НЕТРАДИЦИОННЫЕ РАБОЧИЕ ОРГАНЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН

Гибкие сепарирующие рабочие органы

Преимущества гибких рабочих органов. В настоящее вре­мя для разделения зерновых смесей используют, в основ­ном, жесткие (плоские, цилиндрические и др.) разделяющие поверхности. Частицы в их отверстия западают под действи­ем силы тяжести. При движении без отрыва от плоской го­ризонтальной поверхности частица проходит через ее от­верстия за время tn, примерно равное 0,3 с. Это время теоретически не зависит от скорости относительного дви­жения зерна по разделяющей поверхности. Для уменьшения t^ необходимо увеличить скорость зерна в направлении, перпендикулярном разделяющей поверхности (Va). Это мо­жет быть достигнуто подбрасыванием частиц на ней или разгоном их дополнительными устройствами, чтобы они про­ходили в отверстия. с начальной скоростью

Оба пути в какой-то мере приемлемы при размерах от­верстий разделяющей поверхности, значительно больших, чем отверстия частиц проходовой фракции, т. е. для соло - мосепараторов и решет для выделения зерна из грубого вороха.

Если размеры отверстий и проходовых частиц различа­ются незначительно, то при увеличении скорости подачи зерна взаимодействие большинства их с разделяющей по­верхностью будет иметь ударный характер. При этом уве­личивается рассеивание зерен, что приводит к уменьшению вероятности западения их в отверстия. К тому же увеличе­ние скорости прохода зерен через разделяющую поверх­ность ведет, особенно на сортировальных решетах, к уси­лению заклинивания зерен в отверстиях решета и его заби­ванию.

В связи с изложенным сепарация зерна в поле сил тяжес­ти не может быть значительно интенсифицирована.

Для уменьшения времени прохода частиц через отверстия разделяющей. поверхности целесообразно иметь гакую форму ее, чтобы t„, уменьшалось с увеличением абсолютной ско­рости частиц даже при их безотрывном движении по поверх­ности. Такое уменьшение t^ удалось, достигнуть в сепарато - pax, разделяющие'поверхности которых являются телами вращения (цилиндр, конус и др.). Но цилиндрические сепа­раторы зерна имеют следующие недостатки. При увеличении показателя кинематического режима K"»rfl0*/g, где г - ради­ус цилиндра, № - его угловая скорость, g - ускорение силы тяжести, до К ■ 1 центробежные силы, действующие на частицу массой ш, равняются mg. При К 2...3 прекра­щается скольжение частиц относительно разделяющей по­верхности; предлагаемые приспособления для увеличения быстроходности сепараторов значительно усложняют их и не обеспечивают высокую надежность осуществления рабоче­го процесса. С увеличением і К усиливается забивание ре­шет и затрудняется их очистка, В триерах с жестким ци­линдром не удается обеспечить работоспособность при 1 из-за невозможности выпадения коротких зерен из ячеек в желоб.

Это объясняется тем, что центробежная сила инерции в цилиндрических сепараторах или ее нормальная состав­ляющая - в конических прижимает частицу к внутренней сто,- роне разделяющей поверхности и способствует ее западе - нию в отверстия или ячейки. Но она не может способство­вать очистке отверстий от застрявших в них зерен и час­тиц вороха, а также инерционному отделению материала от. поверхности (по направлению к оси вращения).

Эти недостатки без установки дополнительных устройств внутри хщлиндра шіи конуса преодолевают применением виб­раций, крутильных колебаний, а также сложного движения.

Рассмотрим движение зерен по внутренней поверхности цилиндра. Так как процесс сепарации зерна определяется закономерностями движения частиц по линиям, близким к направляющей окружности, то при изучении его рассматри­вают движение материальной точки по направляющей окруж­ности радиуса г (рис.9) [29] в сторону движения последней, но с отставанием ( у^и?). На частицу массы и при этом действуют следующие силы: mg, центробежная

Г х„

.. • mv ma ь "л и касательная силы инерции --— * — « mry і нор­мальная реакция N; сила трения fN. Проектируя эти силы на касательную к окружности и нормаль, получим

Шг « f N - mgsin f

N » in — + mgcos Y1,

Рис. 9. Преобразование ци­линдрической разделяющей по­верхности: 1 - цилиндрическое решето; 2 - участок меньшей кривизны, чем 1; 3 - плоский участок; 4 - участок обратной кривизны; 5 - нажимной валик

