Research of operational process of a grain separator with cylindrical screens

Abstract

Screen separators are widely used in grain-cleaning machines. The separation occurs in the process of movement of grain over the surface of screen. The relative movement of grain is provided by different devices with various modes of motion. The most common is a vibrating sieve pan (screener), in which the grain is moved over screen by inertia. Screener has a high efficiency, but the alternating dynamic loads cause the metal fatigue and reduce machine reliability. The grain-cleaning separators with cylindrical screens operate without dynamic loads and have a simple design. They are less sensitive to grain moisture and impurity. But the separation process uses only 1/4-1/6 of the cylindrical screen surface. This problem reduces the throughput and limits the scope of application of cylindrical screens. The proportion of useful surface area can be increased by simultaneous use of two cylindrical screens. They are located one inside the other and rotate in opposite directions. The grain enters on the inner surface of the inner screen and forms a movable layer that moves in the axial direction. During the movement process, the grain passes through perforations, while the large impurities fall down from the screen. The grain having passed through the perforations of the inner screen reaches the section of the outer screen that is clear of movable grain layer. The rational conditions of simultaneous operation of screens are determined, under them the separation process on the outer screen starts immediately after the grain had passed through the perforations of the inner screen. Due to that the separation area is increased by 34-57%.

Keywords

separator / grain cleaning / cylindrical screen / screen rotation / separation area / seed trajectory / condition of passing through

References

[1] Сычугов Н.П., Сычугов Ю.В., Исупов В.И. Машины, агрегаты и комплексы послеуборочной обработки зерна и семян трав: Монография. Киров: ООО «Веси», 2015. 404 с.

[2] Ермольев Ю.И. Интенсификация технологических операций в воздушно-решетных зерноочистительных машинах. Ростов-на-Дону: Изд-во ДГТУ, 1998. 493 с.

[3] Кожуховский И.Е. Зерноочистительные машины. Конструкция, расчет и проектирование. М.: Машиностроение, 1974. 200 с.

[4] Кленин Н.Н., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. М.: КолосС, 2008. 647 с.

[5] Жолобов Н.В. Технология и технические средства очистки зерна на решетах: Учеб. пособие. Киров: Вятская ГСХА, 2006. 74 с.

[6] Schreiber M., Kutzbach H.D. Modellierung des Abscheideverhaltens von Mähdrescher-Reinigungsanlagen // Landtechnik. 2003, vol. 58, no. 4, pp. 236-237.

[7] Гладков Н.Г. Зерноочистительные машины. М.: Машгиз, 1981. 368 с.

[8] Choszcz D., Konopka S., Wierzbicki K. The determination of optimum parameters of various kinds of the sieve basket motion of winnowing machine on the cleaning process of mustard seeds // Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu. Rolnictwo. 1996, no. 49, pp. 13-22.

[9] Лапшин И.П., Косилов Н.И. Расчет и конструирование зерноочистительных машин. Курган: ГИПП Зауралье, 2002. 168 с.

[10] Турбин Б.Г., Лурье А.Б., Григорьев С.М. и др. Сельскохозяйственные машины: Теория и технологический расчет. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1967. 583 с.

[11] Whitelock D.P., Anthony W.S. Evaluation of cylinder cleaner grid bar configuration and cylinder speed for cleaning of seed cotton, lint, and lint cleaner waste // Applied engineering in agriculture. 2003, no. 1, pp. 31-37.

[12] Якимов А.В. Анализ сепараторов зернового материала с цилиндрическими решетами // Науке нового века - знания молодых: Мат-лы 8-й науч. конф. аспирантов и соискателей. В 2 ч. Киров: Вятская ГСХА, 2008. Ч. 2. С. 95-98.

[13] Жолобов Н.В., Якимов А.В., Маишев К.В. Сепаратор зернового вороха. Патент РФ на полезную модель № 56502U1, 2009.

[14] Жолобов Н.В., Фарафонов В.Г., Якимов А.В. Согласование работы цилиндрических решет сепаратора зерна // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2012, №9. С. 34-36.

[15] Жолобов Н.В., Якимов А.В., Маишев К.В. Определение параметров траекторий зерновок при работе цилиндрического решета // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Мат-лы IV междунар. науч.-практ. конф. Киров: Вятская ГСХА, 2011. Вып. 12. С. 35-39.

RIGHTS & PERMISSIONS

Zholobov N.V., Yakimov A.V.