под углом с к горизонту посредством регулировочного механизма 8 .и шарнира 9, закрепленных на вибро. столе 1 О, который установлен горизонтально на упругом основании 11, закрепленном с неподвижным жестким основанием 12, нижний приемник 13 отсепарированных фракций и верхний приемник 14 отсепарированных фракций на сходе с концов фрикционной поверхности, вибровозбудитель 15 с двумя валами 16 и установленными на них дибалансами 17. Регулирование угла направления вибрации осуществляется с помощью шарнира 18, установленного на нижней стороне вибростола 10, и с помощью регулировочного механизма 19. Кроме того, Я - длина регулировочного винта 3 между заслонкой 2 и консолью 4 крепления регулировочного винта 3 к вертикальной поверхности 20 питателя 1.Способ предполагает измерение долевого содержания семян разноименных,04925 2фракций в исходной смеси Р и Ряа также размеров зерен ,семян) разноименных фракций й, и ЙОптимального протекания процессана неперфорированной фрикционнойповерхности 7 вибрационного сепаратора можно достичь лишь при движении зерен ( семян ) монослоем по поверхности деки. При этом достигает О ся максимальное качество процессасепарации, так как при многослойномдвижении наблюдается сбивание семянв разноименные фракции. Для обеспечения максимального количества семян, 15 обрабатываемых в единицу времени надеки, т.е. для обеспечения максимальной производительности беэ уменьшения качества, необходимо, чтобы семена двигались по деке монослоем беэразрывов между семенами. Такое протекание процесса можно рассматриватькак оптимальное. При этом желательноодновременное движение семян разноименных фракций вверх и вниз по деке 25монослоем и без разрывов между семенами. Однако такого протекания процесса не всегда можно достичь в виду того, что амплитуда, частота иугол вибрации деки определяют ско рости движения фракций, и не всегда их соотношение может быть удовлетворено. Для обеспечения монослойногодвижения обеих фракций одновременно(вверх/вниз) необходимо выполнение 35 условия Это условие объясняется тем, что40 для движения семян монослоем подачусемян, регулируемую заслонкой 2, осу"ществляют таким образом, чтобы помере продвижения семян от выходногоотверстия б по поверхности 7 на расстояние, равное размеру семени, осуществлялась подача нового семении т,д. Учитьпая то, что выполнениетакого услОВия не всегда ВОЗможно.подачу семян необходимо осуществлять5 О на основании семян одной иэ данныхполучаемых фракций. При этом семенаданной фракции двигаются монослоембеэ разрывов а семена другой фракции двигаются монослоем, но с раз 5 рывами между семенами, т.е. качест"во процесса не снижается. Причем,чем больше скорость движения семян,тем больше подача, чем больше размеры семян, тем меньше подача,(Ч К = -дра ф 45 3 13Подача семян одной из фракции в единицу времени на поверхность 7 может быть определена выражением Чу- Однако это только количество Й,семян данной фракции. Б пересчете на семена исходной смеси и с учетом долевого содержания семян данной Фракции в исходной смеси Р выражение для подачи исходной смеси имеет вид в - в . Следовательно, осноЧьлРЙьгвываясь йа значениях Р Р Ч Й и Й , можно подсчитать значения1 2подачи К и К для обеих Фракций. При этомдля окончательного определения подачи К необходимо выбрать минимальное из указанных двух подач,т.е.К = ппа- -,1 Р,Й, РЙ 1Если окончательно подачу установить по максимальному значению из К и К , то семена той Фракции, по 25Д Экоторой определена подача, двигаются монослоем без разрывов, а семена другой Фракции совершают многослойное движение, что приводит к снижению качества за счет увеличения этих семян в противоположную им фракцию. Таким образом , предлагаемый способ предусматривает новое действие - экспериментальный подбор путем вращения рукоятки 5 и регулировочного вин 35 та 3 вверх-вниз, положения заслонки относительно вертикальной поверхности 20 питателя 1, при котором через выходное отверстие 6 питателя в еди ницу времени выходит количество семян, равное Данное действие над материальнымиобъектами: рукояткой, регулировочнымвинтом, заслонкой, выходным отверстием питателя - возможно лишь после экспериментального вычисления - из мерения величин Р,Р,Ч,Ч, й, и Й,11 аф 1 фПри этом данную начальную установку заслонки 2 можно осуществить путем экспериментального подбора длины регулироночного винта 3 Я и, соответственно, величины выходного отверстия 6 питателя. Математическим расчетом определить величину выходного отверстия 6 и положение регулировочного винта 3 не представляется возможным.