^ Это уравнения в форме Эйлера. Из второго уравнения видно, что частица прижимается к поверхности сепаратора составляющей силы тяжести mgcos Y и центробежной силой инерции rar^f, создающими в сумме реакцию N. Изменить величину N можно увеличением радиуса окружности г (часть направляющей окружности 2), созданием плоского участка 3 или участка с обратной кривизной 4. Все эти методы изменения рабочей поверхности сепаратора могут быть осуществлены применением гибких поверхностей из пластмасс, резины, стальной сетки и др. Участок 4 об­ратной кривизны может быть создан, например, нажимным валиком 5, а гибкий цилиндр или конус можно разместить в жестком барабане или ограничить снаружи направляющи­ми,- При проходе частицами участка 4 с обратной кривизной оудет происходить инерционное выделение их с внутренней стороны поверхности, а на застрявшие''» отверстиях сепа­рирующей поверхности зерна центробежная сила будет дей­ствовать в обратном направлений (с наружной стороны по­верхности к оси цилиндра). Это будет способствовать самоочищению отверстий. Выполненные по такой единой схе­ме основные сепарирующие органы уборочных и зерноочис­тительных машин (соломосепараторы, решета, триера) смо­гут работать при К что будет способствовать значи­тельному (в несколько раз) увеличению удельной производи тельности.

Соломосепараторы. Перспективным направлением развития комбайностроения является разработка роторных комбай­нов, у которых применен аксиальный молотильный аппарат, объединенный с соломосепаратором, выполнении^ в виде жесткого цилиндра. Имеется значительное число исследо­ваний такого ссшомосепаратора. Комбайны такой схемы на­чали выпускать как за рубежом, так и у нас в стране. Одним из основных недостатков цилиндрических соломосепа-
раторов является ухудшение сепарации влажного вороха и образование иэг него жгутов. Работа его при К > 1 приво­дит к усилению забивания разделяющей поверхности. Поэто­му изобретатели и ученые стремятся создать такие устрой­ства, которые могли бы работать при показателе кинемати­ческого режима К > 1, выделять зерно из влажного вороха, обеспечивать самоочищаемость цилиндрической разделяющей поверхности и при этом значительно повысить производи­тельность зерноуборочных комбайнов. Такими устройствами могут быть цилиндрические (или конические) соломосепара­торы с внутренним движением вороха, у которых на некото­ром участке поверхности на зерносоломистую смесь прек­ращают действовать центробежные силы инерции.

Соломосепаратор, работающий по указанному принципу, был впервые предложен у нас в стране [30] , его схема представлена на рис, 10. Рабочий орган соломосепаратора выполнен в виде гибкого (с отверстиями) цилиндрического решета 1, которое вкладывается внутрь жесткого цилиндра 2 с отверстиями (жесткого решета). Решето 2 опирается на ролики 9, на которых жесткое и гибкое решета враща­ются. На наружную поверхность гибкого цилиндрического решета 1 воздействуют обжимные валики 4, изгибающие гибкое решето 1 в местах контакта внутрь к оси вращения. Величина прогиба может регулироваться. Внутри цилиндри­ческого решета установлена труба 8 с отверстиями, через

Рис.10. Схема соломосепаратора с гибкой разделяющей Поверхностью; а - вид сбоку; б - вид с торца
которые подается воздух. Концентрично цилиндрическому

Установлено наружное решето 3, выполненное в виде усе­ченного конуса, большее основание которого расположено у схода соломистых примесей с цилиндрического решета. Жесткое цилиндрическое решето 2 на сходе снабжено кони­ческим направителем 6, установленным с уклоном его по­верхности в сторону середины наружного решета. Все уст­ройство заключено в кожух 10. При работе комбайна солома с невыделанным зерном из молотильного аппарата посту­пает внутрь эластичного цилиндрического решета по стрел­ке С. Под действием сил трения и центробежных зерносо - ломистая масса ложится на внутреннюю поверхность реше­та 1 ровным слоем и приобретает движение, состоящее из двух, дважды повторяющихся за один поворот цилиндра фаз. Первая фаза ->преимущественно относительного по­коя, когда солома вращается с эластичной поверхностью. Вторая фаза - полет соломы с участков обратной кривиз­ны в пространстве (по стрелкам А и В). Выделение зерна из соломы происходит как на поверхности гибкого реше­та, так и на участках обратной кривизны. Под действием центробежных сил зерна с примесями проходят через отвер­стия эластичного решета с последующим инерционным выде­лением на наружное коническое решето 3. Здесь происхо­дит отделение зерна от крупных примесей. Зерно с мелки­ми примесями просеивается через отверстия конического решета 3, улавливается кожухом 10 и направляется на очистку или в бункер. При этом легкие примеси могут от­деляться воздушным потоком через верхний отвод кожуха 10 (на схеме не показан). Крупные же примеси постепен­но перемещаются по решету 3 и сходят с него. Частицы, прошедшие через отверстия гибкого решета 1 в его конце направляются коническим козырьком 6 к середине коничес­кого решета 3. Солома внутри эластичного решета, совер­шив некоторое количество циклов, перемещается под дей­ствием подпора материала и воздушного потока, выходящего из отверстий трубы 8, н выгружается в койнитель или дру­гие устройства. Описанный соломосепаратор может выде­лять зерно как из измельченного, так и из неизмельченно - го соломистого вороха.

