Технологическое оборудование предприятий отрасли (зерноперерабатывающие предприятия) - Демский А.Б., Глебов Л.А., Веденьев В.Ф., Темиров М.М., Огурцов Ю.М.

Автор: Демский А.Б. Глебов Л.А. Веденьев В.Ф. Темиров М.М. Огурцов Ю.М.
Теги: хлебопекарное производство (хлебопечение) хлеб мучные кондитерские изделия пищевое производство промышленность машиностроение пищевая промышленность технологическое оборудование
ISBN: 5-94343-120-9
Год: 2006
Похожие
Вентиляционные и аспирационные установки предприятий хлебопродуктов
Сборник технологических инструкций для производства хлебобулочных изделий
Рецептуры на торты, пирожные, кексы и рулеты. Часть 3. Пирожные, кексы, рулеты, полуфабрикаты
Рецептуры на торты, пирожные, кексы и рулеты. Часть 1. Бисквитные торты
Текст
                    Л. А. Глебов, А. Б. Демский, В. Ф. Веденьев,
М. М. Темиров, Ю. М. Огурцов
Технологическое оборудование
предприятий отрасли
(зерноперерабатывающие
предприятия)
Допущено Министерством образования и науки Рос-
сийской Федерации в качестве учебника для студентов
высших учебных заведений, обучающихся по спе-
циальности «Технология хранения и переработки зерна»
направления подготовки «Производство продуктов пи-
тания из растительного сырья»
Москва
ДеЛи принт
2006
УДК 664.6/7
ББК 36.82(я73)
Т38
Рецензенты:
Академик МАЭН, профессор, д. т. н. В.А. Резчиков
Ведущий научный сотрудник ГНУ ВНИИЗ РАСХН, д. т. н. В. Г. Дудаев
Т38 Технологическое оборудование предприятий отрасли (зерноперерабаты-
вающие предприятия): учебник / Л.А. Глебов, А.Б. Демский, В.Ф. Веденьев,
М.М. Темиров, Ю.М. Огурцов; I и III части под ред. Л.А. Глебова, II часть
под ред. А.Б. Демского. -М.: ДеЛи принт, 2006. - 816 с.
ISBN 5-94343-120-9
Материал в. учебнике изложен в. непосредственной связи с общетеоретическими,
инженерными и специальными дисциплинами, в первую очередь с курсами теоретиче-
ской механики, теории машин и механизмов, расчетов и конструирования машин, тепло-
техники, электротехники, хранения зерна, технологии мукомольно-крупяного, комби-
кормового производства и элеваторно-складского хозяйства. Последнее (пятое) издание
учебника по курсу «Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий»
под общей редакцией заслуженного деятеля науки и техники РФ, д. т. н., проф. А.Я. Со-
колова вышло в свет в 1984 году. За это время многие основные технологические маши-
ны предприятий хлебопродуктов получили развитие как по рабочим процессам, так и по
конструкции основных узлов, применению новых комплектующих изделий и материа-
лов, уровню автоматизации, надежности, дизайну и показателям технологической и эко-
номической эффективности. Значительно усовершенствованы сито-воздушные сепарато-
ры, машины для обработки поверхности зерна, увлажнительные машины, магнитные се-
параторы, вальцовые станки, рассевы, ситовеечные машины, весовые дозаторы, молотко-
вые дробилки, пресса-грануляторы. Более широкое распространение получили верти-
кальные и горизонтальные виброцентрофугалы, энтолейторы, деташеры, оборудование
для специальной обработки сырья и готовой продукции, экструдеры, экспандеры и др.
Указанные обстоятельства свидетельствуют о необходимости отразить эту информацию
в новом издании учебника по данному курсу, общую концепцию которого мы решили
сохранить, тем более что некоторые вопросы, изложенные в пятом издании, не утратили
свою актуальность и не требуют переработки. Учебник состоит из трех частей: в первой
части приведены краткая характеристика зерноперерабатывающих предприятий, свойст-
ва сырья и продуктов его переработки, классификация технологических машин и основ-
ные требования к их конструкции; во второй части представлены данные по технологи-
ческому оборудованию элеваторов, мукомольных и крупяных предприятий; третья часть
посвящена технологическому оборудованию для предприятий по производству комби-
кормов, премиксов и белково-витаминных добавок (концентратов).
В учебнике изложены сведения о технологическом оборудовании зерноперераба-
тывающих предприятий, основы теории рабочих процессов машин, конструктивное уст-
ройство, особенности эксплуатации, наладка и регулирование и основные технические и
эксплуатационные параметры.
Учебник предназначен для студентов-механиков вузов пищевого профиля. Он мо-
жет быть использован также студентами других инженерных специальностей, связанных
с исследованием, проектированием, конструированием, созданием и эксплуатацией тех-
нологического оборудования зерноперерабатывающих предприятий.
УДК 664.6/7
ББК 36.82(я73)
© Глебов Л.А., Демский А.Б., Веденьев В.Ф., 2006
ISBN 5-94343-120-9	© ДеЛи принт, 2006
ОТ АВТОРОВ
Современные машины, в том числе оборудование для зерноперерабатывающих
предприятий, являются результатом внедрения научно-теоретических и практи-
ческих знаний, накопленных многими поколениями людей за долгие годы.
Сложность создания и эксплуатации зерноперерабатывающего оборудова-
ния, и особенно оборудования для производства комбикормов, определяется тем,
что оно предназначено для переработки большого количества разных по своим
физико-механическим свойствам сырья. Кроме того, отдельные виды сырья так-
же не характеризуются постоянством физических и структурно-механических
параметров. Поэтому в первой части учебника нами представлен достаточно
полный материал по свойствам сырья и продуктов его переработки.
Материал изложен в непосредственной связи с общетеоретическими, инже-
нерными и специальными дисциплинами, в первую очередь с курсами теорети-
ческой механики, теории машин и механизмов, расчетов и конструирования ма-
шин, теплотехники, электротехники, хранения зерна, технологий мукомольно-
крупяного, комбикормового производства и элеваторно-складского хозяйства.
Последнее (пятое) издание учебника но курсу «Технологическое оборудова-
ние зерноперерабатывающих предприятий» под общей редакцией заслуженного
деятеля науки и техники РФ, д. т. н., проф. А. Я. Соколова вышло в свет в
1984 году. За это время многие основные технологические машины предприятий
хлебопродуктов получили развитие как по рабочим процессам, так и по конструк-
ции основных узлов, применению новых комплектующих изделий и материалов,
уровню автоматизации, надежности, дизайну и показателям технологической и
экономической эффективности. Значительно усовершенствованы сито-воздушные
сепараторы, машины для обработки поверхности зерна, увлажнительные машины,
магнитные сепараторы, вальцовые станки, рассевы, ситовеечные машины, весо-
вые дозаторы, молотковые дробилки, прессы-грануляторы. Более широкое рас-
пространение получили вертикальные и горизонтальные виброцентрофугалы, эн-
толейторы, деташеры, оборудование для специальной обработки сырья и готовой
продукции, экструдеры, экспандеры и др.
Ряд исследований рабочих процессов машин, проведенных за этот период,
позволил более точно определить их закономерности и повысить технологиче-
скую эффективность.
Указанные обстоятельства свидетельствуют о необходимости отразить эту
информацию в новом издании учебника, общую концепцию которого мы решили
сохранить, тем более что некоторые вопросы, изложенные в пятом издании, не
утратили свою актуальность и в этой части учебник не требует переработки.
Поэтому основные авторы пятого издания (А. Я. Соколов, В. В. Гортинский,
А. Р. Демидов и др.) в полной мере рассматриваются нами как соавторы настоя-
щего учебника.
В учебнике рассмотрены особенности конструкции машин ведущих произво-
дителей оборудования России и зарубежных стран: «Мельинвест» (г. Нижний Нов-
город), «Совокрим» (Московская обл., г. Ивантеевка), «Технэкс» (г. Екатеринбург),
«Тензо-М» (г. Люберцы), «Окрим» (Италия), «Бюлер» (Швейцария), ГБС (Италия),
ММВ (Германия), «Андритц Спроут» (Дания), «Ван Аарсен» (Нидерланды), «Аман-
дус Каль» (Германия), «Шуле» (Германия), «Агро» (Дания) и др.
4
В учебнике были использованы ряд сведений из опубликованных другими
авторами работ, а также труды сотрудников МГУПП, ВНИИЗ, ВНИИКП.
Учебник состоит из трех частей:
-	в первой части приведены краткая характеристика зерноперерабатываю-
щих предприятий, свойства сырья и продуктов его переработки, классифи-
кация технологических машин и основные требования к их конструкции;
-	во второй части представлены данные по технологическому оборудова-
нию элеваторов, мукомольных и крупяных предприятий;
-	третья часть посвящена технологическому оборудованию для предприятий
по производству комбикормов, премиксов и белково-витаминных доба-
вок (концентратов).
В учебнике изложены сведения о технологическом оборудовании зернопе-
рерабатывающих предприятий, основы теории рабочих процессов машин, конст-
руктивное устройство, особенности эксплуатации, наладка и регулирование и
основные технические и эксплуатационные параметры.
Учебник предназначен для студентов-механиков вузов пищевого профиля.
Он может быть использован также студентами других инженерных специально-
стей, связанных с исследованием, проектированием, конструированием, созданием
и эксплуатацией технологического оборудования зерноперерабатывающих пред-
приятий.
Авторы надеются, что книга заинтересует научных работников, проекти-
ровщиков, конструкторов, технологов-машиностроителей, занятых в исследова-
нии, конструировании и создании оборудования, инженерно-технических работ-
ников зерноперерабатывающих предприятий и будет полезна слушателям ИПК и
ФПК перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса.
Авторы выражают большую признательность академику МАЭН, профессо-
ру, д. т. н. В. А. Резникову и ведущему научному сотруднику ГНУ ВНИИЗ
РАСХН, д. т. н. В. Г. Дунаеву за тщательное рецензирование и ценные предло-
жения по содержанию и оформлению учебника.
ЧАСТЬ 1
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ГЛАВА 1. Краткая характеристика
зерноперерабатывающих предприятий
1.1.	Назначение предприятий
Зерноперерабатывающие предприятия включают в себя элеваторы и склады для
приема, очистки, сушки и хранения сырья, заводы и цеха по производству муки,
крупы и продукции комбикормового производства. Эти предприятия могут быть
самостоятельными и располагаться на отдельных площадках или объединены с
другими в комбинаты хлебопродуктов. В состав комбината могут входить элева-
торы, склады, мукомольные, крупяные и комбикормовые цеха, цеха по подготов-
ке семенного зерна и другие производственные объекты. Создание комбинатов
дает возможность снизить затраты на транспортирование сырья, погрузочно-
разгрузочные работы, строительство складов для хранения сырья, более эффек-
тивно использовать территорию, производственные лаборатории и подсобные
службы, сократить количество обслуживающего персонала.
Высокий уровень механизации и автоматизации всех производственных про-
цессов на зерноперерабатывающих предприятиях, а также создание заводов-ав-
томатов потребовали повышения надежности в работе оборудования, применения
микропроцессорной и контрольно-измерительной техники и управления их работой
с помощью ЭВМ. Способность пылевоздушной смеси взрываться потребовала соз-
дания взрывобезопасного технологического и транспортного оборудования.
1.2.	Основные производственные процессы
на элеваторах и складах
На всех зерноперерабатывающих предприятиях, наряду с промышленными со-
оружениями основного производства, расположены элеваторы или хранилища
силосного типа для сыпучих видов сырья, складские помещения для хранения
сырья и готовой продукции в таре, склады силосного типа для бестарного хране-
ния и отгрузки готовой продукции. Элеваторы и складские помещения имеют
многофункциональное значение и могут быть как самостоятельными, так и со-
ставной частью остальных зерноперерабатывающих предприятий. На рис 1.1
представлена схема (по П. Н. Платонову) элеваторно-складской сети России.
Элеваторно-складская сеть многих стран, производящих и экспортирующих
зерно, включает зернохранилища всех трех звеньев. Наиболее развита элеватор-
ная сеть (элеваторная система) США и Канады. В обеих странах к первому звену
относят так называемые местные элеваторы, ко второму - терминальные (конеч-
ные) и к третьему - портовые (экспортные) и мельничные. Характерной чертой
элеваторной сети этих стран является то, что, как правило, каждый тип зернохра-
нилищ выполняет функции, свойственные только ему. Например, местные элева-
торы приспособлены к быстрому приему зерна от фермеров, первичной обработ-
ке его, кратковременному хранению и отгрузке на терминальные элеваторы.
6
Глава 1
// звено	/// звено
мукомольно-крупяной и
комбикормовой промышленности
Рис. 1.1. Схема элеваторно-складской сети
В зависимости от назначения элеваторов и складов, наряду с внутрицеховым
транспортным и технологическим оборудованием для очистки сырья от приме-
сей, в их состав может входить оборудование для сушки сырья, разгрузки и по-
грузки сыпучих и затаренных видов сырья и готовой продукции, оборудование
для взвешивания автомобилей, железнодорожных вагонов, автоматические весы
для учета сыпучих продуктов, оборудование для формирования партий зерна и
его подготовки к переработке в готовую продукцию.
Производственный процесс на элеваторе включает:
•	Взвешивание зерна с целью его учета.
•	Регистрацию и уточнение показателей качества зерновой культуры.
•	Разгрузку зерна с автомобильного, железнодорожного или водного транс-
порта, размещение его в силосных корпусах с учетом вида зерновой культу-
ры, сорта, влажности, засоренности и общей стекловидности.
•	Очистку, сушку, обеззараживание. При очистке на зерноочистительных ма-
шинах от зерна отделяют посторонние примеси, в том числе семена сорня-
ков. В ряде случаев зерно сортируют и калибруют. Сушат его главным обра-
зом в зерносушилках. Обеззараживают зерно, т. е. уничтожают вредителей
(насекомых и клещей) различными способами: пропуском через зерносу-
шилки или газацией. Освежают и охлаждают зерно на установках для ак-
тивного вентилирования, за счет внутренних перемещений с одного места на
другое, а также пропуская его через зерноочистительные машины.
Краткая характеристика зерноперерабатывающих предприятий
7
•	Создание крупных однородных партий зерна с учетом семенных особенно-
стей, физических и химико-биологических признаков. Это необходимо для
формирования партий семенного зерна и зерна с наиболее высокими техно-
логическими свойствами для обеспечения выработки муки и крупы. Если
зерно не соответствует требованиям мукомольного и крупяного производст-
ва, то его направляют на комбикормовые предприятия или на другие виды
переработки.
Применение современных средств вычислительной техники позволяет свя-
зать основные производственные процессы на элеваторе с учетом количества и
качества поступающих зернопродуктов, их дальнейшего изменения и перемеще-
ния внутри элеватора, учитывать потери основной массы зерна за счет отделения
от нее примесей и изменения влажности продукта, контролировать изменения
температуры при хранении, производить отгрузку потребителям партий зерна
требуемого качества.
1.3.	Основные производственные процессы
на мукомольных предприятиях
В состав мукомольных предприятий входят элеватор, мукомольный завод, вспо-
могательные и административные службы. Если в состав мукомольного пред-
приятия входит также комбикормовой цех или другие зерноперерабатывающие
цеха, то такая структура будет называться комбинатом хлебопродуктов.
В производственном элеваторе выполняют следующие операции: прием и
размещение зерна по силосам; предварительную очистку зерна от примесей; вы-
деление мелкого зерна; взвешивание зерна и отходов; передачу зерна на муко-
мольный завод.
Мукомольный завод имеет три отделения: подготовительное, размольное и
готовой продукции.
В подготовительном отделении производят:
•	дозирование и смешивание зерна с различными физико-механическими
свойствами для получения помольных партий, обладающих наиболее высо-
кими технологическими и пищевыми качествами;
•	очистку зерна от примесей, отличающихся от основного зерна линейными
размерами (длиной, шириной и толщиной), морфологическими признаками
(формой зерновок, макрорельефом их поверхности) и физическими свойст-
вами (аэродинамическими, гидродинамическими, фрикционными, электри-
ческими и др);
•	сухую очистку покрова зерновок, главным образом, от плотных пылевых
отложений;
•	мойку зерна или мокрое шелушение для очистки его от пылевых отложений,
плесеней и микроорганизмов, а также от тяжелых и легких засорителей;
•	увлажнение и обработку увлажненного зерна теплом для направленного из-
менения физико-технологических и химико-биологических свойств эндос-
перма и оболочек или отволаживание зерна без тепловой обработки;
•	доувлажнение и кратковременное отволаживание зерна перед помолом для
дифференцированного распределения влаги между оболочками и эндоспермом;
8
Глава 1
•	обеззараживание зерна за счет механического (ударного) воздействия;
•	взвешивание зерна и передача его в размольное отделение.
В размольном отделении производят:
•	измельчение зерна и промежуточных продуктов;
•	сортирование смеси промежуточных продуктов размола зерна по крупности,
аэродинамическим и фрикционным свойствам для последовательного обра-
зования потоков концентратов с превалирующим содержанием эндосперма
или оболочек;
•	вымол отрубянистых продуктов для отделения краевых частей эндосперма
от оболочек;
•	контроль крупности муки, манной крупы и отрубей;
•	взвешивание и направление получаемых потоков в отделение готовой про-
дукции.
В отделении готовой продукции производят:
•	бестарное хранение муки;
•	формирование сортов муки;
•	приготовление витаминных смесей и введение их в муку;
•	контроль наличия случайных примесей в муке;
•	фасовку и упаковку муки и манной крупы в мешки, пакеты и пачки;
•	отпуск фасованной продукции и бестарный отпуск на автомобильный и же-
лезнодорожный транспорт;
•	гранулирование, хранение и отпуск отрубей на автомобильный и железно-
дорожный транспорт.
1.4.	Основные производственные процессы
на крупяных предприятиях
Крупяные предприятия могут перерабатывать до 10 видов зерна различных куль-
тур. Основными перерабатываемыми культурами являются: рис, просо, гречиха,
овес, ячмень, пшеница, горох, кукуруза.
Технологические процессы можно условно разделить на две группы. К пер-
вой группе относятся технологии переработки тех крупяных культур, основным
продуктом которых будет крупа из целого ядра - это технология переработки
риса, гречихи, овса и проса. К этой группе можно отнести и переработку гороха.
Ко второй группе относятся технологии переработки ячменя, пшеницы и кукуру-
зы в дробленую номерную крупу.
Технологический процесс переработки зерна в крупу в общем виде включает
следующие основные этапы:
•	очистку зерна от примесей;
•	водно-тепловую обработку зерна (она способствует повышению выхода
крупы высших сортов, а также улучшает физико-механические свойства
крупы, в частности ускоряет ее развариваемость), такой обработке подвер-
гаются только некоторые зерновые культуры;
•	сортирование зерновой смеси по крупности, что повышает технологическую
эффективность процесса шелушения отдельных фракций зерна и в частно-
сти увеличивает выход крупы высоких сортов;
Краткая характеристика зерноперерабатывающих предприятий
9
•	механическое отделение оболочек от ядра (шелушение) под действием им-
пульса ударной силы или путем приложения нормальных и касательных
усилий к зернам;
•	сортирование продуктов шелушения для получения дробленых частиц, луз-
ги и мучки, а также разделения смеси шелушеных и нешелушеных зерен на
составные части;
•	измельчение шелушеных зерен для образования некоторых видов резаных
или дробленых круп (перловой, ячневой, пшеничной, кукурузной, овсяной);
•	шлифование и полирование шелушеного зерна для удаления остатков обо-
лочек и зародыша при выработке цельных круп;
•	сортирование ядра по крупности, исходя из требований государственных
стандартов.
1.5.	Основные производственные процессы
на комбикормовых предприятиях
Комбикормовые предприятия включают в себя производство комбикормов в рас-
сыпном и гранулированном виде, премиксов, белково-витаминных добавок
(БВД), белково-витаминных минеральных добавок (БВДМ, концентратов).
На комбикормовых заводах и в цехах чаще всего используют универсальную
технологическую схему, позволяющую вырабатывать комбикорма для всех ви-
дов сельскохозяйственных животных и птиц, а также прудовых рыб. В то же
время в зависимости от потребности в комбикормах близлежащих птицефабрик,
крупных животноводческих комплексов и ферм формируется оптимальная спе-
циализация отдельных, чаще всего входящих в эти структуры, комбикормовых за-
водов. Ориентация комбикормовых предприятий на углубление предметной спе-
циализации дает возможность более эффективно использовать машины и обору-
дование, сырье и энергетические ресурсы, позволяет повысить уровень механи-
зации и автоматизации производственных процессов.
Производственный процесс на предприятиях, вырабатывающих комбикор-
ма, БВД, БВДМ и концентраты, включает следующие операции:
•	растаривание сырья, поступающего на предприятия в затаренном виде;
•	очистку зернового и измельченного сырья от случайных и металломагнит-
ных примесей;
•	шелушение ячменя и овса;
•	специальную обработку сырья с целью улучшения усвояемости комбикор-
мов животными и птицами и снижения их зараженности (обсемененности)
микрофлорой;
•	измельчение зернового, крупнокускового и гранулированного сырья или,
если это предусмотрено технологией, порций комбикорма;
•	дозирование всех компонентов комбикорма согласно вырабатываемому ре-
цепту;
•	смешивание компонентов комбикормов до однородной смеси, с вводом при
необходимости жидких компонентов;
•	экспандирование или повышенное кондиционирование рассыпного комби-
корма с целью улучшения его усвояемости и снижения зараженности мик-
рофлорой;
10
Глава 1
•	гранулирование комбикормов для улучшения скармливания и усвояемости,
а также повышения их стойкости при хранении.
Производство премиксов включает следующие операции:
•	растаривание сырья, поступающего на предприятие в затаренном виде;
•	очистку, измельчение и сушку (если этого требует технология) наполнителя;
•	дозирование микродобавок и наполнителя;
•	двух- или одноэтапное смешивание всех компонентов с наполнителем;
•	затаривание премиксов или их подачу в цех для производства комбикормов
или БВД.
1.6.	Перспективные вспомогательные процессы
на зерноперерабатывающих предприятиях
В последние годы нашли широкое применение, особенно на комбикормовых
предприятиях, металлические силосы большого диаметра с плоским днищем. Эти
силосы предназначены для хранения зерновых и бобовых культур и сыпучих ви-
дов сырья. В нижней части силосов с плоским дном устанавливаются устройства
для выгрузки оставшегося после свободного истечения продукта.
Для улучшения условий хранения гранулированной травяной муки, а также
рыбной и мясокостной муки на комбикормовых предприятиях используют ме-
таллические элеваторы для размещения на длительное хранение этих видов сы-
рья в регулируемой газовой среде (РГС).
В процессе традиционного хранения компонентов комбикормов кислород
воздуха свободно контактирует с продуктом. При этом происходят активные
окислительные процессы, в результате которых наблюдаются значительные по-
тери таких важных элементов, как каротин, протеин, жиры, витамины и т. д. Из-
вестно, что снижение концентрации кислорода в атмосфере элеваторов до 1-2%
и повышение концентрации углекислого газа до 2-14% позволяют практически
полностью сохранить питательные вещества в течение 5-9 месяцев. Для сниже-
ния концентрации кислорода и повышения концентрации углекислого газа в сво-
бодном пространстве элеваторов необходимо быстро заменить воздух, содержа-
щий 21% кислорода, на специальную атмосферу - регулируемую газовую среду.
Естественно, что элеваторы с РГС должны обладать определенной степенью
герметичности, в противном случае будут наблюдаться большие утечки газа. По-
требуется подавать в хранилище дополнительное количество газа на поддержа-
ние заданного газового режима.
РГС чаще всего получают одним из трех способов.
Первый способ заключается в вытеснении чистым азотом воздуха из сило-
сов элеватора. Для этих целей используют газообразный или сжиженный азот,
изготовляемый промышленностью. На заводах азот выделяют из воздуха целе-
вым назначением, однако часто он является побочным продуктом получения ки-
слорода. Если в элеваторе используют газообразный азот, то от завода до элева-
тора прокладывают трубопровод. Для перекачки по нему азота на заводе строит-
ся компрессорная станция. Элеватор оборудуют специальным регуляторным уз-
лом, который позволяет поддерживать постоянные расход и давление газообраз-
ного азота в трубопроводах, подающих азот в элеватор.
Краткая характеристика зерноперерабатывающих предприятий
11
Второй способ получения РГС основан на выжигании кислорода из воздуха
жидким топливом.
В отечественной и зарубежной практике нашел значительное применение
третий способ получения РГС. Он основан на выжигании кислорода из воздуха
природным или сжиженным газом в специальных генераторах. Газообразное то-
пливо сжигают в таких генераторах на специальных катализаторах, продукты
сгорания охлаждают в водяных холодильниках до заданной температуры. Полу-
ченные таким способом РГС практически не содержат вредных примесей и могут
успешно применяться для хранения не только комбикормового сырья, но и про-
дуктов питания, например, фруктов и овощей. Расход газообразного топлива для
хранения в РГС невелик. Так, например, годовой расход природного газа на хра-
нение 9500 т гранулированной травяной муки в металлическом элеваторе состав-
ляет 500-1000 м3.
На некоторых мукомольных и комбикормовых предприятиях нашла приме-
нение технология отделения зародыша от зерна пшеницы и кукурузы и его даль-
нейшая переработка для использования в пищевой и других отраслях промыш-
ленности.
Создаются дополнительные цеха по производству вспученных зерновых
продуктов. Такой полуфабрикат используется для производства комбикормов и
пищевых продуктов.
При производстве животноводческой продукции, требования к качеству ком-
бикормов играют основную роль в конкурентной борьбе за рынок сбыта. Исходя
из этого, склады для готовой продукции содержат большое количество емкостей
для комбикормов разных составов. Для автоматизации процессов бестарной от-
грузки на автотранспорт одного и более видов комбикормов одновременно и
снижения простоев автотранспорта применяются автоматические весовые загруз-
чики готовой продукции. С помощью таких загрузчиков, которые перемещаются
под всеми емкостями с готовой продукцией, набираются необходимые порции
требуемых видов комбикормов. Взвешенные порции подаются в оперативные
бункера и происходит одновременная загрузка комбикормов требуемых рецептов
во все люки автомашины. Всеми процессами по отысканию нужного комбикорма,
взвешиванию порций, учету имеющегося и отгруженного готового продукта
управляет ЭВМ.
ГЛАВА 2. Свойства сырья и продуктов
его переработки
2.1.	Классификация сырья и продуктов его переработки
Производство муки и крупы основано на переработке зерновых культур.
Мука - это тонкодисперсный продукт. Обойную муку получают при из-
мельчении всего зерна, а сортовую - только крахмалистой части эндосперма.
Для производства сортовой муки используют пшеницу и рожь. В последние
годы начали вырабатывать хлебопекарную сортовую муку из зерна тритикале -
гибрида пшеницы и ржи. В небольших количествах вырабатывают также муку из
ячменя, овса, гречихи, проса, гороха, кукурузы, сои.
Сортовая пшеничная мука в среднем содержит (% на сухое вещество): белков
10-14, крахмала 75-80, сахаров около 0,5, жиров 0,5-1,0. Кроме того, имеются ви-
тамины, минеральные вещества и т. п. Сортовая ржаная мука содержит 9-12 белка,
70-80 крахмала, около 2 липидов, до 3 гемицеллюлоз, 1-1,5 клетчатки и т. д.
Мука простого размола (обойная) по химическому составу практически со-
ответствует зерну, снижено только содержание клетчатки в результате удаления
верхних покровов (плодовой оболочки) зерна при предварительном шелушении
его перед помолом.
Крупа представляет собой крупные частицы (размером 1-3 мм), получен-
ные из центральной части (ядра) зерна посредством удаления цветковых пленок,
плодовых и семенных оболочек; обычно удаляют и алейроновый слой, однако
при производстве гречневой крупы снимают только плодовые оболочки. В зави-
симости от вида перерабатываемой в крупу культуры эндосперм (ядро) стремятся
сохранить целым или же подвергают его грубому дроблению; при необходимо-
сти крупу дополнительно шлифуют, полируют, перерабатывают на хлопья и т. п.
Крупу вырабатывают из пшеницы, риса, ячменя, овса, гречихи, гороха, кукурузы,
проса, сорго.
Комбикорма готовят для сельскохозяйственных животных всех видов с
учетом их пола, возраста, продуктивности и физиологического состояния. Биоло-
гическая полноценность комбикормов достигается сбалансированностью их по
содержанию питательных веществ на основе норм потребностей животных соот-
ветствующей группы в энергии, протеине, аминокислотах, витаминах, макро- и
микроэлементах и других биологически активных веществах.
В зависимости от назначения различают полнорационные комбикорма, комби-
корма-концентраты, кормовые смеси, балансирующие кормовые добавки (белково-
витаминные, минеральные добавки, премиксы) и заменители цельного молока.
Полнорационные комбикорма должны полностью удовлетворять потреб-
ности животных определенных групп в питательных и биологически активных
веществах без добавления в рацион каких-либо других кормов, обеспечивать вы-
сокую продуктивность и низкие затраты питательных веществ на единицу про-
дукции. Вырабатывают их главным образом для свиней, птицы и рыбы.
Комбикорма-концентраты предназначены для скармливания животным в
дополнение к грубым и сочным кормам и восполнения недостатка питательных
веществ в основной части рациона. Содержание энергии, протеина, аминокислот,
жира, витаминов, минеральных и других биологических веществ в 1 кг комби-
Свойства сырья и продуктов его переработки
13
корма-концентрата, как правило, должно быть выше, чем в полнорационном
комбикорме (исключение составляют комбикорма-концентраты для летнего
кормления крупного рогатого скота).
Кормовые смеси состоят преимущественно из концентрированных кормов
и кормовых добавок, очищенных и измельченных до необходимой крупности. Их
готовят чаще всего на фермах для более рационального использования зерна,
выделяемого на кормовые цели.
Кормовые смеси вырабатывают в основном для взрослого поголовья живот-
ных: дойных коров, откорма молодняка крупного рогатого скота, свиней и овец
старше четырехмесячного возраста.
Питательная ценность кормовых смесей должна быть приближена к пита-
тельной ценности комбикормов.
Для компонентов, из которых готовят кормовые смеси, как правило, не ус-
тановлены жесткие требования по показателям качества. При производстве кор-
мовых смесей широко используют травяную муку и сечку, отходы садоводства,
зерновые отходы, побочные продукты пищевой промышленности, а также раз-
личные добавки из местного сырья. В кормовые смеси для крупного рогатого
скота могут быть введены измельченная солома, мука из стержней кукурузных
початков, корзинок подсолнечника и другие соответствующим образом подго-
товленные побочные продукты полеводства. Для балансирования кормовых сме-
сей по минеральным веществам используют поваренную соль, мел, кормовые
фосфаты, соли микроэлементов.
Балансирующие кормовые добавки используют в качестве дополнения к
концентрированным или другим кормам для повышения эффективности основ-
ного рациона.
Белково-витаминные добавки (БВД) представляют собой однородные
смеси измельченных до необходимой крупности высокобелковых кормовых
средств и микродобавок. Рецепты БВД разрабатывают с учетом вида и возраста
животных, потребности их в питательных веществах, а также содержания в ос-
новных кормах протеина, витаминов, аминокислот, минеральных веществ. Вво-
дят БВД в зерновые смеси в количестве от 15 до 25%,
Премиксы - это однородные смеси измельченных до необходимой крупно-
сти микродобавок и наполнителя, используемые для обогащения комбикормов и
белково-витаминных добавок,
В состав премиксов входят следующие виды микродобавок:
•	восполняющие (витамины, микроэлементы, аминокислоты);
•	обладающие стимулирующим действием (антибиотики и др.);
•	оказывающие защитное действие, предотвращающие снижение качества
кормов и способствующие лучшему их использованию (эмульгаторы, вку-
совые добавки и др.);
•	обладающие лечебным и профилактическим действием;
•	успокаивающие вещества (транквилизаторы);
•	поверхностно-активные (детергенты),
В качестве наполнителя используют пшеничные отруби, муку пшеничную
тонкого помола, кормовые дрожжи, соевый шрот.
14
Глава 2
Для различных видов и групп животных вырабатывают определенные премик-
сы. Их вводят в соответствующие комбикорма в количестве 1%, или 10 кг на 1 т.
В зависимости от ввода БВД в комбикорма рассчитывают нормы ввода премиксов.
Вырабатывают также минеральные премиксы, представляющие собой смеси
из минеральных добавок, изготовленные по определенным рецептам. Минераль-
ные премиксы используют при производстве комбикормов и кормовых смесей и
добавляют в кормовые рационы животных непосредственно на животноводче-
ских фермах.
Заменители цельного молока (ЗЦМ). Это специальные корма (в виде по-
рошка), представляющие собой многокомпонентную смесь, близкую по составу к
цельному молоку сельскохозяйственных животных. ЗЦМ содержит в легкоусвояе-
мой форме важнейшие питательные, биологически активные вещества. ЗЦМ по-
зволяет заменить цельное молоко в рационе молодняка с послемолозивного перио-
да его жизни.
ЗЦМ вырабатывают из обезжиренного молока, пахты, молочной сыворотки
и растительных кормов с включением животного жира, растительных масел, уг-
леводов, витаминов, минеральных солей, антибиотиков и других компонентов,
необходимых для нормального роста и развития организма животного. Основной
целью ввода в ЗЦМ жиров является использование их в качестве концентриро-
ванного источника энергии. Состав заменителей молока зависит от их назначе-
ния, а также целей выращивания молодняка сельскохозяйственных животных.
Для производства комбикормов используют компоненты растительного, жи-
вотного, микробиологического и минерального происхождения. Корма расти-
тельного происхождения - основные и наиболее важные компоненты комбикор-
мов и кормовых смесей. К ним относят: зерно злаковых и зернобобовых культур,
побочные продукты промышленной переработки растительных культур и др.
Злаковые культуры служат основным источником легкопереваримых и
легкоферментируемых углеводов. В зернах злаков содержится 85-90% сухого
вещества. Эта группа кормов небогата протеином: в среднем в 1 кг зерна злако-
вых культур содержится около 120 г сырого протеина, в том числе - около 75%
переваримого. Дозирование зерновых компонентов не вызывает затруднений, так
как их вводят в комбикорма в значительном количестве (до 70% и более). Про-
дукты измельчения зерна могут образовывать своды и уплотнения около стенок
силосов. Это в значительной степени зависит от влажности, величины и формы
частиц мучнистых компонентов. Поэтому по возможности зерно стремятся из-
мельчать после дозирования.
Кукуруза как источник энергии превосходит все зерновые культуры, но от-
личается от них наименьшим содержанием сырого протеина.
В качестве высококалорийного корма кукурузу предпочтительнее включать
в комбикорма для бройлеров, кур-несушек и свиней на откорме. Кукурузу вводят
в состав комбикормов для молодняка и взрослой птицы в количестве до 60-70%,
для свиней при мясном откорме - 45-50%, при беконном откорме - 20-25%. Как
основной компонент кукуруза пригодна в комбикормах для молодняка и взрос-
лых жвачных животных.
Пшеница используется в комбикормах для всех видов животных. На кормо-
вые цели используют, как правило, пшеницу с пониженными хлебопекарными
свойствами. Протеина в зерне пшеницы содержится 8-15%. Обычно количество
Свойства сырья и продуктов его переработки
15
пшеницы в комбикормах не превышает 25-30%, однако в рационах свиней ее
содержание может быть и больше (40-45%). Предпочтительнее всего пшеницу
применять в комбикормах для птицы, поросят и телят.
Зерно пшеницы в комбикормах для животных используют в дробленом ви-
де. При измельчении пшеницы в молотковых дробилках устанавливают сита с
отверстиями диаметром 3,5-4,0 мм. Пшеница тонкого помола во рту у животных
превращается в клейкую массу, которая, попадая в желудок, может приводить к
нарушению процессов пищеварения.
Ячмень - биологически ценный и легкоусвояемый корм для всех видов живот-
ных. Содержание сырого протеина в нем - 8-14%. В ячмене находится около 6%
сырой клетчатки, поэтому при использовании в комбикормах для молодняка ранне-
го периода выращивания часть ячменя следует освобождать от пленок или вводить
его в смеси с другими видами зерна с низким содержанием клетчатки (пшеница,
кукуруза). Ячмень - это один из главных компонентов рациона свиней и крупного
рогатого скота. Нормы ввода его в комбикорма для соответствующих видов и групп
животных зависят от количества других кормов, которые должны быть включены в
рацион для сбалансирования дефицита питательных веществ в ячмене.
В состав комбикормов для птицы ячмень (без пленки) вводят в количестве
25-50%, в рационах свиней и крупного рогатого скота он может составлять до
70% от массы комбикорма.
Измельчать ячмень желательно до частиц средней крупности, применяя сита
в молотковых дробилках с отверстиями диаметром 3,5 мм, так как ячменная мука
тонкого помола в желудке у животных образует тестообразную массу.
Овес отличается от ячменя меньшей энергетической ценностью, так как со-
держание сырой клетчатки в нем составляет около 10%. Содержание сырого про-
теина в овсе - 8-15%. Овес считают желательным диетическим кормом для мо-
лодняка, племенных производителей, молочных коров и птицы. Для молодняка
животных овес, как и ячмень, шелушат, а полученные пленки используют при
производстве кормовых смесей для жвачных животных. Шелушеный овес при-
меняют для выработки заменителей молока.
Хорошие результаты при скармливании животным комбикорма, имеющего в
своем составе овес, получают в том случае, если содержание овса составляет 25-30%.
При измельчении овса в молотковых дробилках устанавливают сита с отвер-
стиями диаметром 5 мм.
Рожь в комбикормах используют непригодную для продовольственных це-
лей. По химическому составу зерно ржи сходно с зерном пшеницы. Рожь содер-
жит относительно большое количество витамина Е и витаминов группы В. Эта
культура является хорошим компонентом комбикормов для свиней, так как бла-
гоприятно влияет на качество мяса и сала. В комбикорма для свиней на откорме
рожь вводят в количестве 25-30%, для молодняка свиней - 15-20%. В рационы
птицы ее следует вводить с соблюдением мер предосторожности и в ограничен-
ных количествах (5-7%). Молодняку до двухмесячного возраста добавлять рожь в
комбикорма не рекомендуется.
Поперечное сечение зерновки ржи характеризуется малыми размерами, по-
этому при измельчении ржи в молотковых дробилках следует устанавливать сита
с отверстиями диаметром 3 мм.
16
Глава 2
Сорго по питательной ценности занимает промежуточное положение между
кукурузой и ячменем. Содержание протеина в сорго - 9-12%. Сорго - высоко-
энергетический корм, в нем содержится жира несколько меньше, чем в кукурузе,
но больше, чем в ячмене.
Зерно сорго отличается малыми размерами и повышенной прочностью. Эту
особенность следует учитывать при его дроблении, поскольку в условиях из-
мельчения, одинаковых для других видов зерна, значительная часть зерна сорго
остается неизмельченной и не используется животными. Сорго рекомендуется
вводить в комбикорма для откармливаемых животных в количестве 10-20%, для
птицы (при отсутствии танина) - 25—40%.
Просо. Питательная ценность зерна проса близка питательной ценности ов-
са. В просе содержится 10-12% сырого протеина, около 4% жира и до 9% сырой
клетчатки.
Просо вводят в комбикорма для птицы в количестве 35-40%; для крупного
рогатого скота и свиней - 15-20%. Для молодняка птицы до 30-дневного возрас-
та следует вводить в комбикорма очищенное просо.
Кроме указанных выше злаковых культур, в состав комбикормов вводят гре-
чиху, чумизу и другие культуры, но их значение в кормовом балансе невелико.
Зернобобовые культуры. Зерно этих культур по химическому составу су-
щественно отличается от зерна злаковых. Кормовая ценность зернобобовых оп-
ределяется высоким содержанием в них биологически полноценного протеина.
По сравнению со злаковыми в зерне этих культур содержится в 2-3 раза больше
сырого протеина.
Зернобобовые культуры вместе с другими высокобелковыми кормами наибо-
лее рационально использовать для балансирования по белку и другим питатель-
ным веществам кормовых рационов сельскохозяйственных животных всех видов.
Горох - высокопитательный компонент комбикормов для сельскохозяйст-
венных животных. По биологической ценности протеин гороха приближается к
протеину соевого шрота или мясной муки. По энергетической ценности он не-
много уступает зерну злаковых. Углеводы гороха (50-60%) представлены в ос-
новном крахмалом. Клетчатки в горохе содержится около 5%.
Использование гороха в комбикормах и кормовых смесях для растущих от-
кармливаемых свиней и свиноматок в качестве единственного высокобелкового
компонента (в количестве 15-25%) способствует высокой продуктивности жи-
вотных. В комбикорма для птицы горох вводят в количестве 15-25%, для круп-
ного рогатого скота - до 10%.
Соя считается самой высокопитательной зернобобовой культурой, протеин
которой наиболее полноценен, поэтому соя служит превосходным компонентом
комбикорма для свиней и птицы. Для производства комбикормов используют
небольшое количество зерна сои. В комбикорма вводят в основном жмыхи и
шроты, получаемые при переработке сои.
Люпин - высокопротеиновый корм, отличающийся хорошей переваримо-
стью для всех видов животных. Однако биологическая ценность протеина люпи-
на несколько ниже биологической ценности протеина сои. Для производства
комбикормов используют только сладкий люпин. Из других зернобобовых мож-
но использовать вику, чечевицу, кормовые бобы. По химическому составу и пи-
тательности зерна эти культуры близки к гороху. Но, как правило, они занимают
незначительное место в кормовом балансе хозяйств.
Свойства сырья и продуктов его переработки
17
Побочные продукты переработки зерна. При переработке зернового сы-
рья на предприятиях мукомольно-крупяной промышленности получают побоч-
ные продукты - отруби и мучки.
Отруби пшеничные и ржаные широко используют при производстве комби-
кормов и кормовых смесей.
Состав отрубей зависит от состава исходного продукта помола. Они содер-
жат оболочки зерна, очищенные от эндосперма. Отруби богаты сырой клетчат-
кой (8-10%), поэтому их питательная ценность по сравнению с зерном значи-
тельно ниже (65-72 корм. ед. в 100 кг).
Отруби можно вводить в комбикорма для всех видов и групп животных.
В комбикормах для взрослого крупного рогатого скота и лошадей пшеничные
отруби могут составлять до 40-50% по массе, для свиноматок и откармливаемых
свиней - до 25-30%. Из-за высокого содержания клетчатки отруби менее жела-
тельны в комбикормах для поросят. Отруби ржаные вводят в комбикорма для
свиней и крупного рогатого скота в количестве 10-20%. Включение в большом
количестве ржаных отрубей в рационы молочного скота приводит к снижению
качества молока и масла.
При неудовлетворительном хранении отруби быстро плесневеют и комкуются.
Кроме того, возникает опасность заражения их клещами. Поэтому при хранении
отрубей рекомендуется систематически контролировать их влажность, которая
не должна превышать 15%.
Кормовые мучки получают при переработке зерна в крупу. При приготовле-
нии комбикормов используют мучку пшеничную, ржаную, ячменную, овсяную,
просяную, гороховую, рисовую, кукурузную, гречневую. Химический состав и
кормовая ценность мучек определяются исходным зерном и технологией их по-
лучения, а также содержанием минеральных и других примесей. В комбикормах
мучки используются в количестве 10-20% по массе.
Зерновые отходы - побочные продукты, получаемые при очистке зерна на
элеваторах, мукомольных и крупяных заводах.
Побочные продукты переработки масличных культур. Жмыхи и шроты -
это высокобелковые кормовые продукты, получаемые при переработке семян
масличных культур: сои, подсолнечника, хлопка, арахиса и др. При отжиме в
прессах масла из семян масличных культур получают жмыхи. При экстрагирова-
нии масла из семян органическими растворителями (бензином, дихлорэтаном) -
шроты. Жмыхи и шроты отличаются по содержанию в них сырого жира. В жмы-
хах содержание жира достигает 10%, в шротах - 3,5%. В жмыхах и шротах со-
держится 31-45% сырого протеина.
Жмыхи и шроты довольно неустойчивы в хранении. Критическая влаж-
ность, при которой начинается усиление процессов разрушения питательных ве-
ществ - 8-9%.
Побочные продукты предприятий сахарной промышленности. При пе-
реработке сахарной свеклы получают два вида кормовых продуктов, используе-
мых для производства комбикормов и кормовых смесей: сухой свекловичный
жом и кормовую патоку - мелассу.
Сухой свекловичный жом - высушенная стружка свеклы (влажность не бо-
лее 14%) после экстракции сахара. В сухом жоме много кальция, калия, натрия,
магния, железа, марганца, меди и кобальта.
18
Глава 2
Сухой жом служит ценным компонентом комбикормов для жвачных живот-
ных. В комбикорма для откорма молодняка крупного рогатого скота и коров его
можно вводить до 10% по массе, заменяя им соответствующее количество зерна.
До 5% жома можно вводить в комбикорма для свиноматок.
Меласса - побочный продукт производства сахара из свеклы. Выход мелас-
сы из перерабатываемой массы сахарной свеклы составляет около 4%. Меласса
представляет собой вязкую при нормальной температуре жидкость темно-бурого
цвета с содержанием до 50% сахаров и около 10% азотистых веществ - в основ-
ном небелкового происхождения. Мелассу считают одним из лучших связующих
веществ при гранулировании комбикормов. Ее используют так же и как средство
для стабилизации препаратов витаминов при внесении их в комбикорма. Вводят
мелассу в комбикорма в следующих количествах: для крупного рогатого скота -
до 8%, свиней и птицы - до 5%, рыбы - до 3%. При вводе в комбикорма мелассу
подогревают для придания ей текучего состояния, т. е. снижают ее вязкость.
Побочные продукты крахмально-паточной промышленности. При вы-
работке крахмала из кукурузы, пшеницы и картофеля получают побочные про-
дукты (кукурузные корма, экстракт кукурузный, гидрол, мезгу, глютен и др.),
богатые углеводами и пригодные для скармливания животным.
Побочные продукты спиртового и пивоваренного производства. Сухую
барду и сушеную дробину можно успешно использовать в комбикормах для сви-
ней и птицы в качестве компонентов, позволяющих экономить зерно.
Прочие компоненты сырья растительного происхождения. При произ-
водстве комбикормов и кормовых смесей широко используют травяную, хвой-
ную муку, муку из различных отходов растениеводства (из выжимок фруктов,
овощей и винограда), протеиновый концентрат из зеленых растений, грубые
корма и др.
Сырье животного происхождения
Корма животного происхождения - ценное и наиболее дефицитное сырье в ком-
бикормовой промышленности.
Корма животного происхождения характеризуются высоким содержанием био-
логически полноценного белка (34—70%). В 1 кг этих кормов содержится 28-56 г
лизина. Содержание этой незаменимой аминокислоты в протеине кормов живот-
ного происхождения в 2,5 раза больше, чем в протеине зерна злаковых культур,
жмыхов и шротов (кроме соевого).
Наиболее высокая потребность в лизине у молодняка свиней до четырехме-
сячного возраста и у молодняка птицы. Поэтому сырье животного происхождения
необходимо в первую очередь вводить в комбикорма для этих групп животных.
Особенность сырья животного происхождения заключается в высоком содер-
жании в нем кальция, фосфора и натрия. Мясная и рыбная мука содержит 6-8%
кальция, 3-6% фосфора, 1,5-2,7% натрия. Еще больше кальция содержится в мя-
сокостной муке (11-13%).
Сухое обезжиренное молоко - ценный высокобелковый кормовой продукт,
получаемый в результате сушки свежего обезжиренного молока (обрата). Сухое
обезжиренное молоко служит универсальным источником полноценного протеи-
на, витаминов группы В. Кальций и фосфор в нем содержатся в требуемом соот-
ношении, питательные вещества сухого обезжиренного молока легко перевари-
Свойства сырья и продуктов его переработки
19
ваются. Сухое обезжиренное молоко отличается хорошими вкусовыми качества-
ми. Благодаря этим свойствам его считают одним из основных компонентов в
заменителях цельного молока, применяемых при выращивании молодняка жи-
вотных, а также в комбикормах для поросят.
Сухая сыворотка вырабатывается из свежей сыворотки, получаемой при
производстве творога, сыра, брынзы и технического казеина. Сухая сыворотка -
это ценный компонент при производстве комбикормов и заменителей цельного
молока.
Мясокостная мука. Ее получают из мясного сырья, допущенного ветери-
нарным надзором для использования в корм животным. Сырье включает эмбрио-
ны, внутренние органы, мясные отходы, туши животных, непригодные для пище-
вых целей, рядовую кость и т. п. Мясокостная мука относится к кормам, богатым
протеином, хотя содержание его в данном продукте может значительно колебаться
(35-50%) из-за неоднородности сырья. Разные партии мясокостной муки отличают-
ся не только по составу, но и по результатам ее использования. Поэтому мясоко-
стную муку целесообразнее вводить в комбикорма для взрослых животных, рас-
тущего молодняка свиней с двух-трехмесячного возраста и для птицы. В комби-
корма мясокостная мука может входить в количестве от 3-5 до 10%.
Мясная мука вырабатывается из внутренних органов, эмбрионов, фибрина,
кровяных сгустков, кишок, мясных отходов и других видов мясного сырья. Кос-
тей добавляют в нее не более 10%. Качество мясной муки зависит от исходного
сырья и технологии производства.
Кровяная мука. Этот продукт получают из крови, фибрина и костей.
Но количество костей не должно превышать 5%. Кровяная мука отличается вы-
соким содержанием железа.
Мука из шквары. Ее получают из отходов вытопки животных жиров. Бел-
ки муки из шквары в сравнении с белками многих других кормов животного
происхождения имеют меньшую биологическую ценность.
Костная мука содержит большое количество минеральных веществ (каль-
ция и фосфора). Белки костной муки по содержанию незаменимых аминокислот
значительно уступают белкам мясной, мясокостной, кровяной муки. Применяют
костную муку в качестве минеральной добавки.
Рыбная мука - ценный белковый корм, который характеризуется высоким
содержанием лизина и метионина, богат кальцием, фосфором, микроэлементами,
витаминами группы В.
В рыбной муке, даже с минимальным содержанием протеина (45-50%), ко-
личество лизина достигает 4,2%, т. е. почти в 10 раз больше, чем в зерне злако-
вых культур. Питательные вещества рыбной муки имеют высокую перевари-
мость. Ее считают ценным компонентом рациона для свиней всех возрастных
групп и птицы, но в первую очередь ее следует использовать в комбикормах для
молодняка.
Жиры. В комбикормах для животных можно использовать жиры животного
происхождения, получаемые на мясокомбинатах и других предприятиях из непи-
щевого сырья. В комбикорма для птицы жиры можно вводить в количестве 3-5%,
для свиней разных возрастных и производственных групп - 2-10%, для высоко-
продуктивных коров - 3%.
20
Глава 2
Сырье минерального происхождения
Для балансирования комбикормов и рационов по кальцию используют мел, из-
вестняки, ракушечную крупу, травертины. К комплексным добавкам, баланси-
рующим комбикорма по кальцию и фосфору, относятся: обесфторенные фосфаты,
дикальцийфосфат, костная мука, фосфорин. Эти добавки вводят в комбикорма в
количествах, необходимых для восполнения в рационе недостатка кальция и фос-
фора. Кроме перечисленных компонентов в комбикорма вводят соль.
Мел (углекислый кальций) - белый аморфный порошок. Содержит 37%
кальция. Для кормовых целей нельзя использовать строительный мел, так как в
нем могут быть ядовитые примеси.
Известняки содержат 33% кальция. Известняковую муку следует изготав-
ливать из чистых белых отложений. В них не должно быть мышьяка, а фтора
должно содержаться не более 0,2%.
Ракушечная крупа вырабатывается ее из раковин моллюсков. Содержание
кальция в ней составляет 37-38%.
Травертины - осадок из воды некоторых целебных минеральных источни-
ков. В них содержится около 40% кальция. Использование организмом кальция
из травертинов более высокое, чем из мела.
Кормовой обесфторенный фосфат представляет собой аморфный порошок
серого цвета, почти нерастворимый в воде. Получают его из фосфатов и апати-
тов. Состав обесфторенного фосфата зависит от исходного сырья.
Содержание фтора в кормовых фосфатах не должно превышать 0,2%.
Дикальцийфосфат (кормовой преципитат) содержит кальция не более 22%,
фосфора - не менее 16%, фтора - не более 0,2%. Три кальцийфосфат содержит
кальция 32%, фосфора - 14%, фтора - 0,2%.
Костная мука содержит около 26% кальция, 14% фтора, небольшое количе-
ство натрия, калия и почти все микроэлементы.
Фосфорин получают при размоле обезжиренных и обесклеенных костей, он
содержит 14-15% фосфора и 32-35% кальция.
Соль. По натрию и хлору комбикорма балансируют добавками поваренной со-
ли. Соль необходима для поддержания нормального соотношения между калием и
натрием, для улучшения вкусовых качеств корма. В комбикорма для коров и от-
кармливаемого молодняка крупного рогатого скота соль, как правило, вводят в ко-
личестве 1%, для телят до года - 0,5, взрослых свиней - 0,5, для поросят - 0,2-0,3%.
Недостаток соли неблагоприятно сказывается на продуктивности животных, а
избыток ее, особенно при недостатке питьевой воды, может вызывать отравле-
ние. Поэтому к дозированию соли следует относиться с большой тщательностью.
2.2.	Особенности строения частиц сырья
как объекта механического воздействия
При переработке вышеперечисленных сыпучих (твердых) видов сырья с целью
получения готовой продукции в виде муки, крупы или комбикорма технологиче-
ские процессы основаны в основном на механическом воздействии на частицы
этих продуктов. Так, процесс сепарирования многочисленных видов машин про-
исходит за счет разных физико-механических свойств разделяемых частиц смеси
продуктов. Широко используемый процесс разрушения сырья зависит от упруго-
Свойства сырья и продуктов его переработки
21
пластических свойств частиц продукта, их строения, твердости и прочности, на-
личия дефектов для концентрации напряжения энергии и т. д. Процессы дозиро-
вания и смешивания сыпучих продуктов зависят от сыпучести, плотности, объем-
ной массы, коэффициентов трения, адгезионных и других физико-механических
свойств сырья. Особый интерес как объект механического воздействия с целью
разрушения частиц сырья представляют зерновые и бобовые культуры. Я. Н. Ку-
прин [7] рассматривает зерно как резко выраженное анизотропное тело: отдель-
ные части зерна (оболочка, эндосперм, зародыш), имея различную структуру,
различные физические и химические характеристики, обладают различными ме-
ханическими свойствами.
Так, при незначительной толщине разных по структуре оболочек (табл. 2.1) за
счет наличия в них продольных и поперечных клеток, обилие капилляров, преобла-
дание в химическом составе оболочек клетчатки, подверженной одревеснению,
приводят к тому, что сопротивление разрывным усилиям у оболочки очень велико.
2.1. Толщина оболочек зерна и алейронового слоя
Сорт культуры и район произрастания	Стекло- видность в %	Толщина оболочек зерна в микронах			
		ПЛОДОВОЙ	семенной	алейроно- вого слоя	общая
Пшеница Диамант, Новосибирская область	52	25,00	4,30	32,25	62,35
Альбидум 3700. Красноярский край	13	19,99	4.30	36,10	60,40 64,33
Лютесценс 62, Омская область	68	26,23	4,76	33,37	
Гордеиформе 10, Воронежская область	97	22,05	4,76	37,31	64,12
Мильтурум, Красноярский край	21	29,80	5.16	38,70	73,66
Саррубра, Саратовская область	88	21,50	4,40	39,34	68,27
Рожь Вятка, Московская область Харьковская, Харьковская область	40 38	19,56 19,09	6,37 	7.52		40,85 	41,45		65,78 68.06
По данным В. Я. Гиршсона, у твердой пшеницы Дурум разрушающие уси-
лия для оболочки при влажности 18% достигают удельной величины 316 кг/см2,
приближаясь, таким образом, к аналогичным величинам для некоторых сортов
дерева, где разрывное усилие, например для липы, составляет около 300 кг/см".
Благодаря различному, не совпадающему в геометрическом отношении
строению отдельных оболочек и их взаиморасположению, разрывное усилие для
оболочки пшеницы меняется более чем в 1,5 раза при изменении направления
усилия - по длине или по ширине зерна, что имеет значение для производствен-
ных условий работы. У ржи (Новозыбковской) при той же влажности 18% раз-
рывное усилие для оболочки также значительно, но меньше, чем у пшеницы
(не превышая 225 кг/см2) при большей, однако, вязкости эндосперма.
В зависимости от культуры зерна, его сорта, влажности и направления раз-
рывающих усилий (по направлению большой или малой оси) цифры колеблются
в очень широких пределах - у различных сортов от 94 до 315 кг/см2.
Другая же часть зерна (эндосперм) имеет мелкозернистое строение и состоит
из зернышек крахмала, вкрапленных в массу белковой ткани, заполняющей
22
Глава 2
крупные клетки каркаса, клетчатка тонких стенок которого содержит очень мало
инкрустирующих веществ.
Разрушающее усилие для эндосперма значительно меньше, чем для оболоч-
ки. Так, В. Я. Гиршсон определил, что у твердого эндосперма (пшеница твердая
влажностью 14%) разрушающие усилия сжатия составляли максимум 63,5 кг/см2,
минимум - 53,0 кг/см2 и среднее - 58,0 кг/см2. Разрушающие усилия растяжения
были, соответственно: 30,1, 22,0 и 22,7 кг/см2. Разрушающие усилия скалывания:
15,4, 10,8 и 12,9 кг/см2. Разрушающие усилия срезания: 12,0, 5,5 и 8,5 кг/см2.
Для стекловидного эндосперма (пшеница Украинка влажностью 14%), разру-
шающие усилия сжатия: максимум - 57,5 кг/см2, минимум - 40,0 кг/см2 и среднее -
46,0 кг/см2. Разрушающие усилия растяжения, соответственно: 20,4, 13,3 и 17,0 кг/см2.
Разрушающие усилия скалывания: 12,2, 7,2 и 10,2 кг/см2. Разрушающие усилия
срезания: 11,0, 1,7 и 7,6 кг/см2.
Для мучнистого эндосперма (пшеница белозерная влажностью 13,5%) раз-
рушающие усилия сжатия: максимум - 26,0 кг/см2, минимум - 11,7 кг/см“ и сред-
нее - 14,1 кг/см2. Разрушающие усилия растяжения, соответственно: 13,6, 10,0 и
13,0 кг/см2. Разрушающие усилия скалывания: 10.4, 4,2 и 6,2 кг/см2. Разрушаю-
щие усилия срезания: 6,0, 1,6 и 3,9 кг/см2.
По результатам исследований В. Я. Гиршсон делает выводы, что наибольшее
сопротивление эндосперм всех видов пшеницы оказывает усилиям сжатия, затем это
сопротивление ослабевает при деформациях растяжения, скалывания и резания.
Таким образом, мы имеем резкий перепад в прочности двух рядом располо-
женных частей зерна, причем наименее стойкими оказываются, естественно, сор-
та мягкой мучнистой пшеницы.
Совершенно иначе ведет себя в смысле прочности зародыш, своеобразное
строение которого при наличии значительного содержания жира, доходящего
до 12-14% по отношению к массе этой части зерна, делает преобладающим меха-
ническим свойством пластичность, ухудшающую условия разрушения. Это особен-
но заметно на размольных системах с незначительной относительной скоростью
вальцов и сравнительно небольшими скалывающими усилиями при преобладании
значительных усилий сжатия.
Прочность комплексной конструкции зависит, как известно, не только от
прочности отдельных частей, но и их взаиморасположения, конфигурации и взаи-
модействия. Другими словами, речь идет о прочности «сооружения» в целом.
Таким образом, зерно можно рассматривать как «комплексную конструк-
цию». Строение зерен различных культур очень разнообразно. Каждая составная
часть зерна состоит из многоклеточных тканей, выполняющих различные функ-
ции, а поэтому отличающихся друг от друга.
Зерно пшеницы, ржи, ячменя, риса, овса представляет собой односемянную
зерновку удлиненной формы, она может быть самой разнообразной - овальной,
яйцевидной, бочонкообразной и т. д. Выпуклую сторону зерна называют спинной,
а противоположную ей - брюшной, вдоль которой проходит бороздка различной
глубины в зависимости от культуры и сорта. Верхний конец зерна пшеницы, ржи
и овса покрыт волосками, образующими бородку или хохолок. На нижнем конце
зерна-зародыш. Различные части зерна имеют довольно сложное строение. Чтобы
показать это, рассмотрим продольный разрез зерновки пшеницы (рис 2.1).
Свойства сырья и продуктов его переработки
23
Рис. 2.1. Схема строения зерновки пшеницы:
Об - оболочка, П - плодовая оболочка, ПВэ - верхний
эпидермис (верхняя кожица), ПСс - средний слой (гипо-
дермис, мезокарпий), ППс - поперечные клетки, ПВнэ -
внутренний эпидермис (внутренняя кожица), С - се-
менная оболочка, СВ - верхний слой, СП - гиалиновый
слой, Э — эндосперм, ЭАс- алейроновый слой, Экрт -
крахмалоносное тело, Зар-зародыш, Тр - точка рос-
та, Л - лист, Кол - колеоптиле, Щ - щиток, Стп —
столбчатая паренхима, Кор - первичный корень,
Эпбл - эпибласт, Волх - волоски хохолка
Оболочки служат защитой зародыша и эндосперма от механических повре-
ждений, микроорганизмов и других внешних воздействий, неблагоприятных для
зерна. При повреждении оболочек свойства зародыша и запасных веществ ухуд-
шаются и зачастую теряют свои качества. Это говорит о важности сохранения
целостности оболочек. Зерно имеет два вида оболочек: плодовую (перикарпий,
околоплодник), представляющую наружную часть оболочек, и семенную (перис-
пермий) - внутреннюю.
Плодовые оболочки состоят из четырех слоев клеточных тканей. Верхний
эпидермис представляет собой длинные клетки, расположенные параллельно
длине зерна, на вершине которого они образуют волоски, составляющие хохолок.
Средний слой - мезокарпий, или средняя паренхима, состоит из грубостенных
клеток, расположенных в 2-3 ряда вдоль зерна (иногда этот слой клеток отсутст-
вует). Поперечные клетки, удлиненные, толстостенные, образуют так называе-
мый хлорофиллоносный слой. Внутренний эпидермис (кожица) состоит из труб-
чатых клеток вдоль зерна.
Плодовая оболочка имеет большую прочность, так как состоит преимущест-
венно из механических тканей. По степени развитости плодовой оболочки зерна
различные культуры очень отличаются друг от друга. Так, у пшеницы она состав-
ляет до 5,5% общей массы зерна, у арахиса - 20-40, у подсолнечника - 35-46, а у
сафлора - даже 40- 60%.
Семенные оболочки состоят из двух слоев. Верхний слой представляет со-
бой два ряда клеток, расположенных под более или менее острым углом к выше-
лежащим клеткам плодовых оболочек и почти перпендикулярно между собой.
Верхний ряд состоит из нежных бесцветных клеток, нижний - из толстостенных
клеток с пигментом.
Гиалиновый слой - это тонкие бесцветные клетки в виде пленки. В жизни
зерна он имеет большое значение, так как не пропускает воду в эндосперм. Се-
менная оболочка зерна пшеницы составляет до 4,1% общей массы зерна.
24
Глава 2
Эндосперм состоит из алейронового слоя и мучного тела. Алейроновый
слой расположен под оболочками и представляет собой ряд прямоугольных, тол-
стостенных, весьма прочных клеток. Под зародышем алейронового слоя клеток
нет (он составляет до 8% общей массы зерна). Мучное тело представляет крах-
малоносную паренхиму из клеток, заполненных крахмальными зернами разной
величины и формы. Эндосперм занимает основную массу зерновки (до 85%).
При размоле зерна эндосперм превращается в муку.
Зародыш состоит из почки, включающей точку роста, лист и щиток. Заро-
дыш со щитком составляет до 4% общей массы зерна. Он расположен на нижнем
конце зерна со спинной стороны, наиболее нежен и легко уязвим. Представляя
собой целое зачаточное растение со всеми его органами, зародыш не переносит
механических воздействий и теряет свои полноценные функции даже при повре-
ждении оболочек, не говоря уж о составных его элементах.
У зерна твердых пшениц оболочки хрупкие, трудно отделяемые от крахма-
лоносного тела, у мягких оболочки более эластичные. По форме зерно пшеницы
бывает удлиненным, яйцевидным (зерно расширено к зародышу и сужено к бо-
роздке), овальным (самое широкое место зерна в середине) и бочонкообразным.
Наиболее распространены овальная и яйцевидная формы. Бороздка зерна бывает
узкой, средней и широкой, а также мелкой (основание замкнутой части не дохо-
дит до центра зерна), средней (основание проходит по центру зерна) и глубокой
(основание расположено глубже центра зерна). Щечки зерна бывают округлыми
и угловатыми, очертания спинки - от прямой до сильно горбатой.
Зародыш имеет округлую или овальную форму и размещается на зерне вы-
пукло и вдавленно. У зерна твердых пшениц он развит сильнее, чем у мягких.
У зерна стекловидного, хорошо сформировавшегося, крупного оболочка
тоньше, чем у зерна мучнистого и мелкого. У зерна твердых пшениц она не-
сколько толще, чем у мягких; во влажных северных районах оболочки более тол-
стые, чем в восточных и южных районах. Толщина плодовых оболочек пшенич-
ных зерен колеблется от 30 до 60 микрон, семенных - в пределах 4,3-11,3; алей-
ронового слоя - от 29 до 53 и всех оболочек с алейроновым слоем - в пределах от
60 до 130 микрон.
Зерно ржи по строению очень близко к зерну пшеницы. Плодовая оболочка
состоит из одного слоя экзокарпия, клетки которого вытянуты вдоль длинной оси
зерновки. Мезокарпий очень тонок, состоит из одного-двух слоев клеток, удлинен-
ных вдоль зерновки. Поперечные клетки имеют изогнутые края, что характерно
только для ржи; это приводит к образованию межклетников, создает рыхлость
структуры и обусловливает мелкоморщинистый характер поверхности зерна.
По форме различают зерновки широкие длинные, узкие длинные, широкие
короткие и узкие короткие с достаточно глубокой бороздкой. Крахмальные зерна
в клетках эндосперма более крупные, чем у пшеницы.
Зерно ячменя, в отличие от пшеницы и ржи, окружено цветковыми чешуя-
ми, которые прирастают к перикарпию. Цветковые чешуи состоят из нескольких
рядов клеток с толстыми плотными стенками. У голозерного ячменя семена без
пленок. По форме зерно может быть удлиненное, ромбическое, эллиптическое
или округлое, с обеих сторон заострено. Пленчатость зерна ячменя в зависимости
от сортовых особенностей и условий возделывания колеблется от 7 до 17%. Пло-
довые оболочки развиты слабее, чем у пшеницы и ржи. Плодовая оболочка со-
Свойства сырья и продуктов его переработки
25
ставляет до 4%, семенная - до 2,5% и алейроновый слой - до 14% массы зерна.
При механическом воздействии часть зерен теряет цветочные чешуи (происходит
обрушивание).
Зерно овса - пленчатое, но цветочные чешуи не срастаются с зерновкой, а
свободно ее обволакивают (у голозерных овсов пленок нет). Поверхность чешуи
гладкая. Пленчатость зерна колеблется в широких пределах - от 18 до 46%.
В среднем от общей массы зерна цветочные пленки составляют 28,2%, плодовая
и семенная оболочки - 2,8, алейроновый слой - 13,6, зародыш - 3,1 и эндосперм -
около 52%. Под воздействием рабочих органов машин часть зерна обрушивается
(теряет цветочные чешуи).
Зерно риса - пленчатое, удлиненно-овальной формы. Цветочные пленки с
зерном не срастаются. Пленчатость зерна колеблется от 14 до 27%. Плодовая и
семенная оболочки развиты слабо. Зародыш размещен на спинке зерна и занимает
в длину около четверти зерновки, составляя до 3,5% массы зерна, плодовые и
семенные оболочки - до 7%, алейроновый слой - до 14% и эндосперм - до 80%
массы обрушенного зерна. Эндосперм зерновки - плотный, роговидного строе-
ния, .характеризуется наличием внутренней трещиноватости.
Зерио кукурузы - голое, округлой или граненой формы, иногда сверху за-
остренное. Плодовая оболочка состоит из трех слоев, семенная - двухслойная,
алейроновый слой местами двухрядный, над зародышем отсутствует. Наружная
часть эндосперма обычно стекловидная, внутренняя - мучнистая. Эндосперм ку-
курузы характеризуется наличием внутренней трещиноватости. Зародыш развит
сильно, расположен в небольшом углублении на широкой стороне зерна, обра-
щенной к верхушке початка. На зародышевом конце зерна имеется особый вырост
(чехлик). Плодовая оболочка зерна составляет до 6,5%, семенная - до 2, алейро-
новый слой - 8, зародыш - 14, эндосперм - до 75% общей массы зерна. Форма и
строение зерна неодинаковы у шести различных групп кукурузы (рис. 2.2). По-
верхность зерен кукурузы бывает гладкой и морщинистой, матовой и блестящей,
форма верхушки зерна - заостренной, тупоокруглой, выпуклой и вдавленной.
