Совершенствование конструкции очистки решет зерноочистительных машин

    При работе машины привод 1 осуществляет возвратно-поступательное движение решётных станов и щёточных кареток. Зерновая смесь перемещается по решету, мелкие частицы проваливаются  в отверстия решёт. Щётки своим  ворсом очищают решётные полотна  от застрявших в них зёрен. 
 
 
 
 
 
 

    На  рисунке 5 изображен очиститель сит.[5]

    Рис. 5. Очиститель сит: 1 - тележка; 2 - направляющие; 3 - сито; 4 - очистительная щётка; 5 - ворс щётки; 6 - дополнительная рамка; 7 - биметаллическая  пластина; 8 - серьга; 9 -электрический  разъём; 10 - электрический привод; 11 - вторая часть электрического разъёма; 12 - источник электрического тока.

    В исходном положении обе части 9 и 11 электрического разъема соединены. При этом электрический ток от источника 12 по проводам 10 подается на биметаллический толкатель 7, который  при этом нагревается. Изгибаясь, биметаллическая  пластина 7 перемещает шарнирно соединенную  с ним рамку 6. Перемещение рамки 6 приводит к наклону ворса 5 щетки 4 в эту же сторону к разъёму. Так как ворс 5 щетки 4 прижат к ситу 3, то при колебаниях последнего, тележка 1 перемещается по направляющей 2 в сторону, противолежащую наклону ворса, так как трение ворса 5 о сито 3 в этом направлении меньше, очищая сито 3. При движении тележки 1 части 9 и 11 электрического разъема разделяются, прекращается нагрев биметаллической пластины 7. По мере остывания биметаллической пластины 7 ворс выпрямляется, перемещая рамку 6 в противоположную сторону, при этом в противоположную сторону изменяется и наклон ворса 5 щетки 4. После этого тележка 1 под воздействием, сита 3 начинает двигаться в обратную сторону, возвращаясь в исходное положение. Далее цикл повторяется.

    Рис. 6. Очиститель плоских решёт: 1 - решётный стан; 2 - решето; 3 - рамка; 4 - щётки; 5 - направляющие; 6 -опорная поверхность; 7 - ролик; 8 - канавки; 9 - привод.

    На  рисунке 6 изображена конструктивная схема  очистителя плоских решёт.[6]

    Привод 9 осуществляет возвратно-поступательное движение рамки 3 со щётками 4. Прижатые к решету 2 щётки 4, перемещаясь вместе с рамкой, надавливают на застрявшие частицы пучками щетины и выталкивают  их из отверстий на поверхность решета 2. При движении рамки 3 ролик 7 перекатывается по опорной поверхности 6 направляющих 5 и на концах поверхности 6 западает в канавки 3, выполненные в направляющих 5. При этом рамка  3  опускается и контакт щёток 4  с решетом 2 прекращается. В этот момент отверстия решета 2 над щетками 4 открываются и процесс просеивания обрабатываемого материала сквозь решето 2 происходит интенсивнее. Кроме того, снимается нагрузка со щетины щёток 4 и деформация её уменьшается, что повышает срок службы щёток. Вход и выход рамки 3 канавок 8 происходит тогда, когда скорость рамки 3 близка к нулю, что не вызывает дополнительных динамических нагрузок в решётном стане 1.

    Рис. 7. Механизм очистки решёт зерноочистительных машин с колебательным движением  решётного стана. 1 - решётный стан; 2 - решето; 3 - платформа; 4 - направляющие; 5 -подпружиненный рычаг; 6 - щётка; 7 - шарнир; 8 - тросик; 9 - блочки; 10,11 -концы тросика; 12 - механизм натяжения; 13 - цепная передача; 14 – звено цепной передачи; 15 - тяга.

    На  рисунке 7 изображена принципиальна  схема механизма очистки решёт  зерноочистительных машин с колебательным  движением решётного стана.[7]

    Движение  цепной передачи 13 через тягу 15 передается платформе 3 со щётками, которая совершает  возвратно-поступательное движение по направляющим 4. В то же время колебание  решётного стана 1 вызывает периодические  изменения расстояния между точками  крепления концов 10 и 11 тросика 8, один из которых 11 неподвижен и закреплен  механизмом 12 натяжения на раме зерноочистительной машины, а другой  10 – на подвижном  решетном стане 1. При этом тросик 8 попеременно  растягивается и ослабляется. Ослабление тросика 8 компенсируется поворотом  подпружиненного рычага 5 вверх и  внедрением щётки 6 в отверстия решета 2. Натяжение тросика 9 приводит к повороту рычага 8 вниз и прекращению контакта щётки 6 с решетом 2. При очередном внедрении щётки 6 в отверстия решета 2 платформа 3 перемещается в новое положение и контакт щетки 6 с решетом 2 происходит уже в другой области решета 2. Таким образом, щётка 6 имеет контакт со всеми точками решета 2. Недеформированные пучки щетины щёток 6 в момент внедрения в отверстия решета 2 расположены вертикально, поэтому протыкают их насквозь, воздействуя на все виды застрявших частиц, в том числе мелкозернистые. Следовательно, решето 2 очищается механизмом при работе с любыми зерновыми смесями, в том числе и мелкозернистыми, что повышает качество очистки решет.