С целью упрощения соломосепаратора, уменьшения расхо­да воздуха и повышения качества разделения предложено устройство [31] , в котором для разделения вороха ис­пользуются аэродинамические свойства материала. Устройство (рис.11) COQTOHT из жест­кого приводного цилиндра 2, "установленного с возможностью вращения на опорных роликах 5.

Внутри цилиндра 2 расположены эластичная лента 7, приемный желоб со шнеком 6 для соломис­тых частиц и приемный желоб со шнеком 4 для зерна. Вдоль же—

Рис. 11 .Соломосепаратор с лоба ***** 4 «ля распо-

Подачей воздушного потока положен воздуховод 3,сообщенный с перек потока грубого вороха вентилятором. Одна из продольных

Стенок воздуховода 3 выполнена в виде створки, шарнирно присоединенной к нижней части воздуховода. Это позволяет регулировать направление и скорость воздушного потока. Прижимные и нажимной валики образуют на эластичной ленте 7 участок обратной кривизны. Лента 7 может быть выполнена с отверстиями или гладкой. В первом случае применяется нагнетательный воздушный поток, а во втором - всасывающий.

Зерносоломистый ворох в верхней части сепаратора от­рывается от поверхности эластичной ленты 7, и воздушный поток, создаваемый вентилятором, пронизывает слой вороха, осуществляет разделение его по аэродинамическим свойст­вам. Мелкие соломистые частицы, сорняки и дробленое зер - ' но под действием воздушного потока больше отклоняются н дви­жутся по стрелке п. Полноценное зерно отклоняется-мень­ше (движение по стрелке 3), попадает в другой приемный '•желоб и шнеком 4 выводится на очистку или в бункер. Соло­ма почти не отклоняется воздухом и движется по стрелке С, постепенно смещаясь к разгрузочному (заднему) торцу сепаратора, где и вьоделяется из него. В предлагаемом, соломосепараторе гибкий и жесткий цилиндры имеют сплош­ную (без отверстий) поверхность. При выполнении их в виде решет (с отверстиями) сепарация зерна и примесей будет интенсифицироваться. Необходимо отметить, что ис­точник силового воздействия (например патрубок всасываю­щего воздуховода) может быть расположен в зоне отрыва Смеси до валика J [32] .

Для совмещения выделения свободного зерна из соломис­того вороха и домолота в солотюсепараторе зерноуборочного Комбайна предложено установить домолачивающие вальцы

[33] . Схема ссломосепаратора показана на рис, 12. До­молачивающие вальцы выполнены коническими, смон­тированы внутри цилиндрического эластичного решета 2 и обращены меньшими основаниями в зону загрузки, ' Необходимо отметить, что серьезных исследований та­ких соломосепараторов не проводилось. Выполнено только опробование в стационарных условиях во ВСХИЗО, которое показало его работоспособность. Проведенная оценка со­ломосепараторов с гибкой разделяющей поверхностью при помощи метода научно-технического прогнозирования дает возможность отнести данное направление к весьма пер­спективным. Значение патентного потенциала для этих. соломосепараторов лежит в пределах от 0,888 до 0,978 [ЗА] , что больше значения патентного потенци­ала цилиндрических соломосепараторов.

Решета. Значительное увеличение производительности цилиндрических и конических решет может быть достигну­то использованием гибкой разделяющей поверхности, на которой могут быть образованы участки обратной кривиз­ны. На рис. 13 и 14 представлены схемы решета, впервые выполненные с гибкими разделяющими поверхностями в ви­де цилиндра и усеченного конуса [35] .