Рис. 2.2. Схема строения зерна различных групп кукурузы (Н. Н. Кулешов и др.):
I - крахмалистая, II - зубовидная, III - кремнистая, IV- лопающаяся, V - восковидная, VI -
сахарная; 1 - перикарпий, 2 - алейроновый слой, 4 - эндосперм, 4 - зародыш-эндосперм; а -
мучнистый, б - роговидный, в - восковидный, г - сахарный
26
Глава 2
Семена зернобобовых культур (горох, соя, фасоль и др.) покрыты прочной
кожистой оболочкой, в сухом виде - хрупкой. Она бывает гладкой, иногда мор-
щинистой. Форма семян - шаровидная, овальная, чечевицеобразная и т. п. Семе-
на бобовых имеют крупный зародыш, покрытый семенной оболочкой. Эта обо-
лочка хорошо развита и составляет у гороха от 6 до 14% массы зерна, у фасоли -
от 12 до 17%.
Семена технических культур отличаются большим разнообразием и специ-
фическими морфологическими особенностями.
Зерно проса плотно окружено цветочными пленками, имеет в основном ок-
руглую или эллиптическую (овальную) форму. Пленчатость проса изменяется в
очень сильной степени. Минимальная величина пленчатости составляет 5%, мак-
симальная - 35%, однако обычные пределы колебания этого показателя более
узки - от 10 до 20%. некоторые сорта проса обладают пленками, легко освобож-
дающими зерновку, другие требуют значительных усилий для этого.
Эндосперм проса по консистенции стекловидный, полустекловидный и муч-
нистый. Измельчение стекловидного эндосперма требует больших усилий, чем
изменение мучнистого.
Плоды гречихи имеют обычно форму трехгранника, реже - четырехгран-
ника, в виде исключения они бывают плоскими, т. е. двухгранными. Плодовые
оболочки, состоящие из нескольких слоев толстостенных клеток, плотно облегают
семя, но не срастаются с ним, что позволяет довольно легко проводить процессы
обрушения. Величина пленчатости колеблется от 20 до 48%.
Зародыш развит довольно сильно, составляя около 15% массы всего семени.
Часть его расположена на поверхности семени, под оболочками, а большая часть,
имеющая S-образную форму - в середине эндосперма.
Семя подсолнечника покрыто плодовой оболочкой (околоплодник, лузга),
которая, как правило, плотно соприкасается с ядром, за исключением острых ре-
бер, где образованы воздухоносные полости. Плодовая оболочка имеет толщину
до 400 микрон. Семенная оболочка и эндосперм представляют собой тонкую пле-
ночку (толщина 30 микрон), покрывающую ядро. Семядоли - главный резервуар
масла и алейроновых зерен. Зародыш состоит из двух мясистых семядолей и за-
ключенной между ними в одном конце геммулы. Форма семянок - сжато-яйце-
видная, слабочетырехгранная, книзу суживающаяся, на концах закругленная. По-
верхность слабо-продольноребристая, голая. По размеру семянок, лузжистости и
масличности сорта подсолнечника разделяют на три группы: масличные - семян-
ки мелкие, лузжистость низкая, ядро заполняет всю полость, масличность высо-
кая, плодовые оболочки составляют 43% массы плода; грызовые - семянки круп-
ные, лузжистость высокая, ядро занимает только часть (2/3 объема околоплодни-
ка) внутренней полости семянки, масличность низкая, плодовая оболочка грубая,
ребристая, составляет 43-52% массы плода; межеумок - по всем показателям за-
нимает промежуточное положение между первыми двумя группами, плодовая
оболочка составляет от 43 до 50% массы плода.
Таким образом, строение зерна различных культур разнообразно и это необ-
ходимо учитывать при разработке оборудования и выбора режимов работы.
Исследования, проведенные С. Д. Хусидом [41], по определению микро-
твердости оболочек и эндосперма зерна показали, что она зависит от структуры,
сырья, района произрастания и так же изменяется в самом зерне.
Свойства сырья и продуктов его переработки
27
♦ 17,0-15,0
& 15,0-13,0
ф 13,0-11,0
Ф 11,0-8,0
V Л.
ф
оф
оф
о
Й8ф ф ф ф ф ф А
Же ф о ф♦ф
Н - числа ~~
микротвердости
’. ФО л
Ф ФФ ОФ
фффф фф
V V ж , VV ФФФФФФ
фффффф9фффффф
ф ф♦ фф ♦ 4 оф ф ф оф g
о ♦ ф Ф ф ф ф ф ф
Фффф<^фффф
4-
.Ффффф^ффф
«•$<>
Ф Ф J Ф Ф
ф О ф Ф О
Пшеница Мелянопус 69
Саратовская обл., влажность 10,7%
Стекловидность 100%
Wcp. арифм. = 13,80 кг/мм2 (продольный срез)
WCp. арн.фм. = 14,50 кг/мм1 (поперечный срез)
Рис. 2.3. Микротвердость зерна пшеницы
Мелянопус 69 Саратовской области (про-
дольный и поперечный разрезы)
Рис. 2.4. Микротвердость зерна пшеницы
Лютесценс 62 Тульской области (продоль-
ный и поперечный разрезы)
о ф ф ф о о

На рис. 2.3 показана «топо-
графия» микротвердости эндос-
перма в продольном и попереч-
ном разрезах зерна пшеницы Ме-
лянопус 69 Саратовской области
со стекловидностью 100% и
влажностью 10,7%, а на рис. 2.4 -
пшеницы Лютесценс 62 Тульской
области со стекловидностью 25%
и влажностью 11,0%. Микротвер-
дость в отдельных зонах, напри-
мер, у пшеницы Мелянопус 69,
колеблется от 5 до 17 кг/мм“,
среднее арифметическое значение
микротвердости эндосперма зер-
на в продольном разрезе оказа-
лось равным 13,8 кг/мм2, а в по-
перечном разрезе - 14,5 кг/мм2.
Следовательно, расхождения
между средней величиной мик-
ротвердости в продольном и по-
перечном разрезах составляют
0,7 кг/мм2.
Микротвердость эндосперма
пшеницы Мелянопус 69, распо-
ложенного ближе к клеткам
алейронового слоя и бороздки, в
продольном и поперечном разре-
зах меньше, чем в центральной
зоне. Микротвердость эндоспер-
ма в центральных слоях зерна
повышается, особенно у бородки.
Микротвердость эндосперма у
петли (см. поперечный разрез)
резко падает (5,1 кг/мм2).
Совсем иную картину мы на-
блюдаем при анализе микротвер-
дости эндосперма зерна пшеницы
Лютесценс 62 (рис. 2.4).
В первом случае 70-75% по-
верхности зерен пшеницы Меля-
нопус имели микротвердость
13-17 кг/мм", а во втором случае
свыше 90% поверхности микротвердость зерен пшеницы Лютесценс составляла
4—7 кг/мм2. Средняя арифметическая величина микротвердости - соответственно
13,8-14,5 кг/мм2 и 5,70-5,65 кг/мм2, т. е. микротвердость эндосперма зерен пше-
ницы Мелянопус 69 в 2 с лишним раза больше, чем у пшеницы Лютесценс 62.
28
Глава 2
В таблице 2.2 приведены данные исследований С. Д. Хусида [41] микро-
твердость основных частей зерна в зависимости от структуры, сорта и района
произрастания. Испытания проводили при естественной влажности зерна.
Представленные данные показывают:
•	Микротвердость оболочек зерна твердой пшеницы с влажностью 9-11%
примерно в 2 раза меньше микротвердости эндосперма.
•	Микротвердость оболочек зерна мягкой пшеницы, как правило, близка к
микротвердости эндосперма.
•	Микротвердость эндосперма твердой пшеницы выше, чем у стекловидных
зерен мягкой, а у мучнистых зерен - ниже, чем у стекловидных зерен мягкой
пшеницы.
2.2. Микротвердость оболочек и эндосперма зерна в зависимости
от структуры, сорта и района произрастания
Наименование сорта и района произрастания	Стекло- видность	Объем- ная мае-	Масса 1000 зерен	Влаж- ность	Микротвердость в Н/мм	
	в %	са в г/л	В г	в %	оболочек	эндосперма
Мелянопус 69, Саратовская область	100	774	29,5	9,5	6,25	156,5
Мелянопус 37, Днепропетровская область	91	787	34,8	10,7	7,2	134,5
Лютесценс 1729, Красноярский край	75	779	34,1	10,5	5,3	72,5 40,2
Лютесценс 62, Тульская область	25	769	34,5	11,3	6,10	43.5
Лютесценс 62, Костромская область	48	802	30,2	11,9	6,15 6,65	81,7 39,5
Лютесценс 62, Курская область	15	751	25,0	10,0	6,75	71,5
Новоукраинка 83, Ставропольский край	91,5	706	36,9	11,4	7,65	94,5
Мильтурум 321, Алтайский край	60	777	21,0	11,8	5,75	112 51
Тулун 70, Тверская область	39,7	770	26,6	11,4	6,90 5,40	84,7 64,5
Примечание. Показатели твердости, указанные в числителе, относятся к зернам стекловид-
ной консистенции, а в знаменателе - к зернам мучнистой консистенции.
Исследования С. Д. Хусида показали (рис. 2.5), что микротвердость основ-
ных частей зерна зависит от влажности.
Отмечается последовательное уменьшение микротвердости оболочек и эн-
досперма с возрастанием влажности независимо от стекловидности, сорта и района
произрастания зерна. Наибольшее уменьшение микротвердости эндосперма на-
блюдается у зерен твердой и высокостекловидной мягкой пшеницы. Кроме того,
при высокой влажности (17-20%) микротвердость оболочек становится почти
одинаковой независимо от стекловидности, сорта и района произрастания.
Анализ данных (рис. 2.5, а) расхода энергии на единицу вновь образованной
поверхности показывает, что при влажности зерен Мелянопус 69, равной 9,5%
расход энергии был равен 0,230 Вт-с/см2, при микротвердости оболочек 6,25 и
эндосперма - 15,25 кг/мм2.
Свойства сырья и продуктов его переработки
29
a S'
* “ . 600
-У 500
100
8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0 21.0
^400
CQ
^300
:з
§200
9,0-------
8,0-------
7,0-------
6,0 ----
5,0 ----
4,0 ----
3,0 ----
2,0
1,0	________________________________________
8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0
а §

о

Е


б
в
Влажность в %
Рис. 2.5. Механические свойства зерна пшеницы и его основных частей
в зависимости от влажности:
а, б, в. I - Мелянопус 69 Саратовской области, стекловидность 96%; II - Гордеиформе 27
Краснодарского края, стекловидность 96%; III - Одесская Харьковской области, стекловид-
ность 91 %; IV - Гостианум 237 Молдавии, стекловидность 81%; V - Лютесценс 729 Краснояр-
ского края, стекловидность 75%; VI - Мильтурум 553 Алтайского края, стекловидность 60%;
VII - Лютесценс 62 Курской области, стекловидность 14,7%; б - каждая точка кривых является
средним арифметическим 20-30 измерений; в - каждая точка является средним арифметиче-
ским 15-20 измерений
У пшеницы Лютесценс 62 при влажности 10% эти показатели были, соответст-
венно, 0,118 Вт-с/см2, 6,75 и 7 кг/мм2, т. е. пшеница Мелянопус 69 (со стекловидно-
стью 100%) имела наиболее высокие прочность и микротвердость, а пшеница Лю-
тесценс 62 (со стекловидностью 14,7%) - наименьшую прочность и микротвер-
дость. Эти показатели получены при естественной влажности зерна (9,5-10%).
С повышением влажности зерна пшеницы Мелянопус 69 и Лютесценс 62
показатель прочности, определяемый величиной расхода энергии на единицу
вновь образованной поверхности, возрастает.
В результате исследований механических свойств зерна при сдвиге
И. А. Наумов установил, что между разрушающими усилиями и влажностью зер-
30
Глава 2
на существует линейная зависимость. С увеличением влажности зерна разру-
шающие усилия снижаются. Средние разрушающие усилия (кг/см2) при влажно-
сти 10,2-10,5% изменяются: для пшениц восточных районов - от 37,5 до 43,5;
для пшениц центральных районов - от 35,2 до 41,9; для твердых пшениц восточ-
ных районов - от 43,2 до 44,3; при влажности 16,8-17,4% - соответственно: от
29,5 до 32,2; от 28,5 до 30,3 и от 31,5 до 36,0.
Таким образом, при одной и той же влажности зерна наибольшие усилия за-
трачиваются на разрушение зерна твердых пшениц и наименьшие - мягких пше-
ниц центральных районов. Пшеницы восточных районов занимают среднее по-
ложение между ними.
Следовательно, при одной и той же влажности зерна наибольшей прочно-
стью при сдвиге отличаются твердые пшеницы, за ними следуют пшеницы вос-
точных районов и затем - наименее прочные пшеницы центральных районов.
Относительная величина врезания рифли в зерно (в мм), при которой про-
исходит разрушение зерна при его влажности 10,2-10,5% изменяется: для пшениц
восточных районов - от 0,100 до 0,111; для пшениц центральных районов - от 0,09
до 0,10; для твердых пшениц восточных районов - от 0,07 до 0,09; при влажности
16,8-17,3% - соответственно: от 0,144 до 0,159; от 0,140 до 0,145 и от 0,119 до 0,127.
При одной и той же влажности относительная величина врезания рифли в
зерно для твердых пшениц меньше, чем для мягких, а для пшениц восточных
районов больше, чем для пшениц центральных районов.
,г	д. А/
1ак как относительная величина врезания рифли — до момента разрушения
в известной степени характеризует хрупкость зерна (хрупкие материалы, как из-
вестно, разрушаются при незначительных остаточных деформациях, а пластич-
ные - наоборот), то, следовательно, можно сказать, что при влажности около
10% твердые пшеницы более хрупки, чем мягкие, и пшеницы центральных рай-
онов более хрупки, чем пшеницы восточных районов. С повышением влажности
до 16,8-17,4% хрупкость зерна снижается (соответственно увеличиваются его
пластические свойства), причем в большей степени для пшениц восточных рай-
онов и в меньш^ - для твердых пшениц.
2.3.	Физико-механические свойства зернопродуктов
Большое значение для выбора технологического процесса и конструкции машин
имеют физико-механические свойства перерабатываемого сырья. Эти свойства
не бывают строго постоянными и имеют большой диапазон изменчивости в зави-
симости от многих причин. Подавляющее количество сырья и продуктов его пе-
реработки являются сыпучими продуктами.
Сыпучие материалы по структуре не могут быть отнесены ни к твердым
телам, ни к жидким [43]. Однако способностью сыпучих сред принимать форму
сосуда и возможность движения потоком делают их похожими на жидкость.
Вместе с тем каждая отдельная частица обладает свойствами твердого тела.
Сыпучие продукты в зависимости от диаметра d частиц можно классифициро-
вать по группам: пылевидные (d < 0,05 мм); порошкообразные (0,5 мм < d < 2 мм);
крупнозернистые (2 мм < d < 10 мм); кусковые (d >10 мм).
Свойства сырья и продуктов его переработки
31
Изучение физико-механических свойств зерновых культур показало, что наи-
большее влияние на эти свойства оказывают форма зерновки, поверхность, выпол-
ненность, аэродинамические свойства, влажность, стекловидность и т. д. [34].
Форма и состояние поверхности зерна бывают самыми разнообразными,
и, как правило, они характерны для культуры, вида и сорта. Но даже в пределах
одного вида, сорта форма и поверхность зерновки могут сильно различаться в
зависимости от условий развития и других факторов. Есть много классификаций
зерна по его форме, но в основном используют пять общих типов, характери-
зующих геометрическую форму зерновки (рис. 2.6): шаровидная - когда длина,
ширина и толщина зерновки практически равны или отличаются очень незначи-
тельно (горох, просо, сорго и т. д.); чечевицеобразная - когда ширина равна дли-
не при значительно меньшей толщине (чечевица); эллиптическая - когда толщи-
на равна ширине при значительно большей длине (соя и другие семена бобовых
растений); удлиненная - когда все три размера отличны друг от друга (пшеница,
рожь, ячмень, кукуруза и т. д.); треугольная - когда все три размера равны или
отличны друг от друга, но расположение плоскостей должно быть треугольным
(гречиха). Несмотря на то, что зерновки некоторых культур не имеют правиль-
ной геометрической формы, перечисленные группы форм охватывают большую
часть полевых культур.
Рис. 2.6. Типы семян по форме
(Н. Н. Ульрих):
I - шаровидные, II- чечевицеобразные, III-
эллиптические, IV-удлиненные: V- тре-
угольные; а - толщина семян (наименьший
размер), в - ширина, I - длина
Поверхность зерна бывает так же самого разнообразного характера. Она
может быть гладкой и глянцевидной, ребристой и шероховатой, бугорчатой и
32
Глава 2
морщинистой и т. д. Это свойство оказывает большое влияние на транспортиров-
ку зерна, очистку, сортирование и на механическое воздействие рабочих органов
машин на зерно. Поверхность зерновки изменяется под воздействием внешних
условий. Например, зерновка становится щуплой в результате сильного уменьше-
ния притока веществ к ней в период формирования и налива. Попадая под замо-
розки, зерновка несколько изменяет форму и поверхность.
Размер, или крупность зерна. В еще большей степени, чем форма, изменя-
ется крупность зерна. Размер зерновки различных культур очень разнообразен,
колебания его усугубляются под воздействием индивидуальных особенностей
каждого отдельного растения и внешних воздействий (табл. 2.4). Размер зернов-
ки определяют линейными измерениями (длина, ширина, толщина). Термин
«крупность» относится только к размерным понятиям, которые не следует ото-
ждествлять с понятием «веса» (массы), хотя они и тесно увязаны одно с другим.
Крупное и мелкое зерно - это категории размерных показателей, а тяжелое и лег-
кое - показатели их весовых отношений.
Наиболее устойчивый размерный признак - длина зерновки, а ширина и
толщина легко изменяются под воздействием внешней среды. Под влиянием
влажности линейные размеры зерновки изменяются неодинаково.
При повышении влажности сильно увеличивается ширина (на 10,8%), тол-
щина (на 6,2%). Наиболее устойчива длина (на 5,2%). Особенно много влаги по-
глощает зародыш, он очень заметно увеличивается в объеме.
Масса 1000 зерен заметно изменяется не только по культурам, но и в преде-
лах определенных хозяйственно-ботанических групп, что зависит от сортового
разнообразия и почвенно-климатических, агротехнических условий возделыва-
ния данной культуры. Масса 1000 зерен - один из наиболее стабильных показа-
телей в пределах сорта.
Выравненность зерна - это степень однородности отдельных зерен, состав-
ляющих зерновую массу по типу или иному показателю (крупность, влажность,
цвет и т. д.).
При переработке выравненного зерна улучшается качество технологическо-
го процесса и зерновой массы.
Выравненность зерна выражается весом наибольшего остатка на сите или
наибольшим суммарным весом остатков на двух смежных ситах с отверстиями
определенного размера (последний метод - стандартный, поэтому и употребляет-
ся наиболее часто). Партия зерна считается выравненной по размерам в том слу-
чае, если основная масса (не менее 75-80%) остается на двух смежных ситах.
Поданным А. Н. Семенова, наибольшая выравненность зерна достигается по
толщине и ширине (от культуры и сорта она колеблется от 75 до 99%), значи-
тельно ниже выравненность может быть по длине (от 19 до 80%), то есть откло-
нения по длине от среднего размера зерна внутри каждой культуры довольно
значительны, по ширине они меньше, а по толщине эти отклонения очень неве-
лики (табл. 2.3).
Выравненность имеет двойное назначение - показатель, характеризующий
исходную зерновую массу как объект обработки или показатель, характеризую-
щий качество технологического процесса, позволяющий оценить состояние зер-
новой массы после обработки.
Свойства сырья и продуктов его переработки
33
2.3. Степень выравненности зерна различных культур
по размерам, %, допускаемое отклонение - 0,5 мм (А. Н. Семенов)
Культура	Длина	Ширина	Толщина
Пшеница озимая	56-80	75-98	87-98
Пшеница яровая	57-72	87-97	88-99
Рожь	46-57	95-98	89-98
Ячмень	38 <>5	86-97	82-98
Овес	19-24	86-91	82-97
Выравненность зерна в исходном материале облегчает выбор оптимальных
технологических регулировок и режима работы, что обеспечивает более качест-
венный процесс и получение конечного продукта с высокими показателями.
Таким образом, зерна одной культуры значительно отличаются по размерам
частиц. Еще большее отличие в размерах частиц наблюдается в измельченном
продукте. Для характеристики сыпучих продуктов по крупности используют по-
нятие гранулометрического состава продукта и методики его определения.
Требования к крупности готового продукта (мука, комбикорма и т. д.) ука-
заны в нормативно-технической документации. Чаще всего они ограничивают
наличие крупных частиц в готовом продукте. Для сравнения продуктов по круп-
ности чаще всего определяют средневзвешенный размер частиц того или иного
состава сыпучего продукта.
Для определения средневзвешенного размера частиц до и после измельчения
среднюю пробу продукта просеивают в рассевке-анализаторе через набор сит с
отверстиями разных размеров, взвешивают сходовые фракции и находят число-
вое значение размеров частиц по следующей формуле:
где d, - средний размер частиц i-й сходовой фракции продукта. Этот размер определяет-
ся как полусумма размеров отверстий сита, с которого получен сход продукта, и бли-
жайшего сита, через которое прошел этот продукт; X; - масса i-й сходовой фракции
продукта.
Рассматривая используемые в комбикормовой и других отраслях промышлен-
ности способы определения гранулометрического состава сыпучих продуктов, не-
обходимо остановиться на методике, разработанной А. Р. Демидовым и С. Е. Чир-
ковым. Она позволяет определить средний размер частиц продукта, его общий
коэффициент тонкости, коэффициент тонкости частиц мелкой и крупной фракций
(имеющих размер частиц, соответственно меньше и больше, среднего размера),
общий коэффициент выравненности сыпучего продукта - т. е. по данной методи-
ке возможно получить достаточно полную информацию по гранулометрическому
составу сыпучего продукта и оценить ее числовыми значениями.
Определение гранулометрического состава сыпучего продукта производят
следующим образом.
Из исходного образца отбирают три навески (методом деления) по 0,1 кг каж-
дая и рассортировывают их при помощи рассевка-анализатора в течение 8-10 мин
2—3445
34
Глава 2
на трех колонках лабораторных сит. Каждая колонка состоит из 6-12 лаборатор-
ных сит с размерами отверстий, позволяющими оценить продукт во всем диапа-
зоне крупности его частиц. Возможно применение сит с продолговатыми, круг-
лыми и квадратными отверстиями. Оставшийся на ситах продукт (сход) взвеши-
вают на технических весах и проверяют результаты ситовой классификации для
каждой колонки, суммируя все остатки. Если расхождение с первоначальной
массой навески (0,1 кг) превышает 2%, то опыт необходимо повторить, так как
такое отклонение возможно лишь при грубой ошибке во взвешивании. При рас-
хождении в пределах менее 2% недостающую часть продукта восстанавливают
за счет увеличения массы сходовой фракции, получаемой в большем количестве.
По данным результата рассева трех колонок сит находят среднеарифметиче-
ское значение количества остатков продукта для сит с одинаковым размером от-
верстий.
Размер частиц полученных i-x фракций сыпучего продукта определяют по
формуле:
, Лщ, + ^СХ
=----------,
'	2
где dnp - размер отверстий сита, через которое прошли частицы продукта, мм; dc< - раз-
мер отверстий сита, с которого получен остаток (сход) данной фракции продукта, мм.
По полученным и обработанным данным строят кумулятивную (накопи-
а	б
Рис. 2.7. Кумулятивная кривая гранулометрического продукта
По оси абсцисс откладывают размер частиц фракции, по оси ординат - со-
держание фракции, имеющий этот размер.
Через точку на оси ординат, соответствующую 50%, проводят горизонталь-
ную прямую. Из точки пересечения этой прямой (А) с кумулятивной кривой
опускают перпендикуляр на ось абсцисс и определяют средний размер частиц
продукта (dcx= х50).
Свойства сырья и продуктов его переработки
35
Общий коэффициент тонкости измельчения частиц определяют из отно-
шения площадей (рис. 2.7, а).
к, = ±.
S,
где S, - площадь, заключенная кумулятивной кривой и осью абсцисс; S? - площадь, заклю-
ченная осями координат в пределах кривой.
Коэффициенты тонкости измельчения К2 и К:, мелкой и крупной фракций
(рис. 2.7, б) находят по формулам:
к _ s3	s5
S.	S6
где 53 - площадь, заключенная кумулятивной кривой от 0 до точки А и осью абсцисс;
S4 - площадь, заключенная осями координат в пределах кривой от 0 до точки A; S-. - площадь,
заключенная кумулятивной кривой от точки А до конца кривой и горизонтальной прямой,
проведенной через точку A; S6 - площадь, заключенная прямыми, параллельными осям коор-
динат, проведенными через точку А в пределах кривой от данной точки до ее конца.
Указанные площади измеряются с помощью планиметра на графиках (см.
рис. 2.7).
Коэффициент выравненное™ частиц определяют из отношения коэффици-
ентов тонкости крупной и мелкой фракций:
а„ = —
в К2
Эта методика нашла широкое применение при проведении научных иссле-
дований и при оценке эффективности работы дробилок. Основная трудность в
использовании ее заключается в построении кумулятивной кривой и определе-
нии площадей для расчета коэффициентов.
Анализ получаемых значений коэффициентов показывает, что если в про-
дукте много тонкоизмельченных частиц, то S\-^>S2, т. е. >1. Если тонкоиз-
мельченных и крупных частиц в продукте мало то К2—+0, а К2—> 1. В этом случае
крупность основной массы частиц будет близка к х50, а ав—>оо, т. е. чем выше
значение ав, тем более выравненным является сыпучий продукт.
Была проведена работа по выбору и обоснованию математической модели
методики, разработке программы для расчета всех показателей гранулометриче-
ского состава продукта на ЭВМ и ее проверке [9].
Исследования показали, что наименьшее расхождение имеет математиче-
ская зависимость в виде:
у = b0 + Ь,х + Ь4х2,
где Ь[ - коэффициенты.
На основании данной математической зависимости была разработана про-
грамма «Выравненность» для определения гранулометрического состава сыпу-
чих продуктов.
При использовании этой программы в ЭВМ вводят размеры отверстий лабо-
раторных сит и результаты взвешивания сходовых фракций продукта. Можно
также ввести информацию об исполнителе (Ф., И., О., должность), времени про-
ведения анализов, номере рецепта или данные о составе исходного сырья и т. д.
36
Глава 2
В распечатке получаем: вводимые данные для контроля, коэффициенты
уравнения, средний размер частиц, общий коэффициент тонкости продукта К],
коэффициенты тонкости мелкой К2 и крупной К< фракций, коэффициент вырав-
ненности ав и, если имеется необходимость, график коммулятивной кривой гра-
нулометрического состава продукта.
Плотность (табл. 2.4) можно рассматривать как комплексную характери-
стику, суммарно отражающую такие показатели физико-химических свойств
зерна, как структура, химический состав, масса 1000 зерен, стекловидность и т. п.
Величина обратная плотности есть удельный объем. Плотность зерна коррелирует
с другими показателями [21]; для пшеницы установлено, что взаимосвязь является
удовлетворительной со стекловидностью (0,553 < г < 0,696), с содержанием
крахмала (0,500 < г < 0,630), содержанием белка (0,700 < г < 0,800). Технологиче-
ские свойства зерна с повышением плотности улучшаются.
2.4. Физические свойства зерновых культур и основных примесей
Культура	Размеры, мм			Плотность, 103 кг/м3	Масса 1000 зерен,г
	длина	ширина	толщина		
Зерновые культу			оы		
Пшеница	4,8-8,0	1,6-4,0	1,5-3,3	1,2-1.5	20-40
эожь	5,0-10,0	1,4-3,6	1,2-3,5	1,2-1,5	13-32
Овес	8,0-18,6	1,4-4,0	1,0-4,0	1,2-1,4	20-42
Ячмень	7,0-14,6	2,0-5,0	1,2-4,5	1,2-1,4	31-51
Рис	5,0-7,0	2,5-2,8	2,0-2,5	1,19-1,26	19
речиха	4,2-6,2	2,8-3,7	2,4-3,4	0,85-1,25	21
Кукуруза	5,5-13,5	5,0-11,5	2,5-8,0	1,35	286
Горох	4,0--«,«	4,0-9,0	3,0-9.0	1,4	135
Просо	1,8-3,2	1,5-2,0	1,5-1,7	1,1-1,2	7
Примеси					
Овсюг	8,0-20,0	1,8-3,0	1,3-3,0	0,9-1,1	15,0-25,0
Татарская гречиха	4,0-5,6	2,2-3,6	2,2-3,6	1,0-1,3	2,0-6,0
Куколь	2,8-4,4	2,0-3,8	1.6-3,0	1,1-1,3	7,0-10,0
Спорынья	2,0-8,5	1,0-3,0	0,8-1,8	0,9-1,1	2,0-2,2
Дикая редька	3,0-8,1	2,0-5,8	1,7-5,0	0,9-1,0	8,0-10,0
Гречиха вьюнковая	2.0--3,<>	1,6-2,8	1.6-2.6	1,0-1,3	2.0-6.0
Полевой вьюнок	2,4-4.3	1,4-3,4	1,1-2,8	0,97	10,0-11,0
Костер ржаной	7,0-10.0	1,8-2,0	1,5-1,8	0,3-0,4	6,0-8,0
Головки осота	2,5-3,5	0.8-1.5	0,4-0,9	0,74	0,37
Куриное просо	2,4—5,0	1,2-2,6	0,7-2.0	0,8-1,3	1,5-2,0
Рисовое просо	3,0-3,5	2,0-2,5	1,2-2,0	1,2-1,3	2,0-4,0
Курмак	4,0-5,0	1,7-3,5	1,2-2,8	0,8-1,2	6,0-7,0
Курай	5,5-8,5	1,7-2,5	1,6-4,5	0,9-1,1	2,0-2,5
Объемная масса сырья и продуктов его переработки (табл. 2.5) зависит от
многих факторов: плотности, крупности, формы и размеров частиц в смеси и т. д.
Вместимость емкостей, транспортных средств, расчеты технологического и
транспортного оборудования чаще всего приводится с использованием значений
объемных масс продуктов.
Свойства сырья и продуктов его переработки
37
2.5.	Угол естественного откоса и объемная масса сырья
и продуктов его переработки
Вид сырья	Угол естественного откоса, град	Объемная масса, кг/м3
Зерновые и зернобобовые культуры
Овес	31-54	400-560
Ячмень	28-45	550-750
Просо	20-27	630-820
Кукуруза	30-40	700-820
Пшеница	23-38	650-760
Рожь	27-38	650-810
Вика	28-33	700-880
Чечевица	25-32	760-850
Горох	24—31	600-800
Бобы	29-35	700-800
Сорго	24—25	510-640
Соя	25-32	470-600
Г речиха	27-48	550-690
Рис	27-48	480-550
Мука
Пшеничная	41-45	450-630
Овсяная	50-60	300-460
Ячменная	45-55	390-420
Просяная	40-45	400-490
Рисовая	50-60	400-490
Гороховая	45-50	400-670
Кукурузная	45-50	560-670
Отруби
Пшеничные	40-45	220-330
Ржаные	40-44	310-400
Измельченные зерновые компоненты комбикормов
Овес	48-53	300-360
Ячмень	42-43	460-650
Кукуруза	44-47	570-640
Просо	39-42	560-610
Пшеница	43-47	570-670
Горох	40-42	660-730
Зерновая смесь	40-45	450-610
Лузга: ячменная	80-90	210-300
овсяная	80-90	130-230
Кормовые продукты пищевых производств
Жмых: подсолнечный	40-45	650-750
льняной	40-45	650-750
хлопковый	45-50	400-500 160-260
Барда хлебная сухая	50-60	
Кукурузные корма сухие	42-45	280-320
38
Глава 2
Продолжение таблицы 2.5
Вид сырья	Угол естествеииого откоса, град	Объемная масса, кг/м3
Пивная дробина	50-55	250
Солодовые ростки	50-60	250-300
Жом свекловичный сухой	50-60	220-320
Шрот:		
соевый	47-50	470-610
подсолнечный	48-51	480-630
арахисовый	44-47	450-600
льняной	45-52	450-640
хлопковый	40-44	360-400
Мука:		
мясокостная	44-51	500-650
рыбная	41-56	450-620
китовая	50-60	520-650
Дрожжи кормовые сухие	43-50	430-570
Сухое обезжиренное молоко	40-45	360-570
Карбамидный концентрат	39-41	560-600
Меласса	-	1240-1440
Жир животного происхождения	-	920-960
Сырье минерального происхождения
Мел	40-50	980-1400
Соль поваренная	39-50	1250-1520
Мука костная	40-45	1000-1060
Фосфат обесфторенный	42-45	1620-1800
Ракушка молотая	30-32	1400-1450
Известняковая мука	24-30	1100-1620
Карбамид	30-40	700-720
Травяная мука
Витаминная	65-75	180-200
Хвойная	46-50	250-260
Г ранулированная	30-34	600-700
Комбикорма
Немелассированные рассыпные	42-44	410-560
БВД	40-41	500-530
Гранулированные	39-42	600-660
Крупка из гранул	39-42	520-630
Так, например, зерновая масса при размещении в складах или силосах не обра-
зует плотной массы; между ее твердыми компонентами остаются свободные про-
межутки, заполненные воздухом. Часть объема зерновой массы, занятая зерном и
другими твердыми частицами (примеси, семена других культурных растений и пр.),
характеризует плотность укладки зерна. Остальную часть объема зерновой массы,
заполненную воздухом, называют скважистостью. Плотность укладки зерна и
скважистость выражают в процентах от общего объема зерновой массы.
Наличие скважин и воздуха в зерновой массе обусловливает практическое
значение скважистости. Перемещение воздуха по скважинам способствует пере-
даче тепла путем конвекции, перемещению влаги через зерновую массу в виде
пара. Влажность и температура зерновой массы во время хранения изменяются.
Свойства сырья и продуктов его переработки
39
Характер физиологических и микробиологических процессов в зерновой
массе зависит от количества и состава воздуха в межзерновых пространствах.
Благодаря скважинам возможны сушка, активное вентилирование и газация зерна.
Сыпучесть сырья и продуктов его переработки характеризует способность
к их перемещению по какой-либо поверхности, расположенной под некоторым
углом к горизонту.
Сыпучесть продуктов влияет на подбор и эксплуатацию конвейеров, норий,
на загрузку продуктов в бункеры, силосы, на наклон самотечных трубопроводов
для выпуска из них этих продуктов. Сыпучесть этих продуктов определяет ми-
нимальный угол наклона днищ бункеров и силосов на элеваторах, мукомольных,
крупяных, комбикормовых заводах, ее учитывают при расчетах зернохранилищ
на прочность и т. д.
Сыпучесть продуктов характеризуется углом естественного откоса, т. е. уг-
лом между плоскостью основания и образующей конуса, получающегося при
свободном падении этого продукта на горизонтальную плоскость.
На сыпучесть продукта влияют многие факторы: гранулометрической состав
и гранулометрическая характеристика (форма, размеры, характер и состояние
поверхности частиц продукта), влажность, количество примесей и их видовой
состав, материал, форма и состояние поверхности самотечной трубы.
Наиболее сыпучими бывают зерновые партии, состоящие из семян шарообраз-
ной формы с гладкой поверхностью (просо, горох, соя). При отклонении от этой фор-
мы сыпучесть зерна ухудшается. Еще хуже сыпучесть у продуктов переработки зер-
на, сырья комбикормов, поступающего в измельченном виде, минерального сырья.
В таблице 2.5 представлены данные угла естественного откоса и объемной
массы сырья, используемого на предприятиях по переработке зерна.
Обычно для расчета вместимости силосов, а также для расчета технологиче-
ского и транспортного оборудования принимают среднее значение объемной
массы и угла естественного откоса.
Для определения расчетных нагрузок на строительные конструкции прини-
мают высшие значения объемной массы, а для определения угла наклона выпу-
скных устройств силосов и самотечных трубопроводов - высшее значение угла
естественного откоса.
Коэффициент трения сыпучих продуктов характеризует способность их
частиц оставаться неподвижными при изменении угла наклона плоскости или
относительно друг друга, а при перемещении продуктов по поверхности и рабо-
чим органам машин - оказывать на них воздействие. Сила воздействия продукта
на другое тело, зависит от силы нормального давления, характера продукта и со-
стояния трущихся поверхностей, выражаемого коэффициентом внешнего трения.
Для движения одного слоя продукта по другому так же необходимо затратить
определенное усилие. Его значение во многом будет зависеть от коэффициента
внутреннего трения. Таким образом, сила, расходуемая на преодоление трения,
зависит от физических свойств продукта, состояния поверхности рабочих орга-
нов и условий взаимодействия между ней и продуктом (давление, площадь кон-
такта, скорость движения и т. д.). Показатели трения какой-либо пары в практи-
ческих условиях - не постоянная величина, так как продукты чаще всего неодно-
образны по своему составу. Кроме того, внешние коэффициенты трения продук-
тов, которые находятся в статическом и динамическом состоянии относительно
рабочих поверхностей оборудования имеют разное значение. Поэтому чаще все-
40
Глава 2
го значения коэффициентов трения, полученные разными авторами, могут отли-
чаться друг от друга. В табл. 2.6 приведены коэффициенты трения основных зер-
новых культур [35].
2.6.	Коэффициенты трения основных зерновых культур [35]
Культура	Объемная масса, кг/м3	Коэффициент внутреннего трения	Коэффициент внешнего трения по		
			дереву	стали	бетону
Пшеница	760	0,47	0,40	0,37	0,40
Рожь	730	0,49	6,40	0,37	0,42
Овес	450	0,51	0,45	0,37	0,45
Ячмень	650	0,51	0,40	0,37	0.43
Рис	520	0,51	0,44	0,34	0,43
Гречиха	720	0,52	0,44	0,37	0,42
Кукуруза	730	0,53	0,35	0,37	0,42
Горох	880	0,55	0,32	0,37	0.30
Просо	850	0,52	0,40	0,34	0,34
В табл. 2.7 даны значения коэффициентов трения зерна, перерабатываемого
в крупу [15].
2.7.	Коэффициенты трения зерновых культур, перерабатываемых в крупу [15]
Показатели	Просо	Гречиха	Рис	Овес	Ячмень	Горох	Кукуруза
Масса 1000 зерен, г	5,2-7,6	18-20	23-34	20-32	20-50	150-180	123-200
Пленчатость, %	12,0-22,0	20,6-26,0	17,0-22,0	22,0-37,0	10,0-12,0	6,0-9,5	6,0-7,0
Объемная масса, кг/м3	680-820	550-690	480-550	450-560	550-750	700-800	700-820
Коэффициент внутрен- него трения при влаж- ности 11-14,5%	0,37-0,43	0,56-0,66	0,60-0,74	0,61-0,70	0,43-0,58	0,40-0,60	0,46-0,72
Коэффициент внешнего трения при влажности 12-15% по стали	0,29-0,34	0,30-0,40	0,36-0,44	0,40-0,45	0,35-0,37	0,25-0,35 0,2841,41 0,26-0,43	0,28-0,35 0,38-0,47 0.28-0.40
абразиву	0,39-0,47	0,38-0,47	0,50-0,61	0,44-0,49	0,41-0,45		
резине	0,32-0,36	0,35-0,41	0,44-0,55	0,40-0,48	0,40-0,43		
В табл. 2.8 приведены данные по значениям углов и коэффициентов трения
зерна пшеницы и бобовых культур.
2.8.	Углы и коэффициенты трения зерна пшеницы и бобовых культур
при различной влажности (по данным Н. Я- Попова)							
Культура	Влаж- ность зерна, %	Угол трения в град, по			Коэффициент трения по		
		стали	дереву	транспор- терной ленте	стали	дереву	транс- портер- ной ленте
Пшеница	13-35	17-35	19-38	25-40	0,31-0,70	0,34-0,78	0,45-0,84
Горох	15-35	4-22	5-23	6-27	0,07-0,40	0,09-0,43	0.11-0,51
Вика яровая	11-35	6-27	6-29	10-36	0,11-0,51	0,11-0,55	0,18-0,73
Соя амурская	13,4-35	6-26	8-27	6-33	0,11-0,49	6,14-6.51	0,11-0,65
Кормовые бобы	13-35	5-23	6-26	8-31	0,09-0,43	0,11-0,49	0,14-0,60
Свойства сырья и продуктов его переработки
41
В табл. 2.9 приведены значения внутренних и внешних коэффициентов тре-
ния при их контакте с поверхностями из полимерных материалов [38].
2.9.	Значения коэффициентов трения верхнего и нижнего слоев продуктов
при их контакте с поверхностями из полимерных материалов
и стального листа (М. М. Тухватулин)
№ п/п	Исследуемый продукт	Коэффициент внутреннего трения верхнего слоя				Коэффициент внешнего трения нижнего слоя			
		сталь	поли- эти- лен	антиад- гезион- ное по- крытие	футе- ровоч- ный лист	сталь	поли- этилен	антиад- гезион- ное по- крытие	футе- ровоч- ный лист
1.	Дрожжи	0,85	0,55	0,54	0,59	0,55	0,50	0,48	0,58
2.	Поваренная соль	0,38	0,35	0,34	0,36	0,38	0,34	0.32	0,34
3.	Просо	0,33	0,33	0,34	0,33	0,19	0.21	0.22	0,23
4.	Пшеница	0,33	0,36	0,42	0,46	0,22	0.22	0,26	0,29
5.	Ячмень	0,32	0,38	0,38	0,35	0,21	0,23	0,25	0,24
6.	Кукуруза	0,24	0,20	0,24	0,25	0,20	6,17	6,18	0,19
7.	Овес	0,35	0,35	0,37	0,33	0,23	6,23	0,23	0,22
8.	Рыбная мука	0,63	0,48	0,52	0,54	0,50	0,44	0,52	0,52
9.	Фосфат	0,82	0,57	0,60	0,60	0,82	0.53	0,60	0,60
10.	Мясокостная мука	0,58	0,53	0,53	0,51	0,55	0,47	0,51	0,51
11.	Жмых подсолнечный	0,71	0,53	6.53	0,53	0,50	0,46	0,50	0,50
12.	Шрот подсолнечный	0,51	0,46	0,50	0,60	0,34	0.31	0,35	0,38
13.	Шрот соевый	0,53	0,38	0.51	0,51	0,29	0,20	0,24	0,30
14.	Отруби пшеничные	0,76	0,74	0,62	0,68	0,51	0,55	0,52	0,48
15.	Премикс (молочные коровы)	0,59	0,59	0,60	0,61	0,54	0,48	0,49	0,51
16.	Комбикорм для молодняка кур	0,64	0,58	0,65	0,61	0,50	0,41	0,62	0,45
17.	Комбикорм для кур несушек	0,53	0,47	0,51	0,50	0,37	0,34	0.38	0,39
18.	Комбикорм для кроликов	0,38	0,33	0,37	0,37	0,24	0.18	0,24	0,26
19.	Ядрица	0,26	0,29	0,26	0,28	0,20	0,26	0,21	0,24
20.	Рис шлифованный	0,37	0,34	0,37	0,36	0,27	0.22	0,25	0,26
21.	Мука пшеничная	0,75	0,74	0,80	0,68	0,75	0,74	0,86	0,68
В некоторых случаях при контакте разных тел происходит налипание про-
дукта на поверхность контакта рабочего органа. Это возможно за счет свойств
продукта и материала, из которого выполнен рабочий орган, в том числе за счет
намагничивания частиц продукта или материала. Это свойство материалов назы-
вается адгезия. Адгезия частиц - это слипание разнородных твердых или жидких
тел, соприкасающихся своими поверхностями.
Аутогезия - самопроизвольное слипание однородных тел. Адгезия (липкость)
определяется как удельная сила нормального отрыва пластины от продукта.
Отрыв может быть трех видов: по границе контакта - адгезионный, по слою
продукта - когезионный и смешанный - адгезионно-когезионный. Часто адге-
зионного отрыва не происходит, поэтому удельную силу при любом виде отрыва
называют адгезионным давлением или давлением прилипания [13].
42
Глава 2
Сорбционные свойства зерновой массы чаще всего проявляются при транс-
портировании, обработке и хранении [9].
Характеристика сорбционных явлении в зерновой массе. Зерновая масса в
целом - хороший сорбент; она обладает способностью поглощать из окружающего
пространства пары различных веществ и газы. В зависимости от свойств сорбентов и
поглощаемых веществ сорбцию подразделяют на адсорбцию, абсорбцию, хемосорб-
цию и капиллярную конденсацию. Все виды сорбционных явлений наблюдаются в
зерновой массе, и очень часто их невозможно расчленить. Поэтому суммарный ре-
зультат адсорбции, абсорбции, капиллярной конденсации, хемосорбции называют
сорбцией, а степень способности зерновой массы поглощать пары и газы при раз-
личных условиях - сорбционной емкостью. Сорбированные пары и газы при опре-
деленных условиях могут полностью или частично улетучиваться из зерновой массы
в окружающее пространство, что называют десорбцией.
Значительная сорбционная емкость зерновой массы объясняется капилляр-
но-пористой коллоидной структурой каждого зерна и скважистостью всей массы.
Каждое зерно, как многоклеточный организм, представляет собой пористое тело
с сильно развитой поверхностью. Между отдельными клетками и тканями зерна
имеются макро- и микрокапилляры (поры). Диаметр макропор 10'5-10~6 м, а мик-
ропор 10~9 м. Крупные поры в основном сосредоточены в оболочках. Эндосперм
содержит микрокапилляры, представляющие собой межмолекулярные проме-
жутки. Стенки макро- и микропор участвуют в процессах сорбции молекул паров
или газов. По системе капилляров перемещаются сжиженные пары.
Таким образом, сорбционные явления наблюдаются не только на поверхно-
сти зерна, но и в еще большей степени во внутренних участках каждого капилля-
ра. Активная поверхность зерна находится в пределах 200-250 м7г, что в
200 тыс. раз больше видимой истинной поверхности зерна. Величина активной
поверхности характеризует зерно как активный сорбент.
Все явления сорбции, наблюдаемые в зерновой массе при транспортирова-
нии, обработке и хранении, в зависимости от их влияния на качество и сохран-
ность зерна можно разделить на две группы: сорбцию и десорбцию различных
газов и паров, сорбцию и десорбцию паров воды.
Сорбция и десорбция различных газов и паров. При нахождении зерна в
среде различных газов и паров последние интенсивно сорбируются и обратно их
выделить (десорбция) крайне трудно. Наблюдения показывают, что зерно по-
глощает пары и газы керосина и других нефтепродуктов, фенола, эфирных масел
семян сорняков (полыни, кориандра и др.), почти все фумиганты (бромистый ме-
тил, дихлорэтан и др.). Последние вступают в химическое взаимодействие с ве-
ществами зерна, т. е. хемосорбируются.
Ярким примером сорбции паров, имеющих большое значение при хранении
зерна, является приобретение зерновой массой запаха эфирных масел полыни и
кориандра. Если при обмолоте в зерновую массу попадут части растения полыни,
то содержащиеся в них эфирные масла легко сорбируются зерном, и оно приоб-
ретает полынный запах, а иногда и вкус.
Партии зерна с посторонним, несвойственным зерну запахом - это дефект-
ные партии, которые надо хранить отдельно от нормального зерна. Их дополни-
тельно обрабатывают, т. е. устраняют приобретенный зерном посторонний запах,
что увеличивает расходы по хранению.
Свойства сырья и продуктов его переработки
43
Во избежание ухудшения качества зерновых масс в результате сорбции па-
ров различных веществ хранилища и транспортные средства должны быть чис-
тыми, без посторонних запахов.
Гигроскопичность зерновой массы. Способность зерновой массы погло-
щать пары воды из воздуха или выделять их в окружающее пространство назы-
вают гигроскопичностью.
Многие исследования и практические данные показывают, что при хранении
зерна в производственных условиях наблюдается самопроизвольное изменение
его влажности. При хранении во влажной атмосфере происходит увлажнение
зерна, а в сухой - подсыхание. Если поместить зерно с какой-то влажностью во
влажный воздух (а он всегда содержит то или иное, количество паров воды), то в
результате взаимодействия могут происходить следующие процессы:
•	влага из зерна будет переходить в воздух (испарение, десорбция, сушка), и
зерно подсохнет; это произойдет в том случае, если парциальное давление
водяного пара у поверхности зерна (рп з) больше, чем парциальное давление
водяного пара в воздухе (рп в), т. е. (рп,3 > рп в);
•	влага из воздуха будет сорбироваться зерном, когда рп з < рп,в; чем больше
разность между парциальными давлениями паров воды в воздухе и у по-
верхности зерна (или наоборот), тем быстрее идет процесс перераспределе-
ния влаги.
Через некоторое время в результате перераспределения влаги парциальные
давления пара в воздухе и у поверхности зерна станут равными и наступит дина-
мическое равновесие (рп.з = Рп.в)- Влажность зерна, соответствующая состоянию
равновесия, называется равновесной влажностью. Ее используют для выбора ре-
жимов активного вентилирования, сушки, для выявления условий безопасного
хранения зерна, при которых жизнедеятельность всех живых компонентов зерно-
вой массы мала. Равновесная влажность зерна зависит от его сорбционных
свойств (структуры, химического состава) и от состояния воздуха, его относи-
тельной влажности и температуры.
Зависимость между влажностью зерна и относительной влажностью воздуха
при постоянной температуре представляет собой кривую, называемую изотермой
сорбции или десорбции (рис. 2.8). Кривая имеет одинаковый S-образный харак-
тер для зерна и семян всех культур.
Влажность зерна, %
Рис. 2.8. Изотермы сорбции для зерна десяти различных культур:
1 — овес: 2 — гречиха; 3 - твердая пшеница; 4 - рис; 5 - кукуруза; 6-мягкая краснозерная пшеница;
7 - льняное семя; 8 - мягкая белозерная пшеница; 9 - ячмень; 10 - рожь
44
Глава 2
Максимальная равновесная влажность зерна, которая устанавливается при
его пребывании в воздухе, насыщенном водяными парами (относительная влаж-
ность ср = 100%), колеблется в пределах 33-36%. Это тот предел, до которого зер-
но может сорбировать пары воды из воздуха. Зерно будет иметь влажность выше
максимальной гигроскопической только при впитывании капельно-жидкой вла-
ги. Влажность зерна 7-10% устанавливается при ср - 15-20%. Это низший предел
влажности зерна в производственных условиях.
Зерно и семена зерновых, масличных и бобовых культур в силу различного
химического состава имеют неодинаковую равновесную влажность. Она выше у
семян бобовых культур, меньше - у зерновых и еще меньше - у масличных.
Снижение величины равновесной влажности объясняется увеличением количест-
ва жира в семенах и уменьшением количества гидрофильных веществ.
Предельное содержание влаги в воздухе и соответствующая упругость пара,
насыщающего пространство, зависят от температуры. С ее повышением давление
насыщенного пара увеличивается. Это вызывает уменьшение относительной
влажности воздуха и наоборот. По данным И. Я. Бахарева, снижение температу-
ры воздуха с 30 до 0 °C сопровождается увеличением равновесной влажности
зерна на 1,4%. Повышение температуры на 10 °C при неизменной относительной
влажности воздуха вызывает уменьшение равновесной влажности на 0,6-0,7%.
Поскольку атмосферные условия меняются в течение суток, месяца, года (изме-
няется относительная влажность и температура воздуха), то и состояние зерна по
влажности тоже будет колебаться. Важно знать и предвидеть эти изменения, что-
бы предотвратить ухудшение качества зерна при его увлажнении. Контроль
влажности в течение суток при приемке от хлебосдатчиков, хранении и обработ-
ке - обязательное условие предотвращения потерь.
Исследования сорбционных свойств комбикорма показали (табл. 2.10), что
величины равновесных влажностей при одной и той же относительной влажно-
сти и температуре воздуха зависят от рецепта комбикорма. Различие в гигроско-
пических свойствах комбикормов для мясного откорма свиней и бройлеров объяс-
няется различием их состава. В комбикормах для мясного откорма свиней преоб-
ладают отруби пшеничные, имеющие более высокую гигроскопичность.
2.10. Равновесная влажность комбикормов при разной относительной
влажности воздуха (Г. В. Бухавцова, В. А. Бухавцов)
Наименование продукта	Темпе- ратура	Равновесная влажность п				эи относительной влажности воздуха, %					
		10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Для мясного	10	2,9	6,0	9,7	10,6	Н,8	12,6	13,8	15,6	19,2	27,4
откорма свиней											
То же	25	1,4	3,8	5,7	7,4	8,8	9,9	11,0	13,0	16,8	22,0
Для бройлеров от 31 до 70 дней	10	3,1	6,6	9,8	10,5	11,2	12,1	11,2	14,3	17,6	22.6
		3,6	,6,5	8,5	8,8	10,2	11.2	12,0	13,5	16,7	21.0
То же	25										
Большое значение имеет не только величина равновесной влажности, но и
скорость процессов влагообмена между продуктом и окружающей средой. Ис-
следование скорости сорбции и десорбции парообразной влаги комбикормами
при относительной влажности воздуха 10 и 100% и температурах 10 и 25 °C по-
Свойства сырья и продуктов его переработки
45
казало, что наиболее интенсивный влагообмен у комбикормов наблюдался в пер-
вые 24 часа, после чего скорость сорбции и десорбции падала и достигала нуля
через 7-10 дней при температуре 25 °C, и через 13-14 дней - при температуре
10 °C. С повышением температуры воздуха скорость сорбции и десорбции влаги
комбикормами возрастает.
Из теплофизических и массообменных свойств продуктов чаще всего ис-
пользуют теплоемкость, теплопроводность и температуропроводность. Эти свой-
ства определяют поведение продуктов, и особенно зерновых культур, в тепловых
процессах, которые в современной практике хранения и переработке зерна зани-
мают важное место.
Теплоемкость показывает, какое количество тепла необходимо для нагрева
продукта.
Истинной теплоемкостью С называется отношение элементарного количе-
ства тепла Д£>, сообщенного телу в каком-либо процессе, к соответствующему
изменению температуры тела Дг:
С=*°.
Дг
Теплоемкость тела зависит от его массы, химического состава, термодинамиче-
ского состояния и способа сообщения тепла. Теплоемкость измеряется в Дж/град.
Удельной теплоемкостью с называется теплоемкость единицы массы веще-
ства т. Для однородного тела
С
с = —.
т
В Международной системе единиц принята размерность с - Дж/(кгтрад).
Наиболее распространенная практическая единица измерения удельной теплоем-
кости - ккал/(кгтрад).
Перевод: ккал/(кгтрад) = 4,1868Т03 Дж/(кгтрад).
Удельную теплоемкость зерновых культур чаще всего рассчитывают как сред-
невзвешенную величину между теплоемкостью сухого вещества зерна и теплоем-
костью воды. С увеличением влажности зерна его теплоемкость возрастает, так как
теплоемкость сухого вещества зерна составляет 1550 Дж/(кгтрад), а теплоемкость
воды - 4190 Дж/(кгтрад). Удельная теплоемкость зерна почти в два раза больше
удельной теплоемкости воздуха и меньше удельной теплоемкости воды.
Теплопроводность характеризует теплопроводящую способность продукта.
Коэффициент теплопроводности X численно равен количеству тепла, перено-
симому через единицу поверхности в единицу времени при градиенте температуры,
равном единице. Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/(мтрад).
Температуропроводность показывает скорость изменения температуры в
продукте, его тепловую инерцию.
Коэффициент температуроспособности (потенциалопроводности тепла) а
определяет теплоинерционные свойства вещества и является важной характери-
стикой. Чем выше значение а, тем быстрее происходит нагревание или охлажде-
ние тела. Коэффициент температуроспособности измеряется в м2/с. Теплофизи-
ческие характеристики мягкой пшеницы и других материалов представлены в
таблице 2.11.
46
Глава 2
2.11. Теплофизические характеристики мягкой пшеницы
и других материалов (по Л.А. Трисвятскому)
Наименование	Удельная теплоемкость, Дж/(кг-град)	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-град)	Коэффициент температуропровод- ности, м2/с
Пшеница влажностью, % 10	1758	0,14	МО"7
12	2127	0,16	МО"7
Дерево	2972	0,24	1,М0"7
Чугун	545	58,50	1,4 10"7
Значения к, с и а для неподвижного слоя зерна пшеницы при влажности на
сухую массу 1ГС 10-25% можно определить по формулам [21]:
к = (0,06 + 0,002Wc) ккал/(м-чтрад);
с = (0,25 + 0,01 Wc) ккал/(кгтрад);
а = (2,5 + 0,051ГС) 10~4 м2/ч.
То же для неподвижного слоя зерна кукурузы при влажности на сухую мас-
су 10-30%:
к = (0,32 + 0,0053Wc) ккал/(м-чтрад);
с = (0,23 + 0,01 Wc) ккал/(кгтрад);
а = (1,44 + 0,014Wc) 10~3 м2/ч.
Для муки любого сорта с насыпной массой 730-790 кг/м3 при влажности
10-18% и температуре 15-30 °C ориентировочные значения коэффициента тепло-
проводности, удельной теплоемкости и коэффициента температуропроводности
можно принимать в следующих пределах:
к = 0,10-0,12 ккал/(м-чтрад);
с = 0,40-0,45 ккал/(кгтрад);
а-104=3,3-3,6 м2/ч.
На рисунках 2.9-2.12 показаны зависимости теплофизических характери-
стик пшеницы от изменения влажности и температуры продукта (по данным
А. С. Гинзбурга).
Рис. 2.9. Зависимость коэффи-
циента теплопроводности
зернового слоя (-) и единич-
ного зерна (-----) пшеницы от
влажности:
1 - сорт Омская, 2 - Мелянопус 69,
3 - Новомосковская 2453
Свойства сырья и продуктов его переработки
47
а-10е,
Рис. 2.10. Зависимость удельной
теплоемкости зерна пшеницы от
влажности:
1 - по данным ВНИИ'), 2-по формуле
0,37/100-В)
с =------------ ккал/(кг -град),
3 - по данным Диснея, 4 - по данным
Егорова и Куприца
0,1400 - 500
0,1000
0,0600
0,277 L ЮО L
5	10	15	20 25
Влажность, %
Рис. 2.11. Зависимость коэффициен-
та температуропроводности зерно-
вого слоя (---) и единичного зерна
(-----) пшеницы от влажности:
1 - сорт Мелянопус 69, 2 - Омская,
3 - Новомосковская 2453
с,
Дж /(кг град) ккал/(кг град)	____________
1600 Г 0,4Г______________________________~~~~~~’
1256 L	0,31............................................
-10 -5	0	5	10 15 20 25 30 t,'C
Рис. 2.12. Зависимость
удельной теплоемкости му-
ки от температуры
В таблице 2.12 приведены усредненные теплофизические характеристики муки.
2.12. Теплофизические характеристики муки
t, °C	у, кг/м3	X		С		д-106	
		ккал/(м-ч-град)	Вт/(м- град)	ккал/(кг-град)	Дж/(кг-град)	м2/ч	м2/с
Усредненные данные
-5	-	0,096	0,112	0,382	1599	330	0,0917
10	-	-	-	0,410	1717	344	0,0955
15	762	0,104	0,121	0,414	1733	325	0,0903
35	-	0,112	0,130	0,470	1968	315	0,0875
40		0,112	0,130	0,460	1926	344	0,0955
Мука 72%, влажность 12%
|	400	|	0,150	|	0,174	|	0,300	|	1256	|	860 | 0,2390
Мука 85%, влажность 15,6%
~ I	430	I	0.130	I	0,151	I	0.300	I	1256	I	860 I 0.2390
48
Глава 2
В таблице 2.13 представлены значения удельной теплоемкости пшеничной
муки в зависимости от ее влажности.
2.13. Удельная теплоемкость пшеничной муки
Влажность, %	С		Влажность, %	С	
	ккал/(кг-град)	Дж/(кг-град)		ккал/(кг-град)	Дж/(кг-град)
0	0,340	1423	14,5	0,436	1825
13,0	0,426	1783	15,0	0,439	1838
13,5	0,429	1796	15,5	0,442	1850
14,0	0,432	1808	1			
Удельная теплоемкость сухих веществ зерна пшеницы изменяется в преде-
лах от 1465 до 1549 Дж/(кгтрад), а мука от 1549 до 1675 Дж/(кгтрад).
При механическом воздействии на зерна различных культур, и в особенно-
сти при его разрушении, необходимо учитывать структурно-механические свой-
ства этих продуктов. Структурно-механические свойства обусловлены физиче-
ским строением зерна, эндосперма и оболочек, степенью их сопротивляемости
деформации и разрушению при измельчении, а также твердостью, или микро-
твердостью (сопротивлением, оказываемым при проникновении в него другого
тела), упругостью (свойством восстанавливать первоначальную форму.
Деформация - это изменение формы или линейных размеров тела под дей-
ствием внешних сил (при изменении влажности, температуры и пр.), при кото-
ром частицы или молекулы смещаются одна относительно другой без нарушения
сплошности тела. Относительная деформация при одноосном растяжении - сжа-
тии представляет собой отношение абсолютной деформации к первоначальным
размерам тела.
Относительная деформация при сдвиге - отношение абсолютной величины
сдвигового смещения слоя под действием касательных сил к его толщине.
Скорость деформации (градиент скорости) учитывают, если деформации
изменяются во времени при неустановившемся процессе; при установившемся
процессе изменение деформации в единицу времени постоянно.
Напряжение - мера внутренних сил, возникающих в теле под влиянием
внешних воздействий на единицу площади, нормальной к вектору приложения
силы.
Пластичность - способность тела под действием внешних сил необратимо де-
формироваться без нарушения сплошности. Пластическое течение начинается при
величине напряжения, равной пределу текучести. В реологии в этом смысле при
сдвиговых деформациях используется понятие «предельное напряжение сдвига».
Прочность зерна, т. е. способность сопротивляться механическому разруше-
нию, характеризуется работой, затраченной на образование единицы площади
новой поверхности. Прочность зерна значительно колеблется в зависимости от
влажности, стекловидности (рис. 2.13) и других показателей.
С увеличением крупности и стекловидности зерна повышается его хруп-
кость, а с уменьшением крупности и стекловидности возрастает пластичность.
При сжатии зерна зародыш плющится, алейроновый слой незначительно дефор-
мируется.
Свойства сырья и продуктов его переработки
49
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25
Деформация сжатия, мм
а
Рис. 2.13. Зависимость изменения прочности зерна от влажности
и стекловидности (по И. Т. Мерко):
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25
Деформация сжатия, мм
б
а - при стекловидности 50%: 1 - влажность 15%, 2 - 15,8%, 3 - влажность 16,7%; б - при
влажности 15,0-15,3%: 1 - стекловидность 71%, 2- 50%, 3 - стекловидность 32%
Характеристикой упругости твердых тел является модуль упругости. Мо-
дуль упругости входит в расчетные формулы, описывающие процессы сжатия,
сдвига или разрушения тела.
Модуль упругости зерновых культур в основном зависит от влажности W
зерна и нагрузки Р [12]. Исследования Л. А. Глебова показали, что с увеличением
нагрузки модуль упругости возрастает (рис. 2.14). При убывании нагрузки мо-
дуль упругости уменьшается, но его значения выше, чем при увеличении нагруз-
ки. Модуль упругости при возрастании нагрузки можно определить с помощью
эмпирической зависимости (Па):
Е = 108(а[ + aJ’ +
Рис. 2.14. Модуль упругости
пшеницы влажностью 12%
в зависимости от нагрузки:
1 - при увеличении нагрузки,
2 - при снятии нагрузки
Значения эмпирических коэффициентов даны в таблице 2.14.
50
Глава 2
2.14. Значения эмпирических коэффициентов в формуле
Зерновая культура	Эмпирический коэффициент		
	«1, Н/м2	«2, М2	а3, Н/(м2-%)
Ячмень	3,48	0,17	0,12
Пшеница	3,27	0,13	0,095
Рожь	2,34	0,13	0,12
В таблице 2.15 представлены характеристики зерна крупяных культур [13] и
значения предела прочности, относительной деформации и модуля упругости.
Авторы работы делают вывод, что изученные сорта крупяных и бобовых
культур в сухом состоянии можно отнести к упруго-хрупким телам, а при влаж-
ности 17% - к упруго-пластичным.
В таблице 2.16 приведены величины жесткости и модуля упругости оболо-
чек в зависимости от влажности и стекловидности зерна [3].
Из данных, приведенных в таблице следует, что с увеличением влажности
жесткость оболочек при изгибе снижается.
При изгибе сухих оболочек с влажностью 11,7-12,5% жесткость их колеблется:
для мягких пшениц восточных районов - от 136 до 144 Н/мм, для мягких пшениц
центральных районов - от 128 до 129 Н/мм; для твердых пшениц восточных
районов - от 146 до 148 Н/мм, для твердых пшениц центральных районов - от 139
до 145 Н/мм, при влажности 47,5-48,0% - соответственно: от 126 до 134, от 122
до 126; от 140 до 142 и от 13 до 14 Н/мм.
2.15. Характеристика зерна крупяных культур
Культура	Влажность, %	Плотность, кг/м3	Предел проч- ности, ПГ6, Па	Относительная деформация,%	Условно- мгновенный мо- дуль упругости, ЯгКГЛПа
Горох	11,6	1470	10-10,3	9,0-9,2	67,1-67,5
	17,0	1330	2,6-2,7	21,0-21,4	12,3-12,8
Ячмень	11.6	1330	4,80-4,92	13,3-13,8	24,6-24,9
	17,0	1274	3,36-3,44	18,3-18,9	12,5-12,9
Просо	11,6	1322	4,27-4,33	16,0-16,4	20,0-20,4
	17,0	1233	2,34-2,38	24,0-24,4	7,6-8,0
Г речиха	11,6	1293	3,87-3,89	18,0-18,3	17,4-17,6
	17,0	1204	1,88-1,90	26,9-27,2	6,5-6,8
Овес	11,6	1233	3,60-3,61	24,0-24,4	14,2-14,4
	17,0	1124	1,25-1,27	47,0-48.0	3,4-3,5
Ядро:	11,6	1509	10,49-10,52	8,56-8,64	70.0-70,5
гороха	17,0	1375	3,10-3,12	19,3-19,8	11,8-12,1
ячменя	Н,6	1368	5.10-5,12	12.4-12,8	27,6-28,1
	17,0	1329	3,89-3,90	17,2-17,5	15,8-16,1
проса	11.6 17,0	1362 	1301		4.55-4,57 2.84-2.87		14.2-14,6 	21.0-21,5		23.3-23.7	 5,9-6,1
гречихи	11,6	1339	4.13-4.16	15,8-16,0	21,2-21,4
	17,0	1277	2,49-2,52	23,4-23.8	8,9-9,0
овса	11,6	1316	3,89-3,92	20,3-20,9	18,3-18,8
	17,0	1235	1,80-1,82	39.0-39,2	5.9-6.0
Свойства сырья и продуктов его переработки
51
2.16. Жесткость и модуль упругости оболочек зерна в зависимости
от его влажности и стекловидности [4]
Сорт пшеницы и район произра-	Стек- ловид- ность	Влаж- ность	Угол поворота (Xi	Угол от- клонения стрелки аз	Жесткость образца, E-I в Н/мм	Модуль упругости, ДДОЛ Па
	в	%	в градусах			
		48	80	13	1.302	260
Гордеиформе 10,	100	33	80	13	1,302	260
Красноярский край		24	100	16	1,296	259
		12	100	18	1,356	291
		47,5	90	16	1,350	270
Гордеиформе 10,	75	31	100	16	1,296	259
Курская область		25	100	17	1,326	265
		12,5	100	19	1,392	278
Мелянопус 69,		48	70	13	1.374	276
Семипалатинская	100	24	100	18	1.356	291
область		12	110	24	1,482	296
Мелянопус 69, Воронежская область		48	80	12	1,266	221
	100	36	80	14	1,344	235
		26	90	15	1,320	231
		12	НО	23	1,452	254
		48	80	13	1,302	177
Лютесценс 62, Кур-	79	37	80	13	1,302	177
ская область		23	90	17	1,388	189
		12,5	120	19	1,290	176
Диамант, Ярослав- ская область		47,5	80	13	1,302	195
	86	25	80	15	1,380	207
		12,5	90	14	1,284	194
Основным показателем упругих свойств частиц продуктов при ударах о
плоскость или рабочую поверхность машин является коэффициент восстанов-
ления нормальной скорости (Aj. Если коэффициент восстановления близок к
единице, то частицы продукта идеально упругие, если к близок к нулю, то части-
цы - пластические.
Исследования Л. А. Глебова показали, что значения коэффициентов восста-
новления зерновых культур зависят от вида культуры, ее влажности и скорости
удара. Так, при увеличении скорости удара (рис. 2.15, кривая 1) коэффициент
восстановления ячменя сначала увеличивается и при скорости 12 м/с достигает
максимального значения. Дальнейшее повышение скорости удара зерновки о де-
ку приводит к уменьшению коэффициента восстановления, причем зависимость
к = f(vya) на этом участке близка к линейной. Если прямую продолжить, то она
пересечет ось абсцисс при скорости 130 м/с. Это значит, что при данной скорости
основная часть энергии пойдет на образование новых поверхностей измельчен-
ного продукта.
