Анализ аппаратурного оформления зерна

При проведении первичной  очистки зерна в воздушно-решетных зерноочистительных машинах не всегда удается выделить из зерновой массы  длинные и короткие примеси. С  этой целью применяют триерование – разделение зерновой смеси по длине частиц в триерах, имеющих рабочие органы с ячеистой поверхностью. С помощью триера можно разделить зерновую смесь на фракции с разной длиной зерна даже при условии, что все остальные размеры зерен одинаковые.

В настоящее время на зерноочистительных комплексах наибольшее распространение имеют блоки триерные ББТ-700 и триеры цилиндрические ББК-700 и ББО-700. В процессе зерноочистки примесь делится на короткую (куколь, гречишка, дробленое зерно) и длинную (овсюг, солома). Блок триерный ББТ выделяет как короткую, так и длинную примесь. Триер цилиндрический ББК-700 (куколеотборник) выделяет короткую, а ББО-700 (овсюгоотборник) - длинную примеси.

Таблица 2.2 – Технические характеристики триера ББТ

Технические характеристики	ББТ-700-8	ББТ-700-16
Производительность техническая  по пшенице с объемной массой 760 кг/ м3, влажностью до 14 %, т/ч	8	16
Номинальная мощность, кВт, не более	3	6
в т. ч. мотор-редуктора  куколеотборника	1,5	3
мотор-редуктора овсюгоотборника	1,5	3
Эффективность очистки  зерна пшеницы, %, не менее	75	75
Расход воздуха на аспирацию, м3/мин., не более	16	32
Диаметр триерного цилиндра, мм	700	700
Длина триерного цилиндра, мм	3040	3040
Частота вращения цилиндра, об./мин., не более	38	38
Габаритные размеры, мм, не более	4955*980*2565	4955*1945*2565
Число сегментов, шт.	2	4
Масса, кг, не более	1500	2500

Триеры по конструктивному исполнению основных рабочих органов подразделяют на две группы: цилиндрические и  дисковые. Наиболее широкое применение на зерноперерабатывающих предприятиях получили дисковые триеры (рис 2.2), которые имеют большую производительность при меньших габаритах и отличаются более высокой технологической эффективностью.

Рис. 2.2 – дисковый триер

Цилиндрические триеры в зависимости от значения окружной скорости разделяют на тихоходные (v =0,3...0,5 м/с) и быстроходные (v = 1,2... 1,5 м/с). Тихоходные триеры выпускают с наружным сетчатым цилиндром и без него. Первые применяют для очистки зерна от коротких и длинных примесей и его сортирования по толщине, вторые — для контроля отходов. Быстроходные цилиндрические триеры используют для очистки зерна от коротких и длинных примесей, а также для сортирования семян. Зерно в машину поступает в начале цилиндра, а в некоторых конструкциях — по всей длине. Часто эти триеры снабжают ворошильным механизмом (рис 2.3).

Рис. 2.3 – Цилиндрический триер

Цилиндрический триер  состоит из стального цилиндра со штампованными ячейками на внутренней поверхности и шнека, расположенного в желобе. При вращении цилиндра с зерном в ячейки триера попадают из смеси частицы зернового материала, длина которых меньше диаметра ячеек, и поднимаются вверх; падают в желоб, находящийся внутри цилиндра и выводятся наружу шнеком. В цилиндре остаются частицы, длина которых больше диаметра ячеек и которые не укладываются в них по длине, и выходят сходом по цилиндру с другой стороны. Степень разделения зерновой смеси на фракции по длине зависит от уровня, на котором установлена верхняя грань желоба.

Рис.2.4 – Конструкция цилиндрического триера

Принцип действия дискового  триера состоит в том что в дисковом триере ячейки выполнены на поверхности чугунных дисков и при вращении дисков в ячейки попадают короткие зерна, которые затем выпадают в желобки и выводятся из машины.

Дисковые триеры выпускают  однороторными. Для сокращения занимаемой производственной площади их комбинируют  в двух- и четырехроторные агрегаты, включающие триеры для отбора длинных  и коротких примесей. Дисковые триеры для выделения коротких примесей снабжают контрольными дисками.