Гибкое решето (цилиндрическое или коническое) 1 рас­полагается внутри жесткого цилиндра или конуса 9. Под­держивающие ролики 2 прижимают эластичное решето к жесткому, нажимные валики 3 создают участки обратной кривизны. Решета заключены в кожух 5", который снабжен, сборником прохода 6 и установлен на раме 7. Кроме того,, .жесткие цилиндр или конус опираются на ролики 8. При-" жать ленту 1 к поверхности жесткого цилиндра (конуса) 9 можно также с помощью магнитов или надувных камер, находящихся соответственно на барабанах или эластичной ленте.

Для интенсификации продвижения зерен вдоль оси ци­линдрического рейета скатную доску 4 целесообразно снаб­дить направляющими лопастями, расположенными под углом ' к плоскости основания цилиндра.

Решето работает следующим образом. Зерновая смесь, додаваемая внутрь решета, в начальный период будет пе­ремещаться по поверхности решета, так как ее скорость и скорость ранета будут разными. В это время будет про­исходить процесс сепарации, т. е. мелкие фракции смеси бу­дут 'проходить через отверстия ленты 1 и собираться в

Рис. 13, Цилиндрическое самоочищающееся решето, способное работать при К>.1

Рис.14. Коническое самоочищающееся решето, способное работать при К>1

М <о

Сборнике 6. Далее на участках прогибов ленты, под вали­ками 3, смесь, не прошедшая через отверстия ленты, бу­дет отрываться от ее поверхности. При этом отверстия лен ты (эластичного решета) очищаются от застрявших в них 'зерен. Затем смесь под действием скатной доски или под действием гравитационных сил снова попадает на ленту и некоторое время двигается относительно ее поверхности. Если нажимные валики устанавливать в конце зоны движе­ния зерен по ленте, то ее поверхность наиболее полно будет использоваться для сепарации. Интенсификация про­движения зерен вдоль оси цилиндра достигается наклоном решета, а также установкой на скатной доске направляющих лопастей.

При выполнении решета коническим смесь под действием составляющей от силы веса и центробежной силы будет про­двигаться от меньшего основания к большему.

Таким образом, предлагаемое решето может интенсифи­цировать процесс сепарации и обеспечить самоочистку по­верхности с увеличением показателя кинематического режи­ма до К > 1 .

Цилиндрическое гибкое решето было исследовано теоре­тически и экспериментально. Для исследований использова­лось гибкое решето диаметром 600 мм, длиной 1000 мм с отверстиями размером 2x56 мм, расположенными длинной стороной по направляющей цилиндра. Зависимость полноты Наделения и чистоты зерна от удельной производительности йрн очистке озимой пшеницы влажностью 15 % с содержани­ем проходовых частиц 2,6 % свидетельствует о возможнос­ти получить высокое качество очистки при большой производи тельиости (рис. 15 а, б). Так. при удельной производитель ности q « 0,5.. .1,12 кг/(см*) или 3,3... 7,5 т/ч и окруж" ной скорости решета V « 4;5 и 6 м/с чистота зерна Ч = 99,5...99,1 % - при полноте выделения Е ■ 0,75...0,62. Результаты получены при засоренности зерна тр^удноотде - лимыми примесями (размером 1,7...2 мм) 1,5%.

Участок обратной кривизны дает возможность при показа теле кинематического режима К >1 практически исключить забивание отверстий решета, которое в опытах не превыша­ло 2,5 % [36] .

Дальнейшая патентная разработка гибких решет проводи­лась в направлении улучшения ориентации на нем зерен. Для этого применен пальцевый транспортер, охватывающий решетр и приводной барабан вдоль их образующей и распо-

1

Рис.15. Зависимость полноты выделения Е(а) и чистоты Ч(б) зерна от удельной производитель­ности q I

Ложенный за участком обратной кривизны [37] . Для улуч - : тения использования гибкой разделяющей поверхности за участком обратной кривизны предлагается устанавливать устройство для направления потока зерен на внутреннюю поверхность решета [38] «

Представляет интерес совмещение гибкого решета с воздушной очисткой. Этому вопросу посвящено несколько технических решений. Во всех воздушный поток подается поперек.' направления частиц, выделившихся на участке об­ратной кривизны, поэтому внутри цилиндра приходится раз­мещать не только дополнительные сборники различных фрак­ций, но и воздуховоды и другие источники силового воз­действия. С целью упрощения устройства представляет ин­терес совмещение, например воздуховодов, с элементами конструктивного оформления решета. Так,, в сепараторе зерна [39] с целью упрощения конструкции и повышения эф­фективности сепарации воздуховод выполнен в виде полой оси прижимных роликов, расположенных за участком обрат­ной кривизны, а щель воздуховода направлена в сторону сборника примесей.