Аналогичная зависимость наблюдается и для зерен другого вида, но макси-
мальные значения коэффициента имеют место при разной скорости зерен в мо-
мент удара.
52
Глава 2
Рис. 2.15. Зависимость условных
коэффициентов восстановления
нормальной скорости зерновых
культур от их скорости гуд перед
ударом о стальную деку (по данным
Л. А. Глебова):
1- ячмень, 2 - пшеница, 3 - овес,
4 - рожь, 5 - кукуруза
Опыты показали, что к зависит от влажности зерна W. При увеличении W
пшеницы с 9 до 12% величина к изменяется незначительно. Дальнейшее повы-
шение W в исследованном диапазоне приводит к более интенсивному снижению к,
причем зависимость на этом участке близка к линейной.
Полученную закономерность изменения к от гуд можно объяснить следую-
щим образом. Вначале увеличение гуд приводит к более явному проявлению уп-
ругих свойств зерна. При этом большая часть кинетической энергии затрачивает-
ся на восстановление скорости зерен при отскоке, что обусловливает первона-
чальное возрастание к. Снижение к при дальнейшем повышении гуд вызывается
образованием внутренних и внешних трещин в зерне и их разрушением, на что
расходуется значительная часть кинетической энергии.
Эта гипотеза подтверждается результатами исследований прочностных
свойств зерен после их удара о стальную плоскость.
Принимая во внимание, что величина коэффициента восстановления зависит
от скорости удара и влажности зерна, была получена эмпирическая формула для
ячменя. При этом минимальная скорость удара зерна составляла 20 м/с, т. е. она
была значительно выше скорости максимального значения коэффициента вос-
становления нормальной скорости ячменя. Величину коэффициента восстанов-
ления при скорости удара зерен ячменя о стальную деку выше 20 м/с можно най-
ти из следующего выражения:
к = 0,66 - 0,0043гуд - 0,009W
Из формулы видно, что чем выше скорость удара и влажность ячменя, тем
меньше его коэффициент восстановления.
При исследовании процесса разрушения минерального сырья [12] опыты
показали, что частицы соли после удара о деку очень медленно отходили от ее
поверхности на незначительное расстояние и за счет гравитационных сил начи-
нали падать вниз, т. е. коэффициент восстановления нормальной скорости был
близок к нулю как при разрушении, так и без разрушения частиц при ударе. Час-
Свойства сырья и продуктов его переработки
53
тицы мела обладали лучшими упругими свойствами и имели максимальный ко-
эффициент восстановления к = 0,22.
Изучение процесса ударного разрушения зерна позволило определить его
основные динамические характеристики (табл. 2.17).
2.17. Динамические характеристики зернового сырья
(по данным Л. А. Глебова)
Показатели	Зерновое сырье				
	Ячмень	Овес	Пшеница	Рожь	Кукуруза
Максимальная величина коэффициента вос- становления скорости	0,53	0,43	0,50	0,47	0,57
Скорость удара, начало образования трещин в зерне, м/с	12	13	10	11	6
Скорость удара начала разрушения зерна, м/с	70	56	43	45	20
Скорость удара разрушения зерна на три и более частей, м/с	130	105	115	92	60
Время контакта частиц зернового и минерального сырья комбикормов при
ударе о стальную поверхность определяли с помощью скоростной киносъемки
процесса удара [12]. Анализ материалов скоростной киносъемки показал, что при
незначительных скоростях удара зерна находились в контакте с плоскостью деки
в течение lO^-lO-4 с, затем отходили от ее плоскости со скоростью меньшей, чем
перед ударом. При этом время контакта неразрушенных зерен с декой зависело
от размеров и положения зерен при ударе. Скорость удара не оказывала сущест-
венного влияния на его продолжительность. Время ударного контакта при раз-
рушении зерна возрастало до 10 раз по сравнению с ударом зерна без разрушения
и находилось в пределах Ю^-Ю-3 с.
Время ударного контакта частиц минерального сырья также изменялось в зави-
симости от их исходного размера и характера разрушения. При ударе частиц о сталь-
ную деку без их разрушения время контакта составило для соли б-Ю^-Ю-Ю"4 с, для
мела - б-Ю^-В-Ю-4 с, при начале разрушения для соли и мела - 6-10 4—16-10 4 с;
при полном разрушении для соли - 8-10~4—23-10~4 с, для мела- В-Ю^^б-Ю-4 с.
2.4.	Аэродинамические свойства зернопродуктов
Аэродинамические свойства - понятие неоднозначное. К ним относят: коэффици-
ент парусности, коэффициент полета, скорость витания и др. В зависимости от
способа пневмосепарирования, от направления движения воздушного потока, в
качестве аэродинамических свойств принимают одно из указанных понятий об
аэродинамических свойствах.
Наиболее часто используется понятие о скорости витания, так как оно полу-
чает достаточно полное объяснение из анализа сил, действующих на частицу в
вертикальном восходящем воздушном потоке.
На единичную материальную частицу массой т, помещенную в вертикаль-
ный поток воздуха, движущийся снизу вверх со скоростью гв, действует сила 7?в
аэродинамического сопротивления воздушному потоку, совпадающая с направле-
нием скорости, а также сила тяжести G (см. рис. 2.16).
54
Глава 2
Рис. 2.16. Схема
действия сил на
частицу в воздуш-
ном потоке
Сила аэродинамического сопротивления RB, определя-
ется формулой Ньютона:


где Е, - коэффициент аэродинамического сопротивления;
S„ - Миделево сечение, м2; р - плотность воздуха, кг/м; v - от-
носительная скорость частицы в воздушном потоке, м/с.
Величина коэффициента зависит от формы части-
цы, состояния ее поверхности и режима воздушного пото-
ка, обтекающего ее, то есть числа Рейнольдса. Миделево
сечение SM - площадь проекции частицы на плоскость,
нормальную к вектору относительной скорости частицы в
воздушном потоке. В вертикальном восходящем потоке
плоскость, на которую проецируется частица, перпенди-
кулярна направлению движения воздушного потока, то
есть горизонтальна, а сила тяжести и сила аэродинамического сопротивления,
действующие на частицу, всегда направлены в противоположные стороны.
Существует три возможных случая взаимодействия сил в восходящем воз-
душном потоке: RB < G - частица движется вниз; RB > G - частица движется
вверх; RB = G - частица находится в равновесии, то есть витает.
Для вертикального восходящего воздушного потока сила аэродинамическо-
го сопротивления:
R =^-SmP'(c
в ”	2
где с - абсолютная скорость частицы, м/с; vB - скорость воздушного потока, м/с.
В общем виде движение единичной частицы с массой т выражается диффе-
ренциальным уравнением:
de „
т----- G-R
dt
В частном случае, если с = 0. частица будет находиться в воздушном потоке
во взвешенном состоянии. Скорость потока, при которой частица не будет уно-
ситься им вверх и не будет выпадать из него вниз, то есть будет находиться во
взвешенном состоянии, носит название скорости витания.
При с = 0- RB = G, a v = ув= vBT
2
где vBT - скорость витания, м/с.
Из данной формулы можно получить значение скорости витания частицы:
v =
" WbV
При известных скоростях витания разделяемых частиц и заданной скорости
потока гв процесс пневмосепарирования можно представить следующим обра-
зом. Если в вертикальном восходящем потоке воздуха находятся две частицы -
Свойства сырья и продуктов его переработки
55
первая со скоростью витания vBT < vB, а вторая - с vBT2 > vB, то первая частица
будет уноситься потоком вверх, а вторая - выпадать из него вниз. Таким образом
происходит разделение частиц.
Кроме скорости витания гвт в качестве показателя аэродинамических свойств
частиц дисперсного материала применяют коэффициент парусности К„:
гг _ ^мР
Лп ------, М .
п 2т
Коэффициент парусности и скорость витания связаны между собой формулой:
Коэффициент парусности в специальной литературе называют также коэф-
фициентом пропорциональности силы аэродинамического сопротивления части-
цы (или зерновки).
Расчетное определение скорости витания и коэффициента парусности не дает
точных результатов.
В зависимости от ориентации частицы в потоке значения скорости витания и
коэффициента парусности колеблются в широких пределах. Для зерновки, на-
пример, пшеницы, имеющей форму близкую к эллипсоиду, скорость витания бу-
дет максимальной при вертикальном расположении продольной оси зерновки и
минимальной при горизонтальном расположении.
7id3
Если зерновка, например, гороха, имеет форму шара, то при G = p3g------------и
6

Лс/'	г
= —— скорость витания будет:
где
/4p3gd
Vbt V 3ijp ’
р3 - плотность зерновки, кг/м ; d - диаметр зерновки, м.
При р — 1,2 кг/м3 скорость витания частицы в форме шара составит:
v «ЗЗр^
‘вт ’ d t
Неточность расчетных значений скорости витания частиц обусловлена так-
непостоянством коэффициента аэродинамического сопротивления в связи с
же
его зависимостью от числа Рейнольдса. Лишь в области чисел Рейнольдса от
2-103 до 2-105 коэффициент сопротивления частицы в форме шара имеет прибли-
зительно постоянную величину, равную в среднем 0,42.
Состояние поверхности частицы и степень ее шероховатости также оказывает
существенное влияние на скорость витания. Для гладких частиц скорость витания
больше, чем для шероховатых, так как коэффициент сопротивления последних
больше. При расчете скорости витания необходимо учитывать также и форму час-
тиц. Для частиц, отличающихся по форме от шара, за характерный размер прини-
мается диаметр эквивалентного шара, масса которого равна массе частицы:
56
Глава 2
<*экв =?/--У > М,
V П
где V - объем частицы, л/3.
Влияние формы частицы на скорость витания учитывают также с помощью
коэффициента формы Кф.
Скорость витания частиц различной формы с учетом коэффициента формы
и отношения скорости витания к скорости витания эквивалентного шара может
быть вычислена с помощью таблицы 2.18.
2.18. Коэффициент формы частиц
Форма частицы		Коэффициент формы А',|>	Отношение скорости витания частицы к скорости витания эквивалентного шара-1/^Л^
Шар		1	1
Округлая форма с не- ровной поверхностью		-2,5	0,64
Продолговатая частица		-3	0,57
Частица пластинчатой формы		-5	0,45
Действительная скорость витания увт частицы любой формы с учетом коэф-
фициента Тбф будет равна:
с-, =увт.ш •-/=’м/с’
где Увтш- скорость витания эквивалентного шара.
Несмотря на ориентировочность принятых величин коэффициента формы,
из приведенной формулы и данных таблицы 2.18 видно, что скорость витания
частиц, отличающихся по форме от шара, значительно ниже скорости витания
частиц круглой формы.
Если форма зерновки, например, пшеницы, не шаровидная, то скорость ви-
тания можно вычислить по формуле
VBT -3,З^Е, м/с,
где I - характерный размер, м (I = yjabc ; а, b и с - соответственно длина, ширина и
толщина зерновки, м).
При наблюдении процесса витания зерновок в вертикальном канале с про-
зрачными стенками можно заметить его сходство с процессом автоколебаний,
где источник возмущения - это сила аэродинамического сопротивления, пере-
менная во времени и определяющаяся ориентацией зерновки относительно пото-
ка. Даже шаровидные частицы, Миделево сечение которых постоянно, совершают
Свойства сырья и продуктов его переработки
57
при витании автоколебания, обусловленные, очевидно, неравномерностью и
пульсациями воздушного потока.
Явление витания большого числа зерновок в воздушном канале - достаточ-
но сложный процесс. С увеличением скорости потока зона витания растягивается
по высоте. До сих пор еще не вскрыты причины распределения частиц в зоне ви-
тания. Кроме того, скорость витания в свободном пространстве значительно от-
личается от скорости витания в трубе, то есть в стесненных условиях. Скорость
витания для шарика заданного диаметра d при изменении диаметра D воздушно-
го канала от D - d до D = оо меняется от нуля до скорости витания в свободном
потоке, не ограниченном стенами канала. Поэтому необходимо учитывать, что
скорость витания частицы в свободном сечении канала изменяется при наличии
группы частиц не только из-за их соударения, но и в значительной мере в резуль-
тате изменения живого сечения канала. Чем больше частиц находится в канале,
тем меньше его живое сечение, и при одинаковом расходе воздуха скорость об-
текания частиц увеличивается.
Для предварительной оценки возможности разделения компонентов зерно-
вой смеси можно пользоваться данными об аэродинамических свойствах зерен
основных культур и примесей, представленными в таблице 2.19.
2.19. Ориентировочные значения скоростей витания
и коэффициентов сопротивления для зерна и примесей
Зерно и се* мена сорных растений	Скорость витания, м/с	Коэффициент сопротивле- ния	Зерно и семена сорных растений	Скорость витания, м/с	Коэффициент сопротивле- ния
Пшеница	8,9-11,5	0,184-0,265	Пшеница щуплая	5,5-7,6	—
Рожь	8,4-9,9	0,160-Ю.222	Пшеница битая:		
Ячмень	8,4-10,8	0.191-0,272	ВДОЛЬ	5,8-8,3	-
Овес	8,1-9,1	0.169-0,300	поперек	8,0-9,8	—
Кукуруза	12,5-14,0	0,162-0,236	Колос пшеницы	3,5-5,0	—
Просо	9,8-11,8	0,045-0,073	(без зерна)		
Горох	15,5-17,5	0,190-0,229	Соломистые части	5,0-6,0	—
Соя	17,3-20,1	0,115-0,152	длиной до 0,1 м		
Чечевица	8,3-9,8	0.359-0.609	Органическая пыль		—
Гречишка	3,6-7,9	—	(частицы диаметром	До 2,5	
Рыжик	6,0-6,5	-	до 0,5-10“3 м)		
Пырей	4.8-7,2	—	Минеральная пыль		—
Куколь	6,8-9,8	-	(частицы диаметром	До 4,0	
Овсюг	5,5-8,3	-	до 0,5-10~3 м)		
			Просяная лузга	0,16-2,2	-
Данные, приведенные в таблицах 2.18 и 2.19, следует рассматривать как
ориентировочные, требующие уточнения при практическом решении задач сепа-
рирования в каждом конкретном случае. Эти данные относятся или к средним
значениям величин, или к пределам их изменения.
Как видно из таблицы 2.19, для многих культур и их примесей области зна-
чений величин, характеризующих свойства как возможные признаки разделения,
существенно перекрывают друг друга. По этим данным трудно судить о возмож-
ной четкости разделения компонентов смеси.
58
Глава 2
Изучение аэродинамических свойств единичных частиц зернового материала
позволяет понять физику процесса разделения частиц с помощью воздушного по-
тока, а также получить ориентировочные количественные показатели этих свойств,
что, в свою очередь, может помочь выбрать приблизительный режим пнев-
мосепарирования для какой-либо конкретной зерновой смеси. Однако в производ-
ственной практике, имея дело с массовым материалом, с помощью процесса пнев-
мосепарирования разделяют смеси, в которых аэродинамические свойства даже
для одного компонента меняются в широком диапазоне. Поэтому для выбора
принципа или схемы сепарирования по данным исследования аэродинамических
свойств зерен основной культуры и сопутствующей ей примеси конкретного зер-
нового материала используют вариационные кривые. Учитывая плотность распре-
деления скорости витания каждого компонента разделяемой смеси, являющейся
вероятностной характеристикой изменения данного аэродинамического свойства,
например, скорости витания зерна и примесей, можно судить о целесообразности
разделения данных компонентов с помощью процесса пневмосепарирования. Если
такая возможность есть, то можно ориентировочно или достаточно точно выбрать
режим процесса пневмосепарирования. Вариационные кривые скорости витания
компонентов, как правило, соответствуют нормальному закону распределения.
На рис. 2.17 представлены варианты сочетания кривых распределения ско-
рости витания разделяемых компонентов условной смеси. Компоненты условно
назовем - «легкий» и «тяжелый». Имеется ввиду не разница в массах частиц, а
различие в диапазонах изменения скорости витания каждого компонента, то есть
эти компоненты являются аэродинамически «легкими» или «тяжелыми».
Рис. 2.17. Варианты сочетания кривых распределения скорости
витания различных компонентов:
1 - «легкий» компонент, 2 — «тяжелый» компонент
Как видно из рис. 2.17, скорость витания для навески каждого компонента
сыпучего материала является случайной непрерывной величиной, которая может
принимать любое значение в определенном диапазоне между минимальной и
максимальной скоростью витания частиц каждого компонента, то есть между
Ril.mii! И Vjrmax, а Также Vf mjn И V-f<rnax.
Если кривые значительно перекрывают одна другую (рис. 2.17, а), то разде-
ление смеси с помощью воздушного потока производить нецелесообразно и
нужно искать другие критерии разделимости и, соответственно, другие способы
разделения. Если кривые частично перекрывают одна другую (рис. 2.17, б), то
разделение возможно, однако в результате нельзя добиться полной чистоты
фракций.
Свойства сырья и продуктов его переработки
59
В реальном пневмосепарирующем канале воздушный поток неравномерен и
диапазон изменения скоростей воздуха в любом сечении канала может перекры-
вать разрыв между кривыми распределения скорости витания компонентов. По-
этому, даже когда между кривыми распределения имеется разрыв (рис. 2.17, в),
наиболее благоприятный с точки зрения разделимости смеси, в реальных процес-
сах не происходит полного разделения компонентов.
Исследования аэродинамических свойств проводят с помощью пневмоклас-
сификатора. Пневмоклассификатор МТИПП-ВНИИЗ представлен на рис. 2.18.
Рис. 2.18. Пневмоклассификатор
МТИПП-ВНИИЗ:
1 - вентилятор, 2 - дросселирующая за-
движка, 3 - входной коллектор, 4 - стакан
с сетчатым дном, 5 - стол, 6 - станина,
7- микроманометр, 8 - рабочий канал, 9 -
труба Вентури, 10- воздуховод, 11 - ци-
клон, 12 - сборник материала, 13 - фильт-
ровальный рукав
Классификация по скоростям витания заключается в последовательной про-
дувке навески продукта, помещенной в стакан с сетчатым дном, при поэтапно
увеличивающейся скорости воздушного потока. По результатам взвешивания
унесенной части продукта на каждом этапе продувки составляют вариационные
таблицы и строят полигоны распределения продукта по скорости витания.
Массу навесок легкого продукта (лузги) принимают равной 50 г, тяжелого
продукта (ядра) - 100 г. При содержании в навеске около 6 тыс. частиц выборка
является представительней и обеспечивает при надежности 0,999 статистическую
(случайную) ошибку менее 0,055.
На рис. 2.19 представлены полигоны распределения скоростей витания про-
дуктов шелушения риса, гречихи и овса, полученные с помощью пневмокласси-
фикатора с целью обоснования режимов процесса пневмосепарирования и выяв-
ления возможности отделения от основного компонента ядра других компонен-
тов, получившихся в результате шелушения зерна крупяных культур.
Образцы продуктов были отобраны в различных точках технологической
схемы шелушильных отделений рисозавода, гречезавода и овсозавода.
60
Глава 2
Рис. 2.19. Полигоны распределения скорости витания
компонентов продуктов шелушения:
а - риса, б - гречихи, в - овса; 1 - ядро, 2 - дробленка, 3 — нешелушеные зерна, 4 - лузга,
5 - лузга мелкая, 6 - рудяк, 7 - ядро колотое, 8 - лузга крупная, 9 - семена сорных растений,
10- зерна культурных растений
Аэродинамические свойства продуктов шелушения риса определены для
следующих образцов:
•	продукт после шелушителя ЗРД;
•	продукт после рассева А1-БРУ, I-й сход;
Свойства сырья и продуктов его переработки
61
•	продукт после рассева А1-БРУ, 2-й сход;
•	продукт после рассева А1-БРУ, 3-й сход;
•	продукт после 1-го шлифования риса;
•	рисовая крупа, поступающая на контроль;
•	рисовая дроблен ка, поступающая на контроль.
Общими для всех этих образцов являются следующие компоненты: ядро,
лузга, дробленка, нешелушеные зерна риса. Для них построены обобщенные по-
лигоны распределения скоростей питания, представленные на рис. 2.19, а.
Как видно из полигонов, построенных в одних осях координат, только лузга
является компонентом, который целесообразно отделять воздушным потоком от
других. При этом нешелушеные зерна риса и дробленка с большей вероятностью,
чем целое ядро, могут попадать в относы, так как их полигоны несколько смеще-
ны влево от полигона ядра. Для выделения лузги из продуктов шелушения риса
целесообразно устанавливать среднюю скорость воздушного потока в пневмосе-
парирующем канале, равную примерно 5 м/с.
Для исследования продуктов шелушения гречихи были отобраны следую-
щие образцы:
•	гречневая лузга из смеси 5-й и 6-й фракций;
•	гречневая лузга из смеси первых четырех фракций;
•	гречневый другак 5-й фракции;
•	гречневый другак 2-й фракции;
•	гречневый продел, поступающий на контроль;
•	гречневая крупа ядрица мелкая;
•	гречневая крупа ядрица крупная.
В этих образцах в различных соотношениях содержались следующие ком-
поненты: лузга мелкая, лузга крупная, семена сорных растений, рудяк, нешелу-
шеные зерна, ядро целое, ядро колотое, зерна культурных растений. Для этих
компонентов построены обобщенные полигоны распределения скоростей вита-
ния, представленные на рис. 2.19, б.
Анализ полигонов показывает, что лузга мелкая и лузга крупная по скоростям
витания практически не отличаются. Лучше всего воздушным потоком можно отде-
лить лузгу от ядра. Рудяк, ядро колотое, семена сорных растений и нешелушеные
зерна по скоростям витания занимают промежуточное положение между лузгой и
ядром и поэтому не могут быть эффективно отделены воздушным потоком от ядра.
Зерна культурных растений по скоростям витания практически не отличаются от
ядра и поэтому не могут быть отделены от него с помощью воздушного потока. Для
выделения лузги из продуктов шелушения гречихи целесообразно устанавливать
среднюю скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале, равную при-
мерно 5 м/с, на контроле продела и лузги - около 4 м/с.
Для исследования продуктов шелушения овса были отобраны следующие
образцы:
•	овсяная лузга после второго контрольного провеивания;
•	продукты шелушения овса крупной фракции;
•	продукты шелушения овса мелкой фракции;
•	продукты шелушения овса после второго провеивания;
62
Глава 2
•	овсяная лузга, поступающая на контроль;
•	продукты шелушения овса крупной фракции после второго провеивания
(перед падди-машинами);
•	овсяная крупа, поступающая на контроль;
•	овсяная крупа после первого контрольного провеивания.
В этих образцах общими компонентами являлись: лузга, ядро, дробленка,
зерна культурных растений. Обобщенные полигоны скоростей витания этих ком-
понентов представлены на рис. 2.19, в. Как видно из характера взаимного распо-
ложения полигонов, с достаточной эффективностью из продуктов шелушения
может быть отделена от ядра только лузга. Полигон дробленки занимает проме-
жуточное положение между полигонами лузги и ядра. Для выделения лузги из
продуктов шелушения овса целесообразно устанавливать среднюю скорость воз-
душного потока в пневмосепарирующем канале, равную примерно 5 м/с.
Таким образом, для всех рассмотренных крупяных культур при выделении
лузги из продуктов шелушения можно устанавливать приблизительно одинаковые
воздушные режимы в пневмосепарирующем канале, и поэтому один и тот же воз-
душный сепаратор может быть использован для различных культур. При этом
пределы регулирования средних скоростей воздушного потока в сепараторе, ус-
танавливаемом в шелушильном отделении, изменяются от 3 до 6 м/с.
На рис. 2.20 представлены полигоны распределения скорости витания зерна
пшеницы и примесей.
Образцы зерна пшеницы и примесей, выделенных из него в процессе очист-
ки, были отобраны в производственных условиях зерноочистительного отделе-
ния мукомольного завода. Примеси содержали различные включения: от круп-
ных частиц половы, стеблей, колосьев и оболочек овсюга до мельчайших частиц
раздробленного зерна, измельченных оболочек, а также семена сорных растений,
щуплые и битые зерна основной культуры и зерновую пыль.
Рис. 2.20. Полигоны распределения скорости витания зерна пшеницы и примесей
Свойства сырья и продуктов его переработки
63
В приведенном на рис. 2.20 примере полигоны распределения скорости витания
зерна и примесей частично перекрываются в области от 5,25 до 7,75 м/с. При этом в
классовых промежутках как зерна, так и примесей, попадающих в данную об-
ласть, содержались в основном битые и щуплые зерна. Поэтому при выборе сред-
ней скорости воздушного потока для осуществления процесса пневмосепарирова-
ния данной смеси следует принимать решение: в какую фракцию - в очищенное
зерно или в относы - нужно выделить большее количество битых и щуплых зерен,
так как часть этих зерен может быть отнесена к основному зерну для увеличения
выхода готовой продукции мукомольного завода. В то же время следует учесть,
что содержание полноценного зерна в относах в норме должно составлять не бо-
лее 2%. Иногда для повышения эффективности выделения примесей эту норму в
условиях производства искусственно завышают, например до 10%. Затем на кон-
трольной операции технологического процесса полноценное зерно выделяют из
относов и возвращают его в основной поток перерабатываемого зерна.
Из рассмотрения полученных на основе пневмоклассификации фракций зер-
на и примесей, особенно в области взаимного перекрытия полигонов распределе-
ния скорости витания, возникает условное понятие об аэроотделимых примесях.
Это понятие может быть объяснено следующим образом - применительно, на-
пример, к полигонам, представленным на рис. 2.20. Предположим, что значение
средней скорости гв воздушного потока для осуществления процесса пневмосепа-
рирования выбрано равным 7 м/с. Тогда все примеси, соответствующие части
площади полигона распределения, расположенной левее ординаты для гвт = 7 м/с
следует считать условно аэроотделимыми.
Приближенность метода выбора режима пневмосепарирования на основе
этого понятия обусловлена тем, что здесь учитывается лишь различие в аэроди-
намических свойствах зерна и примесей, являющихся хотя и основным факто-
ром, но не единственным. При этом не учитывается неравномерность воздушно-
го потока, условия ввода смеси в зону пневмосепарирования и другие факторы.
Для более точного выбора режима следует применять методы прогнозиро-
вания эффективности пневмосепарирования.
2.5.	Пожаро-взрывоопасность сырья и продуктов
его переработки
Все транспортные и технологические операции с сырьем и продуктами его пере-
работки на мукомольных, крупяных и комбикормовых предприятиях, в элевато-
рах и складах сопровождаются значительными пылевыделениями.
Пыль, находящаяся в воздухе помещений и внутри оборудования во взве-
шенном состоянии (аэровзвесь) - взрывоопасна, а осевшая на строительных кон-
струкциях оборудование (аэрогель) - пожароопасна.
Основные условия возникновения и дальнейшего распространения взрыва
аэровзвеси следующее:
•	наличие в воздухе взрывоопасной (горючей) пыли;
•	наличие источников тепла, способных воспламенить аэровзвесь;
•	присутствие достаточного количества кислорода для полного сгорания аэро-
взвеси.
Взвешенная в воздухе пыль во взрывоопасных концентрациях выше (нижне-
го) предела - первая и основная причина пылевоздушных взрывов. Взрывоопас-
64
Глава 2
ные концентрации могут образоваться в технологическом и транспортном обо-
рудовании, в системах аспирации и пневмотранспорта, в силосах и бункерах.
При первичном взрыве ударная волна может поднять осевшую в помещении и на
оборудовании пыль и вызвать повторные, более мощные взрывы.
По пожаро-взрывоопасности пыль классифицируют на две группы:
группа А - пожаро-взрывоопасные пыли с нижним концентрационным пре-
делом взрываемости (НКПВ)* до 65 г/м3;
группа Б - негорючие пыли.
В свою очередь группу А условно можно разделить на четыре класса:
/	класс - наиболее взрывоопасная пыль с НКПВ до 15 г/м3 (пыль мясокост-
ной муки, кормовой мучки, пшеничных отрубей, подсолнечного и хлопкового
шрота);
II	класс - взрывоопасная пыль с НКПВ 16-65 г/м3 (пыль комбикормов, пше-
ничной, ячменной,гороховой,овсяной,травяной, хвойной муки);
III	класс - наиболее пожароопасная пыль с температурой самовоспламене-
ния до 250 °C (элеваторная пыль);
IV	класс - пожароопасная пыль с температурой самовоспламенения более
250 °C (угольная и древесная пыль).
Взрывоопасная концентрация пыли и пылевидных продуктов в аэрозольном
состоянии в воздухе (табл. 2.20) колеблется в очень широких пределах - от ми-
нимального нижнего до максимального верхнего предела, который принимают
для всех видов пыли равным 2000 г/м3 [35]. Воспламенение и взрыв горючей пы-
ли зависят от дисперсности, зольности, влажности, от концентрации пылевоз-
душной смеси, наличия источника теплоты и достаточного количества кислорода
в воздухе. Пыль и пылевидные продукты размола зерна (мука, дунет и др.) и
комбикормов способны не только гореть, но и при определенных условиях вызы-
вать в оборудовании локальные пылевые взрывы, которые могут распростра-
няться по коммуникациям производственных помещений предприятия, приводя
к разрушениям и человеческим жертвам.
Пылевые взрывы сопровождаются образованием большого объема газооб-
разных продуктов.
Скорость распространения взрыва - 300-400 м/с. При этом повышается тем-
пература на соседних запыленных участках и ускоряется реакция горения.
Многие горючие пыли создают максимальное давление взрыва - 500-800 кПа
(5-8 атмосфер). Взрывное давление тем выше, чем больше удаляется концентра-
ция пыли от нижнего предела взрываемости. Но по мере приближения к верхне-
му пределу взрываемости давление существенно уменьшается. Установлено, что
для каждого дисперсного состава пылевидного материала существует опреде-
ленная концентрация, при которой наблюдается максимальное давление взрыва.
При этом в прямой зависимости от удельной поверхности твердой фазы аэрозоля
и в обратной от расстояния между частицами находятся максимальная и средняя
скорость нарастания давления взрыва. Влияние на процесс оказывает истинная
* На современной этапе взрывоопасность пылевоздушной смеси чаще характеризуют нижним или
верхним концентрационным пределом распространения пламени - НКПРП и ВКПРП. Цифровые
показатели НКПВ и НКНРП одни и те же. ВКПРП для всех видов пыли равен 2000 г/м3.
Свойства сырья и продуктов его переработки
65
2.20. Характеристика пожаро-взрывоопасных аэровзвесей пылей,
сырья и готовой продукции предприятий хранения и переработки зерна
Продукты	Данные техниче- ского анализа, %		Показатели минимальной температуры, °C			Нижний концентра- ционный предел взры- ваемости (НКПВ), г/м'1
	зольность	влаж- ность	искро- образо- ванне	вспыш- ка	само- воспла- менение	
1	2	3	4	5	6	7
Измельченное зерно: гороха	2,7	9,1	525	600	800	25,2
пшеницы	2,3	10,4	450	625	875	15,1
ржи	2,1	10,3	525	625	875	27,7
ячменя	1,6	9,2	470	575	800	20,2
кукурузы	1,8	9,5	440	675	850	22.7
Измельченные зерновые отходы: пшеничные	9,0	9,9	440	550	700	20,2
ржаные	3,6	8,7	470	650	700	25,8
Мука: пшеничная	1,5	11,1	440	550	825	35,3
ржаная	1,9	10,3	525	625	875	27,7
овсяная	3,3	10,9	440	650	775	30,2
Мучка: овсяная	3,0	9,7	470	600	800	25,2
просяная	5,9	8,8	525	675	850	32,8
ячменная	2,5	и,з	415	650	750	32,8
Отруби: ржаные	5,7	10,2	500	675	800	52,9
пшеничные мелкие	4,3	9,4	470	750	825	17,6
пшеничные крупные	5,3	10,1	415	600	825	15,4
Пыль: мельничная серая	9,4	8,3	355	470	650	21,5
пшеничных отрубей	4,8	9,5	355	675	850	22.8
просяных отходов	5,4	6,4	385	650	850	30,2
ячменных отходов	5,1	10,5	385	650	800	25,2
хлопчатникового жмыха	11,8	7,9	415	550	650	20,2
подсолнечного жмыха	6,5	7.5	550	725	775	27,7
маисовых кормов	1,2	8,6	550	625	725	17,6
Жмых: подсолнечный	5,6	5,9	470	725	825	22,7
хлопчатниковый	6,7	8,2	415	550	750	27,7
льняной	7,6	8,8	385	750	850	30,2
Кровяная мука	2,1	10,8	600	625	700	7,6
Мясокостная мука	22,3	6,0	325	725	850	. 10,1
Рыбная мука без жира	32,3	8,0	600	850	350	27,6
Сено: заливное	12,1	6,4	355	525	900	12,6
луговое	11,0	9,0	325	725	975	17,6
66
Глава 2
Продолжение таблицы 2.20
1	2	3	4	5	6	7
Комбикорма для: поросят	6,2	11,0	415	725	900	88.2
молочных коров	7,2	10,6	440	800	850	20,2
холостых маток	6,4	11,2	415	725	825	68,0
Элеваторная пыль с этажа: весового	11,5	7,5	315	480	800	54,0
распределительного	13,5	-	-	-	-	87,0
подсилосного	14,0		-	-	-	41,0
с башмаков норий	30,0		-	-	-	113,0
с головок норий	42,6	-	-	-	-	150.0
при приеме с железной дороги	48,0	-	-	-	-	271,0
плотность частиц пыли и их форма. Частицы пыли плоской формы более склон-
ны к горению, чем сферической формы. Минимальная взрывоопасная концен-
трация пыли в воздухе зависит от ее зольности. При зольности мельничной пыли
4% нижний предел взрывоопасной концентрации равен 15-20 г/м3, а при зольно-
сти 22% - 55-60 г/м3. В реальных условиях взрыв происходит при концентрации
аэрозоля, равной 200-300 г/м3. Например, в воздуховодах мельниц и крупяных
заводов концентрация пылевоздушной смеси обычно меньше и равна 0,2-5 г/м3,
в воздуховодах элеваторов она достигает 3-20 г/м3. Если пыль залегает в возду-
ховоде, то при ударе по нему часть осевшей пыли попадает в воздух, увеличивая
при этом концентрацию пыли до взрывоопасной.
Наиболее взрывоопасна пыль с размерами частиц менее 70 мкм. Такая пыль
обладает чрезвычайно большой удельной поверхностью, что повышает ее физи-
ко-химическую активность [9].
На возможность воспламенения пыли большое влияние оказывает содержа-
ние в ней влаги. Пыль с повышенным содержанием влаги требует большого ко-
личества тепла для ее испарения, в результате чего возможность воспламенения
пыли снижается. Кроме того, образующийся пар мешает доступу необходимого
для горения кислорода воздуха. По данным некоторых авторов, взрыв аэровзвеси
из пшеничной муки возможен при влажности не более 18%. Влажность пыли за-
висит от влажности окружающего воздуха, поэтому повышение его влагосодер-
жания снижает возможность возникновения пылевоздушных взрывов.
Для возникновения взрыва аэровзвеси необходимо определенное количество
кислорода. При уменьшении его содержания в воздухе до 11-13% горение пре-
кращается (содержание кислорода в атмосферном воздухе составляет 20%).
Помимо перечисленных факторов для возникновения пылевого взрыва
необходим тепловой источник достаточной температуры и мощности. Мини-
мальная энергия воспламенения (зажигания) аэровзвеси органической пыли
составляет 10-100 МДж.
Взрыв пылевоздушной смеси начинается с первичных хлопков и вспышек
внутри оборудования и помещений. Ударные волны от взрывов в оборудовании
и пламя при первичных хлопках встряхивают и воспламеняют пыль, находящую-
ся в помещении, что приводит к повторным взрывам.
Свойства сырья и продуктов его переработки
67
Анализ материалов о взрывах на комбикормовых заводах [19] свидетельст-
вует о том, что в 40% случаев были повторные взрывы пыли, которые приводили
к большим разрушениям и пожарам. Половина первичных взрывов наблюдалась
в помещениях, остальные произошли в транспортном или технологическом обо-
рудовании, причем в нориях их было 34% от всех первичных взрывов. В боль-
шинстве случаев первичный взрыв распространялся по нориям (60%) и конвейер-
ным галереям (40%).
Причинами воспламенения и локального взрыва в рассмотренных случаях
были: искры и воспламенение при трении, ударе, при попадании постороннего
предмета или неисправности оборудования (42%); применение открытого огня -
сварочные работы (25%); неисправность электрооборудования (8%). В 25% слу-
чаев причины воспламенения и взрыва не установлены. В 33% случаев из рас-
смотренных взрывался хлопковый шрот, что, возможно, связано с выделениями
из него остаточных паров бензина (взрывоопасная концентрация паров бензина в
воздухе - по объему 1,2-7,0 %, температура самовоспламенения - 230 °C).
Пыль, осевшая на оборудовании, перекрытиях, аспирационных воздухово-
дах (аэрогель), может гореть. Различают две формы горения пыли - тление и
воспламенение. Тление слоя пыли возможно на нагретых предметах: осветитель-
ных установках, горячих паропроводах и др. За температуру тления пыли при-
нимают наименьшую температуру нагретой поверхности, при которой возникает
тление слоя пыли толщиной 5 мм. Для пыли, состоящей из частиц измельченной
пшеницы, температура тления составляет 290 °C.
За температуру воспламенения принимают температуру нагретой поверхно-
сти, при соприкосновении с которой пылевоздушная смесь загорается пламенем
и затем взрывается. Для пылевоздушной смеси, состоящей из частиц пыли раз-
молотой пшеницы, температура воспламенения составляет 700 °C при относи-
тельной влажности воздуха 30-90 %.
К мерам борьбы с пылевоздушными взрывами прежде всего относят техно-
логические и технические: уменьшение пылевыделений, повышение влажности
продукта и воздуха, устройство герметизирующих затворов в самотечных трубо-
проводах, надежная система аспирации и своевременная уборка производствен-
ных помещений.
ГЛАВА 3. Классификация технологических машин
и основные требования к их конструкции
3.1.	Структура машин и назначение их элементов
Современная машина состоит главным образом из приемно-распределительных
(питающих) устройств, исполнительных механизмов с рабочими органами, при-
водного (двигательного) механизма, а также устройств для управления, регули-
рования и блокировки (35).
Приемно-распределительное устройство предназначено для приема, непре-
рывной или периодической подачи исходного продукта в машину. Одновременно
это устройство может обеспечивать количественное дозирование по массе или
объему подаваемого исходного продукта в зависимости от требований техноло-
гического процесса. Часто такое устройство позволяет равномерно распределить
исходный продукт по всей ширине рабочей камеры или по длине рабочих орга-
нов машины и осуществлять автоматическое регулирование подачи продукта для
оптимальной загрузки основного электродвигателя. При аварийной ситуации
приемно-распределительное устройство прекращает подачу исходного продукта
в машину.
Исполнительный механизм предназначен для передачи движения рабочим
органам машины. Он включает ведомое звено, с которым соединены рабочие
органы, и ведущее звено с приводным механизмом.
Рабочие органы машины непосредственно воздействуют на обрабатываемый
продукт (исходный, промежуточный или конечный) согласно заданному техно-
логическому процессу. Нередко этот процесс в машине осуществляется несколь-
кими рабочими органами, каждый из которых выполняет определенную опера-
цию. Такие машины называются сложными в отличие от простых машин с одним
рабочим органом.
Исполнительные механизмы характеризуются условиями действия рабочих ор-
ганов. Существуют механизмы непрерывной работы; их органы находятся в непо-
средственном контакте с обрабатываемым продуктом в течение всего цикла движе-
ния механизма. Известны также механизмы прерывной работы, органы которых на-
ходятся в контакте с обрабатываемым продуктом лишь в течение части цикла дви-
жения механизма (рабочее перемещение); остальное время рабочие органы такого
механизма находятся в нерабочем положении (холостое перемещение).
Современные машины пищевых производств приводятся в движение глав-
ным образом индивидуальными электродвигателями.
Кроме перечисленных механизмов, современные машины снабжают рядом
дополнительных устройств для регулирования и настройки работы машины,
управления, пуска, остановки, контроля, защиты и блокировки.
Устройства защиты и блокировки должны предотвращать неправильные или
несвоевременные включения или отключения отдельных частей машины и пре-
дохранять их от разрушения при аварии сопряженных механизмов или машин.
Управление большинства современных машин и линий осуществляется с
помощью ЭВМ. Компьютер управляет работой всех узлов машины, осуществляет
контроль выполнения всех технологических операций согласно программе, обес-
печивает работу машины в оптимальном режиме, контролирует температуру и
другие параметры машины и ее отдельных узлов.
Классификация технологических машин
69
Структурный анализ каждой машины позволяет построить ее технологиче-
скую и кинематическую схемы, а также определить динамические условия рабо-
ты всех механизмов, узлов и деталей, что необходимо для расчета и конструиро-
вания машин.
3.2.	Классификация машин
Все виды технологического оборудования можно классифицировать по общим
признакам [35]:
•	характеру воздействия на обрабатываемый	продукт;
•	структуре рабочего цикла;
•	степени механизации и автоматизации;
•	принципу сочетания в производственном потоке;
•	функциональному признаку.
Кроме общих признаков, каждому виду оборудования присущи специфиче-
ские свойства и особенности, которые можно рассматривать как частные призна-
ки классификации.
По характеру воздействия на обрабатываемый продукт различают:
•	машины, в которых продукт подвергается механическому воздействию; при
обработке в этих машинах продукты изменяют не свойства, а лишь форму,
размеры или другие подобные параметры, поддающиеся механическому
воздействию;
•	аппараты, составляющие особую категорию рабочих машин, в которых про-
дукты испытывают воздействия (физико-химические, биохимические, теп-
ловые, электрические), изменяющие их физические или химические свойст-
ва, или агрегатное состояние.
В некоторых случаях технологическое оборудование - это комбинация ма-
шины и аппарата, в которой совмещаются механическое, физико-химическое,
тепловое и другие указанные виды воздействий.
Характерная особенность машин - наличие движущихся рабочих органов,
непосредственно механически воздействующих на обрабатываемый продукт.
Особенностью аппаратов является наличие определенного реакционного про-
странства (рабочей камеры), в котором производится воздействие на продукт с
целью изменения его свойств. Вместимость реакционного пространства определяет-
ся продолжительностью процесса и требуемой производительностью аппарата.
По структуре рабочего цикла различают машины периодического действия
и непрерывного действия.
В машинах периодического действия обрабатываемый продукт подвергается
воздействию в течение определенного периода времени, затем готовый продукт
выводится из машины. После этого процесс возобновляется, повторяясь цикли-
чески. Режим работы рабочих органов таких машин за время цикла непрерывно
изменяется.
В машинах непрерывного действия существует установившийся во времени
рабочий процесс: загрузка исходного продукта и выгрузка готовой продукции
проводятся одновременно. Рабочие органы таких машин работают в стабильных
условиях.
70
Глава 3
Таким образом, однородные по назначении) органы и элементы машин пе-
риодического и непрерывного действия требуют различного подхода к их расче-
ту и конструированию.
По степени механизации и автоматизации операций различают машины: не-
автоматического действия, полуавтоматические, автоматические и управляемые
с помощью ЭВМ.
В машинах неавтоматического действия вспомогательные операции (загруз-
ка, выгрузка, перемещение, контроль) и некоторые технологические операции
выполняются при непосредственном воздействии человека на предмет труда.
В таких машинах механизмы и орудия лишь облегчают труд человека, но не за-
меняют его.
В полуавтоматических машинах все основные технологические операции и
процессы выполняются машиной, ручными остаются некоторые транспортные,
контрольные и друге вспомогательные операции-
В автоматических машинах и в машинах с управлением от ЭВМ технологи-
ческие процессы, а также все вспомогательные операции, включая транспортные
и контрольные, выполняются без участия человека.
По принципу сочетания в производственном потоке различают следующие
машины: отдельные (частные), агрегатные или комплексные, комбинированные,
а также автоматическую систему машин.
Если рабочие органы машины выполняют различные процессы и операции,
связанные определенной последовательностью, то такая машина является агре-
гатной или комплексной. Подобные машины обеспечивают ускорение процессов,
экономию труда и производственных площадей, уменьшение потерь, снижение
потребляемой энергии и уменьшение эксплуатационных расходов.
Более совершенны по сравнению с агрегатными комбинированные машины,
выполняющие определенный законченный цикл операций и процессов.
Последовательное развитие производства приводит к переходу от машин,
выполняющих отдельные операции, от агрегатных и комбинированных машин к
автоматической системе машин и непрерывному производственному потоку.
Наконец, по функциональному признаку все технологическое оборудование,
применяемое в зерноперерабатывающих производствах, можно разделить на
группы, объединяющие принципиально одинаковые машины (аппараты) и авто-
маты по их воздействию на продукт и конструктивному решению. Например,
машины для очистки зерна от трудноотделимых примесей, магнитные сепарато-
ры, машины для сухой обработки зерна и т. д.
В частности технологическое оборудование для переработки зерна в продоволь-
ственные и кормовые продукты объединяет следующие группы машин и аппаратов:
1.	Машины для выделения примесей по размерам (ширине и толщине - сито-
вые сепараторы, длине - триеры);
2.	Машины для выделения примесей по аэродинамическим свойствам (воз-
душные сепараторы, аспирационные колонки);
3.	Машины для выделения примесей по размерам и аэродинамическим свойст-
вам (ситовоздушные сепараторы);
4.	Машины для выделения примесей по совокупности физико-механических
свойств (камнеотделительные машины, комбинаторы, концентраторы, пнев-
мосортировочные столы, комбинированные зерноочистительные машины);
Классификация технологических машин
71
5.	Машины и аппараты для выделения металломагнитных примесей (магнит-
ные сепараторы);
6.	Машины для сухой обработки поверхности зерна (обоечные, щеточные ма-
шины, энтолейторы);
7.	Машины для обработки зерна водой (моечные машины, машины для мойки
и мокрого шелушения зерна, увлажнительные машины);
8.	Тепловое оборудование (подогреватели зерна, пропариватели крупяных
культур, варочные аппараты, сушилки для крупы, отрубей и отходов);
9.	Машины для измельчения и плющения зерна и компонентов комбикормов
(вальцовые станки, молотковые дробилки, штифтовые измельчители, энто-
лейторы, деташиры, вымольные машины, плющильные станки);
10.	Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных
культур (вальцедековые шелушильные машины, шелушители с обрезинен-
ными валками, шелушильно-шлифовальные машины с абразивными диска-
ми, центробежные шелушители, шлифовально-полировальные машины);
11.	Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна (мельничные рас-
севы, ситовеечные машины, просеивающие машины, центрофугалы);
12.	Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур (кру-
пяные рассевы, крупосортировочные машины, падди-машины, крупоотдели-
тели, фотоэлектронные сепараторы);
13.	Машины для взвешивания и дозирования (весовые устройства, объемные и
весовые дозаторы);
14.	Машины для смешивания продуктов (смесители периодического и непре-
рывного принципа действия);
15.	Машины для обработки продуктов теплом и давлением (микронизаторы,
баротермические установки, гигиенические кондиционеры, уплотнители);
16.	Машины для прессования и гранулирования продуктов (прессы-грану-
ляторы, экструдеры, экспандеры);
17.	Машины и аппараты для охлаждения гранулированных продуктов (охлади-
тельные устройства вертикального и горизонтального типа);
18.	Машины для измельчения гранулированных продуктов (охладительные уст-
ройства вертикального и горизонтального типа).
3.1. Группы машин, применяемых в отраслях зерноперерабатывающих
производств																		
Отрасль	Группы машин и аппаратов для переработки зе															рна		
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Элеваторная	+	+	+	—	+					+*								
Мукомольная	+	+	+	+	+	+	+	+	+	-	+	—	+	+	—	+	+	+
Крупяная	+	+	+	+	+	+	+	+	-	+	—	+	+	-	—	+	+	+
Комбикормовая	+	+	+	-	+	+	-	+	—	-	-	-	+	+	+	+	+	+
Семяобрабатывающая	+	+	+	+	+							-						
Примечания. 1. Цифрами 1, 2, ..., 18 обозначены группы машин, фигурирующие под теми
же номерами в классификации, которая приведена в тексте.
2. Знаком «плюс» обозначены группы машин, применяемых на предприятиях различных
отраслей промышленности по хранению и переработке зерна.
* Имеются в виду зерновые сушилки (в учебнике не рассматриваются)
72
Глава 3
Структура учебника соответствует принципам классификации за редкими
исключениями, когда наименование машины может быть несколько отлично от
распространенного и привычного.
В табл. 3.1 указаны отрасли промышленности, в которых применяют пере-
численные группы машин.
3.3.	Основные требования, предъявляемые
к оборудованию
Наряду с основным требованием - высокой технологической эффективностью,
включая качество конечных продуктов и сокращение их потерь при заданной
(проектной) производительности, к машинам зерноперерабатывающих предприятий
предъявляют ряд требований, обусловливающих их надежную работу при невы-
соких эксплуатационных затратах. Наиболее важные из них следующие: функ-
циональность, экономическая эффективность, соответствие требованиям про-
мышленной безопасности (промышленной санитарии, безопасности труда, взры-
вопожаробезопасности). Особое место занимают все ужесточающиеся требова-
ния к снижению или полному устранению вредного воздействия на здоровье лю-
дей и окружающую природную среду (экологические требования). Отдельно
следует отметить требования, предъявляемые при проектировании нового обору-
дования - стандартизация, унификация, нормализация и агрегатирование машин.
Все большие требования предъявляются к повышению КПД машин, систе-
мам управления и автоматизации, вплоть до создания полностью автоматизиро-
ванных систем (безлюдных технологий), а также к соответствию конструкции
требованиям промышленной эстетики.
Эти общие требования достаточно освещены в технической литературе. Мы
остановимся на некоторых из этих требований применительно к зерноперераба-
тывающему оборудованию.
3.4.	Функциональность машин
Каждая создаваемая машина или устройство предназначается для выполнения оп-
ределенной функции - отдельной операции в технологическом процессе зернопе-
рерабатывающих предприятий. Создаваемая машина может быть и многофунк-
циональной (комбинированные машины), в которой выполняется две или несколь-
ко технологических операций. В любом случае создаваемая конструкция должна
давать максимальный результат при минимальных затратах на выполнение задан-
ных функций. Для этого она должна отвечать определенным техническим требо-
ваниям: иметь высокую технологическую эффективность, надежность, быть тех-
нологичной в изготовлении, простой в эксплуатации и ремонте.
Высокая технологическая эффективность - это возможность выполнения
процессов прогрессивной технологии. Иначе говоря, машины и аппараты при
полной их производительности должны технологически оптимально воздейство-
вать на обрабатываемый продукт, а неизбежные потери должны быть минималь-
ными. В силу этого при конструировании новых или модернизации действующих
машин необходимо при оптимальном режиме технологического процесса обес-
печить соответствие скоростей и траекторий движения рабочих органов физико-
механическим, химическим и биологическим свойствам исходных, промежуточ-
ных и конечных продуктов.
Классификация технологических машин
73
Для выполнения этих требований создаваемые или модернизированные ма-
шины должны отвечать следующим требованиям: иметь оптимальную для данной
технологической линии производительность, должны рационально сочетаться с
другими машинами и устройствами, применяемыми в единой технологической
линии. Так как невозможно и экономически нецелесообразно создавать конструк-
ции с переменной производительностью в широких пределах (от десятков кило-
граммов до десятков тонн), то создают параметрические ряды машин, т. е. конст-
рукции с определенным шагом производительности, или определенным размером
рабочих органов, которому соответствует определенная производительность.
В последнее время стали распространенными технологические линии зерно-
перерабатывающих производств, в которых применяются машины и устройства
производства разных стран и фирм. Это выдвигает требование совместимости
конструкций машин и агрегатов по технологическим характеристикам и произ-
водительности, габаритным и присоединительным размерам. Учитывая, что стан-
дарты СНГ, европейские и североамериканские различны могут возникнуть оп-
ределенные сложности в эксплуатации, особенно при применении импортных
комплектующих. В этих случаях возможны различные варианты конструкций
машин и устройств для разных рынков. Игнорирование условий не только техно-
логии, но и рынков предназначения разрабатываемых машин может ограничить
их продажи, что в конечном итоге сделает их неконкурентоспособными.
3.5.	Надежность машин и технических устройств
Характеристика технического совершенства машины - надежность и срок, в те-
чение которого она по своим основным показателям соответствует современному
уровню техники.
Ниже приведены основные элементы, термины и определения в области на-
дежности машин, являющимися общими для разных отраслей промышленности.
Надежность - свойство машины (прибора, аппарата, системы и их частей)
выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в
заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой
наработки. Надежность машины обусловливается ее безотказностью, долговеч-
ностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью. Количественно надежность
можно оценивать произведением вероятности безотказной работы в течение за-
данного времени на коэффициент оптимального технического использования
машины.
Работоспособность - состояние машины, при котором она способна выпол-
нять заданные функции с параметрами, установленными требованиями техниче-
ской документации. Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспо-
собности. К причинам отказов относят:
•	конструктивные дефекты, которые одинаково сказываются на всех изделиях;
•	технологические дефекты, снижающие надежность части изделия;
•	эксплуатационные дефекты, способствующие преждевременному выходу из
строя отдельных изделий;
•	износ и старение, вызывающие необратимые изменения в виде нарушения
координации и взаимодействия сопряженных элементов, снижения их проч-
ности и возникновения усталостных разрушений.
74
Глава 3
Наработка - продолжительность или объем работы машины, измеряемые в
часах (минутах, секундах), циклах, кубометрах или в других единицах.
Безотказность - свойство машины сохранять работоспособность в течение
некоторой наработки без вынужденных перерывов.
Долговечность - свойство машины сохранять работоспособность до пре-
дельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслужива-
ния и ремонтов. Предельное состояние машины определяется невозможностью
ее дальнейшей эксплуатации, что связано со снижением эффективности или тре-
бованиями безопасности и оговаривается в технической документации. Показа-
телями долговечности могут служить, например, ресурс или срок службы.
Ресурс - наработка машины до предельного состояния, оговоренного в тех-
нической документации.
Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации машины до
момента возникновения предельного состояния, оговоренного в технической до-
кументации, или до списания.
Ремонтопригодность - свойство машины, заключающееся в ее приспособ-
ленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправно-
стей путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Неисправность - состояние машины, при котором она не соответствует хо-
тя бы одному из требований технической документации.
Сохраняемость - свойство машины сохранять обусловленные эксплуатаци-
онные показатели после срока хранения и транспортирования, установленного в
технической документации.
Коэффициент технического использования - отношение наработки ма-
шины в единицах времени за некоторый период эксплуатации к сумме этой на-
работки и времени всех простоев, вызванных техническим обслуживанием и ре-
монтами за тот же период эксплуатации.
Наука о надежности, базирующаяся на использовании математико-статис-
тического и вероятностного методов для создания совершенного оборудования,
устанавливает закономерности возникновения конструктивных, технологических
и эксплуатационных отказов и восстановления работоспособности оборудования;
она в объективной форме рассматривает влияние внешних и внутренних воздей-
ствий, создает и систематически уточняет основы расчета надежности оборудо-
вания при его конструировании, изготовлении и эксплуатации.
3.6.	Технологичность машин и технических устройств
Под технологичностью следует понимать соответствие конструкции требованиям
оптимальных технологических процессов изготовления машин при заданных
масштабах производства и всемерной экономии материалов для их изготовления
их. Таким образом, технологичность - важнейшая техническая основа для реше-
ния задач, связанных с повышением технико-экономических показателей изго-
товления машин. Технологичность конструкции машины относится ко всему
комплексу производственных процессов, начиная от заготовок отдельных дета-
лей и кончая сборкой и испытанием полностью изготовленной машины. Показа-
телями технологичности машин (аппаратов) могут быть их общая трудоемкость,
материалоемкость и масса.
Классификация технологических машин
75
Общая трудоемкость изготовления машины включает трудоемкость загото-
вительных операций, механической, термической и других видов обработки,
сборки и испытания машины. При конструировании машин следует учитывать,
что па снижение трудоемкости большое влияние оказывает унификация и норма-
лизация деталей и узлов машин. Это позволяет при эксплуатации сократить но-
менклатуру необходимых запасных деталей и облегчить ремонтные работы.
Материалоемкость и масса машины дают возможность судить об общем
расходе материалов. Следует помнить об экономии металлов, расходуемых на
изготовление машин и аппаратов. Поэтому при конструировании необходимо
большое внимание уделять выбору оптимальных металлических профилей.
Во многих случаях заготовки с пустотелыми профилями позволяют уменьшить
расход металла в 2-3 раза без ущерба для прочности и жесткости.
Чтобы уменьшить массу деталей, при конструировании целесообразно вы-
бирать материалы с повышенными механическими свойствами, ориентируясь в
основном на штамповку и сварку отдельных частей. Так, при изготовлении
штампованных деталей одинакового назначения можно, незначительно изменяя
их конфигурацию, значительно уменьшить расход листовой стали или других
листовых материалов.
Унификация и нормализация деталей и узлов машин, максимально широкое
применение стандартизированных деталей и изделий повышает серийность и
технологичность машин, следовательно, увеличивает производительность и уде-
шевляет производство, упрощает и ускоряет проектирование, снижает ремонт-
ную сложность машин.
Одним из важнейших направлений конструкторской унификации является
сокращение номенклатуры изделий и их элементов, имеющих одинаковое или
сходное эксплуатационное назначение. Оно реализуется в первую очередь путем
создания на основе предпочтительных чисел параметрических рядов (гамм) ма-
шин. Каждый ряд представляет собой совокупность машин, аналогичных по своей
кинематике, рабочему процессу, но различных по габаритным, мощностным или
другим основным эксплуатационным параметрам их производительности.
Необходимо широко использовать современные прогрессивные методы уп-
рочнения металлов. К ним относятся: упрочнение (деформирование) наклепом,
накатывание роликами и т. д., термомеханическая обработка, поверхностная закал-
ка, цементация, азотирование, цианирование, хромирование, сульфидирование,
наплавка и напыление специальных материалов на рабочие органы машины, кото-
рые увеличивают износостойкость. Высокая износостойкость рабочих органов
машин и устройств зерноперерабатывающих производств - важное требование,
обусловленное назначением оборудования оборудования, так как попадание час-
тиц материалов, из которых изготовлена машина, в продукты может сделать их
непригодными для продовольственных и кормовых целей. Низкая износостойкость
также влияет на срок службы машин и увеличивает эксплуатационные расходы.
Следует применять синтетические материалы (пластмассы) при изготовлении
и ремонте машин. Эти материалы при малой плотности обладают достаточной ме-
ханической прочностью, упругостью, эластичностью и высокой износостойкостью.
Синтетические материалы во многих случаях не только снижают массу ма-
шины, увеличивают ее надежность и долговечность, снижают трудоемкость и се-
бестоимость изготовления, но и повышают взрывопожаробезопасность. Экономи-
ческая эффективность от замены металлов пластмассами достигает значительных
76
Глава 3
размеров, но при проектировании деталей из новых конструкционных материалов
надо тщательно учитывать физико-механические свойства последних.
Машины и устройства должны состоять из отдельных, несложно соединяе-
мых блоков. Выполнение этого требования облегчает разборку, подбор блоков,
перемещение и сборку их при монтаже и ремонте.
Строгое соответствие допусков материалов и деталей государственным
стандартам - необходимое условие взаимозаменяемости деталей и узлов.
3.7.	Экономическая эффективность
Стоимость машины в основном зависит от себестоимости ее изготовления.
Сегодня для реализации любого проекта (создания новой машины, модерни-
зации машины, замены машины на современную в процессе эксплуатации и т. д.)
разрабатывается так называемый бизнес-план, где подробно описываются все
стадии реализации проекта, приводятся все необходимые расчеты по затратам и
определяются ожидаемые доходы и прибыль за определенные периоды времени.
Если целью расчетов является разработка и производство новой конструкции для
реализации ее на рынке, то определяющим показателем является себестоимость
ее производства. Себестоимость производства зависит от многих факторов: ма-
териалоемкости, энергоемкости, технологичности изготовления, применяемых
комплектующих, серийности изготовления.
Учитывая, что пищевое машиностроение сегодня - это единичное или мел-
косерийное производство, применение методов обработки и сборки, характерных
для крупносерийного и массового производства невозможно, или экономически
нецелесообразно. Иногда изготовление оснастки может во много раз превышать
по затратам стоимость всей партии машин. Необходимо помнить, что в условиях
рынка ценообразование коренным образом изменилось. Цену определяет рынок,
и если создаваемая машина по себестоимости изготовления будет дорогой, то
производство может стать убыточным.
Конструкторы часто стремятся к снижению стоимости машины, но добивают-
ся экономии только в одном направлении, не замечая других, гораздо более эф-
фективных путей, и забывая о том, что частная экономия без учета совокупности
всех перечисленных факторов нередко приводит к снижению суммарной эконо-
мической эффективности.
В сфере производства наибольшую сложность представляет расчет или, вер-
нее, прогнозирование себестоимости изделия. На этот показатель оказывают
влияние многие факторы: конструкционные, производственные, технологические,
организационные и эксплуатационные. Только наличие полной технологической
документации на изготовляемое изделие и других производственных нормативов
позволяет рассчитать его плановую себестоимость и с учетом определенной рен-
табельности установить производства оптовую цену. В процессе конструкторской
подготовки производства такая документация и нормативы (нормы времени, нор-
мы расхода материалов и др.) отсутствуют. Поэтому необходимо применять осо-
бые методы расчета и прогнозирования себестоимости изделий, которые базиру-
ются на использовании известных на этой стадии данных.
Метод удельных показателей определения себестоимости проектируемого
изделия основан на статистических показателях удельной себестоимости едини-
цы массы или какого-либо определяющего эксплуатационного параметра, на-
Классификация технологических машин
77
пример, единицы мощности. Этот метод может быть уточнен с помощью диффе-
ренцированных удельных показателей: удельной материалоемкости и удельной
трудоемкости. На основе рассчитанных по ним затрат на материал и заработную
плату основным производственным рабочим себестоимость укрупненно может
быть определена по обычным калькуляционным формулам. Однако метод удель-
ных показателей обеспечивает точность технико-экономического анализа лишь в
условиях почти полной аналогии конструкций. Поэтому при проектировании
таких сложных изделий, как станки, автоматические линии, отличающиеся
большим разнообразием схем привода, компоновкой, метод удельных показате-
лей может найти лишь ограниченное применение.
При использовании балльного метода основные технические данные изде-
лия, а также основные показатели его серийного изготовления (обычно - годовой
выпуск) оценивают экспертным путем в баллах. По каждому параметру его мак-
симальную для данного статистического ряда величину оценивают предельным
числом баллов, обычно двумя-тремя, и устанавливают характер связи (линейную
или степенную) между каждым параметром и баллами. Полученные для каждого
параметра данного изделия баллы суммируют. Затем делением известной себе-
стоимости каждого выпускаемого изделия на соответствующую сумму баллов
получают стоимость одного балла - так называемый ценностный множитель.
Среднее арифметическое всех ценностных множителей используют при проекти-
ровании новых изделий для оценки их себестоимости. Этот метод может быть с
успехом использован при прогнозировании себестоимости на ранних стадиях
проектирования. Точность его в значительной степени зависит от количества
статистических материалов для определения ценностного множителя, а также от
обоснованности экспертной оценки при назначении баллов.
Корреляционный анализ позволяет выявить комплексное влияние на себе-
стоимость ряда основных, наиболее существенных факторов. При этом себе-
стоимость серийного изготовления рассматривается как функция выбранных его
характеристик.
— Дхц Хо, ...,' хп),
где т,; х2;  ;	- факторы, характеризующие конструкционные параметры и эксплуа-
тационные свойства проектируемого изделия, либо условия его изготовления.
Не менее важным является определение эксплуатационных расходов. Сумма
расходов S в общем случае складывается из стоимости: амортизации машины А,
потребляемой энергии Э, потребляемых материалов М, рабочей силы С, техниче-
ского обслуживания О, накладных расходов Н, ремонтных работ Р и общезавод-
ских амортизационных начислений Аз, т. е.
S = А + Э + М+С + О + Н + Р + А-5.
Основным показателем при анализе экономической эффективности машин
является рентабельность создаваемой конструкции и годовой экономический
эффект.
Рентабельность машины q определяется отношением полезной отдачи (вы-
работки) Q машины за определенное время, выраженной в рублях, к сумме рас-
ходов (руб.) за тот же период:
78
Глава 3
Под полезной отдачей понимают стоимость продукции, вырабатываемой
машиной (стоимость готовых изделий, полуфабрикатов, промежуточных опера-
ций, полезной работы, выполняемой машиной).
Величина q должна быть больше единицы, иначе машина будет работать
убыточно.
Годовой экономический эффект Е от работы машины равен разности выра-
ботки Q и суммы годовых расходов S:
с	1
E = Q-S=Q(\--) = Q(i—).
Q	Q
Суммарный экономический эффект SE за весь срок службы машины, соответ-
ственно, равен разности суммарной выработки машины XQ и суммарной величины
расходов XS за период службы:
=	=	+ХЭ + ХМ+ХС+ ... +£Л3).
Экономичность машины тесно связана с интенсивностью ее использования в
эксплуатации, характеризуемой коэффициентом использования машины
где И - срок службы машины; h - длительность фактической работы машины за весь
период ее эксплуатации.
Если предположить, что машина работает до полного исчерпания ее физиче-
ского ресурса, то очевидно, что h - это долговечность машины. В уравнении сум-
марного экономического эффекта некоторые слагаемые пропорциональны сроку
службы машины: S.P - HP; ХА3 - НА3, другие же слагаемые пропорциональны
долговечности и соответственно равны: SQ - hQ; S3 = /?Э; X/V/= hMw т. д.
Стоимость амортизации за весь период службы равна стоимости машины:
С учетом сказанного преобразуем уравнение суммарного экономического
эффекта
ЪЕ = hQ - [См + 1г(Э + М+ С + О + Н\ + Н (Р + Л3)].
Обозначив расходы, пропорциональные долговечности машины h через S', а
расходы, пропорциональные сроку службы Н, через S", получим
ХЕ = hQ - (См + hS'+ HS ") = hQ - [См + h(S'+ ~S ")].
h
С учетом коэффициента использования машины г|и:
XE-h{Q-S'- — S")-CM.
П„
Суммарный экономический эффект в функции срока службы машины Яравен
ХЕ = Я[Ли(2-5)-Г]-См.
Срок окупаемости машины Нок определяется из условия равенства суммар-
ного экономического эффекта и стоимости машины (SE - См)
н 2С*
“ iVG~s')-r'
Классификация технологических машин
79
Срок окупаемости машин зерноперерабатывающих предприятий обычно при-
нимают равным 3 годам. Практически эффективность вновь разрабатываемых ма-
шин достаточно высока, и срок окупаемости, как правило, не превышает трех лет.
Срок службы машин гораздо больше, многие фирмы декларируют срок
службы не менее 10 лет. С учетом ускоряющегося развития научно-технического
прогресса срок службы машин часто определяется не физическим, а моральным
износом. Поэтому снижение сроков окупаемости и повышение экономической
эффективности - одна из наиболее важных задач при разработке новых машин.
3.8.	Общие требования безопасности
В широком смысле безопасность трактуется как исключение вредного воздейст-
вия на окружающую среду в процессе жизненного цикла машины, т. е. в процес-
се ее создания, функционирования и утилизации.
Требования безопасности включают:
•	безопасность труда;
•	промышленную санитарию;
•	пожарную безопасность;
•	взрывобезопасность;
•	экологическую безопасность.
Безопасность труда. Важнейшим требованием при создании машин и тех-
нических устройств является требование обеспечения безопасных условий труда
работников.
Решающие показатели, которые нужно учитывать при конструировании но-
вых машин, - это уровень повышения производительности труда, степень его
трудоемкости и безопасности. Для обеспечения безопасности конструкция ма-
шины должна отвечать ряду требований. Управление и обслуживание машины
должны быть максимально механизированы и автоматизированы, что позволяет
устранить большую физическую нагрузку, травмирование и утомляемость об-
служивающего персонала при выполнении технологических операций, при пуске
и останове.
При работе машин возникают колебательные движения за счет возбуждаю-
щихся сил, которые в зависимости от частоты и амплитуды проявляются в виде
звука, шума или вибрации. По физической сущности различий между шумом, зву-
ком и вибрацией нет, их природа основана на колебательных движениях среды. Ос-
новные характеристики шума как колебательного движения - частота, период,
среднегеометрическое значение частоты и давления. За единицу измерения частоты
колебания принят герц (Гц), равный одному колебанию в секунду. Период - время,
за которое проходит один полный цикл колебания. Он измеряется в секундах.
Человеческое ухо способно воспринимать звуки в определенном диапазоне
давления или интенсивности. Уровни звука и уровни звукового давления харак-
теризуют шум. Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются
уровни звуковых давлений в децибелах L (дБ), определяемые по формуле:
L = 20 1g (Р/Ро),
где Р - среднеквадратичная величина звукового давления, Па; Ро - пороговая величина
среднеквадратичного звукового давления, Па.
80
Глава 3
Характеристикой непостоянного шума на рабочем месте является эквива-
лентный уровень звука, измеряемый в децибелах и определяемый по государст-
венным стандартам.