После предварительного подбора . положения заслонки 2 относительно вертикальной поверхности 20 питателя необходимо провести уточнение положения заслонки 2. Необходимость такого уточнения объясняется возможностью более плотного размещения семян на поверхности 7 при сохране- нии семенами монослойного движения за счет возможности движения семян в несколько рядов по ширине деки. В данном случае существует возможность увеличения подачи и, соответственно уменьшения величины Я. Наоборот, первоначальная установка заслонки 2 при водит к тому, что качество процесса ниже, чем это предусмотрено по ГОСТУ. Это означает необходимость уменьшения подачи и, соответственно, увеличения величины Б. Для необходимости уточнения положения заслонки 2 необходимо провести пробную экспериметальную сепарацию выборки семян. Для этого выстав-. ляют значения амплитуды, частоты и: угла вибрации поверхности с помощью вибровозбудителя 15, дибалансов 17, регулировочного механизма 19 и ско-рости вращения валов 16 С помощью регулировочного механизма 8 устанавливается угол наклона поверхности 7 к горизонту с учетом технического решения. Выборку семян засыпают в питатель 1 и включают в колебательное движение поверхность 7. Семена разделяются на две Фракции и движутся к приемникам 13 и 14. После проведения процесса измеряют количество семян каждой компоненты исходной смеси в полученных фракциях. По данным этих измерений вычисляют коэффициент извлечения основной фракции (семена сельскохозяйственной культуры). Этот коэффициент измеряется в процентах и ранен отношению семян основной компоненты, попавших в соответствующую им фракцию, к общему количеству данных семян в исходной выборке. Сравнивают полученные значения с эталонными (для различных семян сельскохозяйственных культур приведены в ГОСТе). На основании значений К и Е проводится уточнение положения заслонки путем вращения регулировочного винта 3 и изменением этим его длины Б между заслон-ф5 130492 кой 2 и консолью 4 крепления регулировочного винта к вертикальной поверхности 20 питагеля 1 в Ь раз 56счет уменьшения расстояния 8. Приэтом подача семян увеличивается дотех пор, пока дальнейшее ее увеличение приводит к снижению качествапроцесса.П р и м е р. Установление оптимальной настройки заслонки питателявибрационного сепаратора при процессе разделения семян гречихи и семяндикой редьки. Путем линейного измерения определяют средние размеры семянгречихи с 1 = 6,1 мм;,дикой редькис 1 = 7,4 мм. Измерением времени прохождения семенами мерного участкаопределяют скорости движения семян:Ч,= 24,5 мм/с; ч = 15,6 мм/с. Исследованием исходной смеси путем перебора ее семян фиксированного количества устанавливают, что Р, = 957;Р = 5 Е, Путем арифметических вычислений определяют К = 253,7 шт/мин;К = 2530 шт/мин. Следовательно,К = ш 1 п К,К 1 = 253,7 шт/мин. Таким образом, определяющими при оптимальной установке заслонки являютсясемена гречихи.За счет перемещения регулировочного винта заслонки вверх-вниз иэкспериментального подсчета количества семян, покидаемого питатель в единицу времени при различных положениях заслонки, определено, что приположении заслонки, при которомБ = 137 мм, обеспечивается подача,равная К = 253,7 шт/мин,Определяют путем установки дибалансов массой 56 г на валах вибровозбудителя амплитуду колебаний1,3 мм;частота вращения валов вибровозбудителя, а следовательно, и колебания поверхности 7 равны 166 с 1;с помощью наклона вибровозбудителяустанавливают угол вибрации 32. Спомощью регулирующего механизма устанавливают угол наклона поверхности к горизонту 8. К+ ьК1/1К где ьК = (0,02-0,06) К при л = к В - Е, ) (2-6) К прй К, =/1 1 - коэффициент извлечения, вычисленный экспериментально;1: - эталонный коэффициент изгвлечения. Зависимости, используемые в данном способе, получены экспериментальным путем при исследовании процессов сепарации разнообразных семенных смесей. Если полученный при экспериментальной сепарации коэффициент извлечения 1 меньше Е , заданногоЪГОСТом, необходимо уменьшить подачу путем вращения регулировочного винта 3 и увеличения длины его Я. Если наоборот, то существует возможность увеличения подачи семян, и необходимо вращать регулировочный винт 3 с целью уменьшения его длины Я, При изменении (увеличении-уменьшении) 30 враз длины регулировочного винта 3 между заслонкой 2 и консолью 4 крепления регулировочного винта. к вертикальной поверхности 20 питателя 1 во столько же раз изменяется величина выходного отверстия 6 питателя (за счет перемещения заслонки 2) и, следовательно, во столько же раз изменяется подача исходного семенного материала на поверхность 7, Данное уточнение положения заслонки . питателя проводится до тех пор, пока не будет достигнуто оптмальное протекание процесса. Если коэффициент извлечения, полученный при про ведении экспериментальной сепарации выборки исходной смеси, равен коэффициенту извлечения, установленному для данной культуры по ГОСТУ, т.