Триеры. Анализ работ по увеличению удельной произво­дительности триеров свидетельствует о том, что она может быть увеличена. размещением на единице поверхности боль­шего числа ячеек, а также повышением скорости V раздели-' .клцей поверхности,'так как с возрастанием V увеличивается 'и количество ячеек, захватывающих зерна в единицу време­ни и выносящих их в зону выделения.

Увеличение числа ячеек на единице ячеистой поверхнос­ти и коэффициент их заполнения ограничены, а скорость Можно значительно увеличить повышением частоты вращения

Рис.16. Ленточный триер

Цилиндра. К сожалению, увеличение 63^ ограничено тем, что при достижении значения центробежной сипы инерции, действующей на зерна, равной их силе тяжести, выпадение коротких зерен из ячеек прекращается; что характеризует­ся значением показателя кинематического режима К « 1. Поэтому большинство изобретений по триерам направлено на создание устройств, способных работать при повышенной частоте вращения, при К > 1.

Недостатки триеров с жестким цилиндром уже давно пи­таются преодолеть использованием гибкой разделяющей по­верхности. В 30-х годах ее использовали в схеме ленточ­ных триеров, например в триере-горке [40]. Однако несмот­ря на различные усовершенствования [41 - 43], оии не по­лучили до настоящего времени распространения из-за ухуд­шения заполнения ячеек при скорости движения ячеистой ленты более 1,5 м/с.

Параллельно совершенствованию яеиточяых триеров про­изводились попытки, начиная с 50-х годов, объединить преимущества цилиндрических и ленточных триеров. Схема первого из триеров этого семейства представлена на рис. 16. Он имеет жесткое цилиндрическое решето 1t KOTO*" рое на части поверхности охватывается лентой 2 (облега­ющим полотном), натянутым на систему роликов 3. Реше­то в совокупности с облегающим полотном образуют ячей - ' ки. В этой части происходит процесс» как в обычных «и - яиндрическкх триерах: зерна западают в ячейки и подни­маются к скребку 4, который счищает все зерна с внутрен­ней поверхности решета, а длинные — выделяет из ячеек. В зону выгрузки к кожуху 5 подаются только короткие зерна. Так как в этой части лента отходит от цилиндра, то происходит инерционное выделение коротких зерен по стрелке В. Триер имеет принципиальную возможность рабо­тать при показателе кинематического режима К >' 1 [44] . Однако его многочисленные недостатки не дали возможнос­ти получить работоспособный триер, несмотря на различные усовершенствования [42, 45, 46J. Наличие у цилиндри­ческой ячеистой поверхности"триера участка е обратной кривизной (как было показано ранее) дает - возможность е увеличением частоты вращения интенсифицировать выде­ление зерен короткой фракции" в приемный желоб. Для это­го необходимо использовать гибкий ячеистый цилиндр, изменяющий в процессе движения свою геометрию в соот­ветствии со схемой рис. 9,' а нажимной валик 5, создаю­щий участок обратной кривизны 4, расположить над прием­ным желобом коротких зерен» Впервые такая схема триера была создана в ВИМе в 1966 г. и защищена авторским сви­детельством [47]. К сожалению, в связи с субъективным подходом экспертизы первоначально заявленная схема три­ера была значительно усложнена, поэтому при ее конст­рукторской разработке пришлось внести значительное ко­личество изменений.

Основные исследования работоспособности схемы триера с участком обратной кривизны были проведены во ВСХИЗО. Использовался триер, у которого ячеистая лента вложена в барабаны, соединенные жестким цилиндром, придающим ленте правильную цилиндрическую форму [48J. Схема тако­го триера изображена на рис. 17 а, б.

Триер состоит из эластичной ячеистой поверхности 1, двух барабанов 2, щетки 3, нажимного валика 4, нажимных. Роликов 5, желоба 6, ремня 7, приводящего в движение барабаны 2 и жесткий цилиндр 8 с ячеистой лентой от электродвигателя через шкив 9, поддерживающих роликов 10, рамы 11 и механизма привода шнека;желоба би щетки3.

Эластичная ячеистая поверхность 1 выполнена' гладкой. Оба ее конца вложены в барабаны, которые поддерживают­ся роликами 10. Оси роликов закреплены иа раме 11. Из­нутри ячеистая поверхность прижимается к барабанам ро­ликами 5». которые могут крепиться каждый на отдельной °си (валу) или на валу, проходящем через весь цилиндр.