Промышленный шум средней и высокой интенсивности в первую очередь
воздействует центральную нервную систему. Это вызывает быструю утомляемость
работника, снижает концентрацию его внимания. В результате снижается произво-
дительность труда, увеличивается брак и производственный травматизм. Шум и
вибрация повышенной интенсивности вызывают у людей головокружение, бес-
причинную раздражительность, головные боли и неустойчивое эмоциональное
состояние.
При проектировании новых машин, аппаратов и модернизации действую-
щих особое внимание нужно обращать на мероприятия, максимально снижаю-
щие шум и вибрацию технологического оборудования.
Зерноперерабатывающие машины хлебоприемных и зерноперерабатываю-
щих предприятий имеют колеблющиеся и быстровращающиеся органы, которые
представляют собой источники вибрации на производстве.
Вибрации машины и ее узлов через опоры передаются на перекрытия и ока-
зывают разрушающее действие как на машину, так и на окружающее оборудова-
ние, здание, отрицательно влияют на показатели качества и количества изготов-
ляемой продукции. Кроме того, вибрация порождает ряд факторов, вредных или
опасных для обслуживающего персонала: шум, ускоренный износ машин и их
поломку, а также аварии.
Отрицательное воздействие вибраций возрастает с увеличением частоты ко-
лебаний. Особенно вредными могут оказаться вибрации с частотой 25-90 Гц.
Наиболее неблагоприятно воздействуют на человека вертикальные вибрации.
В таблице 3.2 приведены предельно допустимые величины общей вибрации на
производстве.
3.2. Предельно допустимые величины общей вибрации на производстве
Частота		Амплитуда, мм
Гц	колебаний в минуту	
ДоЗ	До 180	0,600-0,400
3-5	180-300	0,400-0,150
5-8	300-480	0,150-0,050
8-15	480-900	0,050-0,030
15-30	900-1800	0,030-0,009
30-50	1800-3000	0,009-0,007
50-75	3000-4500	0,007-0,005
75-100		4500-6000		0,005-0,003
Для соблюдения установленных норм общих вибраций предусмотрено нор-
мирование вибраций самих машин.
Нормы вибраций зерноочистительных и просеивающих машин приведены в
таблице 3.3.
Классификация технологических машин
81
3.3. Нормы вибраций зерноочистительных и просеивающих машин
Машины	Предельно допустимая амплитуда, мм	Место замеров величин вибраций
Сепараторы и ситовеечные машины: с эксцентриково-шатунным приводом	0,25-0,30	Стойки станины машины на высоте 1 м от пола
с самобалансным приводом	0,10-0,13	Стойки станины машины на высоте 1 м от пола
с эксцентриковым дезаксильным ме- ханизмом привода (двухкорпусные)	0,15-0,25	То же
Крупосортировочные машины	0,25	Верхний конец стоек
Падди-машины	0,15	Главная рама
Рассевы самобалансирующиеся	0,15-0,4	Нижний конец крепления стержней
Камнеотделительные машины	0,15	Верхний конец стоек
Триеры; дисковые	0,15 	6715		Станина у подшипников главного вала
цилиндрические быстроходные		Станина на высоте 1 м от пола
Пнев.мосепараторы	0,10	Кожух машины на высоте 1 м от пола
Основные причины вибрации - это неуравновешенность колеблющихся или
вращающихся масс, а также недостаточно точная установка машин и ошибки в
выборе и расчете оснований и фундаментов. При расчете перекрытий зданий
учитывают коэффициент динамичности машины (табл. 3.4).
Для машин с колебательным движением рабочих органов (сепараторы, сито-
веечные машины, вибротранспортеры) наиболее эффективное средство борьбы с
вредными вибрациями - это применение сдвоенных рабочих органов, колеблю-
щихся навстречу друг другу (в противофазе) и взаимно уравновешивающихся.
Для однокорпусных машин при использовании в качестве возбудителей колеба-
ний самобалансных механизмов (вибраторов) жесткость упругих подвесок (стоек)
должна быть по возможности небольшой, что обеспечивает минимальную пере-
дачу вибраций основанию.
3.4. Коэффициенты динамичности для различных
зерноперерабатывающих машин
Оборудование	Коэффициент динамичности
Сепараторы зерноочистительные	1,2
Триеры дисковые и цилиндрические	1,2
Камнеотделительные и вибросортировальные машины	1,3
Рассевы самобалансирующиеся с площадью просеивающей поверхности: до 55 м2	1,3
свыше 55 м2	1,4
Ситовеечные машины	1,2
Центробежный просеиватель	1,2
Крупосортировочные машины	1,3
Обоечные машины	1,2
4—3445
82
Глава 3
Для уравновешивания вращающихся деталей и узлов машин их балансируют,
а для уменьшения передачи вибраций от машин к перекрытию все больше исполь-
зуют виброизоляцию. Этот способ рекомендуют применять для среднечастотных
машин с частотой колебаний свыше 500 в минуту и особенно - для высокочастот-
ных машин с частотой более 2000 колебаний в минуту.
Важное мероприятие для создания хороших условий труда - это борьба с
шумом. Все шумы в зависимости от их частотного состава (спектра) разделяются
на три класса: низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные. Допусти-
мые уровни шума для каждого класса приведены в таблице 3.5.
3.5. Допустимые уровни шума на производстве для шумов различных классов
Класс		Характеристика шума	Среднегеометри- ческие частоты, Гц	Допустимый уровень, дБ
1 2		Низкочастотные шумы (шумы тихоходных агрега-	31,5	107
		тов неударного действия; шумы проникающие	63	95
		сквозь звукоизолирующие преграды - стены, пере- крытия, кожухи) - максимальные уровни в спектре расположения ниже частоты 300 Гц	125	87
			250	82
		Среднечастотные шумы (шумы большинства ма- шин, станков и агрегатов неударного действия) - максимальные уровни в спектре расположены ниже частоты 800 Гц.	500	78
3		Высокочастотные шумы (звенящие, шипящие и сви-	1000	75
		стящие шумы, характерные для агрегатов ударного	2000	73
		действия, потоков воздуха и газа, агрегатов с боль- шими скоростями рабочих органов) - максимальные уровни в спектре расположены выше частоты 800 Гц	4000	71
			8000	69
		Уровень шума и эквивалентный уровень звука	-	80 дБА
При проектировании новых машин необходимо предусматривать мероприя-
тия, снижающие шум на рабочих местах вблизи агрегатов до уровней, не превы-
шающих допустимые. Для ослабления шума машин следует по возможности за-
менять ударные действия безударными, использовать вращательное движение
деталей агрегата вместо поступательно-возвратного, уменьшать интенсивность
вибраций деталей агрегатов, имеющих большие излучающие шум поверхности
(корпусов, кожухов, крышек и т. д.), путем облицовки последних материалами,
демпфирующими вибрации, и устройства гибких связей (упругих прокладок,
пружин) между этими деталями и узлами агрегата, возбуждающими вибрации.
Снижение уровня шума возможно также при помощи демпфирования вибрации
соударяющихся деталей и отдельных узлов агрегата путем сочленения их с мате-
риалами, имеющими большое внутреннее трение: резиной, пробкой, битумом,
асбестом, битумными картонами и войлоком. Необходимо предусматривать тща-
тельное уравновешивание (статическое и динамическое) всех движущихся дета-
лей машин, смазывать соударяющиеся детали вязкими жидкостями и заключать в
жидкостные масляные ванны вибрирующие и издающие шум детали (шестерен-
чатый редуктор и т. д.), предусматривать минимальные допуски при изготовле-
нии и сборке деталей агрегата для уменьшения зазоров в сочленениях деталей и
энергии соударений.
Классификация технологических машин
83
Снижения шума достигают также амортизацией вибрации, устройством пру-
жин между деталями и узлами, возбуждающими колебания, изготовлением зубча-
тых колес из пластмасс, прессованного волокна, нейлона и т. д.
Наиболее шумными являются компрессоры и вентиляторы, которые приме-
няются на предприятиях по переработке зерна как в составе основных техноло-
гических машин (в частности машин с замкнутым циклом воздухообмена), так и
отдельно, в составе аспирационных и пневмотранспортных систем. Для умень-
шения шума данных машин применяют различные шумопоглощающие материа-
лы, специальные укрытия (шумопоглощающие кожухи) или устанавливают эти
машины в специальные изолированные помещения, исключая постоянное нахо-
ждение людей в этих помещениях.
С целью исключения проникновения шума за пределы защитных устройств
применяют различные типы глушителей: трубчатые, коробчатые, ячеистые, из
различных пористых материалов и другие. Кроме вибрации и шума большое зна-
чение имеет конструктивное оформление машин и устройств, исключающие дос-
туп обслуживающего персонала к вращающимся и движущимся частям машин
во время работы. Для этого применяют различные защитные кожухи и огражде-
ния, специальные защитные устройства и приборы, которые останавливают ра-
боту машин в случаях нарушения данных устройств или несанкционированного
доступа. В обязательном порядке на каждой машине и на этаже устанавливаются
кнопки экстренного отключения машины или всей линии в случае аварийных
ситуаций. Эти кнопки должны устанавливаться в легкодоступных местах на вид-
ном месте и имеют обычно красный цвет. В современных системах автоматизи-
рованного управления применяют дублирование систем защиты с пульта опера-
тора и на каждом этаже. При остановке во время проведения ремонтных и про-
филактических работ запуск отдельного оборудования возможен только на мес-
те, а запуск всей линии с пульта - только после того, когда ремонтник с помо-
щью специального ключа отключит систему защиты на данном этаже. Ключ этот
обычно существует только в единственном экземпляре, чтобы нельзя было с дру-
гого этажа или другому ремонтнику дать команду на запуск.
Промышленная санитария. Вопросы промышленной санитарии, частично
включая вибрацию и шум, также затрагивают вопросы освещенности рабочих
мест, соблюдения безопасных размеров рабочих зон. Но самое главное - безопас-
ность для здоровья людей применяемых в машинах и устройствах материалов.
Особенно это важно в связи с тем, что все зерноперерабатывающие машины со-
прикасаются с пищевыми продуктами, поэтому вопросы связанные с безопасно-
стью применяемых материалов находятся во всех странах, в том числе и в России,
под жестким контролем. Все применяемые в конструкциях материалы должны
иметь гигиенические сертификаты допуска на контакт с пищевыми продуктами.
Учитывая все возрастающее применение полимерных, нержавеющих и композит-
ных материалов, на стадиях проектирования, особенно важен правильный выбор
таких материалов не только с точки зрения технических, но и гигиенических
свойств. Неправильный выбор материалов в дальнейшем может привести к запрету
использования данной машины и к необходимости ее переделки - соответственно,
и к большим экономическим потерям. В процессе эксплуатации недопустимо при-
менение нерекомендованных расходных материалов (смазок, масел, ситовых тка-
ней, очистителей и т. д.).
84
Глава 3
В Европейском союзе требования промышленной безопасности регламенти-
руются Директивой 94/9/ЕС АТЕХ, рекомендующей переход на применение не-
ржавеющих и полимерных материалов в рабочих органах машин, где осуществ-
ляется непосредственный контакт с пищевыми продуктами, особенно если дан-
ные пищевые продукты проходят влаго- и влаготепловую обработку (увлажни-
тельные машины, внутренняя часть вальцовых станков, рассева, ситовейки, вы-
мольные машины, весовыбойные аппараты и т. д.).
В России каждая машина или устройство должны иметь санитарно-
эпидемиологическое заключение Госсанэпиднадзора России или его территори-
альных органов, разрешающее их использование на предприятии.
Пожарная безопасность. При конструировании машин важное значение
имеет обеспечение пожарной безопасности, для чего необходимо предусмотреть
комплекс мер, включающих выбор материалов, приборов и устройств.
По возможности следует выбирать негорючие материалы. Зерно само по се-
бе является огнеопасным материалом, способно к самовозгоранию и образова-
нию в процессе переработки взврывчатых пылевоздушных смесей. Движущиеся
части машин способны при неправильной эксплуатации или ошибок в конструк-
ции создать за счет трения температурные условия, благоприятные для самовоз-
горания продукта или отдельных частей машины. Поэтому важное значение имеет
тщательная проработка конструкции с целью исключения подобных случаев,
а для непредвиденных ситуаций - оснащение их приборами пожарной безопас-
ности и устройствами предотвращения распространения пламени, а также уст-
ройствами подавления пламени.
В качестве приборов используют два типа датчиков: датчики, реагирующие на
искру (инфракрасное излучение), и датчики, реагирующие на тепловое излучение.
Указанные датчики устанавливаются в местах возможного образования ис-
кры или пламени и передают сигнал на соответствующие устройства противопо-
жарной защиты.
Используются устройства 2-х видов:
•	предотвращения распространения пламени - к ним относятся различные
огнепреграждающие клапаны, быстродействующие задвижки, аэрозольгазо-
вые затворы, быстродействующие пневматические заглушки (воздушные
клапаны), ячеистые огнепреградители и другие;
•	подавления пламени - к ним относятся различные устройства пожаротуше-
ния: водяные, газовые, порошковые, пенные, на основе водяного тумана, аэ-
розольгазовые.
Применение тех или иных типов устройств определяется, исходя из кон-
кретных условий технологического процесса и перерабатываемого материала.
Так, наиболее пожароопасными считаются зерновые силосы, т. к. зерно, хра-
нящееся в них, способно к самовозгоранию. Они в обязательном порядке обору-
дуются термодатчиками и системой дистанционного наблюдения за температур-
ным режимом. В случае самовозгорания зерна в силосах тушение водой не реко-
мендуется, т. к. в условиях высоких температур вода может разложиться на водо-
род и кислород, что может привести к интенсификации горения и взрыву. Также
применение воды в мучных емкостях может привести к образованию теста и порче
продукта. Здесь наиболее приемлемы газовые или аэрозольгазовые устройства.
Классификация технологических машин
85
Место установки датчиков определяется быстродействием применяемых
устройств и находится на расстоянии 3-5 метров от газовых и аэрозол ьгазовых
устройств и 6-9 метров, от остальных устройств. В каждом конкретном случае
надо руководствоваться нормативными документами.
Взрывобезопасность. Переработка зерна является взрывоопасным процес-
сом, поэтому предприятия по его переработке относятся к взрывоопасным про-
изводствам и подлежат обязательному лицензированию. Соответственно, все
машины и технические устройства для переработки зерна относятся к классу
взрывоопасного оборудования и подлежат обязательной сертификации, к ним
предъявляются повышенные требования, а выпуск и эксплуатация их без разре-
шения, выданного специальным органом Российской Федерации, запрещен.
Требования взрывобезопасности в основном сводятся к следующему:
•	требования к конструкции машин и технических устройств;
•	требования к применяемым материалам;
•	требования к приборам и устройствам предотвращения взрывоопасных си-
туаций.
Требования к конструкции машин и технических устройств: конструк-
ция машин должна исключить возможность образования взрывоопасных пыле-
воздушных смесей, для чего машина должна оснащаться аспирацией опасных зон,
иметь специальные каналы для отвода за пределы производственных помещений
взрывного давления - взрыворазрядные трубы (каналы) и взрыворазрядные каме-
ры. Зоны, где могут образоваться взрывоопасные пылевоздушные смеси, должны
иметь минимально возможный объем с целью уменьшения силы взрыва. Эти зоны
должны быть достаточно прочными, чтобы взрывное давление не разорвало кон-
струкцию и не распространялось внутри производственного помещения. Конст-
рукция машин не должна иметь застойных зон, чтобы избежать возможности осе-
дания пыли. Если невозможно исключить застойные зоны, то необходимо нали-
чие специальных отверстий для периодической чистки такого оборудования. Осо-
бые требования предъявляются к измельчающим машинам ударного действия - их
конструкция должна исключить образование искры.
Требования к применяемым материалам. Основное требование к материа-
лам с точки зрения взрывобезопасности - это предотвращение образования искры
как одной из основных причин возникновения взрыва. В этой связи широкое при-
менение нашли полимерные материалы и нержавеющие сплавы. В отдельных слу-
чаях находят применение алюминий и сплавы на его основе, а также латунь, брон-
за. Но с точки зрения взрывобезопасности, промсанитарии и экологии наиболее
предпочтительны нержавеющие сплавы и полимерные материалы. Полимерные
материалы обязательно должны быть антистатическими, т. е. не накапливать ста-
тическое электричество, или иметь специально вплетенные нити для отвода стати-
ческого электричества. Статическое электричество может стать источником воз-
никновения искры и поэтому борьба с ним очень важна. Все машины и техниче-
ские устройства должны иметь в обязательном порядке заземление, причем на не-
которых машинах предусматривают две, а то и три точки заземления.
Требования к приборам и устройствам предотвращения взрывоопасных
ситуаций и локализации взрыва. В основном приборы и устройства предот-
вращения взрыва частично совпадают с приборами и устройствами пожаробезо-
86
Глава 3
пасности. В большинстве случаев эти приборы и устройства выполняют совме-
щенные функции. Это те же датчики, реагирующие на искру или тепловое излу-
чение. Но используются также датчики, реагирующие на повышение давления в
результате взрыва, или комбинированные датчики, датчики движения, реаги-
рующие на останов движущихся частей машины и другие.
В качестве устройств предотвращения взрыва должны использоваться раз-
личные типы магнитных сепараторов, которые улавливают металломагнитные
примеси, тем самым предотвращая их соударение с вращающимися частями ма-
шин, т. е. исключая образование искры. Конструкция и работа магнитных сепа-
раторов рассмотрены в главе 9. Также широко должны использоваться различ-
ные задвижки, пневматические (газовые) и аэрозольгазовые затворы, которые
препятствуют распространению взрывного давления по технологическим и аспи-
рационным коммуникациям.
В местах возможного образования взрыва устраивают специальные отвер-
стия (взрыворазрядные окна), через которые взрывное давление направляется с
помощью взрыворазрядных труб за пределы производственного здания. Там, где
невозможно разместить взрыворазрядные окна в конструкции предусматривают
взрыворазрядные камеры, и через них давление направляется во взрыворазрядные
трубы. Такое решение часто применяют в рукавных фильтрах. Рекомендуемая
длина взрыворазрядных труб - до 6 метров. На практике встречаются случаи, ко-
гда обеспечить длину взрыворазрядных труб до 6 метров бывает невозможно.
В настоящее время разработаны специальные ячеистые пламявзрывогасители, ко-
торые позволяют снижать температуру и давление взрывной волны до безопасного
уровня и осуществить их установку в помещении без взврыворазрядных труб. Наи-
более известное устройство - Q-труба (Ку-труба) компании РЕМБЕ (США).
Устройство состоит из интегрированного мембранного предохранительного
клапана РЕМБЕ, который контролировано направляет взрывную волну в систе-
му Q-трубы (рис. 3.1, а, б). Корпус трубы, фильтры и ячейки изготовлены из
Рис. 3.1. Принцип действия и устройство Q-трубы
Классификация технологических машин
87
нержавеющей стали, температура газов (до 1500 °C) за счет передачи энергии сис-
теме фильтров существенно понижается. Это приводит к уменьшению объема вы-
текающего газа и гашению пламени (рис. 3.1, в). Кроме того, привычное в случае
взрыва повышение давления и шумовое воздействие в производственном помеще-
нии сводится до минимума. Специальная конструкция фильтра не допускает попа-
дания в помещение сгоревших или несгоревших частичек пыли (рис. 3.1, г).
Основные требования взрывобезопасности в Российской Федерации сформу-
лированы в Федеральном законе и «Правилах промышленной безопасности ...»,
которыми следует руководствоваться при конструировании машин.
Экологическая безопасность. Основное требование к конструкции маши-
ны с точки зрения экологии - минимальное вредное воздействие на окружающую
природную среду.
Во-первых - снижение вредных пылевых выбросов в атмосферу от зерноочи-
стительных машин через системы аспирации пневмотранспорта, для чего часто
применяют машины с замкнутым и частично замкнутым циклом воздуха. В аспи-
рационных и пневмотранспортных системах вместо циклонов применяют более
эффективные рукавные фильтры и фильтр-циклоны, где степень очистки воздуха
составляет более 99%. Современные фильтры-циклоны типа РЦИЭ и ФКЦ позво-
ляют снизить содержание пыли в воздухе с помощью фильтра до значений ниже
2 мг/м3. Не менее важное значение имеет снижение вплоть до полного исключения
жидких отходов производства, а при невозможности их исключения - установка
систем очистки жидких отходов. Такие системы очистки являются сложными и до-
рогостоящими, но необходимыми элементами многих производств.
Во-вторых - применение материалов, которые в процессе утилизации не за-
грязняют окружающую среду. Наиболее ярким примером может служить пере-
вод привода межвальцовой передачи в современных вальцовых станках на пере-
дачу с применением зубчато-поликлиновых ремней, что позволило отказаться от
сменных шестерен, работающих в масляной ванне. Прекратились утечки масла,
снизился шум, отпала необходимость в утилизации отработанного масла.
Создание современных автоматизированных систем дозирования и увлаж-
нения зерна в мельницах позволило не только стабилизировать технологический
процесс, но и снизить затраты воды. Эти и другие примеры показывают важное
значение современных разработок в решении проблем экологической безопасно-
сти создаваемых конструкций зерноперерабатывающего оборудования.
3.9.	Элементы технической эстетики и эргономики
Требования технической эстетики определяют основные задачи конструкторов
по созданию машин и других промышленных изделий, удобных в управлении и
эксплуатации, целостных по форме, эстетически совершенных и одновременно
обладающих высокими технико-экономическими показателями.
Эргономические требования должны учитывать распределение функций
между оператором и машиной с учетом оценки удобства технического и техно-
логического обслуживания и напряженности труда под комплексным воздейст-
вием всех одновременно или последовательно действующих факторов.
Форма и эстетическое совершенство машины тесно связаны с ее функцио-
нальным назначением, особенностями конструктивного исполнения, применяе-
мыми материалами и технологией производства.
88
Глава 3
Работа над технической эстетикой машины выходит далеко за пределы «ху-
дожественного оформления» и включает следующие основные задачи:
•	рациональность общей компоновки машины, оптимальное взаимное распо-
ложение ее узлов и эстетическое внешнее оформление, при которых функция
машины наиболее ярко выражена;
•	разработка систем и органов управления, включая компоновку, а в отдельных
случаях - и конструирование приборов контроля и управления в строгом соот-
ветствии с антропометрическими и физиологическими данными человека;
•	выбор и рекомендации декоративных покрытий и их сочетаний в соответст-
вии с назначением машины;
•	разработка эмблем, товарных знаков, паспорта, рекламных проспектов, инст-
рукций, поясняющих и предупреждающих шильдов, связанных с особенно-
стями машины.
Как уже было отмечено, компоновка и форма машины определяет ее функ-
циональное назначение, в связи с чем уже на первой стадии работ должен участ-
вовать художник-конструктор, который, владея определенными навыками цело-
стной организации объемно-пространственной структуры, правильно используя
закономерности тектоники и средства композиции (масштабность, ритм, пропор-
ции, контраст и другие), внесет в конструкцию необходимые творческие решения
по художественно-эстетическому оформлению будущей машины.
Под рациональностью формы следует понимать не только максимальную
логичность конструкции, остроумность компоновки и высокую технологичность
ее элементов, но также и психофизиологические факторы ее влияния на челове-
ка, и архитектурно-художественные приемы, обеспечивающие положительное
эмоциональное воздействие на рабочего, т. е. красота машины состоит как во
внешнем ее оформлении, так и в самом замысле, в остроумном решении конст-
рукции, в красоте инженерной идеи.
Архитектоника машины определяется оптимальной компоновкой всех ее уз-
лов, подчеркивающей логику ее построения и рабочего процесса. Форма станка
не должна выражать идею скоростного полета, а городской трамвай не обязан
быть решенным в обтекаемых формах, как, например, судно на подводных
крыльях.
В современном машиностроении наметилась тенденция к геометризации
форм, продиктованная применением наиболее рациональных технологических
приемов изготовления, снижающая себестоимость изделия. Однако не всегда,
пользуясь «модным направлением», можно соблюсти принцип единства формы и
функции машины - основного требования промышленной эстетики.
Тем не менее современная форма машин имеет более простое и строгое реше-
ние, большое количество гладких чистых прямолинейных поверхностей, лишен-
ных всякого рода приливов и других вынужденных технологических излишеств.
Получает распространение увеличенное остекление машин с подсветкой,
значительно улучшающее их внешний вид и удобство при эксплуатации.
Следует учесть, что различные защитные и предохраняющие кожухи сущест-
венно влияют на формообразование машины. Удачные их решения, гармонично
вписывающиеся в общую архитектонику машины, улучшают ее эстетические ка-
чества. Однако общее правило говорит о необходимости применять различные ко-
Классификация технологических машин
89
жухи только в тех случаях, когда это действительно необходимо, т. е. когда нужно
предохранить машину от порчи или человека от возможной травмы. Некоторые
конструкторы иногда стараются закрыть кожухами все детали, уязвимые с точки
зрения «красоты», но это часто ухудшает техническое обслуживание машины.
Компоновка и конструктивное решение органов управления и приборов
контроля, характеризующих отношения человека и машины, определяемые поня-
тием «контур регулирования», имеют существенное значение в общем вопросе
промышленной эстетики и главным образом в удобстве эксплуатации машин.
Контур регулирования состоит из двух звеньев: живого организма (человека) и
механического исполнительного устройства (машины). Физическое соприкосно-
вение рабочего с органами управления машиной дает ряд осязательных и других
раздражений: 90% получаемой информации воздействует на зрение и 10% - на
другие органы чувств. Размещать органы управления нужно в удобной рабочей
зоне без лишних шумовых и световых помех. Скрежет, стук, вибрация механиз-
мов, блики света, яркая окраска, неправильное освещение раздражающе действует
на рабочего-оператора.
Кнопочные станции следует располагать под левой рукой оператора, что ос-
вобождает более работоспособную правую руку для операций, нуждающихся в
большем усилии. Кнопки или клавиши располагают в соответствии с последова-
тельностью пуска. Располагать контрольные лампы следует в функциональной
связи с соответствующими органами управления. Поясняющие надписи нужно
тщательно продумать и скомпоновать, следует также избегать лишних надписей.
Надписи располагают таким образом, чтобы оператор не мог двояко истолковать
их и ошибиться.
Цветовое решение, окраска и отделка машин - это сильные средства эстети-
ческого воздействия на человека. Правильным выбором цвета окраски предме-
тов, окружающих человека на производстве, можно снизить утомляемость, пре-
дохранить рабочего от опасности, создать бодрое настроение.
Окраска изделий машиностроения преследует две основные цели: создать
защитное покрытие, предохраняющее машину от коррозии, способствовать рас-
крытию сущности изделия, подчеркнуть его тектонику, связать с окружающей
средой. Кроме этого, цветовое решение машин имеет декоративное значение и
эмоционально воздействует на человека.
При решении формы машины большое значение имеют такие приемы окра-
ски, как деление на главную и второстепенную части, выделение рабочей зоны,
зрительное уравновешивание объемов и другие. Приемами окраски можно зри-
тельно снизить высоту изделия или удлинить его, создать иллюзию легкости,
либо монументальности. Наши глаза физиологически приспособлены к много-
цветности, длительное восприятие одного цвета приводит к цветовому утомле-
нию. Поэтому необходимо обеспечить возможность рабочему временно пере-
ключаться на восприятие противоположной группы цветов.
Было установлено, что у большинства людей выработались условные реф-
лексы на ряд цветов и цветовых сочетаний. Яркие цвета ассоциируются с поня-
тием опасности, повышают и сосредотачивают внимание, ими окрашивают трав-
моопасные детали и зоны, требующие повышенного внимания.
Разработаны общие рекомендации по окраске изделий машиностроения,
приемлемые и для зерноперерабатывающих машин. Сущность их сводится к сле-
дующему:
90
Глава 3
•	крупногабаритные машины, форма которых образована однородными по
структуре плоскостями, рекомендуется расчленять цветом, что способствует
зрительному уменьшению объемов. В окраске должны преобладать легкие
малонасыщенные тона для предотвращения утомляющего действия цвета.
•	небольшие по размеру изделия не следует расчленять цветом, чтобы не на-
рушать масштабности их восприятия. Их целесообразнее окрашивать цели-
ком, применяя в зависимости от требований рабочей среды любые опти-
мальные цвета. Так, для многих зерноперерабатывающих машин вполне
приемлема однотонная окраска спокойных тонов: фисташкового, салатного,
кремового и т. д.
•	передвижные машины (передвижные зерноочистительные машины и агрега-
ты) следует окрашивать в цвет, контрастирующий с окружающей средой
(оранжевый, желтый).
•	подчеркивая цветом динамичность той или иной формы, цветовые членения
нужно располагать горизонтально или в определенном, убывающем или воз-
растающем ритме.
•	статичные объекты следует расчленять цветом так, чтобы подчеркнуть их
неподвижность. В таких случаях нужно выделить основания, станины ма-
шин, окрашивая их в темные тона и создавая этим иллюзию тяжести и мо-
нументальности.
•	необходимо окрашивать машины в такие цвета, на фоне которых хорошо
заметен проходящий продукт. Это компенсирует цветовое утомление, воз-
никающее от наблюдения за ним. Для этого же рекомендуется окрашивать
рабочую зону в цвета с коэффициентом отражения 50-60%.
Одно из средств эстетического воздействия - это отделка машин. Высокое ка-
чество отделки, чистота обработки поверхностей формы машины, правильно вы-
бранные материалы внешней отделки воздействуют на рабочего дисциплинирую-
ще, прививают хороший вкус, делают его заботливым и бережливым по отноше-
нию к машине. Нельзя относиться к отделке, как к излишеству, повышающему
себестоимость изделия. Средства, затраченные на отделку, как правило, окупаются
благодаря более длительной службе и хорошей сохраняемости изделия.
ЧАСТЬ II
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕВАТОРОВ,
МУКОМОЛЬНЫХ И КРУПЯНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
ГЛАВА 4. Ситовые сепараторы
4.1.	Краткая характеристика процессов сепарирования
и их классификация
Цели и способы сепарирования продуктов на зерноперерабатывающих предприя-
тиях весьма разнообразны:
•	очистка зерновых смесей от примесей, ухудшающих хранение, транспорти-
рование и переработку зерна или снижающих качество готовой продукции;
•	сортирование зерна на фракции различного качества для переработки в про-
дукты разного назначения; сортирование зерна на фракции для раздельной
переработки в продукты одинакового назначения (калибрование гречихи и
некоторых других крупяных культур для раздельного шелушения);
•	извлечение готовых продуктов в процессе переработки (отбор продуктов на
мукомольных заводах);
•	сепарирование промежуточных продуктов для их последующей раздельной
обработки;
•	очистка компонентов комбикормов (мела, соли, мясокостной и рыбной муки,
продуктов измельчения жмыха и шрота и т. п.) от примесей и скомковавшихся
частиц;
•	очистка и калибрование семян;
•	контроль готовой продукции и т. д.
Признаки, которыми должны отличаться частицы фракций, далеко не всегда
совпадают с признаками, по которым можно механически разделить сыпучую
смесь: например, по химическому составу или биологической природе частиц
смесь можно разделить при помощи механических воздействий только в тех слу-
чаях, если этим признакам сопутствуют различные физико-механические свойст-
ва: размеры, форма, плотность, коэффициенты трения, магнитная восприимчи-
вость и т. д.
Таким образом, успех сепарирования зависит прежде всего от степени соот-
ветствия желаемых признаков разделения, обусловленных потребностями произ-
водства, возможным признакам разделения, определяющим различное движение
частицы в процессе сепарирования смеси.
Связь между этими группами признаков устанавливают после массовых
опытов, в результате которых составляют корреляционные таблицы и графики, а
надежность и силу связи выражают коэффициентами корреляции. Для механиче-
ских способов сепарирования сыпучих материалов используют следующие при-
знаки частиц:
•	аэродинамические характеристики - скорость витания или коэффициент па-
русности;
92
Глава 4
•	длину - максимальный размер частицы;
•	ширину - максимальный размер наибольшего по площади сечения, пер-
пендикулярного линии длины;
•	толщину - минимальный размер того же сечения;
•	форму, оцениваемую коэффициентом формы в виде отношения длины к
толщине;
•	плотность - отношение массы частицы к ее объему;
•	упругость, оцениваемую коэффициентом восстановления нормальной ско-
рости, т. е. отношением проекции скорости частицы после удара о непод-
вижную поверхность к такой же проекции скорости до удара;
•	трение о поверхность, оцениваемое коэффициентом сухого трения, т. е. от-
ношением тангенциальной реакции связи к нормальной реакции при отно-
сительном движении;
•	магнитную восприимчивость, оцениваемую силой, с которой на массу в 1 г
действует магнитное поле с единичной магнитной индукцией и напряжен-
ностью;
•	цвет - в последнее время получают распространение оптико-электронные
устройства для сепарирования продуктов, злаковых и крупяных культур, от-
личающихся цветовыми характеристиками.
Для использования различий частиц смеси по этим признакам при ее сепа-
рировании на две и более фракций применяют разные способы механического
воздействия.
Механические воздействия в процессе сепарирования выполняют три функ-
ции: во-первых, они заставляют частицы с различными свойствами перемещаться
в разные места рабочего пространства; во-вторых, они обеспечивают непрерыв-
ное поступление смеси в рабочее пространство; в-третьих, раздельно удаляют из
рабочего пространства полученные фракции. Характер механических воздейст-
вий на частицы при выполнении этих функций может быть одинаковым или раз-
личным. Например, при сепарировании в вертикальных пневматических каналах
смесь в рабочее пространство поступает обычно гравитационным истечением из
питателя или при помощи вибролотка; она разделяется на легкие и тяжелые час-
тицы под совместным воздействием аэродинамических сил и сил тяжести, так же
происходит и раздельное удаление легкой и тяжелой фракций из рабочего про-
странства.
При ситовеечном процессе различное направление движения частиц компо-
нентов смеси в рабочем пространстве машины обусловлено совместным дейст-
вием сил тяжести, аэродинамических сил и вибраций.
В рабочее пространство смесь поступает по вибрирующему лотку, из рабо-
чего пространства легкие частицы уносит восходящий воздушный поток, круп-
ные частицы с большой плотностью сходят с сита под воздействием вибраций, а
меньшие по размерам, но большей плотности просеиваются через сито.
Наиболее четкого сепарирования можно достигнуть, если способ механиче-
ского воздействия в производственном процессе совпадает с лабораторным спосо-
бом определения того признака, по которому производят сепарирование. Напри-
мер, плотность частиц определяют обычно погружением их на тонкой нити в жид-
кость известной плотности и измеряют натяжение нити до и после погружения.
Ситовые сепараторы
93
Частицы разной плотности можно разделить гидростатическим способом,
погрузив их в жидкость, плотность которой больше плотности частицы одного
компонента (легкого), но меньше плотности частицы другого компонента (тяже-
лого). Более плотные частицы утонут, а менее плотные останутся на поверхности.
Другим примером может служить разделение по размерам, например по ши-
рине, которую измеряют обычно штангенциркулем, микрометром или инстру-
ментальным микроскопом.
Чтобы извлечь из смеси частицы с шириной, меньшей предельно допусти-
мой по технологическим требованиям, применяют пробивные сита с круглыми
отверстиями, каждое из которых представляет собой «предельный калибр». Для
точного разделения смеси каждую частицу нужно подвергнуть испытанию -
«примериванию» к отверстию в том положении, в котором измеряли ширину,
т. е. ось измерения длины должна быть перпендикулярна поверхности сита.
Ситовое сепарирование по ширине частиц осуществляют обычно при коле-
баниях наклонных плоских сит, по которым продукт перемещается слоем, толщи-
на которого в несколько раз превышает толщину частиц.
Чтобы частица с шириной, меньшей, чем диаметр отверстия, просеялась через
него, ей необходимо занять положение в нижнем слое и осью длины разместиться
перпендикулярно поверхности сита. Выполнению первого условия благоприятст-
вует увеличение плотности и уменьшение объема данной частицы по сравнению с
плотностью и объемом окружающих частиц; выполнению второго условия благо-
приятствует увеличение общей толщины слоя, высоты его подбрасывания над си-
том, а также уменьшение коэффициента формы данной частицы.
Таким образом, основной признак разделения - не единственный, а резуль-
таты сепарирования зависят не только от него, но и от параметров процесса. Дей-
ствие второстепенных признаков может совпадать по направлению с действием
основного признака разделения, а может быть ему противоположным.
В литературе по вопросам сепарирования и сепарирующих машин для зерна
и продуктов его переработки принято связывать способы сепарирования, сепари-
рующие машины и признаки различия частиц (табл. 4.1). Условность такой взаи-
мосвязи очевидна, но для предварительного выбора способа сепарирования и
типа машины по заданным признакам различия она представляется полезной.
В ряде случаев, когда несколько признаков различия оказывают соизмеримое
влияние на результаты сепарирования, свойства частицы характеризуют косвен-
но через параметр механического воздействия, определяющий направление дви-
жения частицы при сепарировании. Такой косвенной характеристикой служит,
например, скорость витания частицы в восходящем воздушном потоке, завися-
щая от плотности, размеров, формы и состояния поверхности частицы.
Выбор способа сепарирования в зависимости от основных признаков разли-
чия частиц разделяемых компонентов сыпучей смеси часто неоднозначен.
На него влияют не только направленность действия сопутствующих признаков
различия, но и ряд других факторов: место и значение данной операции сепари-
рования в общем технологическом процессе предприятия, энергоемкость спосо-
ба, требуемая производительность и т. д.
Влияние этих факторов можно видеть на примере очистки зерна пшеницы от
равновеликих частиц минеральных примесей. Основной признак различия ком-
понентов данной смеси - это плотность, которая у минеральных частиц вдвое
94
Глава 4
4.1.	Классификация процессов сепарирования
Признаки различия частиц		Способ сепарирования	Название машин	Характерные случаи применения
основные	сопутствующие			
1	2	3	4	5
Длина	Форма	Триерование	Триеры	Очистка зерна пшеницы от овсюга и куколя. Извлечение ядра из про- дуктов шелушения овса
Ширина	Плотность, форма (длина)	Просеивание на колеблющихся ситах с круглыми и квадратными отверстиями	Зерноочиститель- ные сепараторы (ситовая часть), скальператоры, цеитрофугоры, просеивающие машины	Фракционирование зерна пшеницы. Очистка зерна различ- ных культур от крупных и мелких примесей
Толщина	Плотность, форма	Просеивание на колеблющихся ситах с прямо- угольными удли- ненными отвер- стиями	Зерноочиститель- ные сепараторы (ситовая часть), скальператоры, центрофугоры, просеивающие машины	Очистка зерна от мел- ких тяжелых примесей - подсева
Плотность частиц и коэффици- ент трения	Размеры, форма	Вибрационное перемещение в аэрируемом слое без просеивания	Вибропневматиче- ские камнеотдели- тельные машины, пневмосортиро- вальные столы	Очистка зерна различ- ных культур от органи- ческих и минеральных примесей. Разделение продуктов шелушения крупяных культур с выделением ядра		 Очистка зерна от легких примесей, извлечение щуплого зерна
Скорость витания (плотность, размеры)	Состояние поверхности	Пневматическое (воздушное) сепа- рирование	Воздушные сепара- торы, аспирацион- ные колонки, пнев- моканалы зерно- очистительных сепараторов	
Скорость витания, размеры Размеры	Форма	Ситовеечный процесс	Ситовеечные машины	Сепарирование продук- тов измельчения зерна (обогащение), т. е. отбор по содержанию эндос- перма
	Плотность, форма	Просеивание на горизонтальных ситах с круговыми поступательными колебаниями в горизонтальной плоскости	Рассевы мельнич- ные и крупяные, просеивающие машины с плоски- ми и цилиндриче- скими ситами	Сепарирование продук- тов измельчения зерна на мукомольных заво- дах и сепарирование продуктов шелушения на крупяных заводах
Упругость и коэффи- циент удар- ного трения	Плотность, форма	Виброударное сепарирование	Падди-машины, крупоотделители	Извлечение ядра из продуктов шелушения риса и некоторых дру- гих крупяных культур
Ситовые сепараторы
95
Продолжение таблицы 4.1
1	2	3	4	5
Форма, плот- ность, коэффи- циент трения	Размеры	Вибрационное пе- ремещение по ячеи- стым плоским поверхностям	Ячеистые се- парационные столы	Извлечение ядра из продуктов шелуше- ния крупяных культур
Размеры, ко- эффициенты трения, плот- ность	Форма	Просеивание на неподвижных на- клонных ситах	Сортирующие горки	Отбор ядра из продук- тов шелушения риса, овса
Магнитная восприимчи- вость	Размеры, ко- эффициент трения	Магнитное сепарирование	Магнитные сепараторы	Очистка зерна и про- дуктов его переработки от металломагнитных примесей
Цвет	Форма	Сортирование по цвету	Многоканаль- ные оптико- электронные сортировщики	Разделение на фракции по цветовым характе- ристикам зерен
больше, чем у зерен пшеницы, что позволяет очень точно разделять смесь в
пневмосепарирующем канале по скорости витания.
Однако такой способ на предприятиях хранения и переработки зерна не
применяют из-за чрезвычайно малой концентрации тяжелого компонента (ты-
сячные доли процента) и больших затрат электроэнергии. Иначе говоря, в таком
случае из смеси извлекали бы не минеральные примеси, а зерно. Поэтому на
практике применяют машины, основанные на других, более экономичных спосо-
бах: в основном вибропневматические камнеотделительные машины.
4.2.	Назначение, область применения и классификация
Процесс механического разделения сыпучих материалов на фракции, различаю-
щиеся геометрическими признаками и физическими свойствами, как уже отмеча-
лось, относится к процессам сепарирования. Машины, применяемые для этого
процесса, называют ситовыми сепараторами.
Ситовые сепараторы на зерноперерабатывающих предприятиях применяют
для очистки зерновых смесей от примесей, отличающихся от основного зерна
линейными размерами (шириной и толщиной); для сортирования зерна на от-
дельные фракции по крупности для дальнейшей раздельной переработки, а также
при обработке семенного зерна.
На семяобрабатывающих заводах с помощью специальных профилирован-
ных сит калибруют семена кукурузы по форме и размерам.
На комбикормовых заводах для очистки от примесей и скомковавшихся час-
тиц просеивают мел, соль, рыбную и мясокостную муку, а также продукты из-
мельчения жмыха и шрота.
В результате просеивания через одно сито* исходный продукт разделяется
на две фракции, содержащие разные по размерам частицы. Часть смеси, прохо-
дящую через отверстия сита, называют проходом; остальную часть, которая ос-
тается на сите и сходит с него - сходом.
* Принят обобщающий термин «сито», однозначный с весьма распространенным в сельскохо-
зяйственной литературе понятием «решето».
96
Глава 4
Сита с круглыми отверстиями задерживают частицы, ширина которых
больше диаметра этих отверстий. На таких ситах можно разделить продукт по
ширине отдельных частиц или выделить из зерновой смеси крупные примеси,
отличающиеся от зерен основной культуры шириной. Обычно эти сита называют
сортировочными и разгрузочными (в зависимости от технологического назначе-
ния). Первые - для очистки, вторые - для деления на фракции.
Сита с прямоугольными отверстиями задерживают частицы, толщина кото-
рых больше ширины этих отверстий. Такие сита используются для разделения
исходного продукта по толщине отдельных частиц или для очистки зерна от мел-
ких примесей, отличающихся от зерен основной культуры толщиной. Эти сита
называют подсевными.
Ситовые сепараторы по конструктивному исполнению основных рабочих
органов разделяют на две группы: с плоскими и цилиндрическими ситами. Сепа-
раторы с плоскими ситами получили наиболее широкое распространение, так как
имеют более высокую степень использования рабочей площади сит.
Ситовые сепараторы
С плоскими ситами
С цилиндрическими ситами
С прямолинейными
колебаниями сит
С круговыми
колебаниями сит
в горизонтальной
плоскости
С круговыми или
эллиптическими
колебаниями в
вертикальной
плоскости
С горизонтальным
ситовым
барабаном
Цилиндрической формы	С вращением вокруг горизонтальной оси
призматической	
конической	
По характеру движения ситовых корпусов эти сепараторы подразделяются
на три основные группы: с прямолинейными колебаниями плоских сит, с круго-
выми колебаниями сит в горизонтальной плоскости и круговыми или эллипти-
ческими колебаниями сит в вертикальной плоскости. Соответственно, каждая
группа имеет свой тип привода ситовых корпусов в колебательное движение.
В первой группе оно осуществляется кривошипно-шатунным механизмом,
эксцентриковым колебателем, или инерционным колебателем.
Существуют разные конструктивные модификации, несколько меняющие
классическую схему, например, эксцентриковые колебатели типа ЭК-1, где крон-
штейны с эксцентриковым валом крепятся к нижней половине ситового корпуса,
имеющего самостоятельную подвеску, а шатун («восьмерка») через кронштейн
связан с верхней половиной ситового корпуса. В последнее время для сообщения
ситовым корпусам такого характера движения широко применяются мотор-
вибраторы, которые имеют целый ряд преимуществ: небольшую мощность, воз-
Ситовые сепараторы
97
можность достаточно просто регулировать амплитуду и направление колебаний
ситового корпуса. Частоту колебаний можно регулировать с помощью частотных
преобразователей, получающих все более широкое распространение. Устанавли-
ваются мотор-вибраторы как с торцевой стороны ситового корпуса, так и по его
боковым сторонам. Конструкция мотор-вибраторов отличается простотой и на-
дежностью в эксплуатации. Среди отечественных машин этого типа можно отме-
тить ситовые сепараторы типа СПВ-Н производительностью 10, 50 и 75 т/ч, вы-
пускаемые фирмой «Совокрим». Они обеспечивают прямолинейные колебания
основного корпуса с частотой 750 в мин и амплитудой 1,5-3 мм. Угол направле-
ния колебаний регулируется поворотом мотор-вибратора вокруг оси крепления.
Для второй группы характерен дебалансный привод, который включают ус-
тановку вращающегося дебалансного груза со сменной частью (для регулирова-
ния амплитуды колебаний) и приводной шкив (иногда дебалансная масса отливает-
ся заодно со шкивом, а сменная часть крепится к ней дополнительно). Привод
осуществляется гибкой (клиноременной) передачей от электродвигателя, смон-
тированного на колеблющемся корпусе. Наиболее представительными образцами
этой группы машин являются серийно выпускаемые машины типа СЦК и СЦКН
производительностью от 50 до 100 т/ч. Число колебаний ситового корпуса со-
ставляет 350-400 в мин при радиусе круговых колебаний 9-11 мм. К этой же
группе машин относятся ситовые сепараторы для фракционирования зерна
А1-БСФ-50 и А1-БСШ с многоярусным ситовым корпусом плоских сит, частотой
колебаний 245-250 в мин и радиусом круговых колебаний 32—40 мм.
К третьей группе относятся сепараторы с круговой или эллиптической траек-
торией точек сита в вертикальной плоскости. Приводной механизм в этом случае
проще всего решается с помощью дебалансных грузов, установленных на валу,
смонтированном в центре ситового корпуса в его боковых стенках. Вращение ва-
лу сообщается гибкой передачей от электродвигателя, установленного на станине.
Такое решение предопределяет небольшую амплитуду колебаний, а характер тра-
ектории определяется жесткостью опор в вертикальной и горизонтальной плоско-
сти. К сепараторам такого типа относятся А1-БСВ и серия «Виброклон» зарубеж-
ного производства. Частота колебаний ситового корпуса этих сепараторов колеб-
лется от 940 до 1450 в мин, а амплитуда колебаний - от 1,0 до 1,5 мм. Пока эти
машины не получили широкого распространения.
Сепараторы с цилиндрическими ситами, как уже отмечалось, имеют менее
широкое распространение. К этой группе относятся машины с горизонтальным
расположением вращающегося рабочего цилиндра. По этому принципу работают
машины для предварительной очистки зерна (скальператоры типа БЗО) и центро-
фугалы (бураты) ЦМБ-3 для переработки (контроля) отходов.
Ситовые сепараторы с плоскими ситами являются наиболее распространен-
ными машинами на всех зерноперерабатывающих предприятиях, начиная с пред-
варительной очистки зерна и кончая более тонкой очисткой на семеобрабаты-
вающих предприятиях. Применяются они и для очистки зерновых компонентов
на комбикормовых предприятиях. Очистка других компонентов комбикормов
осуществляется как на машинах с плоскими ситами, так и во вращающихся сито-
вых цилиндрах. При этом используются разные виды сепарирующих поверхно-
стей (штампованные или металлотканые).
98
Глава 4
4.3.	Рабочие поверхности ситовых сепараторов
Принципиальный технологический процесс сепарирования зерновых смесей на
рабочих поверхностях ситовых сепараторов показан на схеме (рис. 4.1).
Понятие «сито» можно определить как плоское относительно тонкое тело,
имеющее множество одинаковых отверстий. Скользя по поверхности сита, ис-
ходный продукт делится на фракции: проход, состоящий из частиц меньше от-
верстия сита, и сход, состоящий из частиц размером больше отверстий сита.
I - длина
Ь - ширина
8 - толщина
а
Рис. 4.1. Сепарирование зерновой смеси на ситах:
а — размеры зерновок; б - разделение смеси на две фракции; в — разделение зерна по ширине на
сите с круглыми отверстиями; г — разделение зерна по толщине на сите с прямоугольными
отверстиями
Сита различаются как по способу изготовления, так и по материалам, из ко-
торых они изготавливаются. Наибольшее распространение для комплектации
сепараторов имеют металлические сита - штампованные (рис. 4.2), реже тканые
(проволочные). Опыт применения сит из полимерных материалов не дал положи-
тельных результатов.
а
АТАТАТЛТ
ж
б
ни
где
Рис. 4.2. Форма ячеек стандартных ситовых полотен:
а - круглые; б, д - щелевидные; в - треугольные; г - щелевидные узкопрофильные; е - чешуй-
чатые; ж. - щелевидные с шахматным расположением отверстий
Ситовые сепараторы
99
Металлоштампованные сита
Ситовые решетные полотна изготавливают методом штамповки по техническим
условиям. Основная номенклатура штампованных сит включает три типа.
Тип 1 - с круглыми отверстиями, центры которых располагаются в верши-
нах правильного шестиугольника (рис. 4.3). При этом две стороны шестиуголь-
ника перпендикулярны длине полотна (направлению движения продукта).
Рис. 4.3. Схема расположения отверстий на стандартных ситовых полотнах
Тип 2 - с продолговатыми (щелевидными) отверстиями, которые образуют
параллельные ряды. Длинные стороны отверстий параллельны длине полотна.
Отверстия в двух смежных рядах могут располагаться на одной продольной оси
(исполнение а) или быть симметрично-смещенными (исполнение б). Полотна ка-
ждого исполнения по форме и длине отверстий изготавливают в двух вариантах -
с прямыми и скругленными углами.
Тип 3 - с отверстиями в виде равносторонних треугольников, которые рас-
положены рядами. При этом одна из сторон треугольного отверстия должна быть
перпендикулярна длине полотна.
100
Глава 4
Сита с круглыми и продолговатыми отверстиями широко применяются для
сепарирования зерна. Основным признаком, по которому происходит разделение
зерновой смеси на ситах с круглыми отверстиями, является ширина зерновки, а с
продолговатыми - толщина.
Сита с треугольными отверстиями применяются для сепарирования разде-
ления на фракции гречихи. Номенклатура сит приведенных трех типов по разме-
рам ячеек представлена в табл. 4.2.
4.2. Размеры ячеек ситовых полотен
Форма ячеек	Размеры, мм (0; ширина х длина; размеры стороны равностороннего треугольника)
Круглые	1,1; 1,3; 1,5; 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,4; 3,6; 3,8; 4,0; 4,2; 4,5; 4,7; 4,9; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 10,5; 11,0; 12,0; 13,0; 14,0; 15,0; 16,0; 18,0; 20,0; 24,0; 25,0; 30,0; 36,0; 40,0
Щелевидные	0,5x8; 0,6x8; 0,7x10; 0,8x10; 0,9x10; 1x10; 1,1x10; 1,2x12; 1,3x12; 1,4x12; 1,5x12; 1,7x16; 1,7x20; 1,8x16; 1,8x20; 1,9x20; 2,0x16; 2,0x20; 2,2x16; 2,2x20; 2,4x20; 2.6x20: 3,0x20; 3,2x25; 3,4x25; 3,6x25; 3,8x25; 4,0x25; 4,2x25; 4,5x32; 5,0x32; 5,2x32; 5,5x32; 6,0x32; 6,5x40; 7,0x40; 7,5x40; 8,0x40; 9,0x40; 10,0x40; 12x50
Треугольные Чешуйчатые	3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8.6; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0	 От 1,5x12 до 2,0x12		
Ситовые полотна изготовляются толщиной 0,5-1,5 мм 8-ми типоразмеров
листа по длине и ширине, что необходимо учитывать при проектировании машин
и замене изношенных сит (табл. 4.3).
4.3. Размеры ситовых полотен, мм
Типоразмер	Длина L	Ширина В
1	990±3,0	990±3,0
2	990+3,0	790+2,5
3	990+2,5	990+3.0
4	990±3,0	490±2,5
5*	990+3,0	740±2,5
6*	740±2,5	990+3.0
7	1420±10,0	710±6,0
	8			710±6,0		1420±10,0	
* Применять при новом проектировании не рекомендуется
В зерноочистительных сепараторах применяют также ситовые полотна с
продолговатыми отверстиями, расположенными в шахматном порядке (рис. 4.2).
Такие сита обладают повышенной эффективностью работы. В дробилках, шелу-
шильных и моечных машинах наряду с ситовыми полотнами 1 и 2-го типов при-
меняют специальные чешуйчатые сита. Находят применение сита с отверстиями
и других форм. Например, воронкообразные 0 желобчатые штампованные сита
позволяют повысить эффективность калибрования семян кукурузы. Специальные
сита изготавливают по отраслевым нормалям.
Ситовые полотна в основном изготавливают из оцинкованной холоднока-
танной стали.
Ситовые сепараторы
101
Отверстия на полотне выполняют с отступлением от края так, что образуют-
ся поля размером mt по длинной стороне и т0 по короткой (рис. 4.3), величина
которых зависит от номера сита.
На рабочей поверхности полотна заусенцы («выдра») не допускаются. На
нерабочей стороне они должны быть не более 0,1 мм.
Для круглых отверстий сит рабочим размером является диаметр, для продол-
говатых - ширина, для треугольных - сторона треугольника. Номер таких сит -
это удесятеренный рабочий размер отверстия, выраженный в мм. Например, если
диаметр отверстия равен 3 мм, то номер сита 30.
Условное обозначение включает: тип и номер полотна, вариант исполнения,
типоразмер, толщину.
Примеры условных обозначений:
•	полотно 1-го типа, номер 30, 3-го типоразмера и толщиной 1 мм обозначает-
ся следующим образом:
Полотно 1-30-3x1,0;
•	полотно 2-го типа, исполнения а (рис. 4.3), номер 15 с длиной отверстия
12 мм 3-го типоразмера и толщиной 1 мм:
Полотно 2а-15x12-3x1,0;
• полотно 3-го типа, номер 50, 3-го типоразмера и толщиной 0,8 мм:
Полотно 3-50-3x0,8.
Основными параметрами сит являются: размер отверстия (ячейки), коэф-
фициент живого сечения и толщина листа.
Коэффициент живого сечения определяется как процентное отношение
площади отверстий 50 к общей площади сита S.
Размеры штампованных сит измеряют специальным калибромером или уни-
версальными измерительными инструментами.
Для сит с круглыми отверстиями диаметром d коэффициент живого сечения
Kj можно рассчитать, взяв элементарную площадку (рис. 4.3 - тип 1) в виде ром-
ба или прямоугольника. В первом случае определяется как
S 4(d + ro)2sin6O° 0,87r2
где So - плои/адь отверстия, мм2; S - площадь сита, приходящаяся на одно отверстие, мм2,
d + t0 = t шаг ячеек, мм.
На рис. 4.3. тип 1 показана заштрихованная площадь сита в виде ромба, рав-
ная половине произведения диагоналей ромба
S = ^(d + 10) • 2(d + 1o)sin6O° .
При выборе элементарной площадки в виде прямоугольника (в элементар-
ной площадке две ячейки сита рис. 4.3 - тип 1).
к 4.100= W^po=25J^.
S 4г-2-0,871	о,87г2
Круглые отверстия обычно пробивают в металлических листах в шахматном
порядке, каждое из них находится в центре правильного шестиугольника, вер-
102
Глава 4
шины которого составляют центры смежных отверстий. Такое расположение
обусловливает наиболее высокий коэффициент использования площади сита и
обеспечивает одинаковую его прочность во всех направлениях.
Если круглые отверстия совмещены с вершинами квадрата при неизменной
длине перемычки, то коэффициент живого сечения сита будет

^.100 = ^^.
S 4(i/+r0)2
Тогда следует, что при неизменном диаметре первый способ размещения
круглых отверстий рациональнее, чем второй, так как
А,/А'= 1,16.
Сита с круглыми отверстиями располагают в машине так, чтобы две стороны
шестиугольника, с вершинами которого совмещены центры отверстий, были пер-
пендикулярны направлению движения сортируемого продукта (рис. 4.3 - тип 1).
Сита с прямоугольными отверстиями выполняют с прямыми рядами отвер-
стий (рис. 4.3 - тип 2а) и с поперечно-смещенными радами (рис. 4.3 - тип 2(5).
Для сита с прямоугольными отверстиями, у которого величина выделенного уча-
стка представляет площадь прямоугольника (на рис. 4.3 - тип 2а заштрихована),
коэффициент живого сечения К2 (%) будет
А2 =—-—100,
гоа+?1)
а с учетом радиуса закругления ячеек
„	Z>/-0,215Z>2
К2 =-----!-----100.
г0(/ +
Сита располагают в машине так, чтобы продольная ось отверстий совпадала
с направлением движения продукта.
Треугольные отверстия в ситах (рис. 4.3 - тип 3) расположены рядами по
ходу движения продукта. В ряду отверстия располагаются с шагом t2, и они со-
риентированы так, что одна из сторон треугольника перпендикулярна ости ряда,
а в смежных рядах треугольники направлены в разные стороны.
Штампованные сита с равносторонними треугольными отверстиями (тип 3)
имеют длину стороны треугольника ат = 3,5-10,0 мм, контрольный диаметр от-
верстия, равный 2,0-5,0 мм, и коэффициент живого сечения сита, равный 28-48%.
Как уже отмечалось, для ряда сепарирующих машин применяются специаль-
ные сита, изготавливаемые по отраслевым нормалям. Например, ворохоочистите-
ли (скальператоры) типа БЗО оснащаются ситами с квадратной ячейкой большого
размера 25x25 мм и 10x10 мм. Такие сита имеют высокий коэффициент живого
сечения, однако при изготовлении требуют достаточно сложной штамповой осна-
стки, отличающейся невысокой долговечностью. Целесообразнее использовать
ситовые полотна с круглыми отверстиями, эквивалентными квадратным.
Для калибрования кукурузы применяют сита с воронкообразными и желоб-
чатыми отверстиями, обеспечивающими направленное движение семян: через
воронкообразные отверстия проходят плоские семена длинной осью перпенди-
кулярно плоскости сита (разделение зерен по ширине). В желобчатых отверстиях
Ситовые сепараторы
103
длинная ость располагается вдоль отверстия, что обусловливает разделение зерен
по толщине.
Для предварительной очистки зерна в ворохоочистителях типа МПО приме-
няют специальные сетки с крупными ячейками в виде сетчатых транспортеров.
Однако подавляющее большинство ситовых сепараторов оснащаются стандарт-
ными металлоштампованными ситами трех типов, рассмотренных выше.
Для достижения проектной производительности при максимально возможной
эффективности очистки зерна необходимо подбирать сита в соответствии с видом
и требуемым качеством перерабатываемого зерна. Нормальные зерна не должны
попадать в сход сортировочного сита. В сходе с подсевного сита должно быть ми-
нимальное количество щуплых, дробленых зерен и других мелких примесей.
Сита для сепараторов подбирают на основании результата просеивания об-
разца очищаемого зерна в лабораторных условиях при пропуске через сепаратор
пробной партии зерна. Сита считают подобранными правильно в том случае, ес-
ли сортировочные сита покрываются зерном не менее чем на 1/3 длины, а прохо-
дом через подсевное сито выделяются минеральные и органические примеси
размером мельче нормального зерна. Рекомендованные размеры отверстий сит
приведены в табл. 4.4.
4.4. Размер отверстий (мм) сит
Культура	Сито		
	сортировочное	разгрузочное	подсевное
Пшеница	08-7-6,5	05-6	□ 1,7x20
Рожь	08-6,5-6	05-6	□ 1,5x20
Ячмень	010-9-8	06-7	□2x20
Овес	011-10-9	06-7	□ 1,8x20
Кукуруза	012-10-8	07-8	03,0
Семена подсолнечника	012-8-6	06-7	03,0
Просо	06,5-5,4	04-5	□ 1,4x20
Гречиха	08-7-6	O5--4	03,0
Горох	010-12	06-7	04,5
Наиболее крупным производителем ситовых и триерных полотен является
Харьковское объединение им. Фрунзе, имеющее многолетнюю специализацию и
высокий уровень технического оснащения производства данной продукции.
Ситовые полотна широко используются в зерноперерабатывающей про-
мышленности, являясь часто основным рабочим элементом машины, они в зна-
чительной степени определяют надежность и долговечность рабочих органов.
В последние годы в качестве сортировочных используются сита с щелевид-
ными отверстиями, начиная с 4,0x25, в зависимости от отрабатываемой культу-
ры. При этом предпочтение отдается ситам с ячейками, расположенными в шах-
матном порядке (рис. 4.2, ж) как более эффективным.
Как уже упоминалось, сита изготавливаются в основном толщиной от 0,5 до
1,5 мм из оцинкованной, холоднокатаной и нержавеющей стали, латуни, алюми-
ния и других материалов. Максимальные размеры стальных ситовых полотен
2000x1000 мм. Сита также поставляются под размер ситовых рамок, например,
для ситовых сепараторов 710x1420 мм и т. п.
104
Глава 4
В качестве сепарирующих поверхностей машин зерноочистительного назна-
чения используют также тканые проволочные сетки, различающиеся материалом
проволоки и видом переплетения, однако применяют их сравнительно редко, в
основном для переработки отходов. В машинах сельскохозяйственного назначе-
ния используют сетки-семянки, а также тканые металлические сетки с большой
ячейкой для машин предварительной очистки (сетчатые транспортеры). Прово-
лочные металлические сетки широко используются в сепарирующих машинах в
качестве конструктивных элементов, например, в качестве фордонов ситовых
рамок как опорной поверхности для перемещения очистителей сит. Под фордо-
ном здесь понимают проходной сетчатый поддон, свободно пропускающий про-
ходовый продукт. В ситовых сепараторах в качестве очистителей сит обычно
применяют резиновые шарики, а в рассевах - полиуретановые или бельтинговые
очистители разных форм, конфигураций и конструктивного исполнения. В этом
случае ячейки сеток отличаются большими размерами (10-15 мм) и достаточно
толстой проволокой - 1,0-1,5 мм.
Сведения о проволочных сетках изложены ниже в связи с описанием машин,
где они являются основой как рабочих поверхностей, так и конструктивных эле-
ментов (гл. 17).
4.4. Основы теории процесса сепарирования на плоских
и цилиндрических ситах
Виброколебания - это наиболее распространенный вид механического воздейст-
вия на сыпучий материал при его сепарировании на зерноперерабатывающих
предприятиях. В семи способах из 12, упомянутых в таблице 4.1, при помощи
вибраций выполняется главная задача сепарирования - перемещение частиц раз-
деляемых фракций в различные области рабочего пространства. Кроме того, виб-
рации применяют для подачи исходной смеси в рабочее пространство, для
транспортирования промежуточных продуктов от одного рабочего органа к дру-
гому и для вывода полученных фракций из мест их концентрации в рабочем про-
странстве.
При вибрациях опорной и боковых поверхностей, ограничивающих сыпучее
тело, силовые импульсы от частиц пограничного слоя передаются вглубь, посте-
пенно уменьшаясь вследствие рассеяния энергии. В большинстве интересующих
нас случаев физическая характеристика частиц позволяет пренебрегать силами
их взаимного притяжения и рассматривать эти связи как неудерживающие.
Усилие, которое можно передать частице от смежных частиц или от твердых
поверхностей, ограничивающих сыпучее тело, определяется условиями связи и
зависит от направления передачи этого усилия. Если условия связи не позволяют
передать частице усилие, необходимое для сообщения ей ускорения, которым
располагает ограничивающая поверхность, то происходит относительное движе-
ние этой частицы. Для частиц с неодинаковыми физико-механическими свойст-
вами или расположенных в разных точках сыпучего тела* условия связи различ-
ны, а поэтому различны и ускорения, при которых начинается и происходит их
относительное движение.
* Термин «сыпучее тело» обычно используется при теоретических исследованиях закономер-
ностей процессов сепарирования зернопродуктов.
Ситовые сепараторы
105
Вследствие движения частиц друг относительно друга сыпучее тело разрых-
ляется, и объем его увеличивается в направлении свободной поверхности. Так
возникают условия для самосортирования, т. е. направленного в среднем пере-
мещения частиц, отличающихся свойствами, в различные участки объема, заня-
того сыпучим телом.
Если направленное в среднем перемещение всех частиц сыпучего тела оди-
наково относительно ограничивающих поверхностей, то сыпучее тело движется
потоком, и основной характеристикой этого движения, называемого подачей,
считают среднюю скорость частиц вдоль опорной поверхности. Таким образом,
действие вибраций на сыпучее тело проявляется в разрыхлении и самосортиро-
вании этого тела, с одной стороны, и в подаче, обеспечивающей непрерывность
процесса, - с другой.
Иногда эффективность сепарирования определяется преимущественно само-
сортированием. В других случаях самосортирование - это фактор второстепен-
ный, как, например, при ситовом сепарировании смесей с большой концентрацией
мелкой фракции. Самосортирование может снижать эффективность сепарирова-
ния в целом. Например, при ситовом сепарировании мелкие частицы с меньшей
плотностью, чем у крупных, «всплывают» на свободную поверхность, удаляясь
от сита, что уменьшает количество прохода.
Подача, характеризуемая средней скоростью частиц в потоке, влияет на эф-
фективность сепарирования, изменяя толщину слоя сыпучего материала и время
пребывания частиц в рабочем пространстве. При неизменной длине рабочего
пространства (например, длина сита) увеличение средней скорости потока
уменьшает время сепарирования и толщину слоя. Уменьшение времени сепари-
рования всегда снижает его эффективность. Уменьшение же толщины слоя сы-
пучего материала чаще всего повышает эффективность сепарирования в целом,
однако до определенного предела, ниже которого эффективность снижается.
Таким образом, скорость подачи при вибрационном сепарировании сыпуче-
го материала - это основой параметр, от которого зависят производительность и
четкость сепарирования. Поэтому расчетное определение средней скорости час-
тиц сыпучего тела в потоке составляет первую задачу теории вибрационного се-
парирования.
Перемещение частицы при прямолинейных колебаниях
плоских сит
Согласно закону сухого трения, при относительном движении двух соприкасаю-
щихся тел сила трения, приложенная к каждому из них, противоположна его от-
носительной скорости и пропорциональна нормальной реакции.
Условием просеивания частиц на плоском сите является их относительное
перемещение.
Рассмотрим условие предельного равновесия частицы на неподвижном сите,
установленном под углом а к горизонтали. Для упрощения допускаем, что час-
тица изолирована от механических воздействий других частиц, значения стати-
ческого/и динамического/''’ коэффициентов трения равны, т. е./-/'(хотя экспе-
риментально установлено, что/' </). На частицу действуют три силы (рис. 4.4):
сила тяжести частицы G, нормальная реакция поверхности сита R, сила трения F.
Треугольник указанных сил, согласно условию равновесия, замкнут, следова-
тельно, F - R tg а = R tg ср, при а = ср, где <р - угол трения.
106
Глава 4
Рис. 4.4. Схема сил, действующих на частицу:
а - на неподвижном наклонном сите; б - на подвижном горизонтальном сите
Для движения частицы, очевидно, необходимо, чтобы соблюдалось неравен-
ство а > <р.
Для определения скорости перемещения частицы по неподвижному ситу за-
пишем дифференциальное уравнение ее движения вдоль сита:
— • — = Т - F = G sin a- fG cos а,
g dt
откуда
dv
— = g(sina-/cosa),	(4.1)
dt
dv = g(s\na- f cosa)dt,
или
v = gr(sina - f cos a) + c.	(4.2)
Постоянная интегрированная с равна нулю при t = 0; г0 = 0, где v0 - началь-
ная скорость частицы.
Следовательно, при v0 = 0 имеем:
v = gr(sina-/cosa).	(4.3)
Частицы, находящиеся в верхних слоях продукта, могут не успеть войти в
соприкосновение с поверхностью сита.
В машинах для очистки зерна используют подвижные плоские сита, уста-
навливаемые под углом а (в современных машинах - обычно 3-12°), которые
значительно меньше угла ср. В связи с этим зерно перемещается под действием
сил, обусловленных движением самого сита.
При неравномерном движении сита (рис. 4.4) с ускорением, направленным
вправо, сила инерции частицы Рп = та направлена влево. Очевидно, при Р„ > fG
сцепление частицы с ситом нарушено, а при P„ <fG частица не будет переме-
щаться по ситу. Заменив в последнем неравенстве величину Рк на равное по аб-
солютному значению произведение та, получим та <fG или a <fg.