е.то это свидетельствует о том, что достигнуто оптимальное протекание процесса сепарации или количество подаваемого семенного материала в единицу времени меньше оптимального, т.е. существует возможность большего уплотнения семян на поверхности 7 без потери качества процесса. В данном случае заслонка 2 поднимается регулировочным винтом вверх за Отбирают 1000 семян исходной смеси гречиха плюс дикая редька, засыпают ее в питатель и включают вибровозбудитель, тем самым приводя в колебательное движение поверхность 7 вибрационного сепаратора ПроводятФэкспериментальную сепарацию выборкисемян до тех пор, пока все 1000 семян не оказываются в верхнем или нижнем приемнике. За счет пересмотра обеих полученных Фракций и подсчета в них семян обеих дракций ус 13047тановлено, что для гречихи 1 с98,5% или 1 с = 0,985. При этом по ГОСТУ 1 с, = 100%.Вычисляют значение 1 1 необходимое для уточнения положения заслон ки, Е = 1,064, При этом новое уточненное значение длины регулировочного винта между заслонкой и консолью равно 8 = 145,8 мм. Для этого необходимо вращением регулировочного 10 винта посредством его рукоятки добиться, чтобы его длина была равна 145,8 мм, что приведет к уменьшению выходного отверстия и подачи семян.Повторно проводят процесс сепара ции 1000 семян исходной смеси. Получают 1 с = 100% или 1 с = 1. При этом, учитывая то, что подача семян равна К . - 238,4 шт/мин получают новое значение 1. = 0,971. Следовательно, 20Иновое Я = 141,6 мм. Для этого необходимо уменьшить длину регулировочного винта за счет его выкручивания относительно консоли крепления.Повторно проводят процесс сепара ции 1000 семян исходной смеси. Получают 1 с = 1007. или 1 с = 1. При этом подача К " = 245,5 шт/мин, Новое значение 1. = 0,98. Следовательно, новое Я- = 138,8 мм. После установки 30 регулировочного винта с длиной138,8 мм и проведения сепарации1000 семян установлено, что 1 с- = 99,1%. Следовательно, последнее изменение длины регулировочноговинта до 138,8 мм приводит к ухудшению качества процесса, что недопустимо.Таким образом, оптимальной настройкой заслонки питателя вибрационно го сепаратора при разделении семян гречихи и дикой редьки считается такая настройка, при которой заслонка расположена относительно вертикальной плоскости питателя так, что дли на регулировочного винта между заслонкой и консолью крепления винта к вертикальной поверхности сепаратора равна 141,6 мм. При этом обеспечивается достижение максимального эна чения коэффициента извлечения, равного указанному в ГОСТе, а также количество отрабатываемой смеси в еди 925 лицу времени максимально за счет максимально возможной подачи из условийобеспечения качества. Формула изобретения ч ч,К = щп 1Р, д, Р Й,где Ч и Ч - средние скорости дви 1жения зерен разноименных фракций вверх ивниз по фрикционнойповерхности;Р и Р - долевое содержание зе 1рен разноименных фракций в зернистой смеси;с 1 и Й - средние размеры зерен1 2разноименных фракций, при данном положении заслонки проводят пробную сепарацию выборки зерен смеси, по результатам пробной сепарации вычисляют коэффициент извлечения зерен, сравнивают полученное значение с эталонным и высоту установки заслонки питателя изменяют в д. раз,К где с ----(0,02-0,06)К при 1 с = 1 с коэффициент извлечения зерен по результатам пробной сепарации;эталонный коэффициент извлечения. Способ сепарации зернистых смесей, включающий подачу компонентов зернистой смеси на наклонную фрикционную поверхность, колеблющуюся в плоскости наибольшего ската, выбор высоты установки заслонки питателя, сбор отсепарированных зерен на сходе с верхнего и нижнего концов фрикционной поверхности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и качества сепарации за счет точной установки заслонки питателя, последнюю устанавливают в положение выдачи в единицу времени количества зерен, равноготве аб д.4/5 изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная 1367/9 ВНИИПИ Го по делам 13035, Москзобре , Жного коми ний и.отк Раудская ета ыти ПодписноССР