В последнем случае на этом валу устанавливается по два ролика 5. гіад ячеистой поверхностью устанавливается нажимной валик 4, Внутри ячеистой поверхности установ­лен желоб 6 для отвода зерен короткой фракции и щеточ­ный отражатель (щетка) 3. Края ячеистой поверхности мо­гут быть гладкими, лишенными ячеек изнутри, и образовы-: вать дорожку для движения нажимных роликов 5.

При вращении барабанов 2 с угловой скоростью ячеистый цилиндр движется так, что каждый его участок вращается вокруг своего радиуса кривизны. Разделяемая зерновая смесь подается в триер сосредоточенно (жело­бом) по стрелке S, в зоне ABC происходит заполнение ячеек зернами. Этот триер может работать при показате­ле кинематическом режима К ■ г сР*/g >1, где г - радиус (см. рис. 9) ячеистой ленты, ЦГ+ - угловая скорость барабанов, g - ускорение силы тяжести. Так как исследо­валась работа триера при К^-7, то все зерна прижи­маются к внутренней поверхности гибкого ячеистого ци­линдра 1 и выносятся в зону выделения, где по стрелке Р будут поданы в приемный желоб.

Чтобы подать в зону выделения только короткие зерна, запавшие в ячейки, необходимо удалить с поверхности расположенные на ней зерна,, не запавшие в ячейки, а также выделить из ячеек длинные зерна. Для этой цели приходатся применять специальное устройство - щеточный отражатель (щетку) 3. Он вращается с угловой скоростью (Й^'против направления вращения ячеиотой ленты и удаля-* • ет с нее все зерна, кроме запавших в ячейки коротких зерен. В овскисном триере короткие зерна - это зерна ос­новной культуры (например пшеницы), в кукольном триере - это дробленые зерна основной культуры и короткие приме­си. В желоб по стрелке Р вьщеляются только короткие зер­на. Чем больше (Дь (чем больше К), тем выше производи­тельность, но тем труднее работать щеточному отражате­лю, так как увеличивается центробежная сипа инерции, действующая на зерна.

Исследования работы триера на искусственных смесях с сосредоточенной загрузкой показали, что может быть дос­тигнута удельная производительность по выходу очищенно­го зерна овскасного триера Q * 4510 кг/»*8' ч при К - 6,6 и чистоте основной фракции более 99%, при этом достига­лась эффективность разделения по Ньютонам 0,83 {49, 50] . Исследования овскжного триера с сосредоточенной загруз­кой, проведенные во ВЄХИ30 [5 tj и ГСКБ по комплексу.

Машин для послеуборочной обработки и хранения зерна в хозяйствах (г. Воронеж) [52] на естественных смесях, подтвердили его высокую производительность. По данным ВСХИЗО для овсюжного триера Q ■ 4800 кг/м*» ч, по дан­ным ГСКБ для овсюжного триера Qju^ww ш 4587 кг/м*« ч, для кукольного триера я 4920 кг/м1> ч.

В связи с перспективностью такой схемы триера его ис­следовали и совершенствовали в различных направлениях. Основными из них мы считаем облегчение условий работы щеточного отражателя, применение сплошной загрузки (по всей длине ячеистой ленты), улучшение использования поверхности ячеистой ленты. Рассмотрим их подробнее.

С целью уменьшения центробежной силы инерции, действу гащей на зерна, предложено выполнять часть цилиндрической поверхности плоской. Этот плоский участок может распо­лагаться в горизонтальной [53] или вертикальной плос­кости [54] . і Щеточный отражатель должен в этих случаях устанавливаться так, чтобы его воздействие на зерна ■ происходило в пределах этих зон.

Экспериментально подтверждена перспективность ис­пользования воздушного потока, направленного вдоль оси цилиндра триера от загрузочного к разгрузочному его торцу.

При работе триера воздух, пронизывая зерновой Слой, выносит из цилиндра дробленое зерно, а также семена ов­сюга, облегчая тем самым работу щеточного отражателя. В результате чистота основной фракции повышается. Как показали опыты, воздушный поток предотвращает также зипадеиие зерновой смеси из загрузочной части цилиндра. Использование воздушного потока дает возможность почти вдвое уменьшить частоту вращения щеточного отражателя с 1400 мин до 800 мин при частоте вращения цилиндра триера 140 мин"1 для получения чистоты основной фрак ции более 99,9% [55] . Поэтому триер с использованием воздушного потока был защищен авторским свидетель­ством [56] .