Предельное ускорение, при котором сила инерции становится равной силе
трения, называют критическим ускорением, обозначаемым через
<3кр =fg-
Ситовые сепараторы
107
На рис. 4.5 приведены два положения наклонного сита, совершающего пря-
молинейные колебания с амплитудой, равной радиусу кривошипа г и частотой
колебаний п в мин.
Здесь рассмотрен случай привода ситового корпуса в колебательное движе-
ние кривошипно-шатунным (эксцентриковым) механизмом. Такой же характер
движения может быть получен и другими способами привода ситового корпуса,
например, инерционным колебателем или мотор-вибрато ром. Все параметры,
включая перемещение, скорости и ускорения точек ситового корпуса, будут
идентичны.
При прямолинейных колебаниях ситового корпуса на частицу, находящуюся
на наклонном сите, действуют силы: тяжести G, инерции Рп и трения F, при этом
направление сил Р„ и F будет зависеть от направления ускорения.
Как известно, направление ускорения точек ситового корпуса при положе-
нии кривошипа, вращающегося по часовой стрелке в квадранте I и IV положи-
тельно (направлено вправо), соответственно, сила инерции Рк направлена проти-
воположно (рис. 4.5, а). Принимаем, что траектории точек сита прямолинейны
(при большом соотношении длины подвесок I и кривошипа г - I : г > 100), а на-
правление силы Рн совпадает со средним положением шатуна (при большом от-
ношении длины шатуна L и кривошипа г - L : г > 50).
Рис. 4.5. Движение частицы по наклонному ситу с прямолинейными
горизонтальными колебаниями при положении кривошипа:
а - в квадранте I: б-в квадранте II
Силу G разложим на две составляющие, из которых Gsina действует вниз по
наклону сита, а сила Gcosa прижимает частицу к ситу.
108
Глава 4
Силу инерции Ри разложим на Рт = /\sina, перпендикулярную ситу и при-
жимающую к нему частицу, и, Рнг = /\cosa, параллельную поверхности сита и
действующую вверх по нему.
При положении кривошипа в I и IV квадрантах составляющая силы Рив sin a
будет прижимать частицу к ситу, а во II и III квадрантах, направленных верх, бу-
дет способствовать разрыхлению (самосортированию) зернового слоя и прохож-
дению проходовых частиц через слой продукта к ситовой поверхности.
Частица будет перемещаться вверх, если движущая сила Л,cosa - Gsina
больше силы трения F =/(Gcosa + Pw sina).
Для определении скорости перемещения частицы вверх составим диффе-
ренциальное уравнение, характеризующее относительное движение частицы по
плоскости сита:
dv
т— = (Д cos a - Gsin а) - /(Geos а + Рк sina)
dt
или
т— = Р (cosa - / sina) - G(/ cosa + sina).
dt
Разделив обе части на величину т, получаем:
dv
— - a(cos a - f sin a) - g(f cos a + sin a),	(4.4)
dt
где dv/dt — ускорение частицы при относительном движении ее вверх по ситу.
Разделив каждый член формулы (4.4) на (cosa-/sina), получим
(	1 '\dv	fcosa + sina
--------—— —- = а - g +--------—— = а - £tg((p + a),
ycosa-/sina,l dt cosa-/sina
tgq>cosa + sina tgq> + tga .	,
так как a = tgcp и ------------ ———-— = tg(<p + a)
cosa-tgq>sina l-tg<p-tga
где (p - угол трения частицы.
Обозначим величину-------------- через X и, подставив вместо ускорения а
cosa-/sin a
(изменяется по косиносуидальному закону) его значение ®2г coscor, имеем
X— = (o2rcoscor - gtg(<p + a).	(4.5)
dt
Для движения частицы вверх по ситу необходимо, чтобы dv/dt > 0 или ®2г
coscor > gtg(q> + a).
Величина cos «и будет максимальной, т. е- равна единице, когда кривошип
находится в точках 1 или 3 (рис. 4.5), тогда частица перемещается по ситу, если
®2г > g tg(q> + a).
Заменив со значением тт/30, получаем
тг2и2
— r>^ tg((P + a).
Ситовые сепараторы
109
т-т	2
Принимая 71 ~ g, получим значение п
„>3oJte(l|’ + a).	(4.6)
V г
где г - радиус кривошипа, м; <р - угол трения частицы; а - угол наклона сита.
Частоту вращения кривошипа, при которой частица начнет перемещаться
верх, можно принять
..=3oJl8(l|>tg).	(4.7)
V г
Определим условия перемещения частицы, если кривошип находится в
квадранте II (рис. 4.5, б).
Силы G и Ри разложим, как и в предыдущем случае, на две составляющие.
Ускорение, при котом частица будет двигаться вниз, запишем в виде
dv
т— = (Ри cosa + Gsina) - /(Gcosa- Pv sina),
dt
после преобразований
dv
— = a(cosa + / sina) - g(fcosa - sina),	(4.8)
dt
где dv/dt - ускорение частицы при движении ее вниз по ситу.
Проведя упрощения уравнения (4.8), получим
[	1 ]dv /cos a-sin a
-------7“— T = a ~ 8---------—— = a - ^ё(Ф - a) •
^cosa + /sinay dt cosa + /sina
Обозначив-------------через X, имеем
cosa-/sina
dv 2	z
Л — = co rcoscor - gtg(cp - a).
dt
Для движения частицы вниз необходимо, чтобы
co2rcoscor > gtg(cp - a).	(4.9)
Упростив это выражение, получим
> 30,
\ г
пн = 3oJtg((p~^ ,	(4.10)
V г
где пн - частота вращения кривошипа в минуту, при которой частица начинает пере-
мещаться вниз.
Определим условие подбрасывания частицы вверх, которое произойдет при
Рт > Gcosa. При этом частицы отделяются от сита и не просеиваются через него.
Во избежание такого явления необходимо, чтобы Gcosa > Рт или
G cos а > Р„ sin a.
Заменив в последнем неравенстве G = mg, Р„ = та, а = со2г, со = лл/30, получим
110
Глава 4
Таким образом,
(4.11)
где п„ - предельная частота вращения кривошипа в минуту, при которой частица не
отделяется от сита; г — радиус кривошипа (амплитуда колебаний), м.
Для просеивания необходимо, чтобы зерновая масса перемещалась по ситу
вверх и вниз, не отрываясь от него. Частота вращения кривошипного вала долж-
на быть ограничена пределами:
71п > п > пв
т. к. пп всегда больше ив.
Таким образом, для определения характера перемещения частицы необхо-
димо знать направление колебаний, угол наклона сит, амплитуду колебаний си-
тового корпуса и коэффициент (угол) трения частицы о сита.
Определим эти значения для серийного сепаратора типа СПВ-Н при установке мотор-
вибраторов на горизонтальные колебания (а = 7,0; г = 3 мм; (р = 30; н = 750 об/мин).
30	30
п = .— = .	=1578 об/мин;
" Vrtga у0;003-0;12
„.,3oJate^ = 3O,S” =30.^=474
V г \ 0,003	\ 0,003
Условие п„ > п> щ соблюдается.
Процесс сепарации зерновой смеси на сите состоит из двух фаз, проходящих
одновременно и непрерывно. В первой фазе происходит самосортирование сме-
си. Частицы, имеющие меньшие размеры, большую плотность, меньшее значение
коэффициента внутреннего трения перемещаются из верхних слоев в нижние и
достигают поверхности сита. Интенсивность и продолжительность процесса са-
мосортирования зависят от толщины слоя продукта, степени неоднородности
геометрических признаков и физических свойств частиц, образующих сепари-
руемую смесь. Вторая фаза - собственно просеивание проходовых частиц, кото-
рое возможно при относительном движении их по ситу. Обе фазы обусловливают
необходимость различного кинематического режима сита: при увеличении уско-
рения улучшаются условия протекания первой фазы. Однако успешное осущест-
вление второй фазы ограничивает максимально допустимые пределы ускорения.
Следует заметить, что закон движения частиц по ситу не определяется толь-
ко законом его движения, так как между ситом и сыпучим продуктом существует
не кинематическая жесткая связь, а связь динамического характера. Во многом
эти параметры уточняются экспериментальным путем, однако исследования
процессов сепарирования и конструирования сепараторов показали, что для пер-
вого приближения при выборе кинематических параметров вполне можно вос-
пользоваться изложенными выше закономерностями.
Ситовые сепараторы
111
Перемещение частицы при круговых колебаниях сит
в горизонтальной плоскости
Движение отдельной материальной частицы по горизонтальному ситу было
впервые исследовано великим русским ученым Н. Е. Жуковским. Он доказал, что
при достаточно большой угловой скорости кругового поступательного движения
сита и при соответствующей величине радиуса R окружности, описываемой лю-
бой точкой сита, относительное движение материальной частицы происходит с
той же угловой скоростью но по окружности радиуса го< г (рис. 4.6).
Рис. 4.6. Движение частицы продукта
по ситу рассева:
I - траектория переносного движения;
2	- траектория относительного движения:
3	- траектория абсолютного движения;
4	- векторная диаграмма сил
Если материальная частица массой т находится на поверхности сита в со-
стоянии относительного покоя, она участвует в его движении и обладает центро-
стремительным ускорением, равным ®2г.. От относительного движения по ситу
частицу удерживает сила трения, наибольшее значение которой равно F = mgf,
где/- коэффициент трения покоя, принятый равным коэффициенту трения дви-
жения. Рассматривая по принципу д’Аламбера абсолютное движение частицы,
необходимо, помимо силы сцепления ее с ситом, учесть также силу инерции Ри =
т<лд; Состояние относительного покоя возможно, если РИ < F или (о'г < gf.
Если ускорение точки сита ®2г > gf, должно произойти относительное дви-
жение частицы по ситу, так как последнее не может сообщить ей ускорение
большее, чем это допускают условия сцепления.
Таким образом, при заданном радиусе г траектории точки сита относитель-
ное движение частицы происходит лишь при условии, если угловая скорость со
больше некоторого критического значения а>кр, определяемого из условия
mgf= таГг, откуда
%,=^.	(4.12)
При установившемся движении горизонтальная реакция F сита уравно-
вешивается силой Ра, т. е.
F + Ра = 0 .
Сила инерции частицы в ее абсолютном движении равна геометрической
сумме сил инерции частицы в ее переносном и относительном движениях (под
переносным понимают движение точки сита, а под относительным - движение
частицы по ситу). Поэтому
F + PH+Po=0
где Ри - сила инерции в переносном движении; Ро - сила инерции в относительном дви-
жении.
112
Глава 4
Известны величина и направление силы Р„, величина силы F и ее направле-
ние по одной прямой со скоростью относительного движения. При постоянной
величине скорости, как в данном случае, полное ускорение в относительном
движении является одновременно и нормальным ускорением. Следовательно,
силы Ро и F взаимно перпендикулярны. Этих данных достаточно, чтобы графи-
чески решить векторное уравнение в виде треугольника сил (рис. 4.6) и опреде-
лить величину силы Ро-.
Вектор силы Ро равномерно вращается с угловой скоростью ®, а угол 90°
между силами Ро и F постоянен и вращается в том же направлении и с той же
угловой скоростью. Это возможно лишь при условии, если траектории абсолют-
ного и относительного движений являются окружностями и движение по ним
происходит с постоянными скоростями. Поэтому
Ро = т(о2г0; а так как Ри = тсо2г и F = mgf, то
Рис. 4.7. Схема движения частиц по на-
клонному ситу
Из равенства Ра = тсо2 га2 и Рл = F
га=^4.	(4.14)
«г
Из полученного уравнения видно, что радиус траектории относительного
движения частицы по ситу всегда меньше радиуса г траектории точек сита, со-
вершающего круговое поступательное движение.
Угол между векторами переносной
и абсолютной сил инерции (рис. 4.6)
определяют из уравнения с учетом
Pa = F
Р г of
cosX = -^- = ^ = ^-.	(4.15)
Л, г со г
Серийные ситовые сепараторы с
круговыми колебаниями в горизонталь-
ной плоскости имеют как горизонталь-
но установленные сита (А1-БСФ-50,
А1-БСШ), так и с небольшим (6-8%)
уклоном (А1-БИС, А1-БЛС, СЦК,
СЦКН и др.).
При движении частицы по на-
клонному ситу при его круговых коле-
баниях из положения А\ (рис. 4.7) в
положение Ai_ путь ее больше, чем из
положения Л2 в Л3. Объясняется это
тем, что в первом случае относитель-
ная скорость 1’о увеличивается, а во
втором уменьшается за счет движения
частицы против наклона сита.
Ситовые сепараторы
113
Перемещение частицы при круговых колебаниях сит
в вертикальной плоскости
При составлении дифференциальных уравнений относительного движения час-
тицы на наклонной плоскости, совершающей круговые поступательные колеба-
ния (рис. 4.8), учтем силу инерции в переносном движении Ри = тпо2, силу тяже-
сти частицы mg, нормальную реакцию поверхности N и силу трения F [14]
тх = - wftTcosS - mgsina + F ;	(4.16)
ту = mrco2sin3 - mgcosa + N .	(4.17)
Рис. 4.8. Схема сил при вибрацион-
ном перемещении частицы с подбра-
сыванием
Если частица движется без отрыва от поверхности, то у - у = у = 0, a N > 0.
Поэтому условие безотрывного движения за весь период колебания поверхности
(-1 < sin5 < +1) будет
mgcosa - тп2 > 0	(4.18)
. „ gcosa
или 1< za --——.
ГСО
Если условие нарушается, то отрыв частицы произойдет при фазовом угле
50, определяемом из уравнения (4.17) при у - 0 и N = 0.
. ~ rcosa
sm80 =-----— = z0.
ГСО”
После начала полета, т. е. при 5 > 50, уравнения (4.16) и (4.17) приобретают вид
х = rco2cos8 - gsina	(4.19)
и
у = rco2sin8 - gcosa.	(4.20)
Как и в случае прямолинейных колебаний поверхности, в рассматриваемой
задаче возможны многочисленные режимы регулярного периодического относи-
тельного движения частицы. Эти режимы также подразделяют на безотрывные
(zo > 1) и с подбрасыванием (zo < 1).
Однако безотрывные режимы при круговых колебаниях возможны тогда,
когда амплитудные ускорения меньше ускорения частицы при свободном паде-
нии, что следует из неравенства (4.18)
(г®2),. < gcosa.
114
Глава 4
Для прямолинейных колебаний область амплитудных ускорений при безот-
рывных режимах существенно увеличивается. Поэтому круговые колебания
применяют обычно для воспроизведения режимов с подбрасыванием, т. е. в тех
случаях, когда для интенсификации процесса сепарирования целесообразно
большое разрыхление продукта и изменение ориентации частиц при прохожде-
нии через отверстия сита.
Режимы движения частицы с подбрасыванием чрезвычайно многообразны.
Отрыв частицы от опорной поверхности может произойти при 5 > 50, причем до
этого мгновения она могла быть в относительном покое, в предшествовавшем
полете или могла скользить в одном и двух направлений. Полет частицы может
продолжаться часть периода, целый период или несколько периодов колебаний
поверхности.
Среднюю скорость перемещения продукта по ситу получают интегрирова-
нием уравнений (4.16) и (4.17). Конечная формула для средней скорости vcp (м/с)
имеет вид [14]
С г ~ Р 2 — X А
V = rco| }l{-(npz0)----—Upztftga ,	(4.19)
х	Л /
где г- амплитуда колебаний, м; со - частота колебаний, с~‘; а — угол наклона сита, град;
"k - коэффициент мгновенного трения (0,6-0,8); Zo = gcosa/r<t>2 - безразмерный параметр;
р - коэффициент кратности периода полета.
В случае горизонтальной установки сит (а = ()) формула приобретает вид
При решении принято, что коэффициент кратности периода полета р = —,
То
показывающий во сколько раз время Т пребывания частицы в полете больше пе-
2п
риода колебаний То =---произвольное целое число (р - 1, 2, 3...). Таким обра-
(0
зом, формула более точна для случаев кратного р. Однако с достаточной для ин-
женерных расчетов точностью можно применять ц формулу (4.19), введя в расчет
вместо коэффициента кратности р - 1, 2, 3... некоторый условный параметр р',
представляющий собой непрерывную функцию параметра
Формула (4.19) справедлива для режимов с интенсивным подбрасыванием,
когда обеспечивается условие zo < 0,3.
Определим среднюю скорость частицы при параметрах, характерных для вибраци-
онного сепаратора: со = 150 с-1, г = 2,1 мм = 0,0021 м, а = 15°; X - 0,8.
„	gcosa 9,81-0,966	„
Параметр z0 =----— - qq2[ 15O2 = 0> 2 , что удовлетворят условию Zq < 0,3.
Определим параметр:
Ситовые сепараторы
115
Вычислим среднюю скорость частицы в предположении, что скорость точки сита в
верхней части траектории направлена вниз по уклону (сито повернуто от горизонтали на
угол а в направлении со), поэтому оба слагаемые средней скорости следует считать поло-
жительными
V = ги ^/1 — (тгр'~0)2 -
2-Х ,
—— 7ip-0tga
л
= 0,218 м/с.
На графиках рис. 4.9 показаны зависимости v от г, со, а > 0 и X, причем на
каждом графике отражено влияние только одного параметра, а все остальные
постоянны и соответствуют рассмотренному случаю.
Стремление уменьшить динамическое нагружение деталей привода и сито-
вых корпусов может поставить перед конструкторами задачу получения удовле-
творительных данных технологической эффективности и при меньших ускоре-
ниях сита. В этом случае решающее значение приобретает скорость вибрацион-
ного перемещения продукта и обусловленная ею толщина слоя при заданной
удельной нагрузке. Изменяя угол а при амплитудных ускорениях до 20-30 м/с2,
что соответствует режимам 0,3 < zo < 0,5, можно обеспечить достаточно эффек-
тивное протекание процесса в результате увеличения скорости виброперемеще-
ния и, как следствия, интенсификации послойного движения.
В основу теоретического изучения рассмотренных режимов могут быть поло-
жены различные гипотезы об ударном взаимодействии частицы с опорной поверх-
ностью: удар может считаться неупругим, частично упругим и абсолютно упругим.
Взаимодействие в касательном направлении может быть выражено коэффициен-
том мгновенного трения, как это сделано большинством исследователей.
Общие методы исследования всех регулярных режимов разработаны
И. И. Блехманом и применены им к изучению наиболее распространенных ре-
жимов, из которых простейший - это режим с непрерывным подбрасыванием
при абсолютной неупругости удара частицы о поверхность.
Перемещение частицы во вращающемся горизонтальном
ситовом цилиндре
Рабочим органом машины с вращающимися ситами служит обычно барабан в
форме цилиндра, шестигранной призмы или пирамиды с установленными на их
каркас ситами. В шестигранном барабане более интенсивное просеивание, что
объясняется пересыпанием частиц с одной грани на другую. Сита очищаются
механизмом ударного действия. В цилиндре круглой формы для очистки сит
применяют механизмы с щетками или резиновыми элементами.
На рис. 4.9 показана схема движения частицы, расположенной на сите, которое
вращается с постоянной угловой скоростью вокруг горизонтальной оси О. Рассмот-
рим случай движения частицы в призматическом и цилиндрическом барабанах.
г
V-R(£) = со---,
cosp
где v - скорость частицы, м/с; R - радиус вращения частицы, м; г - радиус вписанной
окружности, т, е. наименьший радиус вращения грани сита, м; р - угол, образованный
радиусами R и г, град.
116
Глава 4
Рис. 4.9. Схема к расчету скоро-
сти призматического ситового
барабана, вращающегося вокруг
горизонтальной оси
На частицу а действуют сила тяжести
mv2
G - mg и центробежная сила-----. Их можно
R
разложить по двум направлениям: касатель-
ному кк и нормальному пп к грани АВ, т. е.
2
Т = G sin а  --sin В ;
R
2
,,	_ mv п
N = Geos а ----cos В 
R
Просеивание частицы возможно лишь
при ее относительном движении по ситу. При
большой скорости вращения барабана части-
ца прижимается к поверхности сита барабана
и вращается вместе с ним.
Для определения частоты вращения сита
запишем уравнение движения частицы по ситу
m— = Gsina--------sinp-г Gcosa +----cosp .
dt	R L R
Сделав соответствующие преобразования, получим:
1 dv r	> co2r > Q.
-------------- sina-/cosa	(f + tgp).
g dt--------------------g
Для движения частицы по ситу необходимо, чтобы dv/dt > 0 или
sina-/cosa>^-^-(/ + tgp),
g
n 302 (sina- /cosa)
и2<-----(4.21)
r f + tgp
откуда
. 11 sin a--/cosa
n<3,0!---------------.	(4.22)
V r / + tgP
Предельное положение грани AB, при котором возможно просеивание час-
тицы а, будет соответствовать a = 90°. Поэтому в шестигранном рабочем органе
предельное значение р будет равно 30°. Тогда
1
”т“ уг(/ + 0,58)
В цилиндрическом рабочем органе р - 0, поэтому
Птах ~
(4.23)
Ситовые сепараторы
117
Из формулы (4.23) можно определить максимально допустимую скорость
рабочего органа
F
V = 7lJ— .
V
Установленная зависимость справедлива для тонкого слоя. Для реальных
условий сепарирования принимают
v = (1,2(4.24)
Машины с вращающимися ситовыми барабанами применяют для предвари-
тельной очистки зерна, подработки отходов и очистки отдельных видов сырья на
комбикормовых заводах.
Основные параметры и режимы работы рассмотренных способов сепариро-
вания приведены ниже.
Приводные устройства ситовых сепараторов
с прямолинейными колебаниями ситовых корпусов
Кратко рассмотрим развитие приводных устройств и динамических схем колеб-
лющихся ситовых корпусов. Для сообщения ситовым корпусам прямолинейных
поступательно-возвратных колебаний в большинстве машин, выпускавшихся до
последнего времени, применялись в основном три типа колебателей: кривошип-
но-шатунные, инерционные и эксцентриковые. Отдельные машины отечествен-
ного и зарубежного производства (для очистки семян, круп, сортировочные и др.)
до сих пор оснащаются приводами такого типа.
Кривошипно-шатунные механизмы. На рис. 4.10 представлена схема наи-
более простого кривошипно-шатунного привода сепаратора, широко использовав-
шегося в однокорпусных сепараторах разных типов. При прямолинейных (посту-
пательно-возвратных) колебаниях ситовых корпусов возникают переменные по
величине и знаку силы инерции по направлению движения ситового корпуса.
В этих машинах уравновешивание достигается установкой балансирных грузов
(рис. 4.10). Обычно длина шатуна I существенно больше радиуса кривошипа г.
Равнодействующая сил инерции поступательно движущегося корпуса выражается
как
Рик = «>2rsina.
где — масса ситового корпуса, а> —угловая скорость кривошипа.
Перенесем силу Р„,к в цапфу кривошипа. Сила инерции ситового корпуса
приложена в центре его массы и действует в плоскости колебания корпуса.
На шатун сила инерции корпуса действует в точке С.
При уравновешивании силы инерции вращающимся балансиром на валу
кривошипа сила инерции груза РИ г, направленная радиально, используется для
уравновешивания не полностью, а только ее горизонтальная составляющая РГ.
Разложив силу инерции Ря.г вращающегося груза по направлению движения
корпуса и по нормали к нему, получим силу
рг = РИ rsina - Mr«>2/?sina,
действующую в горизонтальном направлении, и силу
118
Глава 4
Рк - Ри rcosa = Mr<j?Rcosa,
действующую в вертикальном направлении.
Рис. 4.10. Схема кривошипно-шатунного привода однокорпусного ситового
сепаратора с уравновешивающим балансирным грузом:
R - радиус вращения центра масс балансира; г-радиус вращения кривошипа; Рцк — сила инер-
ции корпуса; Р„г - центробежная сила вращающегося груза; Gr, G, -аш тяжести соответ-
ственно корпуса и груза
Вертикальные составляющие этих сил не уравновешиваются. В результате
создаются дополнительные нагрузки на станину - фундамент или перекрытие.
Пренебрегая массами шатуна и кривошипа, можно подобрать груз МТ и ра-
диус вращения центра масс груза RT такой величины, чтобы горизонтальная со-
ставляющая РГ по модулю была равна силе инерции корпуса
р - р
1 г 1 и.к.
ИЛИ
A/ro)2R,sina = A/K<»2rsina.
Сокращая (о и sina, получим
MtR = Mt:r.	(4.25)
Зависимость (4.25) представляет собой равенство статических моментов
масс груза и корпуса.
Как уже отмечалось, при уравновешивании вращающимся грузом неизбеж-
но возникновение вертикальной составляющей Рв, которая достигает наиболь-
шей величины при вертикальном положении груза (а = 0°, а = 180°)
Рв. max - Mr(£>2RT.
Для того, чтобы избежать значительных неуравновешенных сил, действую-
щих в вертикальном направлении и вызывающих вредные последствия, массу
вращающегося груза уменьшают. При этом силы инерции уравновешиваются
частично, так как полное уравновешивание требует более сложных конструкций
с установкой дополнительных грузов. Обычно массу балансиров рассчитывают,
исходя из 60-70% массы ситового корпуса. Более удачную динамическую схему
с точки зрения уравновешивания вертикальных составляющих сил имеют машины
Ситовые сепараторы
119
Рис. 4.11. Схема ситовых сепараторов
с двумя корпусами
с разделенными по высоте ситовы-
ми корпусами (рис. 4.11) - однако и
здесь уравновешивание осуществля-
ется частично. По такой схеме вы-
полнены выпускаемые и в настоя-
щее время зерноочистительные
(ЗВС) и крупосортировочные (БКГ)
машины. Здесь силы инерции сито-
вых корпусов, движущихся в про-
тивофазе, уравновешивают друг
друга, однако при этом появляется пара сил с плечом, соответствующим рас-
стоянию между центрами масс корпусов h, которую (частично) уравновешивают
небольшими грузами, устанавливаемыми на валу кривошипа.
Эксцентриковые колебатели (ЭК). До недавнего времени эксцентриковые
колебатели широко использовались в разнообразных сепарирующих машинах зер-
ноперерабатывающих производств: сепараторах ЗСМ, ситовеечных машинах ЗМС
и ВМС, зерноситовеечных машинах БЗГ и многих других. Типовая конструкция
эксцентрикового колебателя (имеет несколько исполнений) приведена на рис. 4.12.
Рис. 4.12. Эксцентриковый колебатель (ЭК-01):
1,2- большие кронштейны; 3 - шкивы; 4 - подшипниковые опоры; 5 — эксцентриковый вал;
6, II - шарикоподшипник; 7 - обойма; 8,9 - малые кронштейны; 10 —ось
120
Глава 4
Колебатель соединяет два ситовых корпуса, расположенных один над дру-
гим, и состоит из двух пар кронштейнов - больших 7 и 2 и малых 8 и 9, установ-
ленных, соответственно, на нижнем и верхнем корпусах.
В больших кронштейнах располагается в подшипниковых опорах 4 эксцен-
триковый вал 5. На концах вала - шкивы 3. На эксцентрике вала установлен ра-
диально-сферический подшипник 6. В малых кронштейнах закреплена ось 70, на
которой находится радиально-сферический шарикоподшипник 77. Шарикопод-
шипники б и 11 соединены обоймой 7. Эксцентриковый колебатель приводится в
движение от электродвигателя через шкив 3.
Амплитуды колебаний ситовых корпусов зависят от эксцентриситета вала
колебателя г = Ав + А„.
Достоинство эксцентрикового колебателя - простота устройства и неболь-
шая масса; недостаток - пригодность для передачи движения только паре корпу-
сов. По этой причине ситовые корпуса сепараторов приходится выполнять из
двух частей, т. е. разрезать ситовой корпус по высоте на две части.
Закон движения ситовых корпусов с эксцентриковым колебателем рассмот-
рен в работах А. Я. Соколова, [35] их которых следует:
•	амплитуды ситовых корпусов обратно пропорциональны их массам
гнк — А/н к гв к
где „ Мпк - массы корпусов, соответственно верхнего и нижнего; гв ю г„к - ам-
плитуда колебаний соответственно верхнего и нижнего корпусов;
•	суммарная амплитуда ситовых корпусов всегда равна эксцентриситету глав-
ного приводного вала;
•	изменение длины подвесок ситовых корпусов в пределах практически при-
меняемых, а также геометрические и конструктивные элементы колебателя
существенного влияния на амплитуду колебания не оказывают.
Инерционные колебатели нашли широкое применение во многих отраслях
народного хозяйства, связанных с сепарированием сыпучих материалов: горно-
рудной, химической, пищевой и многих других. В зерноперерабатывающей про-
мышленности и сельском хозяйстве ими оснащались многие сепарирующие ма-
шины, в результате их конструкции постоянно совершенствовалось и ныне ши-
роко используются в виде электромеханических вибраторов (рис. 4.13, Э), повсе-
местно распространенных в современных отечественных и зарубежных конст-
рукциях зерноперерабатывающих машин самого разнообразного функциональ-
ного назначения: зерновых сепараторов разных типов, камнеотделительных ма-
шин, концентраторов, ситовеечных машин, вибролотковых приемно-распреде-
лительных устройств и др.
Инерционные колебатели (рис. 4.13) условно можно разделить на три груп-
пы с горизонтальной и вертикальной осями вращения балансиров и с встроенным
электродвигателем (мотор-вибраторы), где балансиры симметрично устанавли-
ваются по концам ротора. Эти колебатели могут работать как при горизонталь-
ном, так и при вертикальном расположении ротора.
В зерноперерабатывающих машинах мотор-вибратор, как правило, устанавли-
вается с вертикальным расположением ротора, тем более, что только в таком поло-
жении может быть реализована схема самобалансного инерциального колебателя.
Рис. 4.13. Основные типы инерционных колебателен
Ситовые сепараторы
ю
122
Глава 4
Мотор-вибраторы используются и в единичной установке, как, например, в
камнеотделителях серии БКТ или вибролотках. В этом случае силы инерции гру-
зов в положении, перпендикулярном направлению продольной оси рабочего ор-
гана демпфирируются за счет жесткости подвесных рессор и сайлент-блоков,
через которые монтируется мотор-вибратор.
На рисунке 4.13, а показана схема колебателя, в котором центры масс грузов
расположены в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных осям вращения.
Достоинства механизма - легкая сборка всех узлов и удобство обслужива-
ния. Центры масс грузов смещены, вследствие чего возникает пара сил Р с пле-
чом В. Такие колебатели использовались в машинах малой производительности с
небольшой колеблющей массой корпусов.
На рисунке 4.13, б приведена схема колебателя, в котором центры масс ба-
лансиров, вращающихся вокруг двух горизонтальных осей, расположены в трех
плоскостях, перпендикулярных осям вращения.
Достоинство этого колебателя заключается в том, что общий центр масс
всех балансиров находится на одной вертикали. Такие колебатели оказались наи-
более технологичными в изготовлении и наиболее удобными в эксплуатации.
На рисунке 4.13, в показана схема колебателя, в котором центры масс балан-
сиров, вращающихся в закрытом пустотелом барабане вокруг одной горизон-
тальной оси, расположены в трех плоскостях, перпендикулярных осям вращения.
Достоинство данного колебателя состоит в том, что в нем можно изменять
положение общего центра масс грузов и таким образом регулировать направле-
ние колебаний ситового корпуса, не снимая колебатель с машины. Для этого по-
ворачивают среднее коническое зубчатое колесо вокруг горизонтальной оси. Оп-
ределенное положение оси, вокруг которой вращается это колесо, фиксируется
упорным винтом. Во время работы зубчатые колеса обильно смазываются мас-
лом, заполняющим нижнюю часть пустотелого барабана.
Недостатком колебателя является трудность точной установки в закрытом
барабане конических зубчатых колес, вследствие чего они быстро изнашиваются.
На рисунке 4.13, г показана схема колебателя, в котором балансиры враща-
ются вокруг вертикальных осей. Цилиндрические зубчатые колеса, к которым
прикреплены балансиры, насажены в одной плоскости на две параллельные оси.
Изготовление такого механизма требует особой точности, так как подшипники
обоих валов расположены в двух разъемных частях корпуса.
Колебатель (рис. 4.13, Э) компактней, не требует дополнительных передач,
встроенный двигатель отличается надежностью, обмотки статора и ротора спе-
циального виброустойчивого исполнения с применением современных клеевых и
изоляционных материалов. Крупносерийное производство на электромашино-
строительных заводах позволяет использовать современную технологию изго-
товления и обеспечить высокую точность. Длительный опыт эксплуатации под-
твердил их высокую надежность и долговечность.
На рис. 4.14. приведены динамические схемы ситовых корпусов сепаратора
с инерционными самобалансными колебателями: с горизонтальной осью враще-
ния грузов (а) и колебателем в виде спаренных мотор-вибраторов с вертикальной
осью вращения грузов (б). Обе схемы практически идентичны и могут рассчиты-
ваться по одной методике. Различие заключается только в том, что составляющие
результирующей силы инерции, возмущающей колебания Рах = .'V/roj“/?r, Рв и Р„,
Ситовые сепараторы
123
располагаются и уравновешиваются, соответственно, в вертикальной и горизон-
тальной плоскостях.
Каждый колебатель имеет два одинаковых дебалансных груза, вращающих-
ся в противоположные стороны синхронно и синфазно (в мотор-вибраторах это
вращение самосинхронизируется).
Рис. 4.14. Динамические схемы ситовых корпусов сепараторов-.
а - с инерционным самобалансным колебателем и горизонтальной осью вращения грузов; б —с
инерционным самобалансным колебателем в виде спаренных мотор-вибраторов с вертикаль-
ной осью вращения грузов; в — среднее положение ситового корпуса и инерционного колебате-
ля; г — схема уравновешения системы корпус—колебатель при промежуточном положении
грузов; ] — плоские подвески; 2 — ситовой корпус; 3 — инерционный колебатель с горизонталь-
ной осью вращения; 4 — дебалансные грузы; 5 — мотор-вибратор; б — общая плита мотор-
вибраторов, закрепленная к ситовому корпусу; 7 — крепление плиты; 8 — виброопоры;
К — центр масс корпуса; Г — центр масс дебалансных грузов; К; - среднее положение центра
масс корпуса, соответствующее положению грузов МГ на вертикальном диаметре; Оу - ось
вращения грузов; О — общий центр масс системы; РК Г - силы инерции дебалансных грузов;
РП — поперечная составляющая; Рпр — продольные составляющие
124
Глава 4
Вертикальные составляющие центробежных сил инерции дебалансных гру-
зов Рв = Р„ rcos<j)/, как и поперечные Р„ = Р„ rcos(of, при любом их положении вза-
имно уравновешиваются.
Сумма горизонтальных составляющих 2/\.rsin(or уравновешивает силу инер-
ции Р„к поступательно движущегося ситового корпуса.
Для определения параметров колебания ситового корпуса рассмотрим сис-
тему корпус-инерционный колебатель в одном из промежуточных положений
цикла работы корпуса.
Условимся считать движение корпуса и грузов от своего крайнего правого
положения к среднему положительным, а от крайнего левого к среднему - отри-
цательным.
Если пренебречь перемещением центра масс корпуса по вертикали, упруго-
стью его подвесок, сопротивлением среды, натяжением ремня и трением в шарни-
рах, т. е. считать систему свободной в горизонтальной плоскости, то перемещение
корпуса может быть определено по теореме о движении центра масс системы.
n	dx
2Mr(£>~Rrcos(£>t = (М+2МГ\—,
r	v к ’ dt
где Мк - масса корпуса, МГ - масса одного груза; Rr - радиус вращения центра масс груза;
dx/dt — скорость движения корпуса.
Отсюда
2М
dx  ------с— co/f-coscofA.	(4.26)
А4к+2Мг
Отклонение корпуса от среднего положения можно определить, интегрируя
выражение (4.26)
(4.27)
(4.28)
2Л4,.
х =-----------R sin (Ot + С..
МК+2МГ
При х = 0, юг = 0 и постоянной Ci = 0 зависимость (4.27) примет вид:
2Л4	„ .
X =-------1—/csincor.
Мк + 2МГ
Выражение (4.28) характеризует гармонические прямолинейные колебания.
Знак минус указывает, что корпус и грузы имеют разное направление движения
от среднего положения: при движении грузов вправо от оси корпус перемещает-
ся влево от среднего положения, и наоборот. Колебания корпус совершает с ам-
плитудой
(4.29)
2Л4.
А =-------Е---R .
Мк +2МГ
Из формулы (4.29) следует, что:
амплитуда колебаний ситового корпуса равна отношению статического мо-
мента массы вращающихся грузов к массе колеблющейся системы;
при увеличении массы корпуса или уменьшении массы грузов амплитуда
колебаний уменьшается, и наоборот;
Ситовые сепараторы
125
•	величина амплитуды не зависит от угловой скорости вращения грузов со, а
следовательно, и от скорости корпуса.
Для учета длины и жесткости подвесок рассмотрим движение ситового кор-
пуса как колебания маятника, возмущаемые вращающимися грузами.
На рисунке 4.14, б показана система в положении, которое принято за нача-
ло отсчета (г = 0, х = 0, подвески вертикальны). Для составления уравнения дви-
жения корпуса применим принцип Д’Аламбера и рассмотрим условия динамиче-
ского равновесия системы в мгновение, когда грузы повернуты на углы сог, а
корпус отклонится влево на величину х (рис. 4.14, г).
На систему в горизонтальной плоскости будут действовать:
•	равнодействующая сила инерции грузов в относительном (вращательном)
движении
Р„.г = 2A/rco2/?sincor;	(4.30)
•	сила инерции корпуса с учетом сил инерции грузов в переносном движении
Л.к = -(Мк + 2Мг)х;	(4.31)
•	силу упругости подвесок, противодействующую отклонению корпуса от
равновесного (начального) положения обозначим
Ру = ~zcx,	(4.32)
где z— число подвесок; с — жесткость подвесок; х- перемещение корпуса;
•	горизонтальная составляющая сила тяжести системы, обусловленная откло-
нение корпуса от вертикали на угол Р (рис. 4.13, г)
Ps = ~(МК + 2Mr)#tgp.
Если отклонение х незначительно по сравнению с I, то
tgp ~ sinp = ~.
Уравнение динамического равновесия в проекциях на ось х имеет следую-
щий вид:
P„.K + Py + P,, + P„_r = 0.	(4.33)
или
(МК+2МГ) X + ZCX + (Мк + 2МГ) g- = 2Мrco2/?rsincor.
(4.34)
После элементарных преобразований получим:
х +

Мк +2МГ
2М со2/?г .
------------- sincor.
Мк +2МГ
х
[Мк +2МГ
2Мгсо2/?
МК+2МГ
sin cor.
Обозначим
, S _..2. 2Л/гсо2/?г
МК+2МГ I ' МК+2Л< Р’
126
Глава 4
тогда дифференциальное уравнение движения корпуса примет вид:
х + к2х= psincor.	(4.35)
Общий интеграл этого уравнения можно найти как сумму какого-либо част-
ного решения этого уравнения и общего решения того же уравнения, но без пра-
вой части: х = х, + х2.
Частное решение уравнения (4.35) имеет в виде х, = b sincor, где b - некото-
рая постоянная. Подстановка этого решения в уравнение (4.35) даст
-Ь(й2 sin cor + k2b sin cor = p sin cor
или
b(k2 - cousincor = psincor,
откуда
Общее решение уравнения (4.35) имеет вид:
х2 = a sin(kt + а),	(4.36)
где а и а - производные постоянные.
Так, при г = 0, х = 0 получим а = 0 и х2 = czsin^r.
Общее решение уравнения (4.35) имеет вид:
р 	. ,
х = —~—- sin cor + a sin kt.
к2-а>2
Первое слагаемое характеризует вынужденные колебания, происходящие с
частотой возмущающей силы, второе - характеризует свободные колебания,
происходящие с частотой к.
Силы сопротивления, не учтенные в настоящем выводе, оказывают незначи-
тельное влияние на вынужденные колебания, но приводят к быстрому затуханию
собственных колебаний, что позволяет пренебречь вторым слагаемым.
Тогда с точностью, достаточной для практических целей, движение системы
можно описать уравнением
х = п Р—- sin cor = A sin cor.	(4.37)
к" -со2
Р
Очевидно, что -----------у является амплитудой колебаний. Если со > к, то
к2 - СО2
А > 0 и фаза колебаний совпадает с фазой возмущающей силы, т. е. ситовой кор-
пус отклоняется в ту же сторону, в которую направлена горизонтальная проекция
центробежных сил грузов. В этом случае сумма сил инерции грузов корпуса
уравновешиваются суммой восстанавливающих сил Рум (рис. 4. 14, г).
Более подробно эти вопросы рассмотрены у А. Я. Соколова [35]. Здесь толь-
ко надо иметь ввиду, что при работе инерционных колебателей, особенно в ре-
жиме пуска и выбега, при переходе через резонансную частоту, амплитуды коле-
баний ситового корпуса могут возрастать и целесообразно их демпфировать
амортизаторами. На ряде машин этого типа устанавливают такие устройства (см.
раздел 4.6 настоящей главы - сепараторы СПВ-Н).
Ситовые сепараторы
127
4.5. Основные параметры ситовых сепараторов
Производительность (Q т(кг)/ч) ситового сепаратора, определяемая количеством
обрабатываемого продукта в единицу времени в соответствии с регламентами
качества процесса, является его основным показателем. Качество процесса опре-
деляется эффективностью выделения примесей при допустимом правилами ве-
дения технологического процесса содержании годного (полноценного) зерна в
отходах. Эффективность очистки Е (%) зерна оценивают отношением массы
примесей, выделенных из зерновой смеси, к массе примесей, находившихся в
исходной смеси и отделимых ситами (или рабочим органом других зерноочисти-
тельных машин). При этом используют формулу
A i——
£ = _1—L22i.ioo%,
Б
где А - масса отходов, кг; а - содержание полноценного зерна в отходах, % от их массы;
Б - масса примесей в исходной зерновой смеси, которые можно выделить данным спосо-
бом сепарирования, кг.
Очистку считают эффективной если при первом проходе зерна через сито-
вой сепаратор она составляет не менее 65% по примесям, подлежащим выделе-
нию на ситах (земля, песок, мелкие камни, крупные частицы сорных примесей,
крупные и мелкие семена культурных и сорных растений). При этом содержание
полноценных зерен в отходах не должно превышать 2% от их массы.
Основными расчетными параметрами плоских сит сепараторов являются: ши-
рина и длина подсевных (для выделения мелких примесей) сит, угол наклона их к
горизонтали, угол направления колебаний, кинематические параметры и т. д.
Ширину В (см) подсевного сита определяют по формуле
в = °,
q
где Q - производительность, кг/ч; q-удельная нагрузка (на единицу ширины сита), кг/(ч-см).
Зависимости, приведенные на рис. 4.15, показывают, как влияют удельная
нагрузка и гранулометрический состав мелких примесей на эффективность их
выделения из пшеницы при просеивании на сите длиной 2000 мм, совершающем
прямолинейные колебания. Пользуясь этими зависимостями, можно выбрать
размеры отверстий сит для машин разного назначения. Например, при расчете на
заданную эффективность сит для очистки зерна на мукомольных заводах или в
семяочистительных цехах следует ориентироваться на наиболее трудные для вы-
деления мелкие примеси. Если машину предполагают использовать для первич-
ной очистки зерна, например, на элеваторе, следует ориентироваться на зависи-
мость 3 рисунка. Она характеризует эффективность работы сита при условии,
когда мелкие примеси состоят из смеси частиц всех классов крупности в разных
соотношениях.
Удельную нагрузку q для мукомольных сепараторов принимают для под-
севных сит 45-60 кг/(ч-см), для сортировочных с отверстиями диаметром
6-10 мм - в 3^4 раза больше, а для приемных с отверстиями диаметром 20-40 мм -
в 8-10 раз больше, чем для подсевных сит. Это относится к наклонным ситам,
128
Глава 4
получающим горизонтальные или наклонные колебания. Для высокопроизводи-
тельных сепараторов, установленных на элеваторах, удельную нагрузку q на
подсевные сита принимают до 200 кг/(ч-см).
Удельная зерновая нагрузка q, кг/(ч-см)
Рис. 4.15. Эффективность работы сита в
зависимости от удельной нагрузки и гра-
нулометрического состава примесей в
пшенице при частоте колебаний п = 640
в минуту и амплитуде г = 5 мм:
1 —проход сит с отверстиями размером 1,2x20 мм;
2 - проход 1,4x20 мм, сход 1,2x20 мм; 3 - подсев в
целом; 4 - проход - 1,5x20 мм, сход - 1,4x20 мм;
5 - проход - 1,6x20 мм, сход - 1,5x20 мм; 6 — про-
ход 1,7x20 мм, сход с сита отверстиями 1,6x20 мм
Длину сита L (м) определяют по формуле
l=Q~,
qYB
где Q - производительность, кг/ч; - удельная производительность (производитель-
ность на единицу площади сита), кг/(ч-м1); В - ширина сита, м.
Удельная производительность сит для отделения крупных примесей зависит
от рабочих размеров отверстий. Для сита с отверстиями диаметром 6 мм и более,
совершающего горизонтальные колебания, удельная производительность
q? [кг/(ч-м2)] при очистке пшеницы влажностью 15% может быть определена по
формуле
qF = 6-103(а-4,5),
где а - рабочий размер отверстия сита, мм.
Для ориентировочного нахождения удельной производительности сит при
различной засоренности и влажности зерновой смеси можно использовать эмпи-
рическую формулу
</F = <7fi (2,1_ 0,035b - 0,06w + 0,001wfe),
где qF] - удельная производительность сита при b = 10% и w = 15%; b - засоренность
зерновой смеси, %; w - влажность зерна, %.
Частоту и амплитуду колебаний сит выбирают в зависимости от физико-
механических свойств зерна и примесей. Для оценки и выбора кинематических па-
раметров часто пользуются условным кинематическим параметром, представляю-
щим произведение угловой частоты в квадрате на амплитуду колебаний, т. е. к = и;"г
Такой обобщенный коэффициент в известной степени оправдан для устано-
вившегося класса машин с однотипными геометрическими, кинематическими и
конструктивными параметрами. Для очистки пшеницы и ржи применяют =
= 12,5-16 м/с2 при г = 0,005 м, для компонентов комбикормов со2г = 13,5-16,5 м/с2
при г = 0,125 м, для калибрования семян кукурузы со2 г = 11-12 м/с2 при
г - 0,007 м. Эти значения относятся к зерну нормальной влажности и засоренно-
Ситовые сепараторы
129
сти. Показатели, характеризующие оптимальные режимы работы сит при про-
сеивании зерна повышенной влажности и засоренности, устанавливают экспери-
ментальным путем.
Важным параметром для ситового сепарирования является средняя скорость
перемещения зерна по ситу (рис. 4.16), которая в пределах рассмотренных пара-
метров составляет 0,20-0,34 м/с, при этом произведение пг сохраняется в преде-
лах 2-3.
4	5	8	10 р, град	0,4 0,5 0,7 0,9 Л
Рис. 4.16. Зависимость средней скорости частицы от:
1 - (л; 2- г; 3 - а (угол наклона ситового корпуса): 4 - Р (угол направления колебаний);
5 - X (коэффициент мгновенного трения)
Менее изучены процессы и отработаны параметры ситовых сепараторов с
круговыми колебаниями сит в вертикальной плоскости.
Экспериментальные исследования этого способа сепарирования позволили
установить ряд закономерностей и оптимальных параметров процесса.
Установлено, что оптимальной толщиной слоя продукта, обеспечивающей
более полное извлечение подсева и достаточно высокие нагрузочные условия
сита, является НЛ~ 20 мм. С точки зрения интенсификации просеивания и само-
сортирования оптимальными режимами следует считать такие, при которых ко-
эффициент кратности периода полета близок или равен единице, т. е. время пре-
бывания частицы в полете близко к периоду колебаний сита.
При одном и том же значении ускорения сита среднее время прохождения
подсева через слой зерна Яд = 20 мм тем меньше, чем больше амплитуда. Таким
образом, для интенсификации процесса самосортирования необходимо увеличи-
вать амплитуду при возможно более низкой частоте колебаний со, обеспечиваю-
щих требуемую величину ускорения.
Полнота выделения подсева по длине сита L = 1800 мм составляет 65-70% и
практически не зависит от удельной нагрузки в пределах q = 50-110 кг/(ч-см) при
постоянной толщине слоя продукта Н,= 20 мм, что вполне реально для эксплуа-
тационных режимов.
Стабильное поддержание эффективности подсевных сит в диапазоне нагру-
зок 50-110 кг/(см-ч) объясняется увеличением скорости самосортирования из-за
интенсификации послойного движения с увеличением удельной нагрузки, кото-
рая при сохранении толщины слоя на ситах II,,= 20 мм достигается увеличением
скорости виброперемещения.
130
Глава 4
Скорости верхнего и нижнего слоев (рис. 4.17) при виброперемещении зерно-
вой смеси, характеризующие интенсивность послойного движения, различаются
приблизительно на 30% при q = 50 кг/(ч-см) (а = 9°) и на 60% при q = 110 кг/(ч-см)
(а = 17°). Оптимальные кинематические параметры колебаний ситового корпуса и
удельная нагрузка (по подсевным ситам) при Нл= 20 мм (const), п = 1350-1450 кол/мин
и г = 1,6-1,4 мм, q = 90—110 кг/(ч-см). При этом обеспечивается выделение подсе-
ва не менее 65-70%.
Рис. 4.17. Зависимость скоростей
верхнего г„ и нижнего гн слоев от
угла а наклона сита при различных
г, п и толщине слоя Нл = 20 мм:
1	- п — 1400 кол/мин, г = 1,55 мм;
2	- п — 1460 кол/мин, г — 1,4 мм;
3	-п = 1500 кол/мин, г = 1 мм
Среднее время /ср самосортирования при /7;,= 20 мм составляет 5-6 с.
По времени самосортирования /ср и средней скорости определяют необходи-
мую длину сита L = vcptcp. Исследования позволили уточнить оптимальные пара-
метры для сортировочного сита - угол наклона а = 10-11°, длина L = 900-1100 мм;
для приемного - а = 5-7°, L = 500-600 мм; для подсевного - а = 11-12°,
L = 1600-1800 мм.
Производительность вибросепаратора, как и других ситовых сепараторов,
определяется по формуле Q = qB (кг/ч).
Для машин с вращающимися ситами при очистке отдельных видов сырья от
примесей и сортировании отходов окружную скорость барабана выбирают в пре-
делах 1,2-1,6 м/с.
На основе опытных данных нагрузку на 1 м“ принимают равной 500-600 кг/ч
при очистке зерна от крупных примесей, 200-300 кг/ч при очистке от мелких при-
месей и 100-150 кг/ч при сортировании отходов.
В современных конструкциях барабан располагают горизонтально, продукт
перемещается вдоль сита наклонными планками-гонками. Чаще всего в машинах
этого типа сита и бичи вращаются с разной скоростью вокруг горизонтальной
оси. Машины с таким устройством обычно называют центробежными буратами
или центрофугалами.
4.6. Ситовые сепараторы с плоскими ситами для очистки
и фракционирования зерна
В последние годы все большее число зарубежных фирм («Окрим», «Бюлер»,
«ГБС», «Прокоп», «Спомаш» и др.) наряду с производством сепараторов с круго-
выми поступательными колебаниями ситовых корпусов начали производство
зерноочистительных сепараторов с прямолинейными колебаниями ситовых кор-
пусов с плоскими ситами. Обычно частота колебаний составляет 700-1000 в мин
при размахе колебаний 3-6 мм. Этому способствовали разработка надежных мо-
тор-вибраторов и достаточно совершенных и долговечных виброопор. Освоили
Ситовые сепараторы
131
производство машин такого типа и отечественные производители - «Совокрим»
и «Мельинвест». Благодаря повышенной частоте колебаний и сравнительно не-
большой амплитуде такие сепараторы получили название «виброситовых сепара-
торов». Ранее частота колебаний ситового корпуса сепаратора, как правило, не
превышала 550 в мин, а амплитуда составляла 5-6 мм. Следует отметить, что
способ перемещения ситовой поверхности с повышением частоты колебаний и
уменьшением амплитуды уже достаточно давно стал предметом интересов спе-
циалистов зерноочистительной техники. Уже в 60-х годах в Германии выпуска-
лись машины такого типа под наименованием «виброклон». В эти же годы в оте-
чественном машиностроении были созданы вибросепараторы типа БСВ.
Опыт их эксплуатации показал, что эффективность очистки при одинаковых
удельных нагрузках и прочих равных условиях по сравнению с сепараторами с
прямолинейными качаниями ситовых корпусов (амплитуда - 5 мм, число коле-
баний 480-500 в мин) в 1,2-1,25 выше. На вибросепараторах значительно удач-
нее решался вопрос очистки сит.
Вместо громоздких и сравнительно сложных механизмов применялись ре-
зиновые шарики, наиболее эффективно работающие именно при вибрационных
колебаниях сит. Появились технические возможности производства износостой-
ких долговечных шариков на основе полиуретановых присадок; отечественной
промышленностью были освоены достаточно надежные и компактные мотор-
вибраторы. Усовершенствованы опоры вибрирующего корпуса и, таким образом,
созданы предпосылки для надежной и долговечной работы сепараторов, которые,
как и все зерноперерабатывающее оборудование, работают в тяжелом нагрузоч-
ном режиме - непрерывная работа с остановкой на декадный ремонт и профи-
лактику.
Основными параметрами вибросепараторов являются производительность,
частота и амплитуда колебаний ситового корпуса.
Производительность вибрационных сепараторов с прямолинейными колеба-
ниями определяют по формуле
Q = qB, кг/ч,
где В - ширина решета, см; q - удельная нагрузка на сита, кг/(ч-см).
Для пшеницы q = 50-70 кг/(ч-см), для овса q = 30-50 кг/(ч-см). Значение
размаха колебаний ситового корпуса рекомендуется выбирать равным половине
средней длины зерна /, мм:
Ускорение ситового корпуса определяется по формуле
/	\2 I
I Ли 1 /
<7 =   • —,
<30 J 4
откуда
60 [а .
п = —, —, кол/мин,
п\1
где а - ускорение ситового корпуса, м/с ; I - средняя длина зерна, мм.
Чтобы уменьшить степень забиваемости сит, рекомендуется выбирать зна-
чение а = (2,4—4,0)^ м/с".
132
Глава 4
Мотор-вибраторы для сообщения ситовым корпусам прямолинейных коле-
баний устанавливают на боковинах сепараторов, либо с торца на специальной
усиленной траверзе, смонтированной в нижней части ситового корпуса. При этом
обязательно предусматривается возможность поворота вибратора для регулиро-
вания направления колебаний.
Характерными для этого класса машин являются ситовые вибросепарато-
ры типа СПВ-Н с торцевой установкой мотор-вибраторов, выпускаемые фирмой
«Совокрим» трех типоразмеров по производительности: СПВ-0,6Н, СПВ-10Н и
СПВ-15Н. Сепараторы с боковой установкой вибраторов рассмотрены в главе 6.
Сепараторы СПВ-Н предназначены для предварительной и окончательной
очистки зерновых и крупяных культур на элеваторах, мельницах, крупяных и
комбикормовых заводах. Обработка продукта осуществляется в ситовом корпусе
с соответствующим набором сортировочных и подсевных сит. Ситовой корпус в
концевой части через гибкий рукав подключается к аспирации. Принципиальное
техническое решение вибросепараторов СПВ-Н показано на рис. 4.18. Сепаратор
состоит из рамы 12 ситового корпуса, установленного на пружинах 8. Колеба-
тельное движение ситовому корпусу сообщают два мотор-вибратора 5. Ситовой
корпус имеет два яруса сит 3, 4, 6,7 - сортировочные и подсевные. Сита в про-
цессе работы очищаются резиновыми шариками, которые при таком способе пе-
ремещения ситового корпуса работают наиболее эффективно.
Рис. 4.18. Конструктивная и технологическая схема
сепаратора типа СПВ-Н:
1 - приемно-распределительное устройство; 2 - наклонные скаты: 3, 4 - верхнее сито; 5 -
два мотор-ви&ратора; 6,7 - нижнее сито; 8 - пружина; 9-резиновая накладка; 10 - клапан;
11 - четыре амортизатора; 12 - рама; 13 - заглушка; 14 - маховичок верхнего сита; 15 -
маховичок нижнего сита; 16 - люк; I - поступление продукта; 11 - выход крупных примесей;
111 - очищенное зерно; IV- выход мелких примесей; V-к аспирационному воздуховоду
Ситовые сепараторы
133
На рис. 4.19 показана установка ситового корпуса на станине. Винтовые
пружины 6 (4 шт.) устанавливаются своей нижней частью на плиты опорных
вертикальных стоек станины 9. Пружины 6 крепятся через втулку 8, сухарь 7 -
стяжкой 5. Аналогично крепится верхняя часть пружины к скобе 3 усиленного
кронштейна 2 ситового корпуса. Здесь пружина крепится к стяжке с помощью
гайки 4 и законтрогаивается. Скоба 3 на время транспортировки сепаратора кре-
пится к вертикальной (опорной) стойке, фиксируя таким образом ситовой корпус
сепаратора. Для улучшения динамического режима и ограничения амплитуд во
время пуска и выбега установлены амортизаторы 14, опоры которых 13 прикреп-
ляются к станине и ситовому корпусу. Места крепления кронштейна опоры 13
амортизатора к ситовому корпусу усиливаются ребрами жесткости. В качестве
амортизаторов применяются серийные модели с автомобилей ВАЗ, обеспечи-
вающие надежную и долговечную работу.
Рис. 4.19. Установка ситового корпуса на станине:
1 - ситовой корпус; 2 - опорный кронштейн со скобой 3; 4 - гайка; 5 - стяжка; 6 - витая пру-
жина (рессора); 7 - сухарь; 8 - втулка; 9 - вертикальная (опорная) стойка станины; 10 - попе-
речная балка станины; 11 - крепежная (транспортная) пластина; 12 -лоток для вывода мелких
примесей; 13 - опора амортизатора; 14 - амортизатор; 15 - продольная балка станины
134
Глава 4
Рис. 4.20. Резино-металлическая
опора (буфер):
/ - резиновая бобышка; 2 - металли-
ческая втулка
На всех крупных сепараторах приме-
няются в качестве подвески винтовые пружи-
ны, а на сепараторах и камнеотборниках ма-
лой производительности (с небольшими ко-
леблющимися массами и меньшей амплиту-
дой колебаний) используются резино-ме-
таллические опоры (рис. 4.20). Такая опора
выполняется из специальной резины, отли-
чающейся высоким качеством, упругостью и
в то же время достаточной эластичностью.
Опыт работы таких опор подтвердил их на-
дежность. Металлические втулки 2 с обеих
сторон впрессованы в резиновую бобышку и
через резьбовые отверстия крепятся соответ-
ственно к станине и рабочему корпусу.
Наиболее оригинальным решением ос-
новных узлов сепаратора СПВ-Н по сравне-
нию с другими конструкциями разных фирм
является приводная часть сепаратора, система
подвески и амортизации.
Установка в качестве приводных двух
самосинхронизирующихся мотор-вибраторов
является вполне обоснованным техническим
решением и обеспечивает самоуравновеши-
вающуюся систему с точно заданными параметрами колебаний. Размах колеба-
ний в период переходных режимов ограничивают амортизаторы. Как ранее отме-
чалось, два вибратора реализуют схему самобалансного инерционного колебате-
ля: при вращении грузов в разные стороны поперечные силы инерции уравнове-
шиваются, а продольные - складываются в результирующую и обеспечивающую
заданную амплитуду.
На рис. 4.21 и 4.22 показано приводное устройство ситовых сепараторов
СПВ-Н, состоящее из двух мотор-вибраторов 8 (рис. 4.21) и его установка на си-
товом корпусе. Два мотор-вибратора, закрепленных на общей жесткой плите 6
монтируются к трубе 3 связанной с ситовым корпусом и усиленной ребром жест-
кости 2. Мотор-вибраторы на плите 6 могут поворачиваться вокруг оси трубы 3,
меняя угол установки, чем регулируется направление колебаний. Пределы угла
заводской установки показаны на рисунке. Мощность одного вибратора состав-
ляет 0,4 и 0,95 - для крупных сепараторов.
На рисунке также видна левая винтовая опора, полностью аналогичная ра-
нее рассмотренной (рис. 4.19). На рис. 4.21 показан также опорный кронштейн 20
к которому крепятся верхние опоры амортизаторов, установленные со стороны
привода. На рис 4.22 представлен вид мотор-вибраторов со стороны привода се-
паратора. Опыт эксплуатации сепараторов с таким типом привода подтвердил их
устойчивую и надежную работу и точное соблюдение заданного закона движе-
ния ситового корпуса.
Сиговые сепараторы
135
Рис. 4.21. Установка приводных
мотор-вибраторов (вид сбоку):
I - ситовой корпус; 2 - ребро жестко-
сти; 3 - опорная труба;4, 5, 9 - крепеж-
ные детали; 6 - плита установки мотор-
вибраторов; 7 - продольная балка ста-
нины; 8 - мотор-вибратор (2 шт.); 10-
клеммная коробка; 11 - поперечная бал-
ка; 12 -вертикальная (опорная) стойка
станины; 13 — кабель электропитания;
14-втулка; 15 - сухарь; 16-витая
пружина (рессора); 17-стяжка; 18-
крепежная (транспортная) планка; 19-
опорный кронштейн (скоба); 20-крон-
штейн крепления амортизатора; 21 —
поперечная балка ситового корпуса
Рис. 4.22. Установка приводных
мотор-вибраторов (вид с торца
сепаратора):
1 - кабель электропитания; 2 - мотор-
вибратор; 3 - крепежные детали; 4 -
плита крепления мотор-вибраторов;
5 — ситовой корпус; 6 — опорные
фланцы корпуса мотор-вибратора
На рис 4.23 показано принципиальное конструктивное устройство мотор-
вибратора.
Мотор-вибратор представляет собой необдуваемый двигатель, асинхронный,
трехфазный с короткозамкнутым ротором и эксцентриковыми грузами 7, уста-
новленными на выступающих концах вала двигателя. Зона вращения эксцентри-
ковых грузов защищена литыми кожухами 4.
При вращении двигателя закрепленные эксцентриковые грузы создают виб-
рацию с частотой и амплитудой, определяемой частотой вращения двигателя и
величиной возмущающей силы.
136
Глава 4
Рис. 4.23. Электромеханический вибратор типа ЭВ:
/ - корпус вибратора; 2 - кабельный сальник; 3 - клеммная коробка; 4 - ограждение грузов;
5 - кронштейн крепления; 6 - крепежное отверстия; 7 - дебалансные грузы; 8 - вал ротора;
9 - подшипник; 10 - фланец крышки подшипника; 11 - статор электродвигателя; 72 - ротор
электродвигателя
Вибратор состоит из следующих основных узлов и деталей: статора 11, ро-
тора 12, подшипниковых узлов 9, выводного устройства 2, 3 и эксцентриковых
грузов 8.
Статор имеет электрическую обмотку, уложенную в пазы сердечника, кото-
рый установлен в станине (корпусе) 1. Станина вибратора выполнена из алюми-
ниевого сплава с горизонтально-вертикальными ребрами, увеличивающими же-
сткость и теплоподачу. На станине отлит корпус клеммной коробки 3.
Ротор выполнен в виде сердечника с залитой короткозамкнутой обмоткой.
Подшипниковые узлы 9 вибратора устанавливаются во фланцах корпуса.
Зарубежные фирмы выпускают широкую номенклатуру мотор-вибраторов
по мощности, частоте вращения (750-1500 в мин) и возмущающей силе. Отече-
ственные заводы (Ярославль, Харьков и др.) выпускают более ограниченный ти-
поразмерный ряд. В основном выпускаются модели ИВ и ЭВ. В табл. 4.5 приве-
дены основные параметры наиболее распространенных в зерноперерабатываю-
щей отрасли мотор-вибраторов типа ЭВ.
4.5. Основные технические данные мотор-вибраторов типа ЭВ
Тип вибратора	Номинальная мощ- ность, кВт	Максимальная возму- щающая сила, кГс	Синхронная частота вращения, об/мин
ЭВ63-4УЗ	0,12 	0.75		180 	600		1500
ЭВ100-4УЗ			1500
ЭВ100-6УЗ	0,37	530	1000
ЭВ132-4УЗ	2.2	1860	1500
Ситовые сепараторы
137
Остальные узлы и механизмы сепараторов СПВ-Н соответствуют современным
требованиям и общепринятым для данного класса машин техническим решениям.
Ситовые рамы устанавливаются с торца машины и фиксируются маховичка-
ми 14 и 75 (рис. 4.18); угол наклона сит составляет около 7°, что обеспечивает оп-
тимальное транспортирование продукта и эффективное просеивание проходовых
фракций. Технологический процесс в сепараторе осуществляется следующим об-
разом: продукт, подлежащий очистке, подается в приемно-распределительное уст-
ройство 7, далее по системе наклонных скатов 2 зерно направляется на сортиро-
вочные сита 3, 4, где отделяются крупные примеси 77, а зерно проходом поступает
на подсевное сито. Очищенное зерно выводится сходом с подсевного сита 6, 7 и
удаляется через лоток с фартуком 10 (ИГ). Мелкие примеси проходом подсевного
сита сепаратора собираются на днище и выводятся через патрубок IV.
Размах колебаний ситового корпуса регулируется в пределах 3-6 мм за счет
положения масс вибраторов. При числе колебаний 750 об/мин обеспечивается
соответствующий режим перемещения продукта по ситу и выделение проходо-
вых фракций.
Предусмотренные резиновые накладки 9 обеспечивают более равномерное рас-
пределение продукта на ситовых рамках и более качественное сепарирование зерна.
Перед окончательным монтажом и пуском сепаратора необходимо надежно
затянуть гайки на анкерных болтах, предварительно установив сепаратор по
уровню строго горизонтально. Качественный монтаж существенно влияет на ди-
намику работы сепаратора.
Рекомендуется оставлять вокруг машины не менее 1 м свободной площади
(особенно со стороны загрузки), чтобы облегчить операцию по извлечению верх-
них и нижних сит.
Сепаратор поставляется полностью в собранном виде. Требуется только вы-
полнить привязку к патрубкам загрузки и выгрузки, аспирации, а также подсое-
динение электрической части.
Основные параметры сепараторов СПВ-Н приведены в табл. 4.6.
4.6. Технические характеристики вибросепараторов СПВ-Н			
Показатели	Модель		
	СПВ-06Н	СПВ-10Н	СПВ-15Н
Производительность, т/ч: предварительная (элеваторная) очистка	10	50	75
окончательная очистка	7	12	18
Общая ситовая поверхность, м"	1,76	2,93	4,4
Размах колебаний ситового корпуса, мм	3-6	3-6	3-6
Число колебаний в мин	750	750	750
Угол наклона сит, град	7	7	7
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	360	480	600
Потеря давления, Па	70-150	70-150	70-150
Установленная мощность вибраторов, кВт	2x0.4	2x0,4	2x0,4
Габариты, мм: длина	2245	2245	2245
ширина	710	1310	1610
высота	1677	1677	1677
Масса, кг	370	570	820
138
Глава 4
Виброситовые сепараторы «Классифайер». Сепаратор «Классифайер»
производства фирмы «Бюлер» (рис. 4.24) является одной из первых моделей, где
конструкторы в качестве приводного устройства использовали мотор-вибратор.
В отличие от сепаратора СПВ он установлен на боковых стенках ситового корпу-
са с ориентацией на центр массы колеблющейся системы. Такая установка имеет
свои достоинства и недостатки. К первым следует отнести удобный доступ в
процессе эксплуатации, наладки и регулирования направления колебаний.
В случае бокового крепления вибратор устанавливается на круглую плиту с па-
зами по диаметру крепежных болтов и может проворачиваться вокруг оси при
необходимости изменения угла направления колебаний. Стенки корпуса в местах
установки мотор-вибратора дополнительно усиливаются накладками и попереч-
ными балками для связи стенок. К недостаткам следует отнести увеличение габа-
ритов сепаратора по ширине. Динамическая схема при этом не меняется. Многие
фирмы, как и отечественные предприятия, предпочитают такой способ установки
мотор-вибраторов. Сепаратор «Классифайер» оснащен классическим пневмосе-
парирующим каналом 7. В верхней части сепараторов смонтированы приемно-
распределительные устройства 1. Ситовые корпуса (рис. 4.24, б) оснащены двумя
рядами сит: сортировочным и подсевным. Сепараторы применяются как на мель-
ничной, так и на элеваторной очистке. Учитывая вид обрабатываемой культуры,
подбираются различные характеристики сит. Следует заметить, что каждая фирма
выпускает широкий ряд типоразмеров сепараторов, охватывающий производи-
тельность как крупнейших предприятий (линии элеваторной очистки до 100 т/ч),
так и средних и небольших предприятий (до 5 т/ч мельничной очистки).