     При неработающей машине щётки 6 не контактируют с решетом 2. Причем расстояние между  щёткой и решетом, а также глубина  проникновения щетины в отверстия  решета изменяется механизмом 12 натяжения. 
 
 
 
 

   На  рисунке 8 изображен очиститель сит [8]. Электродвигатель 20 через редуктор 1 приводит во вращение шкив 3 тросом 4. Трос 4 перемещает колодку 5 по направляющим к редуктору 1. При этом подпружиненный пружиной 10 корпус щётки 7 ворсом 8 очищает  сито 15 и, прижимаясь к колодке 5 очистителями 11, очищает направляющую 12. При нажатии  колодки 5 на конечный выключатель 17 отключается  электродвигатель 20. Поскольку ворс 8 щётки 7 наклонён и подпружинен, щётка 7 передвигается за счёт сцепления  ворса 8 с ситом 15 в сторону, обратную наклону ворса 8, при этом трос 4 вытягивается со шкива 3, выполненного с возможностью вращения на валу 2 в эту сторону. Колодка 5 со щеткой 7, дойдя до конечного  выключателя 17, включает электродвигатель 20, и цикл повторяется. При движении к приводу очистители 11 очищают  направляющие 12. 

     Рис. 9. Способ очистки решёт и устройство для его осуществления: 1 - подвижная  рамка; 2 - решётный стан; 3 - привод подвижной  рамки; 4 -ведущее звено привода; 5 - щётки; 6 - решето; 7 - шарнир; 8 - звено  привода.

   На  рисунке 9 изображено устройство для  осуществления очистки решёт.[9]

   Перед пуском машины устанавливают необходимую  величину расстояния между крайними положениями шарнира 7 ведущего звена 4 привода 3. Для этого выставляют требуемую длину кривошипа 8. При  работе машины привод 3 осуществляет возвратно-поступательное перемещение рамки 1 с рабочими органами 5, прижатыми к решету 6. Рабочие органы 5 в области контакта с решетом 6 взаимодействуют с застрявшими частицами и выдавливают их на поверхность решета 6. Так, как расстояние между крайними положениями шарнира 7 ведущего звена 4 не менее суммарной длины области контакта и участка перфорированной части решета, приходящейся на один рабочий орган, то перемещение выполняется с выводом крайних рабочих органов 5 за пределы перфорированной части решета 6. Следовательно, в моменты остановок и изменения направления движения крайние рабочие органы 5 уже не закрывают отверстия решета 6. Кроме того, регулированием расстояния между крайними положениями шарнира 7 устанавливается оптимальный режим очистки отверстий для каждой из обрабатываемых смесей.

    Рис. 10. Щёточный очиститель плоских решёт: 1 - решётный стан; 2 - решето; 3 - привод; 4 - рамка рабочих органов; 5 -направляющие; 6,8 - противоположные звенья параллелограммного механизма; 7,9 - прямолинейные звенья параллелограммного механизма; 10 - опорные  дорожки; 11 - щётки; 12 - вершина циклоиды.

    Конструктивная  схема щёточного очистителя плоских  решёт изображена на рисунке 10.[10]

    Привод 3 сообщает рамке 4 возвратно-поступательное движение. Колеса 6, 8 перекатываются по опорным дорожкам 10, увлекая в  движение звенья 7 параллелограммных  механизмов. Как известно, при качении  окружности по прямой ее точки описывают циклоиду. Такое же движение получают и звенья 7 вместе со щётками 11. Контакт щёток с решетом 1 происходит в момент, когда щётки находятся в вершине циклоиды 12. В этот момент движение щёток 11 направлено по нормали к решету 1. Отверстия решета 2 продеваются пучками волос щёток 11 и освобождаются от застрявших частиц.

    Затем щётки 11 опускаются, контакт их с  решетом 2 прекращается и они переносятся  вдоль решета на расстояние, равное длине одной арки циклоиды и т.д.

Рис. 11. Механизм очистки плоских решёт  в зерноочистительных машинах:

1 - направляющая; 2 - решето; 3 - ползуны; 4 - каретка; 5 – храповые поверхности; 6 - плоские пружины; 7 - щётки; 8,9 - собачки; 10 - тяга; 11-

пружина; 12 - упоры.