С целью исключения из триера щеточного отражателя был предложен так называемый клотоидный триер (рис.18), имеющий в зоне загрузки (А) постоянный радиус кривизны, а в зоне выпадения зерен " (В) - постоянно увеличиваю­щийся радиус кривизны. Зона В переходит в прямолинейный участок. Этот триер состоит из ячеистой ленты 1, прием­ного желоба 2, ведущего шкива 3, направляющих роликов

Рис.19. Триер с ленточ­ным отражателем длинных частиц

4, выгрузного шнека 5, механизмов загрузки привода и регулировки [57] . При работе такого триера получена наибольшая удельная производительность 3730 кг/м* • ч [58} . В дальнейшем было предложено загрузочную зону триера выполнять с использованием в качестве направляю­щей кривой спирали Корню [59] .

Рис.18.. Клотоидный триер

Большая работа проведена в направлении использования, сплошной загрузки скоростных триеров по типу триера Григоровича, при которой повышается степень заполнения ячеек и должна увеличиваться удельная производительность. Вначале предлагалось выполнять загрузочные устройства в виде вращающегося валика, имеющего длину, равную шири­не гибкой ячеистой ленты триера. Для подачи смеси к ва­лику использовался шнек, расположенный над ним. Шнек и валик заключены в общий кожух, имеющий направляющий ко­зырек и отсекатель [бо] . Использование сплошной подачи по всей длине триера создает возможность отказаться от щеточного отражателя в схеме цилиндрического триера^ Такой триер (рис. 19) имеет жесткий цилиндр 1, внутрь него вложена гибкая ячеистая лента 2, над ней располо­жено питающее устройство 3. Внутри ячеистой ленты рас­положено гибкое полотно 4 со сквозными отверстиями, ко­торые совпадают с ячейками ленты 2. Полотно 4 натягива­ется на трех поддерживающих валиках 5. В месте его при­легания к ячеистой ленте 2 установлен первый нажимной валик 6, создающий участок обратной кривизны у лент 2 ' и 4, В верхней части ячеистая лента поддерживается роли­ками 7,. а валик 8 создает второй участок обратной кри­визны 9, -

При вращении цилиндра 1 и ячеистой ленты 2 зерновая. смесь загрузочным устройством 3 подается на ячеистую поверхность 2 со скоростью, близкой к ее окружной скорос­ти. Частицы смеси интенсивно западают в ячейки. При зтем короткие зерна полностью размещаются в ячейках, а длин­ные выступают из ячеек.

В зоне прогиба ячеистой поверхности нажимным вали­ком b кромки сквозных отверстий ленты 4 совпадают с кромками ячеек ленты 2. При этом сквозные отверстия ленты 4 располагаются точно над ячейками ленты 2. Высту­пающие над ячеистой поверхностью части длинных зерен смеси зажимаются между лентами 2 и 4. На первом участке обратной кривизны короткие частицы смеси выделяются из ячеек, проходят через сквозные отверстия ленты 4 и попадают в приемный лоток. Длинные частицы смеси защем­лены между ячеистой 2 и перфорированной 4 лентами и не могут пройти через отверстия ленты 4. Поэтому длин­ные зерна проходят в зону выделения^созданную нажимным валиком 8, и там собираются в желоб 10. Чтобы обеспе­чить расположение сквозных отверстий ленты 4 точно над ячейками ленты 2, на концах перфорированной ленты 6 предусмотрены участки с выступами, взаимодействующими с углублениями, расположенными на концевых участках яче­истой ленты 2. В предлагаемом триере [61] качество разделения смеси не зависит от скорости вращения ячеис­той поверхности и не ограничивается скоростью вращения щеточного отражателя. Кроме того, значительно снижается потребляемая мощность, так как выделение длинных частиц смеси происходит без участия щеточного отражателя. Ис­ключается травмирование зерен, а также изиос ячеистой по­верхности из-за воздействия на них щеток отражателя.

Но такой триер работоспособен при условии, что все зерна будут размещены в ячейках, а на поверхности 2 в перемычках между ячейками не будет зерен."Если это не будет выполняться, то, во-первых, может не обеспечи­ваться плотное прилегание лент 2 и 4, тогда длинные зер­на не будут защемляться между ними и часть их будет вы­деляться вместе с короткими на первом участке обратной кривизны. Во-вторых, короткие зерна, не запавшие в ячейки, будут выноситься в зону выделения длинных зе­рен. При зтом качество разделения резко ухудшится. Та­ким образом, работоспособность такого триера зависит от качества работы питающего устройства.