Рис. 4.24. Виброситовый сепаратор «Классифайер»:
а - общий вид; б - технологическая схема
1 - приемно-распределительное устройство; 2 - станина; 3 - ситовой корпус; 4 - мотор-
вибратор; 5 - остекленные фортки для наблюдения и доступа внутрь ситового корпуса; 6 -
лотки и патрубки для вывода отходов; 7 — пневмосепарирующее устройство; 8 — фартук; 9 -
рамы с сортировочными ситами; 10 - рамы с подсевными ситами; 11 - поддон; 12 — нижняя
прижимная рама; 13 - верхняя прижимная рама; 14 - скат; I - зерно на очистку; II - крупные
примеси; III- очищенное зерно; IV - мелкие примеси
Ситовые сепараторы
139
Ситовые корпуса - стальные, цельносварные с двумя ярусами сит 9 и 10.
Ситовой корпус установлен на четырех эластичных резино-металлических эле-
ментах - виброопорах, которые опираются на станину.
Верхнее сито - сотрировочное 9, нижнее подсевное 10. Выемка сит произ-
водится непосредственно с торца ситового корпуса. Приемно-распределительное
устройство 1 за счет задвижки, скатов 14 и фартука 8 обеспечивает равномерную
загрузку по ширине сортировочного сита, сходом с которого по лотку б удаляют-
ся из машины крупные примеси. Сходом подсевного сита 10 зерно по лотку вво-
дится равномерной лентой в пневмосепарирующий канал. Сепаратор «Класси-
файер» может комплектоваться кроме пневмосепарирующего канала пневмосе-
парирующим устройством с замкнутым циклом, в зарубежной практике назы-
ваемым «тараром». Ситовые рамы оснащены шариковой очисткой и вынимаются
из корпуса после удаления прижимных рам 12 и 13. Угол наклона колебаний ре-
гулируется поворотом вибраторов.
Рис. 4.25. Сито-воздушные виброситовые сепараторы
отечественных и зарубежных фирм:
а - сепаратор PI-АСК («Мельинвест»); б - сепаратор ММСБ («Спомаш», г. Торунь, Польша),
в - сепаратор СВ-6 («Станкинпром», г. Харьков); г - сепаратор БСХМ-16 (Хорольский меха-
нический завод, Украина)
140
Глава 4
В последние годы большинство отечественных предприятий и зарубежных
фирм перешло на производство ситовых сепараторов с боковыми мотор-вибра-
торами (рис. 4.25). Как уже отмечалось, этому способствовало создание электро-
технической промышленностью надежных мотор-вибраторов и долговечных ре-
зино-металлических опор. Отмечаются также более высокие удельные нагрузки и
эффективность, отнесенные к площади сепарирующей поверхности. Технологи-
ческий процесс и конструкция этих машин рассмотрены выше. Технология и кон-
струкция приведенных на рис. 4.25 машин практически не отличаются между со-
бой, как и основные технические характеристики. В таблице 4.7 представлены эти
данные по отдельным машинам.
4.7. Технические характеристики виброситовых сепараторов СВ-6 и БСХМ-16
Показатели	СВ-6	БСХМ-16
Производительность, т/ч: на мельницах	6	до 5
на элеваторах	15	до 60
Технологическая эффективность, %: по крупным примесям	100	100
по сорным примесям	до 60	до 60
по мелким примесям	50-60	50-60
по выделению мелкого зерна	до 60	до 60
Размах колебаний корпуса, мм	5-6	5-6
Частота колебаний корпуса, в мин Расход воздуха, м3/ч		940 3200	950 	5400	
Установленная мощность, кВт	0,74	0,74
Габариты, мм: длина	2640	1856
ширина	1432	1690
высота	1760	1700
Масса, кг	660	690
Сепараторы типа СЦК и СЦК-Н относятся к машинам с круговыми коле-
баниями сит в горизонтальной плоскости и во многом аналогичны ситовой части
сито-воздушных сепараторов типа БИС и БЛС, которыми преимущественно ос-
нащены современные отечественные предприятия. Машины типа БИС и БЛС
относятся к ситовоздушным сепараторам и описаны в соответствующем разделе
(гл. 6). Производительность сепараторов в режиме предварительной (элеватор-
ной) очистки составляет: СЦК - 50 и СЦК-Н - 100 т/ч.
Сепараторы предназначены для очистки зерновых продуктов от крупных,
мелких и металломагнитных примесей. Пылевидные примеси удаляются за счет
аспирации зоны выхода зерна из сепаратора. В сепараторе СЦК по сравнению с
СПВ аспирация ситового корпуса более развита, а удельный расход воздуха су-
щественно выше: так, при производительности 50 т/ч (СЦК) расход воздуха
1200 м3/ч, а при производительности 75 т/ч (СПВ) - 600 м3/ч.
Тем не менее, машины СЦК отнесены к классу ситовых сепараторов, по-
скольку функционально не рассчитаны на пневмосепарирование зерновой смеси
по установленным нормативам эффективности. Это подтверждается и преду-
Ситовые сепараторы
141
смотренным расходом воздуха - 1200 м3/ч на 50 т/ч. Например, в сито-воздуш-
ном сепараторе А1-БЛС-16 при работе его на предварительной очистке (50 т/ч)
расход воздуха установлен до 8000 м3/ч.
Конструктивно-технологическая схема сепараторов СЦК и СЦК-Н приведе-
на на рис. 4.26.
Рис. 4.26. Конструктивно-технологическая схема сепараторов СЦК и СЦК-Н:
1 - приемный патрубок; 2 - приемно-распределительное устройство; 3 — ситовой корпус;
4 - сита верхние (сортировочные); 5 - сита нижние (подсевные); 6 - рукоятка продольной фик-
сации сит; 7 - рукоятка торцевой фиксации сит; 8 - смотровые окна; 9 - станина; 10 - гиб-
кие подвески; 11 - электродвигатель; 12 -шкив; 13 - дебалансные массы; 14-лоток выгрузки
крупной примеси; 15 - патрубок аспирационный; 16 - патрубок выгрузки мелкой примеси;
17 - патрубок выгрузки очищенного зерна; 18 - дверца смотровая; 19 - плита магнитная;
20 - конус аспирации; 21 - кожух загрузочный; 22 - лоток из износоустойчивого материала;
23 — рама деревянная; 24 — шарик резиновый; 25 — клиноременная передача; I - поступление
зерна; 11 - выход очищенного зерна; 111 - выход крупных примесей; IV - выход мелких приме-
сей; V - к аспирационному воздуховоду
Исходный продукт поступает на лоток приемно-распределительного устрой-
ства 2 через приемный патрубок 1. Распределительная камера обеспечивает рав-
номерную подачу продукта на верхнее (сортировочное) сито. Сито представляет
собой деревянную раму (рис. 4.27) с закрепленными на ней перфорированным
листом с верхней стороны и металлической сеткой с нижней стороны. Деревян-
ная рама продольными 2 и поперечными 1 брусками, перемычками 3 и перекла-
динами 4 делит подситовое пространство на ячейки. В каждой ячейке находятся
по четыре свободно перемещающихся по сетчатому фордону 8 резиновых шари-
ка 5, очищающих сита. Ситовую раму можно выдвигать с помощью рукояток.
Размер, форма и расположение отверстий в перфорированных листах 6 зависит от
вида исходного продукта (зерна) и его размеров. Сита крепятся к брускам рамки
скобами 7. По верхнему ситу крупные примеси III (камни, земляные комья, соло-
ма и пр.) выводятся из сепаратора через лоток с патрубком 14 (рис. 4.26), а смесь
зерна с мелкими примесями проходом попадает на нижнее (подсевное) сито.
142
Г лава 4
Мелкие примеси IV (земля, песок, мелкие семена и пр.) высеиваются через ниж-
нее сито и удаляются через патрубок 16. Очищенный зерновой продукт II прохо-
дит по всей длине нижнего сита и попадает через систему лотков в аспирацион-
ный канал, окончательно очищается от пыли системой продувки противотоком.
Далее зерновой продукт попадает на магнитную плиту 19, где производится очи-
стка от металломагнитных примесей. Очищенное зерно из сепаратора поступает
на дальнейшую обработку.
Рис. 4.27. Ситовая рама сепараторов типа СЦК и СЦК-Н:
1 - поперечный брусок; 2 - продольный брусок; 3 - перемычка; 4 - перекладина; 5 - резиновый
шарик; 6 - сито (перфорированное полотно); 7 - скоба; 8 - поддерживающая сетка (фордон)
Круговые колебания ситового корпуса подвешенного на четырех блоках по-
лимерных подвесок 10 сообщаются инерционным колебателем, включающим в
себя шкив 72 с дебалансными массами 13, клиноременную передачу 25 и при-
водной электродвигатель 77 с устройством для регулирования натяжения ремней.
Ось шкива 72 жестко связана с усиленной траверзой, смонтированной в нижней
части ситового корпуса. Траверза усиливает прочность и жесткость ситового
корпуса. Шкив 72 устанавливается на оси на роликовых подшипниках имеет
гнезда для дебалансных масс (грузов) 13. Установка сменных грузов позволяет
регулировать амплитуду колебаний. Приводной электродвигатель устанавливает-
ся в нижней торцевой части ситового корпуса на специальный кронштейн и через
клиноременную передачу передает вращение шкиву 72 с дебалансами. В сепара-
торах СЦК и СЦК-Н частота колебаний регулируется в пределах 320^400 в мин,
а радиус 7-8 мм. Более подробно особенности конструкции и расчет этого типа
Ситовые сепараторы
143
приводов рассмотрены на примере сито-воздушных сепараторов типа А 1-БИС
(гл. 6). В табл. 4.8 приведены основные технические характеристики сепараторов
СЦК и СЦК-Н.
4.8. Технические характеристики сепараторов СЦК и СЦК-Н
Показатели	СЦК	СЦК-Н
Производительность, т/ч:		
предварительная (элеваторная) очистка	50	100
окончательная (мельничная) очистка	7-12	24
Число колебаний ситового корпуса в мин	400	400
Радиус круговых колебаний, мм	7,5	7,5
Число ярусов сит, шт.	2	2
У гол наклона сит, град	6-7	6-7
Установленная мощность, кВт	и	1,5
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	1200	2400
Габариты, мм:		
длина	2120	2120
ширина	1370	2430
высота	1'520	1520
Масса, кг	900	1500
Сепараторы для фракционирования зерна
Операции фракционирования зерна на зерноперерабатывающих предприятиях
применяются в процессах подготовки помольных или семенных партий, а также с
технологическими целями для последующей отдельной обработки фракций круп-
ного и мелкого зерна. Отбор мелкой фракции зерна непосредственно на элеваторе
позволяет направить на размол более выровненное по объемной массе зерно, уда-
лить вместе с мелкой фракцией щуплые и недоразвитые зерна и т. п. Отечествен-
ная промышленность выпускает для этой цели два типа сепараторов-фракцио-
неров: А1-БСФ-50 и А1-БСШ, которые предназначены для разделения исходной
зерновой смеси на две фракции, отличающиеся геометрическими размерами (тол-
щиной и шириной), а также для очистки зерна от мелких примесей (подсева). Эти
сепараторы относятся к ситовым с круговыми колебаниями плоских сит.
Сепаратор А1-БСФ-50 (рис. 4.28) представляет собой пакетный зерновой
рассев, состоящий из четырех секций. В каждой секции установлено по 10 сито-
вых рам. Основные рабочие органы сепаратора - металлоштампованные сита с
продолговатыми и круглыми отверстиями. Сепаратор состоит из следующих ос-
новных узлов: корпуса, приемных и выпускных устройств, привода и устройства
для подвеса сепаратора к потолочному перекрытию.
Корпус представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из
центральной рамы 17, соединенной болтами с пакетными рамами 7. Корпус се-
паратора приводится в круговое поступательное движение в горизонтальной
плоскости дебалансным колебателем 16. На упругих подвесках 4 корпус подве-
шен к кронштейнам 2 потолочной рамы. К кронштейнам подвески крепят на-
кладками 1 с помощью болтов.
144
Глава 4
Рис. 4.28. Сепаратор А1-БСФ-50:
1 — накладка; 2 - кронштейн; 3 - штанга; 4 - подвеска упругая; 5 - устройство приемное;
6, 13 - рукава; 7 - рама пакетная; 8 - коробка приемная; 9 - рама ситовая; 10 - упоры; 77 -
балка вертикальная; 12 - патрубок выпускной; 14 - устройства зажимные; 75 - патрубок
напольный; 16 - балансир; 17-рама центральная; 18 - паз наклонный
На штангах 3, присоединяемых к потолочной раме, монтируют устройство 5,
предназначенное для приемки и равномерного разделения исходного зерна на
два потока. Патрубки приемного устройства и приемной коробки 8 соединены
матерчатыми приемными рукавами б, а выпускные 72 и напольные 75 патрубки -
выпускными рукавами 13.
Пакетная рама 7 представляет собой сварную металлическую конструкцию.
В ней собраны два пакета ситовых рам 9 (по десть в каждом пакете). Пакет при-
жимают к днищу четырьмя зажимными устройствами 10 и 14. Верхний пояс ра-
мы и днище соединены вертикальными балками И, к которым прикреплены уп-
ругие подвески.
Ситовые рамы (рис. 4.29) сепаратора имеют одинаковое устройство и состоят
их двух рам: основной 2 и вкладной 7. Основная рама квадратная. Она имеет
поддон 4 и перепускные каналы 3. Поддон предназначен для сбора проходовой
фракции зерна данной рамы и направления ее в соответствующий перепускной
канал 3 основной рамы 2. Вкладная рама имеет деревянный каркас. Сверху на
него устанавливают металлоштампованное сито, а снизу - металлотканую сетку
(фордон) с ячейками размером 10x10 мм. Между ситом и сеткой помещены
шесть инерционных очистителей 5 пластинчатого типа треугольной формы.
Ситовые сепараторы
145
Рис. 4.29. Ситовая рама сепаратора А1 -БСФ-50:
7 - рамка вкладная: 2— рамка основная: 3 - каналы: 4 - поддон; 5 - очиститель сит
Устройство 10, 14 (рис. 4.28), сжимающее пакет рам в вертикальной плоско-
сти, монтируют внутри балок верхнего пояса пакетной рамы. При вращении вин-
та 1 (рис. 4.30) с правой и левой резьбой ползуны 2 перемещаются по резьбе вин-
та в противоположных направлениях. Смонтированные на ползунах кулачки 3
имеют выступы 4, которые находятся в наклонных пазах 18 (рис. 4.28) приемной
коробки пакета 8. Перемещаясь по винту, кулачки выступами соответственно
сжимают или разжимают (в зависимости от направления вращения винта) пакет
рам в вертикальной плоскости. Для фиксации положения пакетов рам в горизон-
тальной плоскости служат упоры 10. Винтовые зажимные устройства (рис. 4.30)
монтируются внутри балок верхнего пояса пакетной рамы.
Цельнометаллическая центральная рама имеет верхний и нижний пояса, со-
единенные вертикальными стойками. Внутри центральной рамы смонтированы
дебалансный колебатель и приводное устройство (рис. 4.31). Дебалансный коле-
батель состоит из верхнего и нижнего подшипниковых узлов 6, 7, 72 и дебаланса
10. Получая вращение от фланцевого электродвигателя 13 через клиноременную
передачу 3, дебаланс возбуждает круговые колебания ситового корпуса в гори-
зонтальной плоскости. С торцов центральная рама закрыта съемными дверками.
Подшипниковые узлы одинаковой конструкции размещены в корпусах 7.
Балансир оснащен постоянными и сменными делебансными грузами 9 фикси-
руемыми на шпильках 8. Установкой сменных грузов регулируется радиус кру-
говых колебаний. В установившемся режиме для данной динамической схемы
сепаратора соблюдается соотношение
MKr = MrRT,
где Мк - колеблющаяся масса ситового корпуса, включая дебалансный механизм, привод и
зерно, находящееся в корпусе; \/, - масса дебалансных грузов; г - радиус круговых коле-
баний корпуса сепаратора; Rr - радиус вращения центра масс дебалансных грузов.
Следует отметить, что при работе сепаратора БСФ, благодаря большой ко-
леблющейся массе и значительной частоте, возникают большие инерционные
силы, в связи с чем эти машины относятся к динамически высоконагруженным.
При их конструировании проводят тщательные прочностные расчеты, однако
учитывая их сложность и трудоемкость, а также ряд допущений, в процессе раз-
146
Глава 4
работки конструкций, как правило, прибегают к экспериментальным исследова-
ниям с определением фактических напряжений в основных несущих элементах
конструкции методом тензоизмерений.
А-А
Рис. 4.30. Винтовое зажимное
устройство сит:
1 — винт: 2 - ползун; 3 - кулачок:
4 — выступ
Особенностями работы машин этого типа
являются также переходные режимы (пуск и
выбег), когда частота вынужденных колебаний
совпадает с собственной частотой колеблющей-
ся системы. Как показала практика эксплуата-
ции, радиус круговых колебаний (особенно при
пуске) может увеличиваться в три раза против
радиуса колебаний в установившемся режиме.
Это может привести к срыву выпускных рукавов
и необходимости некоторого изменения частоты
и радиуса колебаний, или введения специальных
режимов пуска (двойной пуск и т. п.). Повыше-
ние жесткости подвесных устройств способствует
более устойчивому пуску.
При эксплуатации сепаратора особое вни-
мание уделяют проверке степени затяжки бол-
тов, фиксирующих положение упругих подве-
сок, и винтов, соединяющих центральную раму с
пакетными. Пакеты рам должны быть сжаты.
Это следует регулярно проверять, особенно в
период пуска в эксплуатацию. Уплотнения и
материал рам со временем дают усадку, поэтому
возникает опасность ослабления сжатия пакета.
Сепаратор монтируют к потолочному пе-
рекрытию с помощью металлической рамы и
упругих подвесок из морского камыша или
стекловолокна. Подвески закрепляют на крон-
штейнах 2 с помощью накладок 1 (рис. 4.28). На
штангах 3, присоединяемых к потолочной раме,
монтируют приемное устройство 5, предназна-
ченное для равномерного разделения посту-
пающего зерна на два потока. Патрубки прием-
ной доски и патрубки приемной коробки корпу-
са соединяются рукавами 6. Рукава 13 надевают
на выпускные патрубки пакетного корпуса и
напольные патрубки 75. Последние имеют окна,
закрываемые крышками для взятия проб и кон-
троля процесса сепарирования.
Принцип работы сепаратора (рис. 4.32) за-
ключается в параллельном и последовательном
движении обрабатываемого зерна на плоских
горизонтальных ситах, совершающих равномер-
ное круговое поступательное движение в гори-
зонтальной плоскости.
Ситовые сепараторы
147
Рис. 4.31. Приводное устройство и
дебалансный механизм:
I - ограждение; 2, 4- шкивы; 3 - переда-
ча клиноременная; 5,77 - цапфы; 6, 72 -
подшипники роликовые; 7 - корпус под-
шипника; 8 - шпилька; 9 - пластина съем-
ная свинцовая; 10 - балансир; 13 - элек-
тродвигатель
Рис. 4.32. Технологическая схема
сепаратора А1-БСФ-50:
I- неочищенное зерно; II- крупная фрак-
ция зерна; Ш - мелкая фракция зерна;
IV- мелкие примеси (подсев)
При движении зерновой смеси по си-
ту происходит процесс ее самосортирова-
ния, вследствие чего более мелкое зерно и
мелкие примеси оказываются в нижних
слоях, а крупное - в верхних. Зерно двумя
параллельными потоками последователь-
но поступает на сита с продолговатыми
ячейками 2,0x2,5 мм и 2,25x25 мм. Круп-
ная фракция зерна II получается сходом с
сит с размерами ячеек 2,25x25 мм, мел-
кая фракция III - сходом с сит с отвер-
стиями диаметром 2 мм, мелкие примеси
(подсев) IV - проходом сит с отверстиями
диаметром 2 мм.
Продолговатые отверстия сит ориен-
тированы во взаимно-перпендикулярных
направлениях, а группы различно ориен-
тированных отверстий чередуются в шах-
матном порядке (рис. 4.2, ж). Такое рас-
положение отверстий значительно повы-
шает севкость сит при круговом поступа-
тельном движении.
Эффективность выделения мелкой
фракции зерна составляет 30-40%, а очи-
148
Глава 4
стка крупной фракции от сорной и зерновой примесей - более 50%. Эффектив-
ность разделения исходного зерна на фракции и очистка этих фракций от приме-
сей зависит от состава зерновой смеси (количество примесей, степень однород-
ности зерна по размерам, влажность, натура и др.), подбора сит в пакете, кинема-
тических параметров движения. Удельная нагрузка на сита - один из оперативно
регулируемых параметров, влияющих на процесс сепарирования.
Для эффективной работы сепаратора необходима его надлежащая наладка.
Приемные коробки и ситовые рамы в пакетных рамах должны быть установлены
прочно и плотно. Уплотнения и материал рамок со временем дают усадку, по-
этому необходимо периодически с помощью зажимных устройств уплотнять па-
кет ситового корпуса. При сборке пакета необходимо следить, чтобы между ра-
мами не оказалось посторонних предметов, которые нарушают герметичность.
Нагрузка на четыре секции сепаратора должна распределяться равномерно.
Технологическая эффективность существенно зависит от кинематических
параметров работы сепаратора. В этой связи особое внимание следует уделять их
регулировке при первом пуске сепаратора или после капитального ремонта, а
также периодическому контролю значений частоты и амплитуды колебаний.
Радиус колебаний корпуса проверяют с помощью приспособления, состояще-
го из вертикальной штанги высотой несколько больше высоты подвешенного кор-
пуса и двух держателей с карандашами. Сверху и снизу корпуса закрепляют чис-
тые листы бумаги. При работе сепаратора к листам бумаги подводится карандаш,
который фиксирует круговую траекторию движения точек корпуса. При правиль-
ном выборе и установке грузов дебаланса диаметр окружности колебаний корпуса
без нагрузки должен быть одинаковым в верхней и нижней частях корпуса и рав-
ным 66-67 мм, а при полной загрузке - 64 мм. Необходимый радиус колебаний
устанавливают подбором и соответствующим расположением съемных свинцовых
пластин балансира. Уменьшению радиуса на 1 мм соответствует съем 4-5 кг свин-
цовых пластин. Частоту колебаний контролируют с помощью секундомера. Она
должна быть в пределах 260-263 кол/мин. Направление колебаний корпуса - про-
тив часовой стрелки, если смотреть сверху. Периодически необходимо контроли-
ровать эффективность очистки методом отбора проб исходного зерна и всех фрак-
ций, а также производительность сепаратора. При разборке ситовых корпусов надо
обращать особое внимание на состояние сит и очистителей.
Сепаратор А1-БСШ, как и ранее рассмотренный (БСФ), относится к классу
машин с круговыми колебаниями плоских сит и предназначен для разделения зер-
на на фракции с одновременной очисткой от мелких примесей. Он устанавливается
в линиях очистки зерна на элеваторах, мельницах, сушильно-очистительных баш-
нях и т. п., как правило, после ситовоздушных сепараторов (БИС, БЛС и т. п.). Ра-
бочей ситовой поверхностью сепаратора являются металлоштампованные сита с
продолговатыми (щелевидными) отверстиями (рис. 4.2, ж) 2,2x20 и 1,7x20 мм.
Сепаратор А1-БСШ (рис. 4.33) цельнометаллической конструкции состоит
из следующих основных узлов: ситового корпуса 5, приемных 4 и выпускных 7
устройств, привода 11 и системы подвески корпуса 1, 2, 6 и 75. Сепаратор раз-
борной конструкции. Ситовой корпус подвешивают на стальных тросах 2 через
кронштейны 75 к потолочной раме. Стальные тросы вводят в замок 6 и фикси-
руют клиньями.
Ситовые сепараторы
149
Рис. 4.33. Сепаратор А1-БСШ:
1 - рама подвесная; 2 - тросовая подвеска: 3 - валик-штанга; 4 - приемно-распределительное
устройство; 5 - ситовой корпус; 6 - зажим нижней тросовой подвески; 7 - выпускные рука-
ва; 8 - напольные патрубки; 9 - дверки; 10 - продольная несущая балка; 11 ~ привод; 12 - при-
емные рукава; 13 - энергопитание; 14 - ограждение балансиров; 15 - кронштейн верхней под-
вески; 16 - регулировочный стержень
Регулируют длину тросов и устанавливают ситовой корпус горизонтально с
помощью натяжных стержней 16. На валиках-штангах 3 к потолочной раме при-
креплены приемные устройства 4, предназначенные для регулирования подачи
исходного зерна по секциям, присоединения самотечных труб подачи зерна и
воздуховода системы аспирации. К патрубкам приемных устройств и приемным
патрубкам ситового корпуса, патрубкам днища корпуса и напольным патрубкам
крепят резиновыми кольцами матерчатые рукава.
Ситовой корпус сконструирован в виде шкафа, на крышке которого поме-
щен привод, передающий вращение балансирному механизму при помощи кли-
ноременной передачи. Балансирный механизм 14 состоит из вала, верхнего и
нижнего балансиров, закрепленных на валу.
Ситовой корпус (рис. 4.34) представляет собой соединенные на несущей ра-
ме 3 в один блок четыре секции 4. Каждая секция с одной стороны закрыта две-
рью 6, внутри которой перегородками образованы распределительная коробка 7
и перепускные каналы 8, а с другой стороны находятся распределительные ко-
робки 13 и 14 с перепускными каналами аналогичной конструкции. Перепускные
каналы и распределительные коробки предназначены для распределения и на-
правления потока зерновой смеси к рабочим органам.
Сверху секции закрыты крышкой 7, снизу - днищем 12. На крышке смонти-
рованы приемные патрубки 5, служащие для равномерного распределения зерно-
вой смеси на приемные рамы, на днище и дверях - выпускные патрубки 77.
С боковых сторон секции закрыты обшивками 2. Направляющие секций с об-
шивками с одной стороны и продольной перегородкой несущей рамы с другой
образуют боковые каналы 9.
150
Глава 4
Рис. 4.34. Ситовой корпус сепаратора А1-БСШ:
I - крышка; 2 - обшивка; 3 - несущая рама; 4 - секция; 5 - приемный патрубок; 6 - дверь; 7, 13. 14 -
распределительные коробки; 8 - перепускной канал; 9 - боковой канал; 10 - съемные направляю-
щие; 77 - выпускной патрубок: 12 - днище
В направляющие каждой секции вставлены 16 выдвижных рам размерами
930x540 мм (рис. 4.35). Они состоят из цельнометаллического поддона 7 и дере-
вянной вкладной рамы 2. Эта рама представляет собой деревянный каркас, раз-
деленный внутренними перегородками на шесть равных по размеру ячеек, сверху
которого закреплено сито 5, а снизу - сварная опорная сетка 3 (фордон). Сито
очищается блуждающими очистителями 4, находящимися между ситом и сеткой
по одному в каждой ячейке рамы. Очиститель представляет собой треугольную
пластину из полиуретана, имеющую в центре сферический опорный выступ.
Рис. 4.35. Ситовая рамка
сепаратора А1-БСШ:
7 - поддон; 2 - рамка вкладная; 3 - сет-
ка опорная (фордон); 4 - очиститель;
5 - сито рабочее
Приемно-распределительные устройства (рис. 4.36) крепят к потолочной
раме штангами. Сверху к ним присоединяют самотеки для зерна и воздуховоды
системы аспирации. К нижним патрубкам приемных устройств резиновыми
кольцами крепят матерчатые рукава, которые соединяют их с патрубками сито-
вого корпуса. Аналогичное соединение выполнено и на выпускных патрубках.
Приемно-распределительное устройство состоит из плиты 6 с установлен-
ными на ней патрубками 7 и 3. Внутри патрубка 3 находится шток 2 с диском 7.
В верхней части патрубка расположено смотровое стекло 5. Зазор между нижним
основанием и диском регулируют вращением штока в резьбовой втулке 4 и фик-
сируют контргайкой. Регулируя зазор, можно изменять подачу продукта в дан-
ную секцию сепаратора.
Ситовые сепараторы
151
Рис. 4.36. Приемно-распре-
делительное устройство
сепаратора А1-БС1П:
] - диск; 2 - шток; 3, 7 - патруб-
ки; 4 - втулка; 5 - вставка смот-
ровая; 6 - плита
Привод сепаратора - самобалансирующий-
ся, осуществляется от электродвигателя и деба-
лансного механизма (рис. 4.37). Электродвига-
тель установлен на кронштейне крышки ситового
корпуса, а дебалансный механизм размещен на
вертикальном валу в центральной его части.
К валу 6 балансирного механизма хомутами 75 и
крышками 16 прикреплены балансиры 2, 8. Под
верхним балансиром размещен шкив 3. Вал вра-
щается в верхнем и нижнем подшипниковых уз-
лах. Верхний подшипниковый узел состоит из
корпуса 13, роликового 4 и упорного 14 подшип-
ников, втулки 12, двух упорных колец 5, а ниж-
ний - из корпуса 10, роликового подшипника 9 и
втулки 77. Для регулирования амплитуды коле-
баний в балансирном механизме предназначены
съемные грузы.
Как и сепараторы А1-БСФ, эти машины от-
носятся к динамически высоконагруженным, к
которым также относятся ранее отмеченные осо-
бенности пуска машин, так как динамические
схемы их одинаковы.
Принцип работы сепаратора А1-БСШ (рис. 4.38) заключается в параллель-
ном и последовательном перемещении обрабатываемой зерновой смеси по набо-
ру плоских горизонтальных сит, совершающих равномерное круговое поступа-
тельное движение в горизонтальной плоскости. В результате колебаний ситовой
поверхности происходит процесс самосортирования обрабатываемой зерновой
смеси, вследствие чего мелкое зерно (мелкая фракция) и мелкие примеси (под-
сев) концентрируются внизу, достигают ситовой поверхности и просеиваются.
Крупная фракция зерна 77 после четырехкратного последовательного прохождения
по верхним 12-ти рамам каждой секции сходом выводится из сепаратора. Мелкая
фракция зерна 777 и мелкие примеси IV по боковым каналам каждой секции посту-
пают на четыре нижние подсевные рамы, на которых мелкая фракция зерна 777
сходом, а мелкие примеси IV проходом раздельно удаляются из сепаратора.
Наличие подсева в сходовых фракциях и нормального зерна в отходах сви-
детельствуют о перегрузке, либо засеивании и повреждении сит.
Технологическая эффективность сепараторов БСШ характеризуется сле-
дующими данными: выделение мелкой фракции зерна - до 65%, очистка зерна от
сорной и зерновой примесей - 60-70% (влажность зерна 15%, натура 700-800 г/л,
содержание сорной примеси - около 5%, зерновой - до 10%, содержание в ис-
ходном зерне мелкой фракции 13-14%). Как видно эти показатели несколько
выше, чем у сепараторов А1-БСФ.
При эксплуатации сепараторов А1-БСФ-50 и Al-БСШ необходимо поддер-
живать исправность узлов и механизмов, вызывающих снижение эффективности
их работы.
152
Глава 4
Рис. 4.37. Дебалансный механизм сепаратора А1-БСШ:
1, 7 - грузы съемные; 2, 8 - балансиры; 3 - шкив; 4, 9 - подшипники роликовые; 5 - кольцо
упорное; 6 - вал; 10, 13 - корпуса подшипников; 11, 12 - втулки; 14 - подшипник упорный; 15 -
хомут; 16- крышка
Сита и сетки не должны иметь прогибов, провисов, вмятин, а очистители -
значительного износа.
Недостаточный радиус колебаний и разные по величине колебания верхней
и нижней частей корпуса снижают производительность и вызывают подпор сни-
зу зерном; нарушения колебаний могут наблюдаться при перегрузке нижних рам
вследствие «пробок» в отводящих самотеках. Стук в подшипниковом узле и его
нагрев свидетельствуют об износе подшипника и неисправности его корпуса.
Разбрызгивание смазки из узла свидетельствует об износе манжеты.
Ситовые сепараторы
153
Рис. 438. Технологическая схе-
ма сепаратора А1-БСШ:
I - неочищенное зерно; II - крупная
фракция зерна; III - мелкая фракция
зерна; IV - мелкие примеси (подсев)
III II IV
При установке сепаратора А1-БСШ на
предприятии вновь или после капитального
ремонта, а также в процессе профилактиче-
ских работ необходимо проверять норматив-
ные кинематические параметры - частоту и
радиус колебаний корпуса. Направление ко-
лебаний корпуса - по часовой стрелке, если
смотреть сверху.
Радиус траектории колебаний ситового
корпуса регулируют съемными грузами на
верхнем и нижнем балансирах.
При этом необходимо следить, чтобы
масса и расположение дополнительных грузов
были одинаковы на обоих балансирах. В про-
тивном случае нарушается горизонтальность
движения сепаратора и неравномерно распре-
деляются усилия в подшипниковых узлах.
Отличительными особенностями сепара-
тора А1-БСШ по сравнению с сепаратором
А1-БСФ-50 того же функционального назна-
чения являются более высокая технологиче-
ская эффективность и более современное кон-
структивное исполнение (цельнометалличе-
ский шкаф), а также меньшие габариты
(по ширине).
Основные технические параметры сепа-
раторов приведены в табл. 4.9.
4.9. Технические характеристики сепараторов А1-БСФ и А1-БСШ
Показатели	А1-БСФ	А1-БСШ
Производительность, т/ч	50	50
Эффективность выделения мелкой фракции зерна, %	30-40	50-60
Эффективность очистки от сорной и зерновой примеси, %	50-60	60-70
Мощность электродвигателя, кВт	5,5	5,5
Число:		
секций	4	4
ситовых рам в секции	10	16
Размеры рам, мм:		
ситовой с перепускным каналом	830x830	—
вкладной	730x685	940x530
Общая площадь ситовой поверхности, м2	20,0	31,9
Колебания ситового корпуса:		
радиус, мм	32	35-40
частота, кол/мин	250	245
Габариты, мм:		
длина	2800	2800
ширина	2200	1700
высота	2150	2400
Масса, кг	2:850	2950
154
Глава 4
Ситовые сепараторы с колебаниями сит в вертикальной
плоскости
В числе ситовых сепараторов с плоскими ситами машины с круговыми или эл-
липтическими колебаниями в вертикальной плоскости применяются ограничен-
но, в то время как в других отраслях пищевой, химической и горнорудной про-
мышленности такой способ привода сепарирующих поверхностей получил более
широкое распространение.
Привод таких систем достаточно прост по конструкции, а широкое его вне-
дрение сдерживалось отсутствием надежных виброопор (рессор) на которых ус-
танавливаются колеблющиеся корпуса. В последнее время разработаны более
совершенные виброопоры на основе резино-металлических конструкций, а также
усовершенствованы витые рессоры, увеличена их долговечность и стабильность
жесткостных характеристик, что создает предпосылки для развития колеблю-
щихся динамических систем разного направления.
Рассмотрим эту группу машин на основе виброситового сепаратора А1-БСВ
производительностью 1,5 т/ч, созданного для комплектных мельниц.
Сепаратор А1-БСВ-1,5 (рис. 4.39, а) выполнен в виде ситового корпуса 7
цельнометаллической конструкции, установленного на станине 11 через резино-
металлические опоры 6. Последние представляют собой кольцо овальной формы
из пружинной (рессорной) стали, завулканизированное в прямоугольный башмак
специальной резины (с высокими упруго-эластичными характеристиками). К по-
дошвам башмака, так же методом вулканизации, закрепляют опорные пластины
для крепления к ситовому корпусу и станине сепаратора. Для установки колеб-
лющихся корпусов в такого типа машинах используют разные типы виброопор
(рис. 4.39, б): многослойные U-образные пластины из рессорной стали (7), витые
одинарные пружины (II), сдвоенные витые пружины (II) и др. Траектория точек
ситового корпуса определяется жесткостью опор в вертикальной и горизонталь-
ной плоскости. Примерно при одинаковом их значении траектория будет близкой
к круговой. В ситовом корпусе устанавливается два яруса сит: укороченные сор-
тировочные 4 и подсевные 72.
Сита очищаются резиновыми шариками 2, в каждую ячейку размерами
200x200 мм с зазором между фордоном и ситом 8 = 45 мм закладывают по четыре
шарика 0 25 мм. Фордон - гладкий штампованный лист с отверстиями 0 10 мм и
шагом 5 = 20 мм. Более эффективно применение фордонов из проволочной сетки
с ячейками 10x10 мм.
Для создания круговых поступательных колебаний корпуса в вертикальной
плоскости предусмотрен дебалансный механизм 5, на вал которого насаживают-
ся съемные грузы, позволяющие изменять амплитуду колебания.
Центр масс корпуса совмещен с центром вращения дебалансного механизма,
чтобы избежать крутильных колебаний. Вал с дебалансными грузами вращается
от электродвигателя 70 через клиноременную передачу 9. Зерно поступает в
приемно-распределительное устройство и распределяется по ширине сортиро-
вочного сита, на котором отделяются крупные примеси, выводимые лотком 8.
Проход сортировочного сита поступает на подсевное, где выделяется подсев,
удаляемый лотком 8. Сход с подсевного сита - чистое зерно - выводится из ма-
шины через штуцер 7.
Ситовые сепараторы
155
Рис. 4.39. Вибросепаратор А1-БСВ-1,5:
а - общий вид; I - ситовой корпус; 2 - резиновые шарики; 3 - приемно-распределительное
устройство; 4 - сортировочное сито; 5 - дебалансный механизм; 6 - резино-металлические
опоры; 7 - штуцер для вывода чистого зерна; 8 - лоток для вывода отходов; 9 - клиноремен-
ная передача; 10 - электродвигатель; 11 - станина; 12 - подсевное сито; б - конструктив-
ные схемы виброопор: 1 - U-образные многослойные; 11 - витые одинарные; 111 - витые двой-
ные; IV - резино-металлические
Сравнительные производственные испытания вибросепараторов и сепарато-
ров производительностью 1,5 т/ч с прямолинейными колебаниями (сортировочные
сита с отверстиями 0 8 мм и подсевные - с отверстиями размерами 1,7x20 мм) по-
казали, что у вибросепаратора более высокая удельная нагрузка и несколько
меньший расход энергии. Эффективность очистки зерна пшеницы влажностью
до 15% по сорным примесям - 60-63%, по зерновым - 50-53% (у обоих сепара-
торов практически одинакова). Упомянутые ситовые сепараторы используются в
серийных машинах ЗКМ, выпущенных объединением «Мельинвест» для мель-
ниц малой мощности.
С повышением влажности исходной смеси эффективность сепараторов сни-
жается, однако на вибросепараторе это снижение менее заметно. При обработке
зерна влажностью около 22% эффект очистки на вибросепараторе в среднем на
4-6% выше, чем у обычных ситовых.
Подтвердилось мнение о самоочитске сит при виброперемещении. Однако
вибросепараторы все же нуждаются в ситоочистительных устройствах. После 7-8 ч
работы сита теряют до 30% живого сечения.
156
Глава 4
В зоне оптимальных кинематических параметров (рис. 4.40) забиваемость
несколько ниже (около 10-15%) и уменьшается с увеличением амплитуды коле-
баний. Подсевное и сортировочное сита достаточно эффективно очищаются ре-
зиновыми шариками.
Рис. 4.40. Зависимость забиваемости
подсевного сита от времени работы при
а = 15° и разных кинематических параметрах
(п, кол/мин; Ау мм):
/-п = 1500, Л = 1; 2-п = 1700, А = 1:3-п = 1400,
Л = /; 2-п = 1400, Л = 7,2; 5-п = 1400, Л = 7,55
Преимущества вибросепаратора по нагрузочным условиям и эксплуатаци-
онным затратам, компактность конструкции, простота и надежность приводных
и ситоочистительных устройств позволяют сделать выводы о его предпочтитель-
ном применении. Основные сравнительные данные приведены в табл. 4.10.
4.10. Технические характеристики ситовых сепараторов
Показатели	А1-БСВ-1,5	ЗКМ-1,5
Производительность, т/ч	1,5	1,5
Удельная нагрузка на подсевное сито, кг/(м"-ч)	2600	2140
Удельная энергоемкость*, (кВт-ч)/т	0,31	0,38
Мощность электродвигателя, кВт Габариты, мм:	0,6		0,6	
длина	1720	1620
ширина	780	780
высота	1145	1135
Масса, кг	175	125
С учетом фактически потребленной электроэнергии
4.7. Машины с ситовыми цилиндрами для сепарирования
зернопродуктов
Среди машин этого типа на зерноперерабатывающих предприятиях наиболее
широкое распространение получили скальператоры (ворохоочистители), предна-
значенные для предварительной (грубой) очистки зерна от крупных случайно
попавших примесей (во время уборки, хранения и транспортирования). Про-
мышленностью выпускаются несколько типов таких машин, наиболее известных
под маркой А1-БЗО, А1-Б32-О и Р1-БЗК (рис. 4.41).
Корпус 2 изготовленный из листовой стали, имеет рабочую камеру, где уста-
новлен ситовой барабан 3. К корпусу приварены три стойки 10 с опорными пла-
стинами. В них сделаны отверстия для крепления скальператора к перекрытию
болтами. На одной торцевой стенке корпуса с внешней стороны приварен П-образ-
ный кронштейн, служащий для установки подшипниковых опор приводного вала и
узлов привода 4. Отверстие на другой стенке предназначено для выемки и уста-
Ситовые сепараторы
157
новки ситового барабана, его закрывают крышкой б. Привод 4 состоит из червяч-
ного редуктора и электродвигателя, соединенных клиноременной передачей.
Риг. 4.41. Скальператор Aj-БЗО:
а - общий вид: б - конструктивная схема; 1 - лопасть винтообразная; 2 - корпус; 3 - цилиндр
ситовой; 4 - привод: 5 - щетка-очиститель; 6 - крышка съемная; 7 - днище сферическое;
8 - патрубок выпускной для зерна; 9 - патрубок выпускной для крупных примесей; 10 - стой-
ка; 11- лоток; 12 - патрубок приемный; 1 - зерно исходное; 11 - зерно очищенное; 111 ~ приме-
си крупные
Ситовой барабан с горизонтальной осью вращения закреплен консольно на
приводном валу и является основным рабочим органом. Он состоит из сфериче-
ского днища, приемной части сита с отверстиями размером 25x25 мм и сходовой -
с отверстиями размером 10x10 мм. На внутренней поверхности сходовой части
ситового барабана приварена винтообразная лопасть 7. Она выполнена из листовой
стали и служит для ускорения вывода примесей из скальператора.
Щетка-очиститель 5 с эластичными пучками расположена сверху вдоль об-
разующей ситового барабана, и закреплена в держателе, откидывающемся на
шарнирах. Приемное устройство состоит из патрубка 72 наклонного лотка 77 и
корытообразной формы.
Принцип работы скальператора заключается в последовательной очистке
зерна от крупных примесей. Исходная зерновая смесь равномерно через прием-
ный патрубок 72 поступает по лотку 77 внутрь приемной части ситового бараба-
на 3. Проходя через его отверстия, зерно освобождается от крупных примесей,
выводится из машины и подается на последующую очистку. Примеси, постепен-
но перемещаясь к открытой части ситового барабана, сбрасываются винтовой
лопастью в выпускной патрубок для отходов 9.
При эксплуатации скальператора А1-БЗО могут возникнуть следующие неис-
правности. Из-за чрезмерной подачи зерна и засорения отверстий ситового бараба-
на вместе с грубыми примесями выделяется зерно. В случае неплотного прилега-
ния щетки и износа эластичных пучков забиваются отверстия ситового барабана, а
при ослаблении приводных ремней барабан не вращается. Перегрев корпусов
подшипников и червячного редуктора свидетельствует об отсугствии смазки.
158
Глава 4
Скальператор А1-Б32-О незначительно отличается по внешнему виду и кон-
структивным элементам. Предприятием «Мельинвест» создан и производится еще
один типоразмер скальператоров этого типа Р1-БКЗ производительностью 10 т/ч.
4.11. Технические характеристики скальператоров А1-БЗО, А1-Б32-О и Р1-БКЗ
Показатели	А1-БЗО, А1-Б32-О	Р1-БКЗ
Производительность, т/ч	100	10
Эффективность очистки зерна от крупных примесей, %	100	100
Частота вращения ситового барабана, об/мин	21	21
Ситовой барабан, мм:		
диаметр	950	253
длина	1078	378
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	720	300
Мощность электродвигателя, кВт	0,55	0,55
Габариты, мм:		
длина	2150	840
ширина	ИЗО	740
высота	1665	690
Масса, кг	420	НО
Масса скальператора А1 -Б32-О,кг	385	-
Бурат ЦМБ-3 в цельнометаллическом исполнении предназначен для об-
работки (контроля) отходов после сепарирования зерна. Бурат можно применять
также для очистки зерна от примесей и сортирования его на фракции. В послед-
нем случае устанавливают сита с различными размерами ячеек по длине барабана.
Рабочий орган бурата (барабан) представляет собой цилиндр с натянутым
ситом 13 (рис. 4.42), закрепленный на валу при помощи трех розеток. Они скреп-
лены между собой шестью гонками. Ступицы розеток крепят болтами на валу,
который вращается в шарикоподшипниках, установленных во фланцевых корпу-
сах, прикрепленных к торцовым стенкам бурата. Одна из стенок 11 сделана
съемной. Боковые стенки корпуса закрыты четырьмя съемными крышками 10.
В нижней части расположены два сварных бункера 3 и 4 для вывода двух
проходовых продуктов и патрубок 2 для вывода схода. В верхней части корпуса
предусмотрено отверстие с фланцем 9 для присоединения аспирационного воз-
духовода. Воздух поступает в машину через заслонку 7, установленную в прием-
ном патрубке 8. Барабан обычно устанавливают под небольшим углом к гори-
зонтали (1-2°) в сторону выходного патрубка.
Привод бурата осуществляется от электродвигателя 14 через редуктор, уста-
новленный на шарнирной плите. Для соединения вала электродвигателя с валом
редуктора применена дисковая муфта с эластичным вкладышем. Ситовой бара-
бан получает движение от редуктора через клиноременную передачу б.
На барабан натянуты два сита, из которых первое (по продвижению продук-
та) - с более мелкими ячейками, а второе - с более крупными. Проходом через
первое сито отделяются мелкие примеси, а через второе - битое и щуплое зерно.
Сходом с ситового барабана идет полноценное зерно.
Ситовые сепараторы
159
Рис. 4.42. Бурат ЦМБ-3:
7 - стойка; 2 - патрубок для схода; 3, 4 - бункеры для двух проходовых продуктов; 5 - привод;
6 - клиноременная передача; 7 - заслонка для регулирования подачи воздуха; 8 - приемный патрубок;
9 - фланец: 10 - съемная крышка: 77 - торцевая стенка корпуса; 12 - корпус подшипника: 13- сито;
14 - электродвигатель; 75 - щетка для очистки сит
Продукт поступает через приемный патрубок во вращающийся ситовой ба-
рабан и движется вдоль его оси. Для обеспечения продольного перемещения,
увеличения эффективности просеивания и интенсивного перемешивания продук-
та по окружности барабана установлено шесть гонков.
Во время работы бурата возможны следующие неисправности. При работе
электродвигателя не вращается ситовой барабан по причине среза шпонки на ва-
лу. Необходимо заменить шпонку. Если наблюдается подсор зерна, то чаще всего
он вызывается увеличенным зазором между уплотнительным кольцом ситового
барабана и конусом (не должен превышать 1,5 мм), повреждением сита, а также
ослаблением винтов на зажимах сит. Перегрев редуктора возможен, если он уста-
новлен не соосно с электродвигателем и отсутствует смазка в подшипниках и ре-
дукторе. Необходимо устранить несоосность, заполнить подшипники смазкой и
залить редуктор маслом.
Технические характеристики бурата ЦМБ-3
Производительность на отходах с объемной массой 500 кг/м3, кг/ч 500
Барабан:
частота вращения, об/мин	31
угол наклона	1°15'
окружная скорость, м/с	0,73
Площадь ситовой поверхности, м2	1,75
Мощность электродвигателя, кВт	0,6
Габариты, мм:
длина	1965
ширина	755
высота	1265
Масса, кг	320
160
Глава 4
4.8. Просеивающие машины для комбикормовой
промышленности
Ситовое сепарирование применяется во многих линиях комбикормовых предпри-
ятий: подготовки зерновых и мучнистых компонентов, шелушении овса и ячменя
(отделение пленки),подготовки травяной муки, шротов, сырья минерального про-
исхождения, сепарирования измельченных гранул и т. п. В линиях зернового сы-
рья применяются ситовые и сито-воздушные сепараторы. Учитывая большое раз-
нообразие зерновых компонентов (кукуруза, ячмень, овес, рапс и т. д.) для сорти-
ровочных и подсевных операций подбираются соответствующие сита, как прави-
ло, с круглой и прямоугольной ячейкой. Используются также проволочные сетки
с небольшой ячейкой, в основном на подсевных ситах.
При этом применяются сито-воздушные сепараторы общего назначения с
определенной номенклатурой сортировочных и подсевных сит, согласно прави-
лам ведения технологического процесса.
Для очистки мучнистых компонентов обычно используют ситовые сепара-
торы с металлическими штампованными или тканными ситами. Широко приме-
няются просеивающие машины с неподвижным ситовым цилиндром и вращаю-
щимся бичевым ротором, например А1-БПК, основное назначение которых очи-
стка муки перед выбоем от случайно попавших крупных примесей (гл. 17).
Специализированные просеивающие машины комбикормовых производств
выпускаются двух типов: с неподвижным ситовым цилиндром и вращающимся
ротором (типа центрофугалов) и с прямолинейными колебаниями плоских на-
клонных сит (типа ситовых вибросепараторов).
В качестве машин первого типа рассмотрим просеивающую машину УЗ-ДМП-2,
разработанную объединением ВНИИКП. Она предназначена для очистки мучни-
стого сырья и контроля рассыпных комбикормов перед гранулированием, уста-
навливается в линиях контроля готовой продукции, гранулирования, очистки
мучнистого сырья и продуктов пищевых производств.
Просеивающая машина УЗ-ДМП-2 (рис. 4.43) выполнена в виде сварного
корпуса 2 из профильной и листовой стали. Внутри корпуса с помощью съемных
фланцевых боковин 5 и опорной разделительной стенки 12 монтируется ситовая
обечайка 11, выполненная в виде отдельных полуцилиндров с каркасом и сито-
вым полотном. Полуцилиндры устанавливаются на реборды и стягиваются по
длине болтовыми соединениями для уплотнения. По длине ситового цилиндра
могут устанавливаться (как и в центрофугалах) сита с разной ячейкой, тогда по-
лучают три фракции: две проходовых и одну сходовую. Проходовые фракции
после выхода из машины легко объединяются. Сходовая фракция удаляется из
машины через конус-сборник 3 с лючком для контроля 2, проходовые - через
патрубок 14. Бичевой ротор устанавливается в подшипниковых опорах 5, на кон-
це его монтируется приводной шкив, а с торца, со стороны приемной камеры -
приводной двигатель. В верхней крышке корпуса 1 установлена приемная камера 9,
люк 7 и аспирационный патрубок б. Машины с обеих сторон оснащены больши-
ми откидными дверками 13 для свободного доступа к ситовому цилиндру и би-
чевому ротору. Закрываются двери с помощью фиксаторов 8.
Ситовые сепараторы
161
Рис. 4.43. Просеивающая машина УЗ-ДМП-2:
1 - станина; 2 - лючок; 3 - конус-сборник для
сходовой фракции; 4 - боковина; 5 - подшипнико-
вая опора; 6 - аспирационный патрубок; 7 - верх-
ний люк; 8 - фиксаторы откидной дверки; 9 -
приемная камера; 10 - бичевой ротор; 11 ~ сито-
вая обечайка; 12 - опорная разделительная стен-
ка; 13 - откидная дверка; 14 - выпускные пат-
рубки прохода
Исходный продукт самотеком поступает в приемную камеру 9 и шнеком по-
дается в неподвижное цилиндрическое сито 70, где вращающимся ротором обес-
печивается окружное и осевое перемещение продукта, в результате чего проис-
ходит его просеивание. Проход через сито поступает в патрубки 14 готового
продукта, сход - в патрубок 3 сходовой фракции. Бичи ротора имеют достаточно
высокую окружную скорость (до 15 м/с), что обеспечивает интенсивную обра-
ботку продукта и высокую производительность машины. Основные параметры
машины приведены в технической характеристике.
Техническая характеристика просеивающей машины УЗ-ДМП-2
Производительность на сите:
с отверстиями диаметром 8 мм, т/ч	50
с отверстиями диаметром 4 мм, т/ч	20
Эффективность выделения проходовой фракции, %	100
Окружная скорость ротора, м/с	15,0
Расход воздуха, м3/ч	380
Габариты, мм:
длина	2280
ширина	810
высота	1400
Масса, кг	800
Просеивающие машины с прямолинейными колебаниями плоских сит из ме-
таллотканой сетки рассмотрим на примере машины ТРЗ фирмы «Ван Аарсен»,
Голландия (рис. 4.44). Следует отметить, что просеивающие машины с металло-
ткаными сетками, имеющими более высокий коэффициент живого сечения сита,
естественно, отличаются более высокой эффективностью, хотя и несколько услож-
няют конструкцию ситовых рам и их обслуживание - требуются надежные натяж-
ные устройства и периодическая подтяжка ситовых поверхностей.
Просеивающая машина ТРЗ (рис. 4.45) выполнена в виде цельнометалли-
ческого сварного ситового корпуса 6 смонтированного на четырех вибооопорах 9,
закрепленных на станине 1. В нижней части ситового корпуса на специальной
траверзе 79, прикрепленной к боковинам ситового корпуса, установлены два мо-
тор-вибратора, обеспечивающие заданный режим колебаний. По динамической
схеме машина аналогична ситовым сепараторам СПВ-Н. Рабочими поверхностя-
162
Глава 4
ми ситового корпуса являются два металлотканных сита, установленные по не-
большой дуге (для лучшего натяжения). Верхнее сито 10- для отбора крупных
примесей, нижнее 8 - для мелких. Крупные примеси сходом с верхнего сита вы-
водятся из машины через патрубок 72, мелкие - через патрубок /7, а очищенный
продукт - через патрубок 20. Все подводящие и отводящие коммуникации под-
соединяются к колеблющимся патрубкам гибкими рукавами 14, 15 закрепленны-
ми хомутами 13, 16.
11	/
10
Рис. 4.44. Внешний вид просеивающей машины ТРЗ:
/ - приемное отверстие; 2 - верхний люк {крышка); 3 - ситовой корпус; 4 - патрубок крупных
примесей: 5 - очищенный продукт; 6 - лючки; 7 - поперечная балка; 8 - станина; 9 - вибро-
опора; 10 - кронштейн ситового корпуса; 11- траверза
Рис. 4.45. Общий вид просеивающей машины ТРЗ:
I - станина; 2 - мотор-вибратор; (2 шт); 3 - торцевая крышка; 4 -устройство для натя-
жения сит; 5 - приемное сито; 6 - ситовой корпус; 7 - верхняя крышка (люк): 8 - подсевное
сито (мелкое) 9 - виброопора: 10 — сортировочное (крупное) сито; 11- вантовая пружина
виброопоры; 12 — патрубок сходового продукта; 13, 16 — хомут для крепления рукава; 14, 15 -
гибкий рукав; 17 - патрубок вывода мелких примесей (подсева); 18 - крепежная транспорт-
ная шпилька; 19- траверза; 20 - патрубок для вывода очищенного продукта
Ситовые сепараторы
163
Для доступа внутрь корпуса имеется люк 7 в верхней крышке, а в торце -
крышка 3. Через нее осуществляется натяжение сит специальным винтовым уст-
ройством 4.
Оптимальное натяжение сита имеет большое значение для его эффективной и
долговечной эксплуатации. Если натяжение слабое, то на ситовую поверхность
накладываются дополнительные колебания, которые могут привести к поврежде-
нию сита. Если натяжение слишком сильное, возникает опасность разрыва сита.
Натяжные устройства (рис. 4.46) устанавливаются на обоих ярусах сит сим-
метрично, по два устройства на каждое сито для равномерной натяжки. Натяже-
ние сита осуществляют гайками 1, Стабильным натяжением считается положе-
ние, когда поршень 3 почти полностью входит в цилиндр 2. При вращении гайки
для натяжения шток 4 через захват 5 подтягивает торцевую часть сита. Натяже-
ние сит можно проверить через верхний и боковые люки корпуса.
Проверять натяжение сита необходимо регулярно в соответствии с регла-
ментным обслуживанием машины.
Следует отметить, что сита машины не имеют принудительной очистки
(обычно - шарики на фордоне), поэтому предусмотрена периодическая их очист-
ка при наличии большой засеянной площади. При этом рекомендуется ослабить
натяжение сит и пустить машину на короткое время холостым ходом. Дополни-
тельные виброколебания ситовой поверхности способствуют удалению застряв-
ших частиц. Затем следует вновь натянуть сита и пустить машину под нагрузкой.
Установка сит показана на рис. 4.45 - сечение А-А.
Для отделения случайно попавших примесей в машинах ТРЗ имеется при-
емное сито 5 с крупной ячейкой.
Рис. 4.46. Устройство
для натяжки сит:
1 - натяжная гайка; 2 - цилиндр;
3	- поршень; 4 - натяжной шток;
5	- захват с закрепленным ситом:
6	- балка ситового корпуса; 8 -упор
Надежная и долговечная работа машины определяется устойчивой работой
мотор-вибраторов, которые должны надежно крепиться к траверзе 9 и вращаться
навстречу друг другу, реализуя схему инерционного самобалансного колебателя.
Амплитуда колебаний ситового корпуса регулируется взаимной установкой деба-
лансных грузов на обоих концах валов мотор-вибратора. Причем на обоих концах
валов грузы устанавливаются идентично, в том числе и на обоих вибраторах.
Заводская установка (рис. 4.47) предусматривает положение груза с деба-
лансом 70% (момент 500 Н м). Совмещение грузов обеспечивает 100% деба-
ланс и максимальную возмущающую силу. Регулировка осуществляется наруж-
ными грузами (внутренние - неподвижны). Наружный груз устанавливают по
реперной метке. Изготовитель не рекомендует работать на машине в режиме с
дебалансом грузов более 70%.
164
Глава 4
Рис. 4.47. Взаимная установка дебалансных грузов мотор-вибраторов
Технические характеристики просеивающих машин ТРЗ
Производительность, т/ч Эффективность очистки от крупных примесей, % Частота колебаний в миН Амплитуда колебаний, мм Установленная мощность, кВт Габариты, мм:	10-30 90-100 1450 2-4 2x1,8
длина ширина высота Масса, кг	3295 1980 1640 1500
В процессе эксплуатации просеивающих машин особое внимание следует
уделить состоянию ситовь(х полотен, их натяжке и устойчивой работе мотор-
вибраторов, обеспечивающих заданный режим виброколебаний. Основные пара-
метры и габаритно-установочные размеры приведены в технической характери-
стике машины. Большой диапазон производительности машины объясняется
разнообразием операций обрабатываемых продуктов и, соответственно, широкой
номенклатурой применяемых сит.
ГЛАВА 5. Воздушные сепараторы
5.1.	Назначение, область применения и классификация
Воздушные сепараторы предназначены для разделения сыпучих продуктов с по-
мощью воздушного потока на основе различия аэродинамических свойств частиц
разделяемых компонентов смеси. Процесс разделения смесей в воздушном сепа-
раторе носит название пневмосепарирование.
В мукомольно-крупяном производстве воздушные сепараторы применяют
для очистки зерна различных культур, выделения лузги и мучки из продуктов ше-
лушения, шлифования и полирования зерна крупяных культур, контроля зерно-
вых отходов, лузги и крупы. В комбикормовом производстве воздушные сепара-
торы применяют в линиях шелушения овса и ячменя для выделения лузги из про-
дуктов шелушения пленчатых культур при выработке комбикормов по рецептам,
в которых ограничивается содержание клетчатки. В комбикормовом и микробио-
логическом производствах в линиях по выработке премиксов центробежные или
инерционные воздушные сепараторы применяют для разделения на фракции из-
мельченных солей микроэлементов. Эти воздушные сепараторы существуют как в
виде самостоятельных машин и аппаратов, устанавливаемых после измельчите-
лей, так и в виде сепарирующих рабочих органов, встроенных в измельчители.
В элеваторно-складском хозяйстве пневмосепарирующие устройства применяют
для удаления из зерна семян сорных растений, обрывков их стеблей и оболочек,
пылевидных частиц и других органических сорных примесей, что повышает стой-
кость зерна при хранении. Важное место воздушные сепараторы занимают на
предприятиях по сортированию семян злаковых и крупяных культур, калиброва-
нию гибридных и сортовых семян кукурузы. Очистка семенного зерна в сочета-
нии с последующим его сортированием по добротности является основной опера-
цией, обеспечивающей получение высококачественных семян для посева.
Наибольшее распространение воздушные сепараторы получили на крупозаво-
дах, где в соответствии с «Правилами организации и ведения технологического
процесса на крупяных предприятиях» после каждой шелушильной системы и на
контроле крупы и лузги продукт пневмосепарируют дважды, а иногда и трижды,
что связано с высокими требованиями к готовой продукции крупозаводов по со-
держанию лузги и мучки. Так, в гречневой и рисовой крупах высшего сорта содер-
жание лузги и мучки не должно превышать соответственно 0,05% и 0,3%. Поэтому
в шелушильном отделении крупозавода количество воздушных сепараторов дости-
гает пятидесяти процентов от общего количества технологического оборудования.
В подготовительном отделении мукомольных заводов воздушные сепараторы
в качестве пневмосепарирующего рабочего органа входят в состав зерноочисти-
тельных ситовоздушных сепараторов, а также используются в виде самостоятель-
ных машин и аппаратов, устанавливаемых после обоечных машин и энтолейторов.
Воздушные сепараторы отличаются большим разнообразием аэродинамиче-
ских схем и конструктивных исполнений, поэтому их классификация может быть
проведена по самым различным признакам: виду разделяемых продуктов, назна-
чению, конструктивным особенностям, виду и направлению действующих сил на
частицы разделяемых компонентов смеси, разновидностям или циклам воздуш-
ных потоков и т. д.
166
Глава 5
По виду сил, действующих на частицы разделяемых компонентов смеси, воз-
душные сепараторы делятся на гравитационные, центробежные и инерционные.
В гравитационных сепараторах при разделении частиц силе аэродинамиче-
ского сопротивления частицы воздушному потоку противостоит ее сила тяжести.
Гравитационный метод пневмосепарирования применяется для разделения
смесей с частицами сравнительно большого размера - крупнее 100 мкм. Этот
метод в зерноперерабатывающих предприятиях получил наибольшее распро-
странение.
Центробежные воздушные сепараторы используют для разделения смесей
с крупностью частиц менее 50 мкм, когда невозможно это разделение выполнить
ни ситовым способом, ни с помощью гравитационного воздушного сепаратора.
В этих сепараторах разделение происходит на основе взаимодействия центро-
бежных сил инерции, приложенных к разделяемым частицам, и сил сопротивле-
ния воздушному потоку, возникающих при движении в нем частиц под действием
центробежных сил, причем генерируемые центробежные силы инерции во много
раз превышают силы тяжести частиц. Поэтому центробежные воздушные сепа-
раторы нашли применение в различных отраслях промышленности для разделе-
ния полидисперсных материалов после их тонкого измельчения. В перспективе
метод центробежного воздушного сепарирования может найти применение и в
мукомольном производстве, о чем свидетельствуют положительные результаты,
поученные некоторыми исследователями при фракционировании промежуточ-
ных продуктов измельчения зерна.
Инерционные воздушные сепараторы применяют для разделения частиц
средней крупности, но более мелких, чем частицы, которые можно разделить
гравитационными сепараторами, и более крупных, чем разделяемые центробеж-
ными сепараторами. Силы инерции частиц, противодействующие силам аэроди-
намического сопротивления, генерируются в инерционных воздушных сепарато-
рах, например, при резком изменении направления движения более мелких час-
тиц смеси за счет изменения направления движения воздушного потока.
Разделение полидисперсных материалов центробежным или инерционным
способом Производится по крупности частиц относительно заданного так называе-
мого граничного размера. Разделение по крупности частиц происходит на основе
различия их по аэродинамическим свойствам, т. к. эти свойства однородного по
материальному составу измельченного материала коррелируют с размерами частиц.
Существует большое количество аэродинамических схем и конструкций
центробежных и инерционных воздушных сепараторов, а также ряд классифика-
ций этих сепараторов по различным признакам. Ввиду ограниченности примене-
ния этих сепараторов в зерноперерабатывающей отрасли отдельная классифика-
ция центробежных и инерционных воздушных сепараторов в настоящем учебни-
ке не приводится.
К одной из разновидностей воздушных сепараторов относится сепаратор с
псевдоожиженным слоем, высокая технологическая эффективность которого
проявилась на разделении продуктов шелушения крупяных культур - проса, гре-
чихи, риса. Хотя положительные результаты получены в лабораторных условиях,
сепаратор этого принципа действия является перспективным, и поэтому включен
в классификацию воздушных сепараторов.
Воздушные сепараторы
167
Отдельный подкласс составляют воздушные сепараторы, входящие в состав
внутрицеховых пневмотранспортных установок и, помимо функции отделения
зерна от транспортирующего его воздуха, выполняющие функцию очистки зерна
от аэроотделимых примесей. Они носят название пневмосепараторы.
В зерноперерабатывающих предприятиях преимущественное распростране-
ние получили гравитационные воздушные сепараторы. Рассмотренные ниже
подклассы относятся к этой группе сепараторов. По принципу использования
воздушных потоков, осуществляющих процесс пневмосепарирования, эти сепа-
раторы подразделяются на три группы: с разомкнутым циклом воздуха (РЦВ); с
замкнутым циклом воздуха (ЗЦВ) и с комбинированным циклом воздуха (КЦВ).
Гравитационные воздушные сепараторы с разомкнутым циклом воздуха на-
зываются аспирационными колонками.
Основным недостатком аспирационных колонок является большое влияние
их работы на воздухообмен в рабочем помещении. К их достоинствам относится
использование относительно чистого воздуха, забираемого из помещения для
пневмосепарирования. Поэтому, например, в крупозаводах аспирационные ко-
лонки используют на контроле крупы.
Воздушные сепараторы с замкнутым циклом воздуха носят название аспи-
раторы.
Циркулирующий в машине воздушный поток не оказывает влияния на возду-
хообмен в помещении. В этом главное достоинство аспираторов. Воздушный по-
ток для осуществления процесса пневмосепарирования создается в различных кон-
струкциях аспираторов одним или двумя вентиляторами, встроенными в машину.
В воздушных сепараторах с комбинированным циклом воздуха до 10% воз-
духа обновляется. Они не оказывают большого влияния на воздухообмен в рабо-
чем помещении, как аспирационные колонки, и в то же время процесс пневмосе-
парирования осуществляется в них более чистым воздухом, чем в аспираторах, в
которых с воздушным потоком циркулирует некоторая часть наиболее легкой
примеси, не осевшей в относоосаждающем устройстве аспиратора, засоряя фрак-
цию основного продукта, выходящего из машины. Имеются конструкции воз-
душных сепараторов, которые могут работать как на замкнутом цикле воздуха,
так и на комбинированном, в зависимости от места в технологическом процессе.
Так, например, в начале технологического процесса шелушильного отделения
крупозавода после шелушильных машин такой сепаратор используют на замкну-
том цикле. В конечной стадии, на контроле крупы, где предъявляются более вы-
сокие требования к чистоте воздуха, осуществляющего пневмосепарирование,
применяют комбинированный цикл, так как приблизительно 80% наиболее лег-
ких примесей, не осевших в осадочной камере машины, уходит в аспирационную
установку, к которой присоединена машина.
В гравитационных воздушных сепараторах с ЗЦВ и КЦВ циркулирующий
воздушный поток создается одним из трех существующих типов вентиляторов:
радиальным, осевым или диаметральным.
В сепараторах с РЦВ, а также с ЗЦВ и КЦВ, в зависимости от конструкции
воздушного сепаратора в рабочем (пневмосепарирующем) канале, воздушный
поток может быть вертикальным (восходящим), наклонным или горизонтальным.
Наибольшее распространение благодаря конструктивной простоте и компактно-
сти устройств получили сепараторы с вертикальным воздушным потоком. Воз-
168
Глава 5
душные сепараторы различаются также способами подачи исходного продукта в
пневмосепарирующий канал: самотеком, вибролотком, рифленым питающим
валиком или с помощью аэрогравитационного питателя и др.
Представленная классификация воздушных сепараторов учитывает способы
пневмосепарирования, принципы использования воздушных потоков и типы вен-
тиляторов, встраиваемых в сепараторы для создания циркулирующих воздушных
потоков.
5.2.	Основы теории сепарирования двухкомпонентной смеси
в вертикальном воздушном потоке
Как уже отмечалось, наибольшее распространение благодаря конструктивной
простоте и компактности устройства получил способ сепарирования зерновой
смеси в вертикальном воздушном потоке. В результате современные зернопере-
рабатывающие заводы в основном оснащены такими устройствами различных
модификаций, как в виде самостоятельных аппаратов, так и в качестве встроен-
ных рабочих органов.
Рассмотрим пневматическое сепарирование как физический процесс разде-
ления небольшого числа частиц тяжелого и легкого компонентов вертикальным
воздушным потоком.
В пневмосепарирующий канал (рис. 5.1) зерновка поступает под углом к го-
ризонтали с некоторой начальной скоростью Со. С момента встречи с воздушным
потоком ее движение можно рассматривать как сложное, состоящее из перенос-
ного (с воздушным потоком), и относительного (относительно потока).