    На  рисунке 11 изображена конструктивная схема механизм очистки плоских  решёт в зерноочистительных машинах.[11]

    Механизм  очистки плоских решёт в зерноочистительных машинах содержит направляющую 1, жёстко закрепленную в центре решётного  стана под решетом 2, на которую  через ползуны 3 или ролики опирается  каретка 4 с храповыми поверхностями 5. На каретке закреплены плоские  пружины 6, несущие щётки 7 для очистки  решёт. С храповыми поверхностями 5 каретки 4 входят в зацепление две  собачки 8 и 9, первая из которых связана  с решётным станом, приводимым в  возвратно-поступательное движение. Вторая собачка 9 связана тягой 10 с неподвижной  рамой машины. Собачки 8 и 9 прижаты  к храповой поверхности общей  пружиной 11 растяжения, шарнирно связанной  с собачками своими концами, причём оси этих шарниров, расположенные  на оси симметрии собачек, разнесены  далее осей поворота собачек. Собачки  выполнены двустороннего действия для осуществления прямого и  обратного ходов щеток 7. В конечных точках движения каретки со щетками 7 для одновременного переключения собачек расположены упоры 12.

    При движении каретки 4 направо пружина  своей средней частью касается упора 12, прогибается до перехода через  мертвые положения шарниров собачек 8 и 9 и последние одновременно переключаются  на обратное движение. Таким же образом  происходит переключение в левом  крайнем положении. Регулировка  хода осуществляется перемещением упора 12.

    При колебаниях решётного стана первая собачка 8 увлекает каретку 4 вместе со станом на величину размаха колебаний. Обратному движению каретки препятствует вторая собачка 9, связанная с рамой  машины. Таким образом, каретка движется в одном направлении, причём за каждое колебание стана она продвигается на один зуб храповой поверхности.

На  рисунке 12 изображено устройство, в  котором при возвратно-поступательном движении решета движение щёток выполняют  с периодическим отрывом от поверхности  решета.[12] 
 
 
 
 

   При включении двигателя кривошипу 2 механизма привода 3 сообщается движение. Механизм привода 3 приводит решётный стан 4 и рычаг 5 в колебательное  движение. В момент подъёма решета 17 из нейтрального положения, когда  контакт щёток с решетом отсутствует, происходит рабочий ход храпового  колеса 7. Это обеспечивается тем, что  начало рабочего хода колеса 7 и момент нейтрального положения решётного  стана 4 при его подъёме совпадают. Храповое колесо 7 поворачивает вал 8 вместе с ведущей звёздочкой 9 цепи 11. Получив  движение, цепь 11 через тягу 13 продвигает каретку 15 по направляющей 16 вдоль решета 17. Перемещение каретки 15 до остановки  происходит в течение полупериода  колебаний решета 17, когда кривошип 2 привода 3 повернется на пол-оборота. За это время решето 17 поднимается  в верхнюю мёртвую точку и  снова опустится в нейтральное  положение. Слой обрабатываемого материала  на решете при этом подбрасывается. Последующие пол-оборота кривошипа 2 соответствуют холостому ходу рычага 5 храпового колеса 7 при неподвижной  каретке 15 со щётками 14. Решето 17 продолжает опускаться. В близи нижней мертвой  точки оно натыкается на пучки волос щёток 14, которые упираются в застрявшие частицы и выдавливают их из отверстий решета 17. Далее решето 17 вместе с решётным станом 4 снова поднимается, контакт щёток 14 с решетом 17 прекращается, а с обрабатываемым материалом, который находится в полёте над решетом, восстанавливается, решето 17 готово к просеиванию. Последующие циклы работы устройства происходят аналогично. В процессе работы каретка совершает возвратное движение. Величина перемещения между крайними точками зависит от межцентрового расстояния цепи 11 и устанавливается из расчета обеспечения требуемого перекрытия областей влияния соседних щёток.

    Рассмотренные механизмы обладают рядом существенных достоинств: эффективная очистка  решёт за счёт оптимального усилия поджатая щёток к решётным полотнам; надёжность работы и относительное  удобство обслуживания очистителя; за счёт периодического контакта с решетом  повышается эффективность просеивания, увеличивается пропускная способность  решета, уменьшается износ щёток.

    Исследования, проведённые А.И. Завгородним, позволили  выявить недостатки щёточных очистителей.[25]

    Эксперименты  проводили на универсальной зерноочистительной машине СВУ-5, оснащенной очистителем  решет со щетками и кривошипно-шатунным приводом. При исследованиях использовали основной режим работы машины: частота  и размах колебаний решета составляли соответственно 400 кол/мин, 15 мм, а те же величины для очистителя - 29 кол/ мин, 256 мм.