Работа триера со сплошной (по всей длине ячеистой ленты) подачей смеси была исследована экспериментально по хоздоговору с ГСКБ ПО "Воронежзерномаш" в 1978 г. в соответствии с темой ГСКБ 03.301,1.01-75 "Изыскание и исследование рабочего органа для сепарации семян по длине с целью создания высокопроизводительного триера". Сплошная загрузка смеси в триер производилась с помощью питателя по а. с. № 387753 (разработка ГСКБ), который обеспечивал равномерность подачи с коэффициентом вариа­ции без учета краевых эффектов в пределах 11,3-14,3 %, а с учетом их - в пределах 16,7-17,1%. Кроме того, при отделении ячменя от коротких примесей получена произво­дительность по выходу 12,78 т/ч, что соответствует удель ной производительности 54 Ю кг /М* ч [б2] . Таким образом, была установлена целесообразность сплошной загрузки ско­ростных триеров. В дальнейшем элементы триеров со сплош­ной загрузкой постоянно совершенствовались.

С целью улучшения сбора зерен длинной фракции, выде­ляемых из ячеек триера щеточным отражателем, было пред­ложено помещать в приемном желобе, расположенном за этим отражателем, ряд продольных криволинейных пластин так, чтобы их начальный участок располагался тангенци­ально рабочей поверхности щеточного отражателя [63] . ' Для улучшения заполнения ячеек зернами внутри цилиндра 1 триера (рис. 20) предложено устанавливать за питаю­щим валиком 2, подающим зерна на ячеистую ленту 3, ще­точный валик 4. Особенностью его является то, что он набран из щеток различной жесткости, чередующихся в нап­равлении его оси. При этом над рядами ячеек 5 располага­ются щетки с меньшей жесткостью, чем над перемычками между рядами ячеек [64] . Для более интенсивного сме­щения зерен длинной фракции, выделенных из ячеек щеточ­ным отражателем, под ней на пластине располагаются щит­ки, выполненные под углом к оси цилиндра [б5] . Следует отметить, что эти улучшения не вносят существенного из­менения в процесс работы триера, а их эффективность долж на быть оценена экспериментально.

В скоростных триерах со сплошной загрузкой разделяе­мой смеси имеет значение скорость подачи зерен на ячеистую ленту. при VA (где VA - окружная скорость ячеистой поверхности) ячейки будут проходить под. зерна - ИИ и западенне зерен. в ячейки будет происходить при от­ставании их от ячеек. При % > Чл поток зерен будет* опережать движение ячеек, а затем скорость зерен будет

Уменьшаться до Чл за счет трения о ячеистую ленту и торможения при" упоре их в передние стенки ячеек. Предло­жен и запатентован способ очистки, при котором. , [bб] . В указанном авторском свидетельстве предлагается зависимость, ограничивающая значение: Чя сверху.

Предложен новый способ очистки зерна в триере со сплошной загрузкой, заключающийся в том, что длинные зер­на после удаления их из ячеек триерной поверхности пода - ,2Т в питающее устройство, смешивают с вновь поступающей смесью и подают вместе с ней на разделяющую поверхность [67] . Предложено также устройство для реализации этого способа. Применение такого способа целесообразно в том случае, если вместе с длинными зернами выделяется значи­тельная часть коротких, которые не запали в ячейки гиб­кой ленты и находятся на ее поверхности. В этом случае эффективность разделения будет повышаться, но длина загрузочного устройства должна быть меньйе длины триера, чтобы на конечный участок ленты не поступала смесь, а длинные зерна на нем могли полностью очиститься от ко­ротких за счет нескольких циклов движения по внутрен­ней поверхности ленты.

Рис,20. Триер со щеточным отражателем, имеющим щетки разной жесткости

Улучшение использования рабочей поверхности ячеистой ленты может осуществляться разделением внутреннего пространства триера на две (и более) секций, работающих параллельно. Причем в цилиндрическом триере для этого используются две раздельно выполненные ячеистые ленты, вложенные в один жесткий цилиндр и разделяемые направ­ляющими и нажимным валиком [б8] . Отдельные' секции, вы­полненные с помощью жестких перегородок внутри одной ячеистой ленты, предлагается использовать в вертикаль­ном коническом триере [б9] .