Цилиндрические триеры с внутренней ячеистой поверхностью изготовляют одинарного и двойного действия. Триеры одинарного действия имеют по всей длине цилиндра ячейки одного типа и размера и выделяют только короткие или только длинные примеси. Триеры двойного действия на различных участках цилиндра по длине имеют ячейки двух размеров для отделения длинных и коротких примесей.

Основными рабочими органами дисковых триеров являются кольцевидные диски с ячейками на боковых поверхностях. Карманообразные ячейки расположены по концентрическим окружностям. Диски закреплены на горизонтальном валу и вращаются в вертикальной плоскости. Нижняя часть дисков погружена в зерновую смесь. Форма и размеры ячеек, скорость вращения дисков подобраны таким образом, что короткие компоненты обрабатываемой смеси захватываются ячейками, поднимаются вверх и при определенном угле поворота, который зависит от частоты вращения дисков и коэффициента трения частиц о материал диска, выпадают из ячеек на наклонные лотки и выводятся из машины. Длинные компоненты смеси тоже захватываются ячейками, но занимают в них неустойчивое положение и выпадают из ячеек при меньшем угле поворота дисков. Фракции могут быть порознь выведены для дальнейшей обработки в этой или последующих машинах.

При движении зерновой смеси  вдоль машины концентрация короткой фракции в ней снижается. В  куколеотборниках ячейки дисков поднимают  и отбирают куколь и дробленое  зерно, а в овсюгоотборниках роль коротких компонентов выполняет основная культура — зерно.

Триеры, выделяющие из зернового  материала короткие примеси (например, куколь, битое зерно и т. п.), называются кукольными. У них очищенное зерно  выходит из цилиндра, а примеси  — из желоба.

Триеры, предназначенные  для отделения длинных зерновых примесей, называют овсюжными. В них зерно выходит из желоба, а примеси — из цилиндра. У выходного конца овсюжного цилиндра устанавливают кольцо — диафрагму, которая способствует образованию слоя зернового материала внутри цилиндра.

Эффективность работы триера зависит от частоты вращения дисков, положения лотков и заслонок, от формы и размеров ячеек, коэффициента трения зерновой смеси о поверхность дисков, концентрации, состава примесей и других факторов. Все эти факторы не поддаются оперативному управлению. При эксплуатации триеров необходимо обеспечивать стабильную подачу зерна, добиваясь равномерного его распределения и необходимого уровня в загрузочном устройстве. Регулируют подачу и время обработки зерна при помощи заслонок загрузочного и других устройств.

Надежная и эффективная  работа триеров возможна при очищенных  ячейках, влажности зерна не выше 18 % и отсутствии в исходном зерне  твердых и грубых примесей. Поэтому  исходная зерновая смесь должна предварительно пройти соответствующую очистку, а при необходимости и сушку.

Отличительная особенность  процесса сепарирования в триерах  — его высокая эффективность  и сравнительно небольшая удельная производительность. Например, в дисковых триерах устойчивая эффективность  выделения коротких фракций достигает 95 %, а в цилиндрических — 85...90 %.

В дисковом триере ячейки расположены на литых дисках. Наиболее распространены две формы ячеек: с плоским дном — форма III для овальных зерен и с полукруглым дном — формы I, II для шаровидных зерен. Рабочий размер ячейки— длина /. Предусмотрено три типоразмера дисков по диаметру: 380; 460 и 630 мм. Наружный диаметр дисков триеров 630 мм, внутренний — 380 мм, шаг дисков на валу — 64,5 мм.

Количество дисков определяет производительность триера. Ячейки на дисках располагают по концентрическим окружностям.

Форма триерных ячеек  определяется способом изготовления, и по этому признаку они могут  быть штампованные, фрезерованные и  литые.

Наибольшее распространение  получили стальные цилиндры со штампованными  ячейками, как наиболее прочные и дешевые в изготовлении. Форма и размеры штампованных ячеек берутся согласно государственному стандарту на триерные цилиндры. Штампованные ячейки в плане круглые, а в разрезе по окружности цилиндра - ковшеобразные.

Рабочим размером ячейки служит диаметр, подбираемый в зависимости от компонентов сепарируемой смеси зерна (стандарт предусматривает ячейки диаметром от 1,6 до 12,5 мм). Существенное значение в рабочем процессе цилиндрического триера имеет положение стенки ячейки, с которой частица выпадает в приемный желоб. Ее положение определяется углом, в современных ячеистых поверхностях этот угол приближается к нулю с целью упрощения технологии изготовления цилиндра.