Воздушный поток действует на зерновку со скоростью у. Зная значение на-
чальной скорости зерновки Со и воздушного потока у, можно в соответствии с
векторным уравнением Со =v+ й0 и планом скоростей определить величину и
направление скорости зерновки в относительном движении:
и0 = yjv2 + С2, + 2vC0cos(90 + a) = xjv2 + Cq + 2vC0since.	(5 -1)
Направление скорости, определяемое углом к направлению воздушного потока
Ро, можно получить из выражения sin р0 = Со / и0 sin (90 + а) или sin р0 = Со / и0 cos а.
Воздушные сепараторы
169
В воздушном потоке на зерновку массой т действует сила тяжести G = mg и
сила сопротивления воздушному потоку (реакция воздуха) R = £/pSMu~/2, а с уче-
том К =	(коэффициент пропорциональности силы аэродинамического
сопротивления)
R - тКи2,
где % - коэффициент аэродинамического сопротивления: - миделево сечение зерновки;
р - плотность воздуха.
Рис. 5.1. Схема сил, действующих на зерновку в вертикальном воздушном канале
Дифференциальные уравнения движения зерновки в координатах XOY запи-
шутся в виде
тх = mg - RcosP 1
w = -7?sin[3.	J	(
Запишем выражение для относительной скорости:
и2 = (v + x)2 + у2 или и2 =v2^(l + i/v)2 + (y/v)2] .	(5.3)
Здесь многие исследователи непроизвольно делают ошибку, выбирая на-
правление реакции воздуха согласно ее составляющим по осям координат. По-
кажем это на примере (рис. 5.1), доказав, что углы ср и у неравны, т. е. направле-
ние R выбрано неправильно, поскольку во внимание не принята квадратичная
зависимость реакции воздуха от его относительной скорости
х , а
^х+«у
170
Глава 5
sin у = RK /^[Rx + Ry — niKu2 /^(тЛ'и2)2 + (mA7/2)2 = и2/у]и* + u* , т. e. tp # у.
Таким образом, направление реакции воздуха, определенное по составляю-
щим 7?х и Ry, не соответствует направлению относительной скорости, единствен-
но правильно определяющей направление реакции R.
Преобразуем уравнение (5.2) и суметом (5.3) запишем
х = g - Ки • и • cosР = g - Ллч/д + х/у)2 + (y/v)2(у + х) 1
I---:—J (5,4)
у = -Ки - и • sin(3 = —Киу = -Kvy[(l + х/у)2 + (у/у)2 у.
Анализ выражения ^/(1 + x/v)2 + (у/у)2 в пределах практических значений
режимов сепарирования и скоростей перемещения зерновки в канале показывает,
что его величина изменяется в небольших пределах (1,02-1,12) и для прибли-
женного решения может быть принята постоянной
V = Vcp = Ф'Л + x/v)2 + (y/v~)2 = const.
Для частиц примесей значение \|/ колеблется в значительно больших преде-
лах, однако его среднее значение находится в области, близкой значению у = 1,06
для зерновок. Поэтому возможность использования аналитических зависимостей
для частиц, выделяющихся в верхней части канала, рассмотрена с учетом полу-
ченных экспериментальных данных.
Уравнения (5.4) с учетом у = const запишутся в виде
x = g-Kv2V-KvVx |	(55)
у = -Л'уц/у
Введем обозначение Kvy - а и Kv2\y = b = av, тогда
х = (г — b) - ах 1
..	.	)	(5.6)
У = ~аУ
Интегрируя уравнения (5.5), (5.6) при начальных условиях t = 0, х = 0, у = 0,
х = х0, у = у0, получаем аналитические зависимости для составляющих скоро-
стей и перемещения зерновки в пневмосепарирующем канале, которые оконча-
тельно имеют вид:
х = [(1/ KvV)]{(g - Kv2y - [(g - Kv2^) - Ку^оУ	;	(5.7)
y = y0/e“*vv';	(5.8)
x = [(g - Kv\)/ Kv^t - IZ(A'vv)2 [(g - Kv2y) - /Cv\|/x0](l - e~ K"4‘); (5.9)
у = (y0 / И)(Н/<Л •	(5.Ю)
Решение исходных уравнений для определения значения скоростей и траекто-
рий зерновок и примесей без оговоренных допущений проведено в широких преде-
лах варьируемых параметров - у = 4-8 м/с, Со = 0,2-0,8 м/с; а = -10° - +40°,
К = 0,05-9,8 м’1 при времени сепарирования г = 0,2 с и ширине канала, ограничи-
вающегося координатой у - 0,16 м, соответствующей реальным значениям для вы-
сокопроизводительных машин [17].
Воздушные сепараторы
171
Определению значений скоростей и траекторий зерновок предшествовало ре-
шение исходных уравнений на ЭВМ относительно К - коэффициента пропорцио-
нальности силы аэродинамического сопротивления, при котором абсолютная ско-
рость частиц в потоке приобретает значение, близкое к нулю, т. е. частица как бы
«взвешивается». Установление таких значений К при разных режимах сепарирова-
ния и сравнение их с экспериментальными данными для реальных зерновок и час-
тиц примесей позволяют в первом приближении оценить возможность разделения
компонентов, а также установить степень влияния параметров канала и режимов
сепарирования на взвешивание частиц с одинаковым значением К. Установлена
следующая закономерность: при угле ввода а = 0° скорость ввода в канал не влияет
на условие взвешивания частицы, при отрицательных углах ввода большая ско-
рость улучшает условия взвешивания и уменьшает время достижения частицей
равновесного состояния, а при положительных углах ввода увеличение скорости
имеет обратное влияние. Уменьшение угла ввода до 0° и далее в область отрица-
тельных значений способствует взвешиванию частиц в ограниченном по размерам
пневмосепарирующем канале. Зависимость Квзв от режима воздушного потока vB
имеет нелинейный характер, причем в области 3,5-5 м/с изменения коэффициента
пропорциональности более значительны, что в целом свидетельствует о больших
возможностях пневмосепарирования на этих режимах.
Коэффициент пропорциональности K = ^pSM/2ni определяется физико-меха-
ническими свойствами частицы и коэффициентом аэродинамического сопротивле-
ния, зависящим от режима воздушного потока и формы частиц
^=/(/?с,Фч).
С другой стороны, при взвешивании частицы в потоке К может быть опре-
делен из равенства R = G, т. е. тКи1 = G, откуда при
и = гвт, К =4".	(5.11)
VBT
Значения К, выбранные для решения уравнений на ЭВМ, проверены по за-
висимости (5.11). При этом определены скорости витания зерновок и частиц
примесей с тем, чтобы при теоретическом решении охватить наиболее вероятный
диапазон для зерновок и частиц примесей, встречающихся в реальных условиях
пневматического сепарирования зерновых смесей. Например, для зерновок при-
нято К = 0,05 м’1 (увт = 14 м/с), К = 0,12 м-1 (vBT = 9 м/с) и К = 0,25 м-1
(увт = 6,25 м/с), а для частиц примесей - К = 9,8 м~' (vBT = 1 м/с), К - 1,1 м~'
(увт = 3 м/с) и К = 0,2 м~1 (увт = 7 м/с).
На рисунке 5.2 приведены траектории зерновок и частиц примесей при раз-
личных условиях ввода в зону сепарирования и скорости воздушного потока
5 м/с по результатам решения системы дифференциальных уравнений.
Анализ траекторий позволяет сделать выводы о возможности разделения
частиц в вертикальном канале в соответствии с их аэродинамическими характе-
ристиками и установить влияние условий ввода частиц на процесс разделения.
Увеличение скорости воздушного потока замедляет движение частиц, выде-
ляющихся в нижней части канала, делает их траекторию более пологой, а при
больших скоростях (7-8 м/с) для зерновок с высоким значением К меняет не
только характер траектории, но и направление перемещения зерновок.
172
Глава 5
Анализ траекторий частиц показывает, что полного разделения зерновой
смеси в канале не достигается в связи с перекрывающимися значениями призна-
ков разделения зерновок и частиц примесей. При реальных значениях vB = 5 м/с
все частицы с К < 0,25 м“' выделяются в нижней части канала, а при vB = 8 м/с с
воздушным потоком практически уносятся все частицы с К> 0,2 м' .
Рис. 5.2. Траектории зерновок и частиц примесей (теоретическое
исследование) при различных условиях ввода в зону сепарирования
и скорости воздушного потока 5 м/с:
(К, лГ': Со, м/с): а — при а = -10°: б - при а = 0; в - при а = 40°; 1 — К = 0,005, Со = 0.2;
2 - К= 0,12, Со = 0,2; 3 -К = 0,2, Со = 0.2; 4- К= 0.25, Со = 0.2; 5 - К - 0,05, Со = 0,3:
6 —К = 0,12; Со = 0,3; 7 - К = 0,2; Со = 0,3; 8-К = 0,25: Со = 0,3; 9-К = 0,05; Со = 0,8;
10-К=0,12; Со = 0,8; II - К = 0,2; Со = 0,8; 12-К = 0,25; Со = 0,8: 13-К = 1,1: Со = 0,8;
t = 0,19 с; 14 — К = 1,1; Со= 0,3; t = 0,/9 с; 15-К^ 1.1; С0 = 0.2; (К = 9,8; Со = 0,8) 1 = 0,19 с;
16 - К = 9,8; Со = 0,2; t = 0,07 с; 17- К = 9,8; Со = 0,3; t = 0,07 с
Поэтому выражение «примеси, отделимые воздушным потоком» - конкрет-
но для каждого вида сепарируемой смеси, определяемой физико-механическими
свойствами компонентов, и в первую очередь кривыми распределения коэффи-
циентов пропорциональности силы аэродинамического сопротивления или ско-
ростей витания зерновок и частиц примесей. Предельное значение «отделимо-
сти» примесей следует устанавливать по величинам К или vB1, характерным для
наиболее легких зерновок основной культуры.
Анализ траекторий позволяет установить влияние угла ввода смеси а, на-
чальной скорости v0 на их характер (крутизну, кучность).
Ранее отмечалось, что знание исходных уравнений с допущением
\|/ =A/(l + x/v)2 + (y/v)2 =	= 1,06 = const позволяет получить достаточно точ-
Воздушные сепараторы
173
ные для практических целей аналитические зависимости для скорости и переме-
щения частиц, выделяемых в нижней части канала.
В табл. 5.1 приведены эти значения для частицы.
5.1. Значение перемещений и скоростей зерновки (К = 0,12 м 1) в пневмо-
сепарирующем канале при Со = 0,3 м/с, а = 40°, 1|/С|, = 1,06 и явт = 4,5,6,7и8 м/с
“ о	4 м/с			5 м/с			6 м/с			7 м/с			8 м/с		
S * Z	х	У		х	У		X	У		X	У		X	•У	
Положение зернов канале по времен!	ММ		с, м/с	ММ		с, м/с	мм		с, м/с	мм		с, м/с	мм		с, м/с
0,00	0,00 0,00	0,00 0,00	0,30 0,30	0,00 0,00	0,00 0,00	0,30 0,30	0.00 0,00	0,00 0,00	0,30 0,30	0,00 0,00	0,00 0,00	0.30 0.30	0,00 0,00	0,00 0,00	0,30 0,30
0,05	19,2 19,1	11,3 11,3	0,61 0,61	17,7 17,7	11,3 11,3	0,56 0,56	15,9 15,9	11,3 11,3	0,49 0,49	14,0 13,8	11,2 Тй	0.41 0,42	11,7 11.5	11,2 11,2	0,34 0,35
0,10	56.5	22,2	0,96	50,7	22,2	0,85	44,0	22,1	0,71	36,2	22,0	0,56	27,5	21.9	0.34
	57,0	22,4	0,95	51,1	22,3	0.84	44,1	22,1	0,71	35,8	22,0	0,56	26,4	21.9	0.36
0,15	111,0	33,0	1,31	98,3	32,8	1,14	83,2	32,5	0,93	66,0	32,3	0,69	46,8	32.0	0.45
	113,1	33,2	1,27	99.9	32,9	1,12	84,0	32,6	0,91	65,6	32,3	0,69	44,7	32,0	0,46
0,20	181,0	43,4	1,66	159,0	43,0	1.42	132,7	42,5	1,15	102,7	42.1	0.83	69,4	41.7	0,50
	187,0	43.7	1,58	163,4	43,2	1,36	135,3	42,6	1,11	102,8	42,1	0,82	66,1	41,6	0,51
Примечание. В числителе указаны данные при аналитическом решении уравнений с допуще-
нием \|/ = 1/(1 + .i/v)2 + (у/v)2 = 4% = 1.06 ; в знаменателе - при решении исходных уравнений
на ЭВМ.
Как видно из таблицы 5.1, аналитические зависимости позволяют с доста-
точно высокой степенью точности определить перемещения и скорости зерновки
в пневмосепарирующем канале. Наибольшие расхождения этих данных с резуль-
татом решения исходных уравнений на ЭВМ характерны для конечной стадии
процесса сепарирования, однако и они не превышают 2-3%.
Воздушный поток замедляет движение зерновок. Это особенно проявляется
на режимах с высокими скоростями воздушного потока - vB = 9 м/с, в которых
характер движения зерновок приближается к равномерному (С = const), а на ре-
жиме vB = 9 м/с движение зерновки уже равнозамедленное.
Для оценки сходимости результатов теоретических и экспериментальных
исследований построены траектории зерновок и частиц примесей. Теоретические
результаты получены решением исходных уравнений на ЭВМ, а эксперимен-
тальные - методом киносъемки одиночных частиц (по средним траекториям).
Сравнение проведено для режимов сепарирования при vB от 5 до 8 м/с, углами
ввода а, равными 0 и 40°, зерновок и частиц примесей (средненатурных).
Учитывая, что при теоретических исследованиях для зерновок и частиц при-
месей значения коэффициентов пропорциональности силы аэродинамического
сопротивления К приняты с условием охвата большого количества частиц, весьма
174
Глава 5
разнообразных по аэродинамическим свойствам, для сравнения выбирали траек-
тории зерновок, наиболее близких по коэффициенту К подопытным частицам.
На рисунках 5.3, и 5.4, в качестве примера приведены траектории зерновок и
частиц примесей по данным теории (Т) и эксперимента (Э). Здесь значения К для
зерновок практически совпадают: при теоретических исследованиях К = 0,12, в
эксперименте К = 0,1 (зерновки пшеницы Гиза 144) и К - 0,12 (зерновки пшени-
цы Безенчукская 98).
Рис. 5.3. Траектории зерновок в пневмосепарирующем канале по данным
теоретических (7) и экспериментальных (Э) исследований
и аналитических (А) зависимостей (К, м-1; Со, м/с; а, град.):
а - при v„ = 5 м/с; б - при v„ = 8 м/с; 1 - К = 0,12, Со = 0,6-0,8, а = 40 (Э); 2 - К = 0,1, Сй= 0,6-
0,8, а = 40 (Э); 3 - К = 0,12, Со=О,8, а = 40 (Г); 4 - К = 0,12, Со=О,6, а=0(А); 5-К=0,12,
Со = 0,3, а = 0(Т); 6-К = 0,12, Со = 0,6-0,8, а = 0 (Э); 7-К = 0,12, Со = 0,8, а = 0(Т)
Рис. 5.4. Траектории частиц
примесей в пневмосепа-
рирующем канале по данным
теоретических (Г) и экспе-
риментальных (Э) исследо-
ваний и аналитических (А)
зависимостей при а = 40°
(К, м~'; Со, м/с;):
а - при vs = 5 м/с: б - при
v„ = 7м/с; 1-К=],1, Со= 0,8(Э):
2-К =0,96, Со=О,4(А);
3-К = 0,96, Со = 0,4-0,6 (Э):
4-К =1,1, Со=О,3(Т)
Воздушные сепараторы
175
Для траекторий зерновок с углом ввода а = 0° (рис. 5.3, а) экспериментальные
данные хорошо укладываются в диапазон траекторий, построенных по теоретиче-
ским данным с интервалом начальной скорости ввода зерновок Со = 0,34-0,8 м/с.
Однако расположение траекторий в средней части свидетельствует о том, что
средняя начальная скорость зерновки, зафиксированная в опытах в пределах
0,6-0,8 м/с, ближе к нижнему пределу.
Анализ траекторий частиц примесей, по данным теории и эксперимента
(рис. 5.5), несмотря на некоторые отличия коэффициентов К позволяет сделать
вывод об удовлетворительной сходимости теоретических исследований с опыт-
ными данными.
Рис. 5.5. Зависимость средней
скорости зерновки в канале
от скорости воздушного потока
(а = 40°, К= 0,12 м'1)--
/ - экспериментальная, Сд = 0,6-0,8м/с;
2 - расчетная Са = 0,8 м/с
Увеличение средней скорости воздушного потока в канале незначительно
изменяет траекторию зерновки и не имеет решающего значения в выборе гео-
метрических размеров канала. Это увеличение можно учитывать наряду с други-
ми факторами, (повышенной удельной нагрузкой и др.) при выборе ширины ка-
нала В на высоких режимах сепарирования, например, при первой операции
пневмосепарирования в зерноочистительных агрегатах (зона сепарирования уве-
личится по ширине).
Что касается частиц примесей, то их средние траектории тоже мало зависят
от режимов сепарирования. Одновременно пучок траекторий для определенного
режима сепарирования более разбросан по сечению канала. Здесь сказывается
низкая выравненность частиц примесей по скоростям витания, небольшие абсо-
лютные значения самих скоростей и крайне разнообразная форма частиц. Учи-
тывая малую концентрацию аэродинамически легких примесей в зерновой массе
(не более 5-6%), широкий диапазон траекторий частиц легких примесей по сече-
нию канала не может вызвать увеличения зоны сепарирования, в том числе по
ширине канала.
Закономерности, установленные сравнением результатов теоретических и
экспериментальных исследований, позволяют при известных аэродинамических
свойствах зерновок и примесей, выбранных параметрах и режимах сепарирова-
ния воспроизвести в первом приближении процесс их разделения, определив
пучки траекторий частиц тяжелого и легкого компонента, и оценить эффектив-
ность условий сепарирования. Одновременно установлены оптимальные пара-
метры пневмосепарирующих устройств, главным образом по углу ввода сепари-
руемой смеси, которые проверены на экспериментальных установках и в произ-
водственных условиях при сепарировании семян зерновых, масличных и крупя-
ных культур.
Более подробно эти вопросы рассмотрены в работах, посвященных процес-
сам сепарирования и соответствующим машинам зерноперерабатывающих пред-
приятий [14, 17].
176
Глава 5
5.3.	Основные параметры воздушных сепараторов
Эффективность пневмосепарирования Е (%) в производственной практике
(аналогично ситовому сепарированию) оценивают отношением массы примесей,
выделенных воздушным потоком из зерновой смеси, к массе аэроотделимых
примесей, находившихся в исходной смеси. При этом, на основе баланса фрак-
ций и количественно-качественного анализа очищенного продукта и отходов,
используют формулу
£=Аа-*/100).10(К
в
где .4 - масса относов, кг; а - содержание полноценного продукта (зерна) в относах, % от их
массы; В -масса аэроотделимых примесей в исходной (зерновой) смеси, кг.
Воздушный режим в воздушных сепараторах устанавливают такой, чтобы
содержание полноценного зерна в относах а не превышало 2%.
Содержание нормального зерна в относах характеризует четкость сепариро-
вания, т. е. качественную сторону процесса,
К числу факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на резуль-
таты процесса пневмосепарирования, относятся следующие:
-	различие в аэродинамических свойствах разделяемых компонентов;
-	средняя скорость воздушного потока в рабочем канале;
-	степень неравномерности воздушного потока в канале;
-	конструкция и размеры рабочего канала (ширина, высота над местом по-
ступления продукта и ниже его и др.);
-	удельная нагрузка продукта (количество продукта, проходящее в едини-
цу времени через единицу длины рабочего канала);
-	скорость и угол ввода смеси в рабочий канал;
-	концентрация примесей в смеси (или соотношение «тяжелого» и «легко-
го» компонентов);
-	столкновение и сцепление частиц разделяемых компонентов в зоне сепа-
рирования;
-	стабильность и равномерность подачи смеси в зону сепарирования;
-	чистота воздуха, поступающего в рабочий канал для осуществления про-
цесса сепарирования (или эффект осаждения примесей в осадочной каме-
ре воздушных сепараторов с ЗЦВ и КЦВ).
Различие в аэродинамических свойствах разделяемых компонентов -
главный фактор, от которого зависят результаты пневмосепарирования, является
основополагающим при выборе способа и режима сепарирования, но не подле-
жит какому-либо управлению. Иногда эти свойства несколько изменяются за
счет перераспределения влажности между разделяемыми компонентами, увлаж-
нения или подсушивания исходного материала. Необходимые сведения об аэро-
динамических свойствах сыпучих материалов, в том числе зерновых продуктов,
представлены в главе 2.
Средней скоростью воздушного потока в рабочем канале управляют для
достижения наиболее высоких показателей эффективности пневмосепарирования
путем изменения расхода воздуха в пневмосепарирующем канале за счет дроссе-
лирования воздушного потока или изменения сечения канала путем перемещения
одной из его стенок.
Воздушные сепараторы
177
Выбор оптимального значения средней скорости воздушного потока глав-
ным образом зависит от аэродинамических свойств разделяемых компонентов,
но также зависит и от удельной нагрузки продукта на пневмосепарирующий ка-
нал. Исследованиями в области пневмосепарирования установлено, что при уве-
личении нагрузки требуется меньшее значение средней скорости, т, к. зерновой
материал поступает в пневмосепарирующий канал менее разрыхленным пото-
ком, в котором расстояние между зерновками меньше, чем в потоке, поступаю-
щем в канал с меньшей нагрузкой и являющимся более разрыхленным. В первом
случае скорость воздуха в межзерновых каналах выше, поэтому для уменьшения
показателя четкости сепарирования (а), которое может выходить за пределы
нормируемых 2%, среднюю скорость снижают по сравнению с ее значением для
малых нагрузок для одного и того же сепарируемого продукта.
Воздушный режим сепараторов регулируют по максимальному извлечению
легких примесей при уносе в отходы полноценного зерна в пределах, установлен-
ных нормативами. При расчете пневмосепарирующего канала скорость воздушно-
го потока для очистки продовольственного зерна следует принимать (0,4-0,8) гвит
(гвит определяют по данным главы 2).
Ориентировочные значения средней скорости воздушного потока гв, м/с,
в вертикальном пневмосепарирующем канале при очистке зерна пшеницы (для
q = 90-100 кг/(ч-см)) составляют 6-7 м/с, при разделении продуктов шелушения
крупяных культур (для q ~ 50-65 кг/(ч-см)) -4—5 м/с. Меньшие значения средней
скорости относятся к большим удельным зерновым нагрузкам. В идеальном слу-
чае должно происходить автоматическое саморегулирование расхода воздуха
при колебаниях удельной нагрузки за счет определенного наклона аэродинами-
ческой характеристики вентилятора аспиратора в рабочей зоне этой характери-
стики. Как показал опыт эксплуатации, такое саморегулирование происходит,
например, в аспираторе А1-БДЗ с диаметральным вентилятором.
Степень неравномерности воздушного потока оценивается по коэффициенту
вариации
И/--£.-100 %,
где гв - средняя скорость воздушного потока в пневмоканапе, м/с; о - среднее квадратичное
отклонение скоростей в отдельных точках поперечного сечения пневмосепарирующего канала
от средней скорости воздушного потока, м/с.
о = \ —--------м/с,
I п-1
где Vj - скорость воздушного потока в i-той точке измерения по сечению пневмоканала, м/с;
п - число измерений.
Поле скоростей воздушного потока в сечении пневмоканала считается отно-
сительно равномерным, если W не превышает 10%.
Для примера рассмотрим данные, полученные в результате испытаний воро-
хоочистителя ЗВ-50, проведенных Кустанайской МИС. В таблице 5.2 представ-
лены численные значения скоростей воздушного потока в поперечном сечении
пневмосепарирующего канала.
7—3445
178
Глава 5
5.2. Скорости воздушного потока у,- в отдельных точках мерного сечения
пневмосепарирующего канала, м/с
точек по №№ ^"\цлине канала - точек по ширине канала	I	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I	7,23	4,77	4,77	5,41	8,08	7,23	5,41	4,47	4,40	7,68
II	6,99	5,98	6,25	5,98	8,28	6,25	6,75	5,70	6,25	7,23
III	5,41	5,4]	5,98	6,25	7,68	5,98	6,25	5,98	6,25	6,25
Средняя скорость воздушного потока Ув = 6,2 м/с.
Мерное сечение пневмосепарирующего канала длинной L - 2200 мм, соответ-
ствующей ширине приемного фронта продукта, и шириной В = 220 мм для аэроди-
намических измерений условно было разбито на тридцать равновеликих площадок
(десять по длине канала, в три ряда по ширине).
Точки измерений располагались по центру каждой площадки. Рассчитанная по
данным измерений степень неравномерности воздушного потока составила IV = 16%.
Полученное значение оказалось больше 10%, следовательно такое поле скоростей
воздушного потока следует считать полем с повышенной неравномерностью.
Для количественной оценки степени неравномерности воздушного потока
этих данных достаточно. Однако при пневмосепарировании конкретной зерновой
смеси необходимо иметь более полные данные о потоке.
Составим вариационную таблицу распределения скорости воздушного потока
в сечении разделения пневмосепарирующего канала (см. табл. 5.2). При этом на-
значим классовый промежуток Ду = 0,5 м/с из тех соображений, чтобы во всем
диапазоне изменения скорости получилось около десяти классов скорости потока.
По данным табл. 5.3 построены гистограммы разделения пневмосепари-
рующего канала (рис. 5.6).
5.3. Вариационная таблица распределения скорости воздушного потока
в сечении разделения
Границы интервала скорости потока в t-ом классе	Середина ин- тервала Vj, м/с	Абсолютная частота	Относительная частота Z(v>)	Относительная накопленная частота Ф (v;)
3,5-4,0	3,75	0	0	0
4,0-4,5	4,25	1	0,033	0,033
4,5-5,0	4,75	3	0,100	0,133
5,0-5,5	5,25	4	Г" 0,133	0,266
5,5-6,0	5,75	6	0,200	0,466
6,0-6,5	6,25	7	0,233	0,699
6,5-7,0	6,75	2	0,067	0,766
7,0-7,5	7,25	3	0,100	0,866
7,5-8,0	7,7,	2	0,067	0,933
8,0-8,5	8,25	2	0,067	1,000
8,5-9,0	8,75	0	0	-
В представленном примере показано, как на основании результатов аэроди-
намических изменений скоростей воздушного потока в сечении пневмосепари-
Воздушные сепараторы
179
рующего канала можно построить полигоны распределения скорости воздушного
потока. Такие полигоны, совмещенные в одинаковом масштабе с полигонами
распределения скоростей витания разделяемых компонентов, могут служить ос-
новой для прогнозирования технологической эффективности процесса пневмосе-
парирования с большей точностью, чем использование только одного значения
средней скорости воздушного потока в пневмосепарирующем канале, т. к. инте-
гральный полигон - Ф (гО на рис. 5.6, б показывает, что размах эмпирического
распределения скорости потока составляет 8,5 - 4,0 = 4,5 м/с при средней скоро-
сти гв = 6,2 м/с. Такой сравнительно большой размах и предопределил повышен-
ную степень неравномерности потока.
На степень неравномерности воздушного потока влияет главным образом
конструкция пневмосепарирующего канала, особенно нижней его части, ниже
места поступления в канал разделяемой смеси. Поэтому для повышения эффек-
тивности следует искать наиболее рациональные конструктивные решения пнев-
мосепарирующего канала для уменьшения степени неравномерности потока.
Рис. 5.6. Полигоны распределения:
дифференциальный (а) и интегральный
полигоны (б) распределения скорости воз-
душного потока в сечении разделения пнев-
мосепарирующего канала; в - интегральные
полигоны распределения скоростей вита-
ния легкого <Pn(v), тяжелого Ф-lv) компо-
нентов и воздушного потока <Pn(v)
Аналитическая оценка эффективности пневмосепарирования в верти-
кальном рабочем канале. Сущность метода оценки эффективности пневмосе-
парирования заключается в совместном анализе функций распределения скоро-
стей витания Фл (г) легкого и Фт (г) тяжелого компонентов, а также воздушного
потока Фп (г) в рабочем канале.
Коэффициент выделения легкого компонента Г|л и степень уноса тяжелого
компонента \|/т
180
Глава 5
Лл=£фл(^)[Фп(г,)-Фп(ги)],
(=1
Vr = Ё фт (Vi) [фп (Vi) ~ Фп (Vi-1 ) ] •
1=1
Здесь варианта i = 1 соответствует началу полигона распределения Фп (г'),
варианта i = п - число классовых промежутков Av в размахе эмпирического рас-
пределения скорости воздушного потока R = vn - V] (см. рис. 4.8).
Содержание тяжелого компонента а в легкой фракции, являющегося вторым
показателем эффективности процесса пневмосепарирования после Г|л, определяет-
ся по формуле
е • ы
а=-----------100%,
Е-Ут+Ч,
где £ — отношение массы тяжелого компонента к массе легкого компонента
, тт i	i -
( £ = —-) в исходной смеси.
тл
Метод ограничен допущениями: в рабочем канале расход тяжелого и легко-
го компонентов через любое сечение зоны сепарирования постоянен, а плотности
распределения скоростей витания компонентов на ней одинаковы. Несмотря на
указанные ограничения, представленный метод учитывает главные факторы: аэ-
родинамические свойства разделяемых компонентов, среднюю скорость воздуш-
ного потока в рабочем канале, степень неравномерности потока и концентрацию
примесей в смеси [17, 29].
Удельная зерновая нагрузка выражает количество продукта, проходящего
в единицу времени через единицу ширины приемного фронта пневмосепари-
рующего канала (или через единицу площади поперечного сечения канала).
С учетом ширины приемного фронта удельная нагрузка q, кг/(ч-см), выражается
формулой
Q
где Q - производительность воздушного сепаратора, кг/ч; L - длина пневмосепарирующего
канала, см.
Удельная нагрузка для разных машин в зависимости от области применения,
вида обрабатываемой культуры и конструкции канала колеблется в широких преде-
лах. Нагрузка в современных воздушных сепараторах составляет 80-100 кг/(ч см)
при очистке зерна в мукомольных заводах, 50-65 кг/(ч-см) при разделении про-
дуктов шелушения крупяных культур. В пневмосепарирующих устройствах при
элеваторной очистке зерна q достигает 300-500 кг/(ч см).
С увеличением удельной зерновой нагрузки q эффективность пневмосепари-
рования Е при значениях содержания полноценного продукта (зерна) в относах (а),
не превышающих нормативного значения, падает. Поэтому при конструировании
новых воздушных сепараторов стремятся к рациональному соотношению между
производительностью и шириной приемного фронта продукта в разрабатываемой
машине в зависимости от области ее применения и ожидаемого технологическо-
го эффекта.
Воздушные сепараторы
181
Рис. 5.7. Пневмосепари-
рующий канал:
I - приемно-распределительное
устройство; 2 - пневмосепари-
рующий канал; 3 - осадочная ка-
мера; I - исходная зерновая смесь;
II - очищенное зерно; III - отхо-
ды; IV - воздушный поток
Размеры пневмосепарирующего канала. Пневмосепарирующий канал
(рис. 5.7) характеризуется шириной В, высотой Н\ от места поступления зерна в
канал до поворота в осадочное устройство, высотой Н2 от места поступления
воздуха в канал до места поступления в него зерна и углом а ввода сепарируемой
смеси в канал. Длину L пневмосепарирующего канала выбирают по заданным
значениям удельной зерновой нагрузки и производительности
l=Q.
q
С увеличением ширины канала эффектив-
ность очистки возрастает, достигая некоторой
максимальной величины. При дальнейшем уве-
личении ширины канала она снижается, так как
приходится уменьшать скорость воздуха, обес-
печивающую регламентированную четкость се-
парирования. Такая закономерность объясняется
временем воздействия воздушного потока на
компоненты зерновой смеси. Оно увеличивается
с удлинением пути частиц в большем по ширине
канале. В широких каналах зерновой поток луч-
ше разрыхляется и большинство легких приме-
сей успевает перейти в верхний слой. Однако
следует учитывать, что в воздушных сепараторах
с РЦВ с увеличением ширины канала В возраста-
ет расход воздуха на пневмосепарирование. Это
ведет к нежелательному повышению кратности
воздухообмена в рабочем помещении, примене-
нию в аспирационных установках, к которым
подключены эти машины и аппараты, вентиля-
торов и пылеуловителей больших типоразмеров.
В воздушных сепараторах с ЗЦВ и КЦВ также
следует согласовывать ширину пневмосепари-
рующего канала с параметрами встраиваемых в
эти машины вентиляторов.
На основе исследований в области пневмо-
сепарирования зернопродуктов получены рацио-
нальные значения ширины В пневмосепарирую-
щего канала.
Так, для удельных зерновых нагрузок
q = 80-100 кг/(ч‘см) при очистке зерна и q = 50-65 кг/(ч-см) при разделении про-
дуктов шелушения крупяных культур ширину В канала рекомендуется прини-
мать равной 140 мм.
При очистке зерна пшеницы оптимальную ширину определяют в зависимости от
удельной зерновой нагрузки на канал (рис. 5.8) в зоне наиболее высокой эффективно-
сти. Например, при зерновой нагрузке q = 200 кг/(ч-см) для обеспечения эффективно-
сти очистки в пределах 50-55% ширина канала должна быть не менее 200 мм. Эф-
фективность очистки для каждой удельной нагрузки q существенно возрастает с
182
Глава 5
увеличением ширины канала В до определенного значения, например, при
100 кг/(ч-см) - до 150 мм, при 300 кг/(ч-см) - до 250 мм. Дальнейшее увеличение
ширины канала повышает эффективность незначительно, поэтому нецелесообраз-
но принимать величину В по максимальному значению эффективности из сообра-
жений экономичности процесса сепарирования. Это видно, например, из результа-
тов исследования процесса пневмосепарирования семян подсолнечника, представ-
ленных в табл. 5.4. Анализ этих результатов показывает, что в качестве наиболее
рационального значения ширины канала можно выбрать канал с В - 140 мм.
Рис. 5.8. Зависимость эффек-
тивности очистки зерна Еот
ширины В канала
5.4. Эффективность очистки семян подсолнечника*
Ширина канала В, мм	Скорость воздушного потока vB, м/с	Эффектив ность очистки, %	Содержание нор- мальных семян в отходах,%
100	5,0	38,9	-
	5,5	48,7	-
120	5,0 	5.5		44,4 62,5	0,42
140	5,0	69,2	0,62 	0,48	
	5,5	78,0	
160	5,0	71,4	0,95
	5,5	82,7	5,06
180	5,0	71,5	2,68
	5,5	81,6	7,57
200	5,0	71,3	1,88
	5,5	84,0	5,04
*	Ввод семян подсолнечника горизонтальный, q = 80 кг/(ч~см).
Высота верхней части канала IB оказывает существенное влияние на эффек-
тивность очистки, главным образом она связана с четкостью сепарирования. Ма-
лые значения IB не позволяют поддерживать достаточно высокую скорость воз-
душного потока в связи с повышенным заносом полноценного зерна в осадочную
камеру. По условиям компоновочных решений при конструировании воздушного
сепаратора для очистки зерна при q = 80-100 кг/(ч-см) можно принять значение
высоты Н} в пределах 1100-1300 мм. Значение высоты канала IB, для разделения
продуктов шелушения крупяных культур при q = 50-65 кг/(ч-см) также можно
принять в этом интервале.
Воздушные сепараторы
183
Конструкция нижней части канала и высота Т/2 влияют на выровненность
потока, следовательно, и на эффективность. При любом способе подвода воздуха
в канал (через отвод с одной стороны или с двух сторон) наличие прямого участ-
ка перед зоной сепарирования способствует выравниванию поля скоростей по
ширине канала, причем с увеличением высоты канала выровненность поля ско-
ростей увеличивается.
Для каналов шириной 100-200 мм высота их нижней части, существенно вы-
равнивающая поле скоростей, составляет 130-180 мм. В общем случае соотноше-
ние между шириной канала В и высотой нижней его части Я2 равно (1,5-2,0) В.
Увеличение Я2, например, с 230 до 430 мм повышает эффективность очистки
примерно на 5-8%, поэтому в машинах, где допустимо некоторое увеличение
габаритов, увеличением высоты Я2 не следует пренебрегать.
Определяющее влияние на эффективность пневмосепарирования в установ-
ках с вертикальным каналом оказывает удельная нагрузка на канал q (кг/(ч-см)),
скорость воздушного потока гв (м/с) и ширина канала В (мм). При реальных ре-
жимах сепарирования эти факторы связаны с эффективностью следующим соот-
ношением:
Т| = 0,5018 - 0,003 lq + 0,0613 vB + 0,00085.
Здесь Г] численно выражает эффективность пневмосепарирования не в процен-
тах, а в долях единицы, его часто называют коэффициентом извлечения примесей.
Скорость и угол ввода смеси в рабочий канал также относятся к факторам,
от которых существенно зависит эффективность процесса пневмосепарирования.
Разными исследователями в данной области установлено, что оптимальная на-
чальная скорость ввода Со для зерна пшеницы находится в области 0,3-0,8 м/с,
для продуктов шелушения зерна крупяных культур - в области 0,4-0,5 м/с.
Для самотечного приемно-распределительного
устройства скорость ввода смеси можно рассчитать,
приняв схему ввода, показанную на рис. 5.9.
Величина Со зависит от высоты h свободного
падения зерна на скатную плоскость, пути I движе-
ния зерна по ней, угла наклона а плоскости к гори-
зонту и коэффициента трения f сепарируемого про-
дукта о материал скатной плоскости. Приближенное
значение скорости Со определяется формулой
Со = ^gl/sina- / cos а) + Vq ,
где v0 = sin а^2 gh .
Приемно-распределительные устройства других
типов (вибролотковые, с рифлеными валками и др.)
также необходимо рассчитывать для обеспечения
оптимальных значений Со.
Направление скорости также влияет на эффек-
тивность сепарирования. Так, горизонтальное положение вектора скорости входа
зерновок и примесей в канал повышает эффективность сепарирования на 12-15%.
Это объясняется, с одной стороны, более пологой траекторией частиц в канале, при
Рис. 5.9. Схема ввода
зерна в пневмосепари-
рующий канал самотеч-
ным приемно-распреде-
лительным устройством
184
Глава 5
которой создаются лучшие условия выделения легких частиц, а с другой стороны,
некоторым замедлением движения, способствующим их выделению в зоне сепариро-
вания. Поэтому в самотечном приемно-распределительном устройстве в конце на-
клонной скатной плоскости предусматривают небольшой горизонтальный участок
шириной 20-25 мм перед входом в пневмосепарирующий канал. Такой порожек спо-
собствует лучшему разрыхлению слоя исходного зерна, поступающего в канал. Это в
свою очередь также повышает эффективность процесса пневмосепарирования.
На рис. 5.10 показана эффективность пневмосепарирования для разных уг-
лов ввода сепарируемой смеси при наличии в ней до 4% легких примесей (сред-
ненатурных). Из рисунка видно, что для значения а = 0°, Е = 80% и гср = 6,25 м/с;
а при а = 40°, Е - 62%. При а = 0° степени извлечения Е = 62% можно достичь
при vcp = 4,4 м/с. Таким образом, ввод сепарируемой смеси при а = 0° обеспечи-
вает не только повышение эффективности, но и уменьшает расход воздуха и, со-
ответственно, энергоемкость, которая является основным фактором эксплуатаци-
онных затрат при сепарировании.
Рис. 5.10. Эффективность пнев-
мосепарирования в опытах с мас-
совым потоком при разных углах
ввода зерновой смеси в канал
(ct — 40° — Ex, а.}; ctg — 0° — Е^^ 02)
На эффективность пневмосепарирования также влияет послойная дисперс-
ность зерновой смеси при вводе в канал. В последнее время все большее распро-
странение получают приемно-распределительные устройства вибролоткового
типа, которые наряду с повышением равномерности и стабильности питания,
обеспечивают самосортирование смеси, когда аэродинамически легкие частицы
переходят в верхний слой. Подача смеси в таком виде в канал способствует более
эффективному выделению примесей. На рис. 5.11 показаны такие схемы подачи
и эффективность пневмосепарирования (Е, %, а, %) с учетом реальных условий
сепарирования и засорения смеси низконатурными примесями в количестве 3%.
На рисунке показан обычный ввод (схема 1) и с предварительным расслоением
смеси (схема 2). При практически одинаковой четкости сепарирования степень
извлечения примесей по схеме 2 во всех случаях выше, что подтверждает целе-
сообразность ориентированного ввода компонентов зерносмеси в канал, который
уменьшает вероятность столкновения и сцепления разделенных частиц при дви-
жении их в канале в противоположные стороны. Увеличение на 10-12% эффек-
тивности процесса за счет предварительного расслоения вполне оправдывает не-
которое усложнение приемно-распределительных устройств, обеспечивающих
самосортирование продуктов.
Воздушные сепараторы
185
Рис. 5.11. Эффективность пневмосепарирования при различных схемах
подачи зерносмеси в канал
Концентрация примесей в смеси также весьма существенно сказывается
на результатах пневмосепарирования. Так, например, в зерне, поступающем в
подготовительное отделение мукомольного завода после элеваторной очистки,
содержится не более 0,5% отделимых воздухом примесей, а в продуктах шелу-
шения крупяных культур на крупозаводе лузги содержится до 10%, кроме лузги,
направляемой на контроль. Потому эффективность пневмосепарирования 60%
при очистке зерна пшеницы считается хорошим показателем, в то время как эф-
фективность выделения лузги из продуктов шелушения крупяных культур дости-
гает 95% и более при одинаковых нормативных значениях содержания полно-
ценного продукта в отходах. Такая разница в показателях эффективности пнев-
мосепарирования объясняется большим влиянием столкновения и сцепления час-
тиц разделяемых компонентов в зоне сепарирования. При меньшем содержании
примесей в исходной смеси выделение их менее эффективно.
Столкновение и сцепление частиц разделяемых компонентов в зоне сепариро-
вания оказывает существенное влияние на эффективность пневмосепарирования.
Для уменьшения этого влияния в некоторых воздушных сепараторах предусмотре-
но предварительное расслоение исходной смеси перед подачей ее в пневмоканал.
Так, например, в конструкции пневмосепарирующего устройства типа УПС, выпус-
каемого ЗАО «Совокрим», вибролоток снабжен поперечными рифлями, параметры
которых в совокупности с параметрами колебаний лотка подобраны на основе тео-
ретических и экспериментальных исследований для более эффективного самосор-
тирования смеси. При этом частицы легкого компонента всплывают в верхний слой
исходной смеси, в результате чего в пневмосепарирующем канале снижается вероят-
ность столкновения частиц разделяемых компонентов и в итоге повышается эффек-
тивность пневмосепарирования.
Стабильность и равномерность подачи смеси в зону сепарирования,
влияющие на эффективность пневмосепарирования, зависят от совершенства
186
Глава 5
конструкции приемно-распределительного устройства воздушного сепаратора.
Под стабильностью подачи следует понимать отсутствие резких колебаний
удельной зерновой нагрузки на пневмосепарирующий канал.
В приемно-распределительных устройствах самотечного типа с одним гру-
зовым клапаном, последний, накопив над собой продукт в количестве, достаточ-
ном для преодоления момента силы тяжести груза, расположенного на рычаге
клапана, резко открывается и происходит сброс зерносмеси в пневмосепарирую-
щий канал. В результате имеет место кратковременное увеличение удельной зер-
новой нагрузки, что существенно снижает эффективность пневмосепарирования.
Рис. 5.12. Схема двух-
клапанного самотечно-
го приемно-распредели-
тельного устройства
воздушного сепаратора
При выполнении приемно-распределительного уст-
ройства по схеме, представленной на рис. 5.12, с двух-
клапанным механизмом, клапаны которого связаны ме-
жду собой кинематически с помощью звена, шарнирно
соединенного с рычагами клапанов, верхний клапан
нижней кромкой погружен в исходный продукт и вы-
полняет роль своего рода демпфера, который не позво-
ляет нижнему клапану открываться резко. Таким обра-
зом обеспечивается стабильная и равномерная подача
продукта в зону сепарирования. Приемно-распреде-
лительное устройство по такой схеме используется в
пневмосепараторах типа БПС, аспираторах А1 -БДЗ и др.
Под равномерностью подачи смеси в зону сепари-
рования следует понимать одинаковое количество про-
дукта, проходящего в единицу времени через одинако-
вые секции, на которые в количестве п штук условно
разбита ширина приемного фронта продукта. Ее оце-
нивают коэффициентом неравномерности Ки, который
определяют как отношение разности выборочных сумм
масс содержаний зерна, поступающего в половину п/2 наиболее и половину п/2
наименее загруженных секций пробоотборника, к общей массе зерна, поступаю-
щего во все секции пробоотборника, т. е.
К
i=n/2	i=n/2	i=nl2
У (<7i)max- У (<7,)min : У ,
_ i=i	i=i	J i=i
1=11/2	1-Л/2
где п - число частей секций пробоотборника; У (q-Jmax , У (q;)min - сумма выборочных
i=t	/=1
величин зерновой нагрузки в половине секций пробоотборника соответственно с наибольшим
и наименьшим заполнением, кг.
Значения коэффициентов неравномерности распределения могут колебаться
в пределах от нуля до единицы. При КИ = 0 зерновая смесь распределяется по
длине рабочего органа наиболее равномерно, при Кн = 1 - наиболее неравномер-
но. Пределом положения, с которого начинается крайне неравномерное распре-
деление, будет случай, когда вся зерновая смесь проходит через половину прием-
ного фронта рабочего органа, а вторая половина остается полностью незагру-
женной. Зависимость эффективности Е процесса очистки зерна от коэффициента
неравномерности распределения КИ характеризуется данными таблицы 5.5.
Воздушные сепараторы
187
5.5. Эффективность очистки зерна
к„	Е, %	к„	Е, %
0,00	65	0,25	38
0,05	62	0,28	34
0,07	60	0,31	30
0,10	57	0,34	27
0,15	54	0,37	24
0,19	47	0,40	21
0,22	42	0,43	18
Зависимость Е = f(K„) имеет два перехода: первый - от умеренного сниже-
ния к более значительному при увеличении Кн до 0,1 и второй - от значительного
к более плавному снижению при возрастании более 0,28. Расчетная формула
имеет вид
„1,6
Е = Е0115"*н ,
где Ео - эффективность при равномерном распределении, %.
В технических требованиях к пневмосепарирующим устройствам коэффи-
циент неравномерности не должен превышать Кн < 0,1, что гарантирует сниже-
ние эффективности не более чем на 7-8%.
Чистота воздуха, поступающего в рабочий канал для осуществления
процесса сепарирования, как фактор, влияющий на эффективность пневмосепа-
рирования, оценивается общим коэффициентом извлечения примесей в гравита-
ционных воздушных сепараторах на основе количественного баланса фракций
этих примесей, получаемых в результате процесса пневмосепарирования.
Схемы выделения примесей в воздушных сепараторах с вертикальным ра-
бочим каналом изображены на рис. 5.13.
Рис. 5.13. Схемы выделения примесей в воздушных сепараторах:
а - с ЗЦВ; б - с КЦВ; 7 - рабочий канал; 2 - транспортный канал; 3 - осадочная камера; 4 -
рециркуляционный канал; 5 — диаметральный вентилятор; 6 — приемно-распределительное
устройство; 7 - дросселирующая заслонка; 8 - шнек; 9 - канал отвода запыленного воздуха;
10 - канал подвода чистого воздуха; 11, 12 - клапаны
Выделение примесей в сепараторе с ЗЦВ. При разделении продуктов ше-
лушения крупяных культур примесями, которые необходимо выделить из исход-
ной смеси, являются лузга и мучка, пылевые частицы органического происхожде-
ния. На рис. 5.13, а приняты следующие обозначения: q0 - количество (по массе)
188
Глава 5
легких примесей, поступающих в сепаратор за единицу времени; qu - количество
извлеченных примесей, т. е. осажденных в осадочной камере; qy - количество
примесей, неосажденных в осадочной камере (унесенных из нее воздухом); q3 - ко-
личество неосажденных в осадочной камере примесей, захваченных очищенным
продуктом; qyB - количество неосажденных в осадочной камере примесей, уне-
сенных воздухом в рабочий канал; <?|р - количество примесей, поступивших в ра-
бочий канал; </2р - количество примесей, извлеченных в рабочем канале; <?оп - ко-
личество примесей, оставшихся в очищенном продукте.
Процесс выделения примесей в сепараторе с ЗЦВ характеризуется коэффи-
циентами: Г]к - извлечения примесей в рабочем канале; £ос - осаждения примесей
, ‘Угр
в осадочной камере; v3 - захвата примесеи очищенным продуктом (Г|к = —-;
91Р
Для установившегося режима в сепараторе с ЗЦВ общий коэффициент из-
влечения примесей, показывающий отношение количества извлеченных приме-
сей к количеству поступивших с исходной смесью, определяется формулой
„ЗЦВ _______Лк ' £ос___
lu	1 — (1 — еос)(1 — v3)r|K ’
где в комплексе коэффициентов (1 - еос)( 1 - v3) Г|к учтено, какая часть примесей
уносится воздухом на циркуляцию в следующий цикл из предыдущего.
В воздушном сепараторе, работающем на разомкнутом цикле воздуха
(РЦВ) при £ос = 1 и v3 = 0 общий коэффициент извлечения г)цЦВ равен коэффици-
енту извлечения примесей в рабочем канале Г|к.
Таким образом, разница в общих коэффициентах извлечения примесей в се-
параторах с РЦВ и ЗЦВ определяется главным образом эффективностью осадоч-
ной камеры последнего.
Выделение примесей в сепараторе с КЦВ. Уменьшение циркуляции лег-
ких примесей в сепараторе с КЦВ (рис. 5.13, б) осуществляется путем отвода в
аспирационную сеть небольшого количества наиболее загрязненного воздуха и
подачи в сепаратор такого же количества чистого воздуха из помещения. В сепа-
раторе осуществляется комбинация ЗЦВ и РЦВ.
В отличие от сепараторов с ЗЦВ, в сепараторе с КЦВ из количества приме-
сей qy, прошедших через вентилятор, часть в количестве qa попадает в канал от-
вода запыленного воздуха, а не попавшие в этот канал примеси в количестве qp
поступает в рециркуляционный канал. Отношение количества уловленных при-
месей qa к количеству унесенных из осадочной камеры qy - есть \|/а - коэффици-
qa
ент улавливания легких примесеи в канал отвода запыленного воздуха, = —.
Ъ
Коэффициент захвата v3 для сепаратора с КЦВ определяется как отношение
количества захваченных продуктом примесей q3 к количеству примесей, посту-
<73
пивших в рециркуляционный канал, т. е. v3 = —, где qp = qy- qa.
%
Воздушные сепараторы
189
С учетом коэффициента \|/и общий коэффициент извлечения примесей в се-
параторе с КЦВ выражается формулой
КЦВ _	Лк [1 ~ О ~ £ос X1 ~ Vи )]
“ ~ 1-(1-еос)(1-vu)(l-v3)r|K
При переводе сепаратора на ЗЦВ, когда \|/и = 0, формула для Г]цЦВ преобразует-
ся в формулу для Г]цЦВ , что упрощает расчет коэффициента извлечения примесей.
5.4.	Воздушные сепараторы с разомкнутым циклом воздуха
Аспирационная колонка А1-БКА относится к устройствам с каскадным прин-
ципом пневмосепарирования. Она предназначена для выделения примесей из
зерна злаковых культур, разделения продуктов шелушения крупяных культур, а
также для контроля крупы и лузги.
Над питающим валиком 12 (рис. 5.14) размещен грузовой клапан 14, регули-
рующий толщину слоя продукта. Под валиком 12 расположены наклонные скаты 75
и четыре поворотных клапана, образующих каскады сепарирования. Клапаны 16
позволяют регулировать направление воздушного потока и прохождение продук-
та в зоне сепарирования. В нижней части корпуса на выходе из машины установ-
лено магнитное устройство 77, представляющее собой набор малогабаритных
магнитных дуг, соединенных полюсными накладками.
Осадочная камера 10 имеет вверху клапан 13 для регулирования расхода
воздуха и, соответственно, скорости воздуха в зоне сепарирования. В нижней
части камеры расположены два ряда разрезных клапанов 8, которые в процессе
работы в результате образующегося вакуума прижимаются к наклонному скату
и, по мере накопления продукта, силой его тяжести открываются и выпускают
продукт (легкие примеси), не нарушая герметичности. Для регулирования поло-
жения клапанов 16 служат рукоятки 7, установленные на наружной боковой по-
верхности колонки. Здесь же находятся смотровые окна 6,7 и 9.
Рис. 5.14. Аспирационная колонка А1-БКА:
1 - рукоятка; 2 - съемная фортка; 3 - редуктор; 4 - электродвигатель; 5 - кронштейн; 6, 7,
9 - смотровые окна с лючками; 8 - клапан; 10 - осадочная камера; II- корпус; 12 - питаю-
щий валик; 13, 16 - поворотные клапаны; 14 - грузовой клапан; 15 - неподвижный скат;
17 — устройство для выделения металломагнитных примесей
190
Глава 5
Колонка имеет два прямоугольных отверстия, предназначенных для присое-
динения самотечной трубы и патрубка для аспирации, к которому подсоединяют
воздуховод аспирационной сети. На передней стенке колонки сделаны два люка
со съемными фортками 2, которые обеспечивают доступ к питающему валику и
магнитному устройству. Электродвигатель и редуктор устанавливают на крон-
штейне 5, прикрепленном к корпусу колонки.
Продукт через приемное отверстие попадает на питающий валик диаметром
75 мм и равномерной лентой через грузовой клапан поступает на первый непод-
вижный наклонный скат. Далее, перемещаясь с одного ската на другой, продукт
каждый раз изменяет направление движения, образуя четыре каскада. На всем
пути перемещения продукт продувается воздушным потоком, который увлекает
и уносит в осадочную камеру легкие примеси (лузгу, пыль, мелкий сор и т. д.).
Зерно (или ядро), пройдя все каскады пневмосепарирования, поступает в
нижнюю часть корпуса на наклонную плоскость магнитного устройства и, прой-
дя по ней, выводится из машины, а металломагнитные примеси удерживаются на
полюсных накладках. Эти примеси периодически удаляют, очищая рабочую по-
верхность магнитного устройства. Легкие примеси осаждаются в камере 10 и по
мере накопления выводятся из машины.
В период пуска колонки необходимо отрегулировать подачу продукта с по-
мощью грузового клапана 14, общий расход воздуха на колонку (клапан 13) и по
каскадам (клапаны 76), ориентируясь на максимально достигнутую технологиче-
скую эффективность. Воздушный режим в процессе эксплуатации необходимо
периодически регулировать.
Технические характеристики аспирационной колонки А1-БКА
Производительность, т/ч:
для зерна	5
для продуктов шелушения	крупяных культур	3,3
для крупы	3,8
Эффективность при сепарировании, %:
зерна	60
продуктов шелушения крупяных культур	75
контроля крупы	95-97
Расход воздуха, м3/ч	2900-4800
Частота вращения питающего валика, об/мин	42
Мощность электродвигателя,	кВт	0,4
Габариты, мм:
длина	1400
ширина	825
высота	1280
Масса, кг	300
Аспирационная колонка ППК фирмы ММВ представлена на рис. 5.15.
В основном она предназначена для отделения на крупозаводах аэродинамически
легких примесей на разных этапах технологического процесса. Конструкция ее
чрезвычайно проста: в металлическом прямоугольном корпусе 4 установлена сис-
тема скатов 6. В верхней части колонки имеются отверстия 7 и 2 для подключе-
ния, соответственно, зернового самотека и воздуховода аспирации. Для доступа
Воздушные сепараторы
191
внутрь колонки имеется откидная фортка 3 а в нижней части - съемная жалюзий-
ная решетка 5. Продукт I, подлежащий аспирации, поступает на систему скатов и,
перемещаясь по ним под собственным весом, четырехкратно продувается восхо-
дящим воздушным потоком, благодаря чему способ и получил название «каскад-
ного». Зерно самотеком выводится с последнего ската в нижней части машины, а
воздух, пересекая зерновой поток после схода с соответствующего ската, выводит-
ся из машины в воздуховод. Основные параметры колонок приведены в табл. 5.6.
Рис. 5.15. Аспирационная
колонка каскадного типа
ПКК:
а - общий вид; б - технологиче-
ская схема; I - отверстие для
приемного устройства; 2 - пря-
моугольное отверстие для под-
соединения воздуховода; 3 - от-
крывающаяся фортка; 4 - кор-
пус; 5 — жалюзийная решетка;
б - скаты; I - поступление про-
дукта; II - отсос воздуха; III -
подвод воздуха; IV - вывод зерна
5.6. Технические характеристики аспирационных колонок ПКК
Показатели	ПКК			
	500/г	630/г	800/г	1000/г
Производительность, т/ч	1000-1250	1250-1580	1600-2000	2000-2500
Расход воздуха, м3/мин	12,9	16,9	21,4	26,4
Габариты, мм: длина	350	350	350	350
ширина	500	630	800	1000
высота	900	900	900	900
Масса, кт	44,8	53,3	64,5	77,6
Воздушный сепаратор РЗ-БАБ предназначен для очистки зерна от легких
примесей. Конструкция его (рис. 5.16) подробно описана в литературе [18, 33].
Технологический процесс в воздушном сепараторе происходит следующим
образом. Зерно поступает в приемную камеру 72, затем на вибролоток 77. Под-
пор зерна препятствует подсосу воздуха в приемную камеру. Вибролоток вырав-
нивает слой зерна по всей длине пневмосепарирующего канала. Подвижную
стенку 5 в нижней части устанавливают в такое положение, чтобы слой зерна,
сходящего с вибролотка 77, был практически горизонтальным, что создает опти-
мальные условия для пневмосепарирования. Основное количество воздуха, про-
ходя под вибролотком 77, объединяется с воздухом, поступающим через жалюзи
задней стенки, и пронизывает слой зерна. Дополнительное поступление воздуха
через жалюзи препятствует оседанию пыли в пневмосепарирующем канале. Лег-
кие примеси вместе с воздухом поднимаются вверх по каналу и уносятся в аспи-
рационную систему, а очищенное зерно выводится через выпускной патрубок.
192
Глава 5
Рис. 5.16. Воздушный сепаратор
РЗ-БАБ:
J — смотровое окно; 2 - дроссельная
заслонка; 3 - штурвал заслонки; 4, 9 -
штурвалы подвижной стенки; 5 - под-
вижная стенка; 6 - пневмосепари-
рующий канал; 7 - пружина; 8 - жа-
люзи; 10 - вибратор; II- вибролоток;
12 - приемная камера; 13 - ограничи-
тель хода
Отличительная особенность воздушно-
го сепаратора РЗ-БАБ - это наличие вибро-
лотка, обеспечивающего надежное распре-
деление зерна по длине пневмосепарирую-
щего канала, а также возможность регули-
рования сечения и формы пневмосепари-
рующего канала, что существенно повышает
эффективность очистки зерна от легких
примесей.
Перед пуском воздушного сепаратора
следует обратить внимание на крепление
мотор-вибратора. Амплитуду его колебаний
регулируют, изменяя взаиморасположение
грузов, установленных на концах вала.
С увеличением расстояния между грузами
амплитуда уменьшается, и наоборот. Для
регулирования амплитуды колебаний сни-
мают верхний и нижний кожухи вибратора,
отпускают болты крепления крайних гру-
зов. Далее приближают или удаляют сво-
бодные грузы относительно закрепленных.
Необходимо следить за тем, чтобы положе-
ние грузов в верхней нижней частях вибра-
тора строго совпадало. Затем закрепляют
грузы и устанавливают кожухи.
Вибролоток должен свободно переме-
щается (от руки), а его амплитуда не должна
превышать 3 мм. Недопустимо касание виб-
ролотка стенок приемной камеры. Примерное
расстояние между приемной камерой и рези-
новой пластиной вибролотка 3-4 мм. Вибро-
лоток устанавливают строго параллельно кромке камеры так, чтобы размер щели
был одинаковым по всей длине; его регулируют, изменяя натяжение пружины.
Для эффективной работы и предотвращения подсосов воздуха необходимо
следить, чтобы приемная камера была заполнена зерном, особенно наиболее уда-
ленные от центра зоны. Для того чтобы добиться требуемой эффективности очи-
стки, проводят регулирование дроссельной заслонки и подвижной стенки. В это
время для освещения пневмосепарирующего канала используют светильник.
Причиной переполнения зерном приемной камеры может быть недостаточ-
ная величина щели между вибролотком и стенкой камеры или недостаточная ам-
плитуда колебаний вибролотка, снижающая подачу зерна. В первом случае необ-
ходимо увеличить питающую щель, ослабив натяжение подвесных пружин, во
втором - увеличить амплитуду колебаний, сдвигая дебалансные грузы.
Технические характеристики воздушного сепаратора РЗ-БАБ
Производительность, т/ч	10,5
Эффективность, %	65-75
Расход воздуха, м3/ч	4800
Воздушные сепараторы
193
Частота колебаний вибролотка, кол/мин	1420
Мощность, кВт:
мотор-вибратора	0,12
светильника	0,04
Размеры пневмосепарируюшего канала, мм:
длина	1005
ширина	180
высота	1450
Габариты, мм:
длина „	ИЗО
ширина	950
высота	1450
Масса, кг	270
5.5.	Воздушные сепараторы с замкнутым циклом воздуха
В связи с возрастающими требованиями к экологическим и санитарно-гигие-
ническим показателям зерноперерабатывающих предприятий, к экономии топлив-
но-энергетических ресурсов актуальность использования замкнутого и комбини-
рованного циклов воздуха в технологическом оборудовании на современном этапе
повышается.
Этим и объясняется широкое распространение пневмосепарирующих уст-
ройств с рециркуляцией воздуха в конструкциях зарубежных машин.
Более широкому распространению машин с замкнутым циклом воздуха пре-
пятствовало бытовавшее ранее мнение о прогрессирующем накоплении мелких
частиц примесей в циркулирующем внутри машины воздухе и низком технологи-
ческом эффекте сепараторов, работающих на постоянном объеме воздуха. Однако
практика эксплуатации таких машин в значительной мере опровергает эти предпо-
ложения, и тенденция перевода машин на замкнутый цикл воздуха (камнеотборни-
ки, комбинаторы, сепараторы, концентраторы и другие) продолжает развиваться.
Аспираторы типа А1-БДЗ с замкнутым циклом воздуха и диаметральным
вентилятором предназначены для разделения продуктов шелушения крупяных
культур (отбора лузги и мучки, контроля лузги, контроля готовой продукции),
а также для очистки зерна пшеницы от аэродинамически легких примесей. Аспи-
раторы устанавливают в шелушильных отделениях крупяных и зерноочиститель-
ных отделениях мукомольных заводов. Производство аспираторов типа А1-БДЗ
организовано объединением «Мельинвест». Выпускаются они трех типоразмеров
по производительности 6 т/ч (А1-БДЗ-6), 12 т/ч (А1-БДЗ-12) и 16 т/ч (А1-БДЗ-16).
Аспиратор (рис. 5.17) состоит из приемного патрубка 1 и корпуса, представ-
ляющего собой сборно-сварную конструкцию из листовой стали, в которой внут-
ренними стенками и перегородками образованы приемная камера 11, вертикаль-
ные пневмосеприрующий 10 и рециркуляционный 5 каналы, осадочная камера 4.
В нее по длине машины встроен диаметральный вентилятор (ротор) 2 и шнек 7
для вывода относов.
К нижней части пневмосепарирующего канала приварен выпускной патрубок 9
для вывода очищенного продукта из аспиратора. В верхней части приемной каме-
ры установлен механизм 13 с двумя грузовыми клапанами, сблокированными ме-
жду собой тягой, и делитель 72, положение которого можно изменять относи-
тельно приемного патрубка в зависимости от направления потока продукта. Это
194
Глава 5
Рис. 5.17. Аспиратор типа А1-БДЗ:
/ - приемный патрубок; 2 - вентилятор; 3 - за-
слонка; 4 - осадочная камера; 5 - рециркуляцион-
ный канал; 6 - электродвигатель; 7 - шнек; 8 -
контрпривод; 9 - выпускной патрубок; 10 - пнев-
мосепарирующий канал; 11 - приемная камера;
12 - делитель; 13 - двухклапанный механизм
позволяет лучше распределить продукт по длине приемной камеры и пневмосепа-
рирующего канала. Двухклапанный механизм автоматически поддерживает по-
стоянный уровень продукта в приемной камере независимо от его поступления.
В пневмосепарирующем канале продукт падает на направляющую, которая
в конце имеет горизонтальный участок для лучшего «разбрызгивания» зерна
в зоне сепарирования, или на наклонную плоскость ската при использовании се-
паратора на контроле лузги. Для регулирования воздушного режима на входе
в осадочную камеру установлена поворотная заслонка 3 обтекаемой формы.
Ротор диаметрального вентилятора сварной конструкции на полуосях с про-
межуточными дисками, к которым приварены 29 лопаток, вращается в подшип-
никовых узлах. В зависимости от перерабатываемой культуры и производитель-
ности частоту вращения ротора вентилятора регулируют, заменяя шкивы. Вал
шнека установлен в двух шариковых сферических подшипниках.
С противоположной стороны привода ротора сделано окно для вывода отно-
сов из шнека и установлен противоподсосный клапан, который выполнен из лис-
товой резины и армирован продольными металлическими полосами. Для визуаль-
ного наблюдения за поступлением продукта в аспиратор и его сепарированием в
пневмоканале с торцов машины предусмотрены два смотровых окна, которые
крепят на стенках с помощью резиновых уплотнений. Для очистки внутренней
поверхности аспиратора к торцовым стенкам корпус крепят на петлях фортки и
дверку с резиновыми уплотнениями, которые фиксируют ручками с зажимами.
Для более надежной герметичности вывода относов вместе с аспиратором постав-
ляют патрубок, который крепится к торцовой стене корпуса.
Привод вентилятора и шнека - от электродвигателя 6, который установлен
на плите, через клиноременную передачу и контрпривод 8. Последний можно
перемещать в двух направлениях: по вертикали и горизонтали, обеспечивая та-
ким образом натяжение всех клиновых ремней.
Воздушные сепараторы
195
Рис. 5.18. Технологическая схема
аспиратора типа А1-БДЗ:
/, 5 - патрубки; 2 - пневмо сепарирующий
канал; 3 - скатная плоскость; 4 - скат;
6 — вентилятор; 7 - осадочная камера;
8 - шнек; I - неочищенное зерно; II - очи-
щенное зерно: III - относы; IV - очищен-
ный воздух; V - воздух с относами
Принцип работы аспиратора заключает-
ся в следующем (рис. 5.18). Исходный
продукт через приемный патрубок 5 само-
теком поступает в приемную камеру, в ко-
торой по наклонным скатам 4 равномерно
распределяется по всей ее длине. Затем по
наклонной скатной плоскости 3 продукт
поступает в пневмосепарирующий канал 2,
где продувается восходящим потоком воз-
духа, создаваемым диаметральным венти-
лятором 6.
Аэродинамически легкие примеси за-
хватываются воздухом и поступают в оса-
дочную камеру 7. Очищенный продукт вы-
водится из машины через выпускной патру-
бок 1. Относы, осаждаясь в камере 7, уда-
ляются из машины шнеком 8. Воздух, осво-
божденный от примесей, вновь засасывает-
ся ротором вентилятора и через рециркуля-
ционный канал поступает в пневмосепари-
рующий канал. Таким образом, воздушный
поток движется по замкнутому циклу.
Технические характеристики аспирато-
ров типа А1-БДЗ приведены в таблице 5.7.
Во время работы сепаратора под на-
грузкой особое внимание следует обращать
на: равномерность подачи в аспиратор про-
дукта, не допуская его перегрузки (наблю-
дение осуществляют через смотровые окна
на приемной камере); чувствительность и плавность работы двухклапанного меха-
низма приемной камеры; положение грузов (их регулируют так, чтобы уровень
продукта над грузовым клапаном был в зоне смотрового окна); равномерность по-
дачи и распределения продукта по длине пневмосепарирующего канала; скорость
воздушного потока, не допуская потерь годного продукта с относами более 2% к
массе относов; отсутствие подсоров и пыления через смотровые окна, фортки и
грузовой клапан на выходе относов.
ОАО «Мельинвест», кроме аспираторов типа А1-БДЗ-6 и А1-БДЗ-12, выпускает
пневмосепарирующее устройство БДЗ-16 для комплектации зерноочистительного
сепаратора А1 -Б Л С-16.
Это пневмосепарирующее устройство производительностью 16 т/ч в прин-
ципе аналогично аспиратору типа А1-БДЗ производительностью 6 и 12 т/ч, но
имеет отличие в конструкции приемно-распределительного устройства. Ширина
приемного фронта зерна составляет 2000 мм.
Приемно-распределительное устройство пониженной высоты позволяет
устанавливать пневмосепарурующее устройство рядом с зерноочистительным
сепаратором.