Эффективность работы ячеистых поверхностей зависит от количества ячеек на единице площади и порядка их расположения. Наиболее рациональное расположение — шахматное, когда каждая ячейка размещена в центре правильного шестиугольника, а в вершинах находятся центры смежных ячеек.

Штампованные ячейки располагаются в шахматном порядке.

В цилиндрическом триере рабочим органом является стальной цилиндр, к концам которого прикреплены винтами розетки. Розетка соединена шпонкой с валом. К нему приварены витки шнека. Таким образом, вместе с валом вращаются цилиндр и шнек.

Цилиндрический триер

Желоб с одной стороны опирается через шарикоподшипник на вал, а с другой соединен с червячным колесом. Поворачивая колесо посредством червяка, можно изменять положение грани желоба по отношению к цилиндру. Короткие зерновки при вращении цилиндра западают в ячейки, достигая зоны выпадения, разгружаются в желоб и выводятся шнеком из машины. Зерновки длинной фракции перемещаются вдоль цилиндра в лоток.

Особенность рассматриваемого триера — стабильность условий сепарирования, которая достигается в результате равномерного распределения по длине цилиндра исходной зерновой смеси с удалением из нее коротких фракций. Такой режим необходим для куколеотборочной машины, так как его ячейки должны выделить из обрабатываемой зерновой смеси короткую фракцию, относительное содержание которой в реальных условиях не превышает 2...3 %.

Быстроходный цилиндрический триер МБТС. Цилиндр диаметром 800 мм и длиной 1700 мм изготовлен из стальных листов, на поверхности которых выштампованы ячейки диаметром 8,5 мм. Цилиндр свободно опирается на четыре ролика, которые закреплены на станине и сообщают ему равномерное вращательное движение относительно горизонтальной оси.

Цилиндрический триер  для отбора длинных примесей

Вдоль участка, равного 2/3 длины цилиндра, питающее устройство равномерно распределяет исходную зерновую смесь; регулятором производительности питателя служит устройство с противовесом.

Зерна короткой фракции (пшеницы) устойчиво западают в ячейки цилиндра, из которых затем поступают в желоб выводящего шнека, вращающегося от привода с помощью шкива. Длинные примеси постепенно перемещаются вдоль цилиндра к сборнику. Скорость продольного перемещения засорителей регулируют посредством системы из одиннадцати поворотных пластин-плужков, изменяя их продольную ориентацию и расположение по вертикали.

Торцовые части цилиндра снабжены кольцевыми диафрагмами-фланцами высотой 50 мм для поддержания в  цилиндре определенного уровня зерна. При этом в правой части цилиндра накапливаются овсюг и другие длинные примеси, направляемые в отход.

Для того чтобы предотвратить  попадание в отходы зерен пшеницы, необходимо тщательно контролировать длинную фракцию. Для этого диафрагма  снабжена четырьмя ворошителями 9, которые, дополнительно разрыхляя зерновую смесь, облегчают проникание в ячейки цилиндра еще не выделенных зерен пшеницы.

Обе рассмотренные конструкции  триеров относительно несложны и  достаточно эффективны. Их общим недостатком является малый срок службы приводных и поддерживающих роликов, собранных в виде пакетов из плоских прорезиненных дисков. В результате износа контактных поверхностей роликов нарушается плавность хода триеров, что вызывает вибрацию и снижает эффективность сепарирования.

Триеры, применяемые для  очистки зерна пшеницы и ржи  от коротких примесей (куколя, гречишки) и битых зерен, называют Куколеотборниками. Диаметр ячеек таких триеров составляет 3-5 мм. Выделенные короткие примеси попадают во фракцию прохода через лоток триера, а сходом по триеру идет уже очищенное зерно.

При очистке зерна  пшеницы и ржи от длинных примесей (овсюга, овса) применяют Овсюгоотборники с рабочим размером ячей  8-11 мм, а для отбора ячменя – с диаметром ячей 7-9 мм. Крупные ячейки триера-овсюгоотборника захватывают зерна пшеницы или ржи и образуют фракцию прохода, состоящую из основного зерна, а сходом по цилиндру триера идут более длинные зерна овса, овсюга и ячменя. Схема работы триеров показана на рис. 2.5.