196
Глава 5
5.7. Технические характеристики аспираторов типа А1-БДЗ
Показатели	А1-БДЗ-6	А1-БДЗ-12	А1-БДЗ-16
Производительность, т/ч: на выделении лузги и мучки из продуктов шелу- шения крупяных культур (гречиха, рис, овес*)	3,75	7.5	-
на контроле лузги	1	2	—
на контроле крупы	5	10	-
на очистке зерна пшеницы	6	12	16
Технологическая эффективность, %: извлечения лузги	90+5	90+5	
выделения примесей из пшеницы	60	60	60
Размеры пневмосепарирующего канала, мм: длина	600	1200	2000
ширина	140	140	140
Мощность электродвигателя, кВт	1.1	1,5	3,0
Габариты, мм: длина	835	1435	2275
ширина	1245	1245	1400
высота	1855	1855	1855
Масса, кг	360	520	870
* Производительность при обработке овса снижается на 25%.
Замена в сепараторе существующего пневмосепарирующего устройства с
РЦВ на устройство БДЗ-16, работающее на ЗЦВ, дает возможность уменьшить
краткость воздухообмена и вакуум в рабочем помещении, снизить затраты на
топливно-энергетические ресурсы в отопительный период.
Пневмосепарирующее устройство УПС с замкнутым циклом воздуха вы-
пускается ЗАО «Совокрим».
Оно предназначено для очистки зерна пшеницы, ржи и крупяных культур от
аэроотделимых примесей при подготовке к помолу или шелушению, а также для
разделения продуктов шелушения крупяных культур.
Пневмосепарирующее устройство может входить в комплект зер-
ноочистительных сепараторов СПВ-06Н, СПВ-10Н, СПВ-15Н (глава 4), которые
устанавливаются в зерноочистительных отделениях.
Устройство может быть использовано как самостоятельная машина, а также
может комплектоваться с горизонтальными обоечными машинами типа СИГ-3010,
СИГ-3013, СИГ-3013ЯЧ, СИГ-ОВ (глава 10).
При использовании устройства в виде самостоятельной машины оно снаб-
жается приемно-распределительным бункером, устанавливаемым над вибропита-
телем, соединеняюшимся с ним с помощью гибкой вставки.
Конструкции пневмосепарирующих устройств УПС-06, УПС-10, УПС-15
аналогичны и отличаются только длиной корпуса машины и, соответственно,
шириной вибропитателя.
Пневмосепарирующее устройство (рис. 5.19) представляет собой сборно-
сварную конструкцию и состоит из вибропитателя и воздушной части.
Вибропитатель включает в себя основание ], вибролоток 2, стойки 3, экс-
центриковый колебатель 4, электродвигатель 5, клиноременную передачу 6. Ос-
нование крепится к воздушной части с помощью болтовых соединений. Вибро-
лоток выполнен в виде сварного короба, внутри которого установлено днище из
Воздушные сепараторы
197
Рис. 5.19. Пневмосепарирующее устройство УПС:
I - основание вибропитателя: 2 - вибролоток; 3 - стойки: 4 - эксцентриковый колебатель;
5 - приводной электродвигатель; 6, 14 - клиноременные передачи; 7 - пневмосепарирующий
канал; 8 - осадочная камера; 9 - рециркуляционный канал; 10 - рабочее колесо диаметрально-
го вентилятора; II- шнек; 12 - дросселирующая заслонка; 13 - электродвигатель вентиля-
тора; 15 - контрпривод; 16 - выходной патрубок
гофрированного листа с поперечными треугольными выступами. Стойки к дни-
щу вибролотка и к основанию присоединены упругими шарнирами. Эксцентри-
ковый колебатель имеет эксцентриковый вал, установленный в двух подшипни-
ковых опорах, прикрепленных к основанию.
Между подшипниковыми опорами на валу располагается сферический под-
шипник, закрепленный в шатуне. Шатун соединен с днищем вибролотка шар-
нирно через двухрядный сферический шарикоподшипник.
Электродвигатель установлен на основании с возможностью перемещения
его в пазах, что позволяет провести натяжку клинового ремня. На концах эксцен-
трикового вала закреплены два одинаковых шкива. Один из шкивов связан ре-
менной передачей с электродвигателем. На оба шкива установлены наборные
грузы - балансиры для частичного уравновешивания силы инерции вибролотка.
Воздушная часть пневмосепарирующего устройства представляет собой
сборно-сварную конструкцию из листовой стали, в которой внутренними стен-
ками и перегородками образованы вертикальный пневмосе-парирующий канал 7,
осадочная камера 8 и рециркуляционный канал 9. В верхней части осадочной
камеры по ее длине встроено рабочее колесо 10. В нижней части размещен шнек 11
для вывода относов. При входе в осадочную камеру расположена поворотная
дросселирующая заслонка 72, обтекаемой формы, служащая для регулирования
скорости воздуха в пневмосепарирующем канале.
Для привода рабочего колеса и шнека используются электродвигатель 13,
клиноременные передачи 14 и контрпривод 15. Электродвигатель устанавливает-
ся на плите с возможностью перемещения по вертикали, контрпривод может пе-
ремещаться в двух направлениях - по вертикали и горизонтали. Таким образом,
перемещением и фиксацией электродвигателей и контрпривода обеспечивается
натяжение ремней клиноременных передач вибропитателя и воздушной части
пневмосепарирующего устройства. Под пневмосепарирующим каналом распо-
ложен выходной патрубок 16 для вывода очищенного зерна из устройства.
198
Глава 5
Рабочее колесо 10 сварной конструкции с торцевыми и промежуточными
дисками, к которым приварены двадцать девять криволинейных лопаток, загну-
тых в сторону вращения рабочего колеса.
Вал шнека установлен на двух шариковых сферических подшипниках.
С противоположной стороны привода рабочего колеса имеется окно для
удаления относов из шнека с противоподсосным клапаном, который выполнен из
листовой резины и армирован продольными металлическими полосами.
Для визуального наблюдения за процессами поступления продукта и сепа-
рирования на верхней крышке вибролотка и в торцах пневмосепарирующего уст-
ройства предусмотрены смотровые окна, которые закрыты оргстеклом (или ар-
мированным стеклом).
Для очистки внутренних поверхностей осадочной камеры пневмосепари-
рующего устройства к торцевой стенке крепится дверка с резиновым уплотнени-
ем, которая фиксируется ручкой с зажимом.
Присоединение сепаратора типа СПВ-Н к вибропитателю и вибропитателя к
воздушной части устройства осуществляется через гибкие вставки, обеспечиваю-
щие герметичность мест соединений и не препятствующие колебаниям вибролотка.
Технологический процесс пневмосепарирующего устройства осуществляет-
ся следующим образом. Исходная смесь из ситового зерноочистительного сепа-
ратора СПВ-Н через приемный патрубок вибропитателя поступает на вибролоток 2,
который за счет направленных колебаний и рифленой поверхности днища рас-
слаивает смесь и транспортирует ее к пневмосепарирующему каналу. При рас-
слоении смеси «легкие» аэроотделимые примеси располагаются в верхнем слое.
Попадая в пневмосепарирующий канал, зерновая смесь под действием восходя-
щего воздушного потока разделяется на две фракции в зависимости от аэродина-
мических свойств разделяемых компонентов.
5.8. Технические характеристики пневмосепарирующих устройств УПС
Показатели	УПС-06	УПС-10	УПС-15
Производительность на пшенице с объемной массой 760 кг/м3 и влажностью до 14%, т/ч	7	12	18
Эффективность извлечения аэроотделимых примесей, %	60	60	60
Размеры пневмосепарирующего канала, мм:			
длина	600	1000	1500
ширина	140	140	140
Рабочее колесо диаметрального вентилятора:			
диаметр, мм	200	200	200
число лопаток	29	29	29
частота вращения ротора, об/мин	910	915	935
Мощность электродвигателей, кВт:			
привода вентилятора и шнека	1,1	1,5	2,2
привода вибролотка	0,25	0,25	0,25
Габариты, мм:			
длина	100	1400	1900
ширина	1300	1300	1300
высота	1850	1850	1850
Масса, кг	450	600	800
Воздушные сепараторы
199
Полноценное зерно выводится из устройства через выходной патрубок 16. Вы-
деленные из зерна примеси захватываются воздухом и уносятся в осадочную камеру 8,
где под действием гравитационных и центробежных сил осаждаются и выводятся из
устройства шнеком И. Причем предварительное расслоение смеси перед подачей ее
в пневмосепарирующий канал уменьшает вероятность столкновения и сцепления
частиц разделяемых компонентов, что увеличивает эффективность очистки.
Воздух из осадочной камеры захватывается рабочим колесом 10 и через
рециркуляционный канал 9 снова подается в пневмосепарирующий канал, за-
мыкая таким образом цикл. Объем воздуха, движущегося в режиме замкнутого
цикла, регулируется дросселирующей заслонкой 12 за счет изменения щели
между заслонкой и внешней стенкой осадочной камеры. Технические пара-
метры устройства УПС приведены в табл. 5.8. Аналогичные пневмосепари-
рующие устройства выпукаются зарубежными фирмами Италии, Швейца-
рии, Чехии и др. [18].
Воздушный сепаратор УСС с замкнутым циклом воздуха (рис. 5.20) фир-
мы ММВ принципиально отличается от ранее рассмотренных получением в ре-
зультате сепарирования трех фракций: очищенного зерна III, смеси низконатур-
ного зерна и легких примесей II и фракции легкий примесей I. Основное назна-
чение машины - разделение зерна и легких примесей как в процессе шелуше-
ния, так и при очистке крупяного сырья. Сепаратор состоит из сварного метал-
лического корпуса 2, в котором продольными стенками образованы три камеры,
заканчивающиеся тремя шнеками 7, 9 и И для вывода соответствующих фрак-
ций. По бокам машины установлены съемные кожухи 3 для циркуляции возду-
ха. В корпусе также смонтирован радиальный вентилятор с приводом от элек-
тродвигателя 1 через клиноременную передачу 4. Воздушный режим в камерах
регулируется клапанами 8 и 10, управление которыми выведено на боковую
стенку. Для наблюдения за процессом установлены окна 5. Технологический
процесс сепаратора с замкнутым циклом воздуха осуществляется следующим
образом. Зерно с легкими примесями поступает в приемное устройство 6 шне-
кового типа, распределяется по всей ширине и проходит два воздушных каскада
б
Рис. 5.20. Воздушный сепаратор УСС:
а - общий вид; б - технологическая схема; I - приводной электродвигатель; 2 - корпус;
3 - съемные кожухи; 4 - клиноременная передача; 5 - смотровые окна; 6 - приемные устрой-
ство; 7 - шнек вывода очищенного зерна; 8, 10 - регуляторы воздушного режима; 9 - шнек
вывода низконатурного зерна и примесей; II - шнек вывода легких примесей; I - легкие низко-
натурные примеси; II - смесь средненатурный легких примесей и низконатурного зерна;
III - очищенное зерно
200
Глава 5
(потока), показанных стрелками на схеме. В результате в первой камере осаждает-
ся зерно, во второй камере - низконатурное зерно с примесями, а легкие примеси
уносятся в третью, наиболее объемную камеру. Здесь скорость снижается до пре-
делов, необходимых для осаждения наиболее легкой части примесей. Воздух же
через съемный кожух и каналы поступает в аналогичный кожух с противополож-
ной стороны машины.
Технические характеристики воздушных сепараторов типа УСС
Производительность, т/ч
Мощность электродвигателя, кВт
Габариты, мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг
2,5-4,5
2,2
1570
1420-1720*
1500
500
* Сепараторы выпускаются двух типоразмеров.
5.6.	Воздушные сепараторы с комбинированным циклом
воздуха
Воздушный сепаратор А1-БДК-2,5 предназначен для разделения продуктов
шелушения крупяных культур - отбора лузги и мучки, контроля крупы и лузги.
Сепаратор устанавливают в шелушильных отделениях крупозаводов, он может ра-
ботать в двух режимах: с замкнутым циклом воздуха - на начальных стадиях тех-
нологического процесса шелушения, или с комбинированным - на заключительных
стадиях технологического процесса и отделения мучки при контроле крупы.
Сепаратор (см. рис. 5.21) состоит из приемного патрубка 1 и корпуса, пред-
ставляющего собой сборно-сварную конструкцию из листовой стали, в которой
внутренними стенками и перегородками образована приемная камера 2; каналов
вертикального пневмосепарирующего 3 и рециркуляционного 9, отвода запылен-
ного воздуха 8 и подвода чистого воздуха 7; осадочной камеры 10. В камеру по
длине машины встроен диаметральный вентилятор 72 и шнек 5 для вывода осаж-
денных относов.
В верхней части приемной камеры установлен двухклапанный механизм 76,
способствующий лучшему распределению продукта по длине пневмосепари-
рующего канала. В выхлопном диффузоре диаметрального вентилятора установ-
лен поворотный клапан 77 для регулирования количества отсасываемого воздуха.
В канале подвода чистого воздуха установлен поворотный клапан 18.
Привод вентилятора и шнека включает в себя электродвигатель 6, контрпривод 73,
клиноременные передачи 79, 20, 27. Контрпривод может перемещаться по вертикали
и горизонтали для натяжения ремней клиноременных передач.
Принцип работы сепаратора в комбинированном режиме. Исходная
смесь через приемный патрубок самотеком попадает в приемную камеру, в кото-
рой равномерно распределяется по всей ширине. Затем по наклонной скатной
плоскости продукт поступает в пневмосепарирующий канал, где продувается
восходящим потоком воздуха, создаваемым диаметральным вентилятором. Час-
тицы исходной смеси, имеющие скорость витания большую, чем скорость возду-
ха в пневмоканале, выпадают в виде фракции очищенного продукта и выводятся
Воздушные сепараторы
201
Рис. 5.21. Общий вид воздушного сепаратора А1-БДК-2,5:
7 - патрубок приемный; 2 - камера; 3 - канал пневмосепарирующий; 4 - патрубок выпускной;
5 - шнек; 6 - привод; 7 - канал для подвода чистого воздуха; 8 - канал для отвода запыленного
воздуха; 9 - канал рециркуляционный; 10 - камера осадочная; II- заслонка; 12 - ротор; 13 -
контрпривод; 14 - заглушка: 15 - патрубок вывода относов; 16 - двухклапанный механизм;
17, 18- поворотные клапаны; 19, 20, 21 - клиноременные передачи
из сепаратора через выпускной патрубок. Частицы легкой фракции уносятся в
осадочную камеру, где под действием центробежных и гравитационных сил пе-
ремещаются в нижнюю часть и через клапан выводятся из машины. Освобож-
денный от основной массы относов воздух засасывается вентилятором и направ-
ляется в рециркуляционный канал.
Унесенные из осадочной камеры наиболее мелкие и легкие частицы продук-
та, прошедшие вместе с воздухом через ротор вентилятора, прижимаются цен-
тробежными силами к основанию улитки и, двигаясь вдоль нее, попадают в щель
канала отвода запыленного воздуха, далее - в аспирационную сеть. Основная
часть воздуха через рециркуляционный канал поступает в пневмосепарирующий,
замыкая цикл.
Обновляемый воздух поступает в сепаратор из помещения через канал для
подвода чистого воздуха.
Для работы сепаратора в замкнутом цикле воздуха клапаны 17 и 18 устанав-
ливают в полностью закрытое положение.
Технические характеристики воздушного сепаратора А1-БДК-2,5
Производительность, т/ч:
выделение лузги и мучки из продуктов шелушения риса* 2
контроль крупы овса	2,5
Эффективность извлечения лузги при номинальной нагрузке
в процессе разделения продуктов шелушения риса. %	85
202
Глава 5
Содержание полноценного продукта в относах осадочной
камеры, %, не более	2
Расход воздуха (в режиме комбинированного цикла), м3/ч	600
Размеры пневмосепарирующего канала, мм:
длина	300
ширина	140
Диаметральный вентилятор:
диаметр ротора, мм	200
число лопаток ротора	29
частота вращения ротора, об/мин	1000
Шнек для вывода относов:
диаметр, мм	150
частота вращения вала, об/мин	150
Мощность электродвигателя,	кВт	1,1
Габариты, мм:
длина	700
ширина	1300
высота	1860
Масса, кг	330
* Производительность при обработке овса снижается на 25%
5.7.	Воздушные сепараторы, встраиваемые
в пневмотранспортные установки
На отечественных зерноперерабатывающих предприятиях в течение многих лет
из машин этого типа использовались пневмосепараторы типа ЗПА и БПС. В на-
стоящее время их производство сохранилось лишь для зерноперерабатывающих
предприятий небольшой мощности. Представителем таких машин может быть
пневмосепаратор БПС-1,5, предназначенный для мельниц и крупозаводов.
Пневмосепаратор БПС-1,5 (рис. 5.22) широко и давно применяется на ком-
плектных мельницах типа АВМ. Для более крупных (по производительности)
мельниц он легко модифицируется расширением корпуса, что, соответственно,
уравнивает удельную зерновую нагрузку на канал. Пневмосепаратор отличается
простотой и достаточно высокой надежностью. Зерно воздушным потоком 1 под-
нимается в патрубок 7 и по инерции попадает в приемную камеру с двухклапан-
ным механизмом 72. Воздействуя своей массой на клапан-датчик 6, оно открывает
клапан в пневмосепарирующий канал 4 и поступает в него равномерно по всей
ширине. В канале легкие примеси захватываются воздушным потоком 11, который
поступает в канал по нижнему отводу, и уносятся в осадочную камеру 9. Здесь
примеси 777 отклоняются к стенке и по ней сходят в секцию шлюзового затвора 2
для отходов, а зерно из пневмосепарирующего канала направляется в секцию
шлюзового затвора для зерна. Скорость воздуха в пневмосепарирующем канале,
имеющая решающее значение для эффективности сепарирования, регулируется
штурвалом 14, связанным тягой с подвижной стенкой. Общий расход воздуха в
пневмосепараторе регулируется дроссельным клапаном 8, рукояткой с регистром,
выведенным за пределы крышки пневмосепаратора 7. К воздушному коллектору
пневмосепаротор подключается через коробку ЦАГИ 10. Привод шлюзового за-
твора осуществляется от электродвигателя через червячный редуктор. Для на-
блюдения за зерном в приемной камере и пневмосепарирующим канале установ-
Воздушные сепараторы
203
лены лючки 13. Двухклапанный механизм 12 обеспечивает надежный и стабиль-
ный ввод зерна в пневмосепарирующий канал. Регулировка осуществляется по-
ложением груза на рычаге верхнего клапана, показанного на рисунке.
/v Im
Рис. 5.22. Пневмосепаратор БПС-1,5:
I - приемный патрубок; 2 - двухсекционный шлюзовой затвор с приводом; 3 - корпус пневмо-
сепаратора; 4 - пневмосепарирующий канал; 5 - выпускной клапан; 6 — клапан-датчик; 7 -
крышка; 8 - дроссельный клапан; 9 - осадочная камера; 10 - коробочка ЦАГИ; II- задвижка;
12 - двухклапанный механизм; 13 - смотровые лючки; 14 - механизм регулирования положе-
ния подвижной стенки; 15 - подвижная стенка; I - зерно с воздушным потоком; II - воздуш-
ный поток; III - легкие примеси; IV — зерно после очистки
Взаимное положение клапанов регулируется втулкой с левой и правой резь-
бой на тяге, соединяющей рычаги клапанов.
Потери давления в пневмосепарирующем канале. ЯПк (Па) при очистке зер-
на можно определить по формуле
Япк=(0,85гв+1,17)-0,1-|-^,
D Z
где q - удельная зерновая нагрузка, кг/(ч-см); В - ширина пневмосепарирующего канала, см;
гв - средняя скорость воздуха в канале, м/с.
Потери давления в пневмосепараторе определяются сопротивлением ДЯ
(Па), которое вычисляют по формуле
ДЯ=Ж
где к - коэффициент сопротивления машины, Н-У/м; Q - расход воздуха, лЗ/с.
Коэффициент сопротивления зависит от конструкции пневмосепаратора и
равен 0,02-0,15; потери полного давления составляют от 300 до 800 Па.
Глава 5
204
При выборе вентилятора расход воздуха QK (м3/с) в пневмосепарирующем
канале подсчитывается по формуле
<2в = BLvB,
где L - длина канала, м-
Первые модели пневмосепараторов ЗПА и БПС оборудовались осадочными
камерами гравитационного типа, однако развитие машин этого типа показало,
что центробежные осадочные камеры более эффективны и не менее удачно впи-
сываются в конструкцию воздушных сепараторов.
Принцип действия камер центробежного типа отличен от камер гравитацион-
ных: воздух обтекает трубу, закручивается и поступает в продольное щелевое от-
верстие в нижней части трубы. Нередко, особенно при длинных каналах, отверстие
выполняют расширяющимся по мере удаления от вентилятора. Этим сглаживают
неравномерность поля скоростей воздушного потока по длине канала.
Частицы под действием центробежных сил прижимаются к стенке, сходят
по ней в зоне пониженных скоростей воздушного потока и под действием сил
тяжести выпадают в приемное отверстие шнека.
Проведенные сравнительные исследования камер гравитационного и центро-
бежного типа позволили уточнить показатели их эффективности. На рисунке 5.23
показано экспериментальное пневмосепарирующее устройство, осадочные каме-
ры которого по форме и размерам полностью соответствуют реальным конструк-
циям. Уменьшен лишь размер по длине, т. е. выделен элемент камеры, который
позволяет получить вполне достоверные данные. Эффект осаждения лёгких при-
месей в камере центробежного типа в среднем был на 5-10% выше и колебался в
зависимости от объема массы примесей от 91 до 99%. Коэффициенты аэродина-
мического сопротивления обеих камер были почти одинаковы.
Наибольший размер по сечению камеры ls , как показали опыты, следует опре-
делять, исходя из расчета уменьшения скорости воздушного потока до 1,2-1,6 м/с.
Профиль криволинейной части стенки для большинства центробежных камер
отечественных и зарубежных машин (см. рис 5.23) на участке ab приближается к
логарифмической спирали, которую строят в соответствии с зависимостью
р = роек<₽ в полярных координатах. Радиус кривизны определяют по формуле.
г = p\Jl + k2 .
Участок cd выполнен по дуге окружности, концентричной центральной дуге,
короткий участок da - прямолинейный. Криволинейная часть стенки ab, разде-
ленная на два участка ab\ и b\b, достаточно точно описывается уравнениями двух
сопряженных логарифмических спиралей с показателем к, равным соответст-
венно 0,6 и 0,1, и ро, равным 52 и 82 см. Нижняя часть стенки be выполнена пря-
молинейной с углом наклона к вертикали около 50°. Эффективность осаждения
примесей в рассматриваемой камере колеблется в зависимости от количественно-
качественных характеристик примесей в пределах 95-98%, что свидетельствует
о вполне удовлетворительной работе.
Пневмосепарирующие устройства в большинстве своем конструктивно за-
канчиваются герметизирующими устройствами для вывода зерна и отходов.
Наиболее широкое распространение среди них получили шлюзовые затворы, ос-
новным расчетным параметром которых, обеспечивающим требуемую произво-
дительность, является вместимость - емкость ячеек ротора.
Воздушные сепараторы
205
Рис. 5.23. Осадочные камеры воздушных сепараторов:
I - камера центробежного типа: 2 — клапан; 3 - камера гравитационного типа; 4 - клапан;
5-клеммная коробка; 6 - распределительная коробка; 7 - пневмосепарирующий канал; 8-клапан;
9-профиль осадочной камеры вневмоканала с шириной В = 200 мм
Вместимость шлюзового затвора, т. е. необходимую емкость Vlu (дм3) ячеек
ротора шлюзового затвора, определяют по формуле
V
" ш	’
уие
где qtu — расчетная производительность затвора, кг/мин; у - объемная масса продукта, кг/м:
п - частота вращения ротора, мин"1; £ - коэффициент заполнения ячеек (е = 0,7-0,8).
Технические характеристики воздушного сепаратора БПС-1,5
Производительность, кг/ч:	1000-2000
Эффективность пневмосепарирования, %	50-60
Рабочая скорость воздуха в канале, м/с	4,5-8,0
Размеры пневмосепарирующего канала, мм:	
длина	30
ширина (регулируется)	50-100
Расход воздуха (регулируется), м3/ч	300-900
Число оборотов шлюзового затвора, об/мин	33
Мощность электродвигателя, кВт	0,55
Габариты, мм:	
длина	1100
ширина	950
высота	1660
Масса, кг	158
Пневматический сепаратор РЗ-БСД предназначен для разгрузки зерна,
перемещаемого в нагнетающей сети пневмотранспорта, а также для выделения
аэроотделимых примесей (щуплых, изъеденных и битых зерен) и легких (оболо-
чек, соломистых частиц, пыли).
Цилиндрический корпус сепаратора (рис. 5.24) представляет собой сварную
конструкцию. В его верхней части установлены винты для крепления направ-
ляющей воронки 9, а в нижней части расположены стойки 3, соединяющие корпус
с выпускным патрубком 1 для очищенного зерна и опорами 76. Корпус 4 установ-
лен на распределительный конус 10 и через направляющее кольцо прикрепляется
206
Глава 5
к стойкам 3. В корпусе имеются три окна 5, предназначенные для регулирования
направляющей воронки 9 и наблюдения за равномерностью распределения зерна.
Приемный патрубок 7 закреплен сверху на корпусе поворотным фланцем 8.
Внутри патрубка расположен отражатель 6, направляющий поток зерна в ворон-
ку. Для обслуживания предусмотрена съемная крышка.
Рис. 5.24. Пневматический сепаратор РЗ-БСД:
1	- выпускной патрубок: 2 - электросигнализатор: 3 -
стойка; 4 - корпус; 5 - окно; 6 — отражатель; 7 - при-
емный патрубок; 8 — фланец; 9 — направляющая воронка;
10	- распределительный конус; 11 - козырек; 12 - конус;
13	— внутренний кожух; 14 - отсасывающий патрубок;
15	- дросселирующее устройство; 16 - опора; I —зерно
с воздухом; П - очищенное зерно; III-легкие относы
с воздухом; IV- тяжелые относы
Распределительный конус 10 представляет собой сварную конструкцию, со-
стоящую из конусной и цилиндрической частей. Здесь происходит равномерное
распределение зерна по всей окружности воздушного канала. Конус 10 устанав-
ливают на внутренний кожух 13, по всей окружности которого приварен козырек 11,
способствующий направлению вниз крупных относов. Кожух 13 имеет форму
цилиндра, внутри которого приварен перевернутый усеченный конус 12. Они
образуют осадочную камеру, где осаждаются тяжелые относы (частицы зерна).
Диаметр отсасывающего патрубка 14 неодинаков по высоте, что позволяет более
плавно изменять скорость. Он смонтирован внутри сепаратора. Поток воздуха,
проходящий через патрубок и дроссельную наставку 15, уносит легкие относы
(легкие примеси), которые осаждаются в фильтре-циклоне аспирационной сети.
Выпускной патрубок 1 выполнен в виде неправильного конуса. К конусной его
части фланцем прикреплен электросигнализатор 2, имеющий следующие узлы: пе-
даль, стержень, клапан, микровыключатель, пружину, две стойки и электрокабель.
Накапливаясь, зерно давит на педаль, которая через стержень нажимает на микро-
выключатель, сблокированный с подачей зерна. Одновременно подается сигнал на
пульт управления и отключается подача зерна. После устранения подпора в конусе
выпускного устройства пружина возвращает клапан в первоначальное положение,
подача зерна автоматически возобновляется.
Технологический процесс проходит следующим образом, Зерно I вместе с
транспортирующим воздухом из нагнетающего продуктопровода поступает через
приемный патрубок 7 в сепаратор, ударяется об отражатель 6 и падает в направ-
Воздушные сепараторы
207
ляющую воронку 9. Из нее оно попадает в конус 10 и, равномерно распределяясь
по окружности, ссыпается через внешнее кольцевое пространство на направляю-
щее кольцо. Далее зерно поступает в кольцевой канал, где пронизывается встреч-
ным потоком воздуха. Очищенное зерно И падает вниз, а легкие частицы уносятся в
осадочную камеру. Там они дополнительно разделяются на тяжелые IV и легкие III
ОТНОСЫ. Тяжелые ОТНОСЫ ВЫВОДЯТСЯ из осадочной камеры через шлюзовой затвор,
а легкие уносятся воздушным потоком в аспирационную сеть.
Технические характеристики воздушного сепаратора РЗ-БСД
Производительность, т/ч	7
Эффективность, %	50-60
Расход воздуха, м3/ч	3250
Диаметр наружного цилиндра, мм Размеры пневмосепарирующего канала, мм:	1174
длина*	2800
ширина	60
высота	400
Габариты, мм:	
длина	1174
ширина	1174
высота	2182
Масса, кг	335
* По среднему диаметру кольцевого канала
Расход воздуха регулируют дроссельным клапаном, установленным в ниж-
ней части отсасывающего воздуховода. Наблюдая в цилиндрическое прозрачное
окно, можно заметить неравномерность поступления зерна. В этом случае откры-
вают продольные отверстия для забора воздуха. Дополнительный приток воздуха
в верхней части способствует более равномерному распределению зерна.
ГЛАВА 6. Сито-воздушные сепараторы
6.1. Назначение, область применения и классификация
Сито-воздушные сепараторы являются одной из основных групп машин подгото-
вительного отделения мельничных и крупяных предприятий. Широко применяют-
ся они и на элеваторах, семяочистительных производствах, а также при подготов-
ке зерновых компонентов на комбикормовых заводах. Их основное назначение:
выделение примесей различного происхождения, отличающихся от зерна разме-
рами по ширине и толщине и аэродинамическими свойствами.
Развитие и совершенствование технологических процессов подготовки зерна,
внедрение в зерноочистительных отделениях пневмотранспорта, создание эффек-
тивных машин для предварительной очистки обусловило современную схему си-
то-воздушных сепараторов, из которой последовательно были исключены прием-
ные («ловушечные») сита, а затем и первое пневмосепарирование. В результате
сформировалась современная схема сито-воздушного сепаратора: сортировочные
и подсевное сита и однократное пневмосепарирование зерна на сходе с подсевно-
го сита. Такой схемы придерживаются все ведущие отечественные и зарубежные
производители сито-воздушных сепараторов. При этом значительно упростилась
конструкция, уменьшились габариты и металлоемкость сепараторов.
Большинство сепараторов выпускаются сегодня в виде двух самостоятель-
ных блоков: ситового и пневмосепарирующего, удачная их компоновка объясняет-
ся использованием распределенного при выходе потока зерна сходом с подсевно-
го сита, по нагрузочным условиям и скорости потока оптимальным для ввода в
пневмосепарирующий канал. В частности, нагрузка на подсевные сита
60-100 кг/(ч-см) и скорость 0,3 м/с обеспечивают оптимальные условия пневмо-
сепарирования при реальной его ширине В = 120-150 мм. Таким образом, пневмо-
сепарирующий канал можно компоновать с сепаратором без приемно-
распределительного устройства, ограничившись приемным лотком и противопод-
сосным клапаном. Наименование сепараторов «сито-воздушные» определяется
последовательностью обработки зерна: сита-воздух. Ранее сепараторы работали
по схеме: воздух-сита-воздух, отсюда и наименование - «воздушно-ситовые».
Учитывая, что ситовой сепаратор и пневмосепарирующее устройство исполь-
зуются автономно, классификация сито-воздушных сепараторов соответствует
классификации самостоятельных ситовых и воздушных сепараторов. Есть модели
сепараторов, где ситовая и пневмосепарирующая части связаны общим конструк-
тивным решением и автономно не используются (например центробежные сепа-
раторы типаБЦС), поэтому они выпадают из классификации. Эта группа машин в
качестве признаков классификации имеет: вертикальный ситовой цилиндр и
встроенное пневмосепарирующее устройство с относоосаждающей камерой (цикл
воздуха - разомкнутый), рабочее движение сепарирующей поверхности - враще-
ние ситового цилиндра вокруг вертикальной оси с одновременными осевыми ко-
лебаниями.
Признаки классификации отмечены ниже при рассмотрении конкретных
конструкций сито-воздушных сепараторов.
Сито-воздушные сепараторы
209
6.2. Сито-воздушные сепараторы с круговыми колебаниями
сит в горизонтальной плоскости
Среди машин этого типа на зерноперерабатывающих предприятиях наиболее ши-
рокое распространение получили сито-воздушные сепараторы типа БИС и БЛС,
выпускаемые объединением «Мельинвест» (г. Нижний Новгород). Отличитель-
ные особенности конструкции сепараторов: отсутствие приемных сит, осадочных
камер; применение пакетов круглых подвесок на основе стекловолокна, совмеще-
ние функции дебаланса и приводного шкива, что значительно уменьшает высоту
и обеспечивает безопасность обслуживания; применение специального приемно-
распределительного устройства для оптимизации подачи зерна в пневмосепари-
рующий канал с регулированием сечения канала подвижной стенкой и визуаль-
ным контролем процесса пневмосепарирования с помощью подсветки.
Круговое поступательное движение обеспечивает высокую эффективность
очистки зерна от крупных и мелких примесей, а прижим ситовых рам эксцентрико-
вым механизмом - хорошую фиксацию, простую установку и выемку ситовых рам.
Все модели сепараторов этого типа конструктивно аналогичны. В последние
годы «Мельинвест» провел унификацию сепараторов А 1-БИС и Al-БЛС и в то же
время расширил типоразмерный ряд, охватывающий теперь 6 моделей производи-
тельностью от 12 до 150 т/ч. Для мельниц поставляются сепараторы: А1-БЛС-12,
А1-БИС-12 и А 1-БЛС-16, а для элеваторов - А 1-БИС-100, А1-БЛС-100 и А1-БЛС-150.
Установка А1-БЛС-16 на элеваторах с соответствующей заменой сит обеспе-
чивает его производительность 50 т/ч.
Рассмотрим устройство на примере сепаратора А1-БИС-100 (рис. 6.1).
Сепаратор А1-БИС-100 состоит из следующих основных узлов: ситовой
корпус, привод ситового корпуса, пневмосепарирующие каналы, приемные и
выпускные устройства, станина.
Ситовой корпус имеет две параллельно работающие секции 2. Лишь сепара-
тор А 1-БЛС-12 выполнен односекционным. Ситовой корпус подвешен к станине
с помощью гибких подвесок из стекловолокна. В каждой секции ситового корпу-
са установлены два яруса сит, в сепараторах высокой производительности в каж-
дом ярусе - по две ситовых рамы. В сепараторах, применяемых на мельзаводах,
установлена одна ситовая_рама по длине каждого яруса (табл. 6.1).
6.1. Характеристика ситового корпуса сепараторов
Модель сепаратора	Число		Обшее число сито- вых рам	Размер ситовой рамы, м	Пло- щадь сит, м2	Размер отверстий сит, мм	
	ситовых рам в ярусе	сек- ций					
						сортиро- вочных	подсев- ных
А1-БЛС-12	2	1	4	1,0x0,75	3	4,25x25	02
А 1-БЛС-16	1	2	4	1,0x1,0	4	4,25x25	02
А1-БИС-100	2	2	8	1,0x0,75	6	08	АЗ,5
А 1-БЛС-150	2	2	8	1,5x0,75	9	08	АЗ,5
В сепараторах мукомольных заводов сортировочные сита имеют продолго-
ватые отверстия, группы которых ориентированы во взаимно перпендикулярных
направлениях и при этом чередуются в шахматном порядке. Такое расположение
8—3445
210
Глава 6
а
i/V
б
Рис. 6.1. Сепаратор А 1-БИС-100:
а — конструкция; б — технологическая схема: 1 — патрубки приемные; 2 - секция ситового кор-
пуса; 3 - окно смотровое; 4 - патрубки аспирационные; 5 - корпуса пневмосепарирующих ка-
налов; 6 - заслонка дроссельная; 7, 8, 9 - штурвалы; 10 - стенка подвижная; II- канал пнев-
мосепарирующий; 12 — вибролоток; 14 — приемная камера: 15 - вибратор; 16 - лоток для
крупных примесей; 17 — лоток для мелких примесей: 18 - рама ситовая; 19 — сито подсевное;
20 — очиститель шариковый; 21 - поддон сетчатый; 22 - головка под ключ; 23 — станина;
24 — валик эксцентриковый; 25 — сито сортировочное; 26 - о нище распределительное:
27 - фартук; 28 — электродвигатель; 1 - зерно исходное; 11 — примеси крупные; III - примеси
мелкие; IV — зерно очищенное; V- воздух с легкими примесями
Сито-воздушные сепараторы
211
отверстий сит при круговом поступательном движении значительно повышает
севкость. Угол наклона сортировочного сита к горизонтали 7°, а подсевного - 8°.
Деревянная рама 18 продольными и поперечными брусками делит подситовое
пространство на ячейки. В каждой ячейке находится по два свободно перемещаю-
щихся по сетчатому поддону 21 резиновых шарика 20 диаметром 35 мм. Ситовую
раму можно выдвигать с помощью ручек, размещенных со стороны приема.
Устройство крепления ситовых рам показано на рис. 6.2. Ситовые рамы 6, 9
вставляют между боковинами корпуса 5 по направляющим уголкам 4 и фикси-
руют прижимами 7. Перемещают прижимы в вертикальной плоскости с помо-
щью эксцентрикового валика 2. При повороте эксцентриковой втулки 10 специаль-
ным ключом 3 прижимы 7 зажимают или освобождают ситовую раму. Верхняя 9
и нижняя 6 ситовые рамы фиксируются одновременно, так как нижний и верхний
эксцентриковые валики связаны рычагом 1. Прижимы в горизонтальной плоско-
сти фиксируются стопорными кольцами 8. При освобождении ситовых рам при-
жимы отходят приблизительно на 4 мм от сита. В результате обеспечивается сво-
бодная выемка ситовых рам со стороны приема.
Рис. 6.2. Устройство фиксации ситовых рам в сепараторах А 1-БИС и А1-БЛС:
1 - рычаг; 2 - валик эксцентриковый: 3 - ключ; 4 -уголки направляющие: 5 - боковина корпу-
са; 6, 9-рамы ситовые; 7 - прижим; 8 - кольцо стопорное: 10 - втулка эксцентриковая
Над каждой секцией сепаратора установлен делитель с перегородкой и гру-
зовым клапаном, подающий зерновую смесь в два приемных патрубка 1. Эти пат-
рубки имеют смотровые вставки и соединены с патрубками ситового корпуса ма-
терчатыми рукавами с вшитыми в них кольцами. Зона выхода зерна из сепаратора
аспирируется через патрубки 4, соединенные с патрубками станины рукавами. На
верхних крышках каждой секции ситового корпуса имеются смотровые окна 3.
Для предотвращения ударов ситового корпуса о станину при пуске и оста-
новке сепаратора предусмотрены резиновые амортизаторы в виде колец, уста-
новленные на ограничителях станины.
212
Глава 6
В корпусе сепаратора имеются лотки 76, 17 для вывода соответственно
крупных и мелких примесей. Ситовой корпус приводится в круговое поступа-
тельное движение от электродвигателя 28 через клиноременную передачу на
шкив дебалансного механизма. Шкив 5 (рис. 6.3) свободно вращается на оси 3,
запрессованной в расточке траверсы 4 нижней части корпуса, в двух роликовых
подшипниках 7. Подшипники закрыты крышками 6, 8. Смазывают подшипники с
помощью пресс-масленки 7. Консистентная смазка по маслопроводу 2 проникает
в кольцо 9 и в подшипники. Груз-дебаланс 77, состоящий из съемных свинцовых
пластин, крепят к шкиву двумя болтами 10.
„	_	„ MrRr
Радиус круговых колебании г =--------, как и у сепараторов-фракционеров,
А/к
определяется из условий равенства статических моментов
АТ^л*= Л/р7?р,
где Мк — масса ситового корпуса с приводом; Мг - масса дебалансных грузов; Rj— радиус
вращения центра масс дебалансных грузов.
Рис. 6.3. Шкив-дебаланс привода
сепараторов А 1-БИС и А1-БЛС:
1 - пресс-масленка: 2 — маслопровод; 3 -
ось; 4 - траверса; 5 — шкив; 6, 8 — крыш-
ки; 7 — подшипник роликовый: 9 — кольцо;
10 —болт; 11 - дебалансные грузы
Пневмосепарирующий канал 77 (см. рис. 6.1) предназначен для выделения
из зерновой массы легких примесей. В сепараторе имеются два пневмосепари-
рующих канала, каждый из которых принимает зерно из соответствующей сек-
ции ситового корпуса. Зерно сходом с подсевного сита 79 поступает в приемную
камеру 14 и попадает на вибролоток 72, подвешенный к стенкам пневмосепари-
рующего канала на резиновых подвесках и пружинах 13. Вибролоток совершает
колебательные движения с помощью мотор-вибратора 75.
Внутри пневмосепарирующего канала установлена подвижная стенка 10, по-
ложение которой определяет среднюю скорость воздушного потока, распределе-
ние скоростей в пневмоканале и, соответственно, четкость сепарирования. Под-
вижная стенка состоит из двух шарнирно соединенных частей - верхней короткой
и нижней длинной. Перемещают верхнюю и нижнюю части подвижной стенки
штурвалами 8 и 9. Расход воздуха регулируют дроссельной заслонкой 6. В боко-
вых сторонах корпуса пневмосепарирующих каналов сделаны окна, а между ними
вертикально установлен светильник для визуального контроля процесса.
В сепараторах типа А1-БЛС подвижная внешняя стенка канала выполнена
из цельного стекла. Осветительная лампа с отражателем, направляющим свето-
вой поток в рабочую зону, установлена горизонтально в верхней части канала.
Сито-воздушные сепараторы
213
Такая конструкция позволяет наблюдать за процессом сепарирования не сбоку,
как у сепараторов типа А 1-БИС, а по всей площади рабочей зоны пневмосепари-
рующего канала.
Пневмосепарирующий канал сепараторов типа А 1-БИС по принципу действия
и конструкции практически не отличается от воздушного сепаратора РЗ-БАБ. Ста-
нина выполнена из стального гнутого профиля и представляет собой две П-об-
разные несущие рамы, соединенные продольными и поперечными балками. К ней
крепятся подвесные устройства корпуса, приемные и аспирационные патрубки.
Технологический процесс (рис. 6.1, б) очистки зерна в сепараторах осущест-
вляется следующим образом. Исходную смесь подают раздельно в каждую сек-
цию через делители и приемные патрубки, из которых она поступает наднище со
скатами (в сепараторе А 1-БИС-12), распределяющее зерно равномерным слоем
по ширине сортировочного сита. В сепараторе А 1-БИС-100 функции распределе-
ния выполняет клапан.
Фартук 27 уменьшает возможность попадания зерна в отходы. Крупные при-
меси (сход с сортировочных сит) выводятся из сепаратора по лотку 16, а смесь зер-
на с мелкими примесями проходом через сортировочное сито 25 поступает на под-
севное 19. Мелкие примеси (проход подсевного сита) по днищу корпуса выводятся
из сепаратора через лоток 17.
Очищенное на ситах зерно поступает в приемную камеру 14 пневмосепари-
рующего канала и на вибролоток 12. Наличие зерна в приемной камере способст-
вует более равномерному его распределению по длине пневмосепарирующего
канала и предотвращает подсос воздуха в этой зоне. Под действием массы зерна
образуется щель между днищем вибролотка и кромкой приемной камеры, через
которую зерно попадает в зону действия воздушного потока. Воздух в зону пнев-
мосепарирования поступает в основном под вибролотком. Часть воздуха прохо-
дит в канал через жалюзийные решетки в задней стенке, предотвращая оседание
пыли внутри пневмосепарирующего канала.
При проходе воздуха через слой зерна легкие примеси выносятся через ка-
нал в осадочное устройство - горизонтальный циклон А1-БЛЦ, связанный с сис-
темой аспирации. Очищенное зерно из пневмосепарирующего канала передается
на дальнейшую обработку.
В комплект сепаратора входит специальный горизонтальный циклон, пред-
назначенный для осаждения относов и устанавливаемый после сепаратора. Ци-
клон (рис. 6.4) представляет собой усеченный конус 2, внутри которого на общей
горизонтальной оси расположены два внутренних конуса 3, 4 меньших размеров.
Они сварены между собой большими основаниями так, что образованный между
конусами кольцевой канал вначале постепенно сужается, а затем резко расширяет-
ся, переходя в расширительную камеру 5, присоединенную к большему основа-
нию наружного конуса 2.
Во входной части циклона имеются четыре криволинейные лопасти 1, обес-
печивающие закручивание воздушного потока в кольцевом канале. Снизу к рас-
ширительной камере присоединяют шлюзовой затвор 7, либо противоподсосный
клапан.
После установки сепаратора проверяют затяжку резьбовых соединений, на-
дежность крепления ситовых рам, натяжение приводных ремней, правильность
установки вибролотков.
214
Глава 6
Рис. 6.4. Циклон сепаратора А1-БИС-12:
1 - криволинейная лопасть: 2 - усеченный конус: 3, 4 - конусы: 5 - камера: 6 — выходной пат-
рубок; 7 - шлюзовой затвор
При работе машины на холостом ходу не должно быть несвойственного
шума, стуков, вибрации, повышенного нагрева подшипников.
При подаче зерна в сепаратор проверяют равномерность его распределения
по обеим секциям ситового корпуса и по ширине сортировочных сит, контроли-
руют плавность хода ситового корпуса, обеспечивают отсутствие подсоров и за-
биваемости сит зерном и примесями, пыления, переполнения приемных камер
над вибролотками пневмосепарирующих каналов. Постепенно увеличивают по-
дачу зерноматериала до паспортной производительности, проверяя наличие год-
ного зерна в отходах, которое не должно превышать 2%.
Настройка пневмосепарирующего канала производится следующим обра-
зом. С помощью штурвалов 8 и 9 (см. рис. 6.1) размещают подвижную стенку
вертикально или с небольшим сужением канала книзу. При достаточном разре-
жении в аспирационной системе устанавливают как можно большую ширину
канала в верхней его части, а в нижней части канал сужают настолько, чтобы по-
ступающий слой продукта имел горизонтальное направление. Затем проводят
регулировку воздушного режима, изменяя ширину канала в его верхней части и
добиваясь эффективного выделения из зерна легких примесей. Дроссельная за-
слонка 6 должна быть прикрыта. При этом обеспечивается лучшая равномер-
ность распределения скоростей воздушного потока по ширине канала. При не-
достаточном разрежении в аспирационной сети ширину канала в верхней части
уменьшают. Скорость воздуха в пневмосепарирующем канале регулируется в
пределах 4—6 м/с.
Положение вибролотков 12 устанавливают с помощью пружин 13 так, чтобы
поступление зерна было равномерным по всей длине пневмосепарирующих кана-
лов и слой зерна высотой в несколько сантиметров в приемных камерах 14 препят-
ствовал подсосу воздуха. Амплитуду колебаний вибролотка регулируют смещением
грузов, попарно установленных в нижней и верхней частях вибратора. Амплитуда
Сито-воздушные сепараторы
215
колебаний вибролотка должна быть примерно 3 мм, при этом взаимное смещение
грузов-дебалансов устанавливается примерно 100-110 мм. При сближении грузов
амплитуда колебаний увеличивается. Для повышения производительности пнев-
мосепарирующего канала амплитуду колебаний вибролотка можно увеличить до
4—5 мм. При настройке амплитуды необходимо следить за тем, чтобы смещение
грузов в верхней и нижней частях вибратора было одинаковым.
Технические характеристики основных моделей сито-воздушных сепарато-
ров типа А 1-БИС и А1-БЛС приведены в табл. 6.2.
6.2.	Технические характеристики сепараторов А1-БЛС и А1-БИС
Показатели	Модель			
	БЛС-12	БЛС-16	БИС-100	БЛС-100
Производительность, т/ч	12	16(50)	100	100
Эффективность очистки, %	60-80	60-80 (40-50)	40-50	40-50
Радиус круговых колебаний, мм	9±2	9+2	9±2	11±2
Частота колебаний, в мин	325	325	360	360
Расход воздуха, м'/ч	4500	8000	8500	6100
Число ситовых рам, шт/ всего	4	4	8	8
в каждом ярусе	2	1	2	2
Размеры ситовых рам, мм	750x996	1000x996	750x996	750x996
Площадь сит, м2	3	4	6	6
Угол наклона сит, град: сортировочных	7	7	7	7
подсевных	8	8	8	8
Размер отверстий сит, мм: сортировочных	4,25x25	4,25x25 (08)	08	08, 010
подсевных	1,7x20	1,7x20	ДЗ,5 (1,7x20)	Д3,5 (1,7x20)
Установленная мощность, кВт: электродвигателя привода	1,3	1,5	1,5	1,9
мотор-вибраторов	0,12	0.24	0,24	0,24
светильников	0,02	0,04	0,04	0,04
Комплектация: пневмоканал	1	2	2	2
горизонтальный циклон	1	2	-	-
Габариты, мм: длина	2600	2090	2600	2600
ширина	1365	2520	2520	2520
высота	1510	1510	1510	1510
Масса, кг	1020	1450	1600	1670
Примечание. Ширину пневмосепарирующего канала можно регулировать от 80 до 200 мм.
Масса и габариты приведены без учета циклонов.
6.3.	Сито-воздушные сепараторы с прямолинейными
колебаниями плоских сит
Сито-воздушные сепараторы этого типа, как и ранее рассмотренные БИС и БЛС,
состоят из двух автономных блоков: ситового сепаратора и пневмосепарирующе-
го устройства, используемых в том числе и самостоятельно. Для монтажа они
имеют собственные станины, прикрепленные к перекрытию. Приводные устрой-
216
Глава 6
ства этих сепараторов, как уже отмечалось в главе 4, выполняются в виде двух
мотор-вибратров, устанавливаемых с торца или по бокам ситового корпуса. Бла-
годаря этому в практике эксплуатации их часто называют «вибросепараторы».
Рассмотрим устройство этих машин на примере отечественной модели А1-БСК и
сепаратора фирмы «Бюлер» - «классифайер».
Виброситовой сепаратор А1-БСК относится к сито-воздушным сепарато-
рам с прямолинейными колебаниями плоских сит и пневмосепарирующим уст-
ройством в виде пневмоканала, аналогичного ранее рассмотренным (БИС и БЛС).
Отличие заключается в отсутствии приемно-распределительного устройства
с вибролотком. Здесь зерно с подсевных сит попадает непосредственно в пневмо-
канал, что значительно упрощает его конструкцию.
Сепаратор предназначен для выделения из зерновой смеси крупных, мелких и
легких примесей, а также может быть использован для предварительного деления
смеси на крупную и мелкую фракцию, например, при обработке крупяных культур.
Вибрационный сепаратор (рис. 6.5) состоит из ситового корпуса 6, аспира-
ционного канала 11, станины 1. Подача зерна в ситовой корпус обеспечивается
приемным устройством 2, а выпуск очищенного зерна и отходов - выпускным
устройством 10.
Рис. 6.5. Вибрационный сепаратор А1-БСК:
1 — станина; 2 - приемное устройство; 3 — матерчатыйрукав; 4 — кронштейн; 5 - патрубок;
6 — ситовой корпус; 7 - траверса; 8 - электровибратор; 9 - крышка; 10 - выпускное устрой-
ство; 11 — аспирационный канал; 12 - резиновый амортизатор
Ситовой корпус с помощью кронштейнов через резиновые амортизаторы
(опоры) 12 опирается на станину 1 и совершает колебания под углом 20° к гори-
зонтали с помощью двух мотор-вибраторов 8, прикрепленных болтами к травер-
се 7 с двух сторон корпуса. Мотор-вибраторы можно поворачивать относительно
траверсы благодаря пазам, расположенным по окружности, и изменять направле-
ние колебания ситового корпуса.
Приемное устройство состоит из короба, закрытого сверху крышкой с пат-
рубками 5. Внутри короба установлен распределитель с укрепленным на нем
шибером. Ниже расположено наклонное днище, по которому продукт попадает в
ситовой корпус. Выходное отверстие перекрывает резиновый фартук с закреп-
ленными на нем грузами.
Приемный патрубок 5 прикрепляется к кронштейну 4 станины и соединен с
коробом матерчатым рукавом 3. На кронштейнах 4 установлена накладка, к ко-
Сито-воздушные сепараторы
217
торой планками крепится патрубок. Перемещением накладки в пазах и поворо-
том патрубка вокруг своей оси осуществляется регулирование направления по-
тока продукта, поступающего через рукав 3 в приемное устройство.
Приемное устройство соединено с корпусом шарнирно с помощью сухарей.
Оно фиксируется зажимами и предохраняется от самопроизвольного открывания
замками. Перемещением в пазах сухарей и уголка обеспечивается плотность
прилегания приемного устройства к корпусу. Выпускное устройство крепится к
корпусу болтами.
Для осмотра и очистки ситовых рамок в корпусе предусмотрено два люка,
закрывающихся крышками 9. Угол наклона корпуса можно изменять от 0 до 12°
и контролировать по шкале.
Ситовой корпус (рис. 6.6) с днищем 1 изготовлен из листовой стали. Внутри
на приваренных направляющих 2 установлены в два яруса ситовые рамки 3, 4, 5, 6,
попарно соединенные между собой с помощью захвата и крюка.
1 - днище; 2 — направляющая; 3, 4, 5, 6 - ситовые рамки; 7 - короб; 8 - шарик; 9 — приемно-
распределительное устройство
Верхние рамки оснащаются сортировочными ситами в соответствии с обра-
батываемой культурой, на нижних рамках могут использоваться подсевные сита
как пробивные, так и плетеные (сетки семянки). При делении исходного продук-
та на фракции на нижние рамки устанавливаются также сортировочные сита, но
более мелкие. Сита очищаются резиновыми шариками 8 диаметром 25 мм. Внут-
ри корпуса ситовые рамки закрепляются пружинами. На боковых стенках корпу-
са установлены поворотные диски, к которым прикреплены электровибраторы.
Угол установки электровибраторов контролируется по шкале. Выпускное уст-
ройство представляет собой короб 7 из листовой стали с внутренними перегородка-
ми, образующими каналы с отверстиями для выхода различных фракций продукта.
Пневмосепарирующий канал (рис. 6.7) состоит из корпуса 7 из листовой
стали с верхним и нижним фланцами. В передней части корпуса имеется отвер-
стие для подачи продукта с торцевым 7 и боковыми 8 уплотнениями. Внутри
корпуса расположены заслонка 5, регулирующая подачу воздуха с помощью ма-
ховичка 3, и подвижная прозрачная стенка 6, положение которой регулируется
маховичками 4 и 9. Со стороны прозрачной стенки канал открыт для наблюдения
за процессом. На задней стенке установлен светильник 2.
Приводом для сепаратора служат мотор-вибраторы ЭВ100-6УЗ. Светильник,
установленный на пневмоканале, предназначается для освещения внутреннего
пространства канала и визуального наблюдения за процессом очистки зерна от
легких примесей.
218
Глава 6
Рис. 6.7. Пневмосепари-
рующий канал:
J - корпус; 2 - светильник; 3, 4,
9 - маховички; 5 - заслонка; б -
прозрачная стенка; 7 - торцо-
вое уплотнение; 8 - боковое
уплотнение
Принцип работы сепаратора заключается в разделении исходной зерновой
смеси на фракции путем последовательного просеивания ее через два яруса сит,
совершающих колебательные движения, и выделении легких примесей и пыли из
крупной фракции путем прохождения ее через восходящий поток воздуха в
пневмосепарирующем канале.
Через патрубок 5 и рукав 3 (рис. 6.5) исходная зерновая смесь поступает на
распределитель приемного устройства. Из приемного устройства продукт подается
на сито первого яруса 3 через заслонку (рис. 6.6), которая выравнивает слой по ши-
рине решета. Проход с первого яруса поступает на второй ярус 4, а крупные приме-
си (сход) выводятся из сепаратора через верхний канал выпускного устройства.
На нижнем сите зерно делится на фракции, или удаляется подсев. Зерно (сход)
через канал поступает в пневмосепарирующнй канал, а мелкое зерно пли подсев
(проход) выводится через канал 7. В пневмосепарирующем канале зерно продувает-
ся восходящим потоком воздуха, очищается от легких примесей и пыли и затем на-
правляется на дальнейшую обработку в соответствии с технологическим процессом.
При подключении мотор-вибраторов следует обеспечить их вращение в про-
тивоположные стороны. Перед пуском сепаратора после монтажа нужно демон-
тировать транспортные скобы.
Во время работы сепаратора под нагрузкой необходимо обеспечить равно-
мерное распределение зерна по ширине сит, отсутствие подсора и пыления, эф-
фективное выделение легких примесей, отсутствие забиваемости сит зерном и
примесями.
При работе сепаратора возможны неисправности. Повышенный нагрев элек-
тровибратора вызывается чаще всего внутривитковым замыканием. В этом слу-
чае необходимо отремонтировать обмотку. Если электровибратор при пуске гу-
дит и его ротор не вращается, это значит, что отсутствует напряжение на одной
из фаз. В этом случае при пуске сепаратор «галопирует». Необходимо выклю-
чить электровибраторы и устранить разрыв в цепи. Наличие в сходе первого яру-
са годного зерна вызывается забиванием сит или перегрузкой сепаратора. Для
Сито-воздушные сепараторы
219
устранения дефекта необходимо очистить решето и снизить нагрузку. При не-
достаточной эффективности выделения легких примесей следует отрегулировать
воздушный режим, увеличить расход воздуха. Если имеет место пыление, то
нужно заменить прокладки.
Технические характеристики вибросепаратора А1-БСК
Производительность, т/ч	3,0-5,0
Технологическая эффективность, %
по сорной примеси	50
по зерновой примеси	10
по крупным примесям	100
по легким примесям	55
по выделению мелкого зерна	60
Установленная мощность, кВт	0,76
в том числе мотор-вибраторов	0,74
светильника	0,02
Частота колебаний ситового корпуса, колеб/мин	940
Размах колебаний корпуса, мм	5,0-5,5
Наклон корпуса, град	6-12
Расход воздуха, м3/ч	5400
Габариты, мм:
длина	3130
ширина	1690
высота	1770
Масса, кг	690
Многие зарубежные фирмы перешли на производство виброситовых сепара-
торов с комплектацией различными типами пневмосепарирующих устройств как
автономного узла. На рис. 6.8 показан виброситовой сепаратор модели ПАР чеш-
ского производства с пневмосепарирующим устройством в виде воздушного се-
паратора с замкнутым циклом воздуха, который применяется как самостоятель-
но, так и в комплекте с обоечными машинами и сепараторами.
Виброситовой сепаратор ПАР по назначению ситовой части аналогичен
ранее рассмотренному А1-БСК, отличие заключается лишь в техническом реше-
нии отдельных конструктивных элементов. Ситовой корпус 28 цельносварной из
листовой стали, имеет два ряда сит: сортировочное и подсевное, которые фикси-
руются в нем с помощью маховичков 17. Мотор-вибраторы 7 установлены на
поворотной плите (регулирование угла наклона сит), прикрепленной к усилен-
ным боковинам корпуса. Приемный патрубок 6 соединяется с распределительной
коробкой 2 через верхний шарнир; соединение уплотняется зажимным механиз-
мом (аналогично сепаратору БСК). В верхней части коробки расположены окна 4
для наблюдения за потоком продукта, такие же окна имеются в конце ситового
корпуса. В верхней крышке ситового корпуса находится большой люк 8 для дос-
тупа внутрь корпуса. Станина 1 выполнена из продольного проката, на крон-
штейнах монтируются виброопоры 27. Крупные примеси выводятся через лоток 24,
мелкие - через лоток в днище корпуса, а сход с подсевных сит I поступает в бун-
кер 11 воздушного сепаратора. Вибролоток подает поток зерна в пневмосепари-
рующий канал 12, где удаляются легкие примеси, осаждаемые в камере 14. При-
меси III из машины удаляются с помощью шнека 15 и шлюзового затвора 16.
Воздух из осадочной камеры вентилятором 19 подается вновь в канал 12 (цикл
220
Глава 6
замыкается). Зерно // выводится из воздушного сепаратора с помощью бункерно-
го устройства 9 с противоподсосным клапаном. Амплитуда вибролотка регули-
руется для соответствующей подачи потока зерна в канал. Скорость воздуха в
канале регулируется наклонной подвижной стенкой 23 и дроссельной заслонкой 20.
Для наблюдения процесса пневмосепарации имеются окна 21. Виброситовой се-
паратор ПАР выпускается трех типоразмеров производительностью от 10 до
15 т/ч на мельничной очистке и 40-60 т/ч - на элеваторной. Установленная мощ-
ность 2,75-4,55 кВт. Остальные параметры сепаратора примерно соответствуют
параметрам машин данного типа такой же производительности.
Рис. 6.8. Виброситовой сито-воздушный сепаратор ПАР:
а - общий вид: б — технологическая схема воздушного сепаратора; 1 — станина; 2 - приемно-
распределительное устройство; 3 - зажим; 4 - окно; 5 — гибкий рукав; б - приемный патру-
бок со стеклянной вставкой; 7 - мотор-вибратор; 8 - верхний люк; 9 - выпускное устройст-
во; 10 - вибролоток; 11 — приемный бункер; 12 — пневмосепарирующий канал; 13 - центро-
бежный вентилятор; 14 - осадочная камера; 15 - шнек отходов; 16 - выпускное устройство
легких примесей; 17 - маховички фиксаторов ситовых рамок; 18 - корпус воздушного сепара-
тора; 19 — электродвигатель привода вентилятора; 20 - регулятор воздушной заслонки;
21 - продольные окна канала; 22 - опора шнека отходов; 23 — регулятор подвижной стенки;
24 - окно; 25 - лоток вывода крупных примесей; 26 - опора вибролотка; 27 - виброопоры си-
тового корпуса; 28 - ситовой корпус; I - зерно на воздушный сепаратор; II - очищенное зер-
но; III - легкие примеси
6.4.	Сито-воздушные сепараторы с вращающимся
вертикальным ситовым цилиндром и осевыми
колебаниями
К этой группе машин относятся вибросепараторы типа БЦС с вертикально
расположенным вращающимся рабочим ситовым цилиндром. Одновременно с
вращением в процессе работы ему сообщаются осевые колебания относительно
вертикальной оси. При этом вращение цилиндра осуществляется с числом оборо-
тов 100-110 в мин, а осевые колебания - частотой 780 в мин и амплитудой 6 мм.
Сито-воздушные сепараторы
221
Эти сепараторы получили ограниченное распространение и не могут составить
серьезную конкуренцию ранее рассмотренным из-за сравнительно сложной конст-
рукции, невысокой надежности и, соответственно, трудоемким обслуживанием.
Сепараторы типа А1-БЦС выпускаются житомирским объединением «Вибро-
сепаратор» (Украина), пяти типоразмеров по производительности: А1-БЦСМ-100 -
для очистки зерна на элеваторах; Р8-УЦСМ-2 и Р8-УЦСМ-1 - для очистки семян
кукурузы, соответственно, производительностью 30 и 12 т/ч; Р8-БЦСМ-25 и
А1-БЦСМ-50-для очистки зерна, соответственно 25 и 50 т/ч.
Сепараторы аналогичны по конструкции и отличаются в основном компо-
новкой унифицированных воздушно-ситовых зерноочистительных блоков.
Сепаратор А1-БЦСМ-100 состоит из четырех унифицированных воздушно-
ситовых зерноочистительных блоков 1 (рис. 6.9), установленных на общей раме 3.
Зерноочистительные блоки попарно соединены в верхней части отстойниками 2,
а выходные лотки - сборниками фракций 6. Каждый зерноочистительный блок
имеет рычаг 5 для управления режимом пневматической очистки зерна и рычаг 4
для изменения величины загрузки блока.
Рис. 6.9. Сепаратор
А1-БЦСМ-100:
/ - зерноочистительный блок;
2 - отстойник; 3 - рама; 4 -
рычаг управления, клапаном
загрузки зерноочистительного
блока; 5 - рычаг управления
клапаном воздушного режима;
6 - сборники фракций; 7 - при-
емный патрубок
Сепараторы этого типа, по сравнению с ранее рассмотренными, отличаются
конструктивной сложностью и невысокой эксплуатационной надежностью, что
обусловлено их все меньшее распространение на зерноперерабатывающих пред-
приятиях. Устройства и технология их подробно изложены в литературе [18].
Поэтому приведем только их основные технические характеристики (табл. 6.3).
222
Глава 6
6.3. Технические характеристики виброцентробежных зерноочистительных
сепараторов
Показатели		Модели		
		Р8-БЦСМ-25	А1-БЦСМ-50	А1-БЦСМ-100
Производительность*, т/ч: предварительная очистка		25	50	100
окончательная очистка		12	24	-
Эффективность очистки зерна от отделимой сорной примеси, %: при предварительной очистке		50	50	60-80
при окончательной очистке		80	80	-
Число зерноочистительных блоков		1	2	4
Площадь ситовой поверхности в каждом блоке, м2		2,6	2,6	2,6
Частота вращения сит, об/мин		107	107	107
Частота колебания сит, колеб/мин		780	780	780
Амплитуда колебаний сит, мм		6	6	6
Мощность электродвигателя, кВт		3,0	4,5	9,0
Число электродвигателей, шт.		2	3	6
Расход воздуха при полном напоре 400 Па, м3/ч		4000	8000	10000
Габариты, мм: длина		2000 	1500 	3800		3500 	1500		3300
ширина				2400
высота			3800	3800
Масса, кг		1700	2500	5000
* При очистке пшеницы влажностью до 17%, объемной массе 760 кг/м3 и засоренностью отде-
лимыми примесями не более 5%.
ГЛАВА 7. Триеры
7.1.	Назначение, область применения и классификация
В технологическом процессе зерноперерабатывающих предприятий триеры при-
меняют для выделения примесей, отличающихся от зерен основной культуры
длиной. На мельницах и крупозаводах триеры применяются в подготовительных
отделениях, находят они применение и на комбикормовых предприятиях, напри-
мер, в линии шелушения овса и ячменя. Одной из основных машин являются
триеры и на семяобрабатывающих предприятиях, а также на заводах по калибро-
ванию семян кукурузы. Кроме того, триеры широко используют в качестве сепа-
рирующих машин для отделения шелушеных от нешелушеных зерен при выра-
ботке отдельных видов круп, в основном, овсяной крупы.
На рис. 7.1, а показаны вариационные зависимости размеров зерновок ко-
ротких примесей по длине. Как видно, эти зависимости для пшеницы и куколя
накладываются незначительно, т. е. возможно практически полное выделение
куколя как короткой фракции.
Рис. 7.1. Вариационные зависимости размеров зерновок и примесей по длине:
а - пшеницы и коротких примесей; 1 - куколь; 2 - вьюнок; 3 - битая пшеница; 4 - пшеница;
б - пшеницы и длинных примесей; 1 - пшеница; 2 - ячмень; 3 - овес; 4 - овсюг
Длина, мм
На рис. 7.1, б показаны практически аналогичные вариационные зависимо-
сти для пшеницы с длинными примесями. Они указывают на возможность выде-
ления пшеницы как короткой фракции, при этом пшеница может быть полностью
очищена от овсюга и в значительной мере - от ячменя и овса.
Триеры по конструктивному исполнению основных рабочих органов под-
разделяют на две группы: цилиндрические и дисковые. Наиболее широкое при-
менение на зерноперерабатывающих предприятиях получили дисковые триеры,
которые имеют большую производительность при меньших габаритах и отличают-
ся более высокой технологической эффективностью.
Принцип действия триеров показан на рис. 7.2.
Цилиндрический триер (рис. 7.2, а) состоит из стального цилиндра 1 со
штампованными ячеями 2 на внутренней поверхности и шнека 5, расположенно-
го в желобе 4. При вращении цилиндра в ячеи попадают короткие зерна II. Они
укладываются в ячеи глубже, чем длинные. Поэтому первые при вращении ци-
линдра выпадают позже, попадают в желоб и выводятся из машины шнеком.
224
Глава 7
1
' И
а	б
Рис. 7.2. Принципиальная схема работы триеров:
а - цилиндрического; 1 — рабочий цилиндр; 2 - ячейки; 3 - верхняя грань желоба; 4 - шнековый
желоб; 5 - шнек для транспортирования короткой фракции; б - дискового; 6 - лоток для выво-
да длинной фракции; 7 -ячейки; 8 - рабочий диск; I - длинная фракция; 11 - короткая фракция
Длинные зерна I, скользя по внутренней поверхности цилиндра, перемещают-
ся в продольном направлении под давлением зерна, поступающего в машину,
или составляющей силы тяжести в наклонном цилиндре. Степень разделения
зерновой смеси на фракции по длине зависит от уровня, на котором установлена
верхняя грань 3 желоба.
В дисковом триере (рис. 7.2, б) ячеи выполнены на поверхности чугунных
дисков. При вращении дисков в ячеи попадают короткие зерна II, которые затем
выпадают в лоток 2 и выводятся из машины.
Длинная фракция спицами дисков, лопатки которых образуют винтовую ли-
нию, перемещается вдоль дискового ротора к выпускному патрубку. Классифи-
кация триеров приведена на схеме. Следует отметить, что триеры являются од-
ной из наиболее консервативных машин, принципиальная конструкция которых
не меняется уже в течение многих десятилетий. Попытка интенсифицировать
процесс, например, в цилиндрическом триере, путем наложения колебаний на
поле сепарации или введения дополнительных механизмов, не дали положитель-
ных результатов, зато существенно усложнили конструкции. Поэтому большин-
ство современных конструкций отечественных и зарубежных фирм базируются
на классической схеме цилиндрического триера с центральным шнеком для уда-
ления коротких фракций и небольшим наклоном рабочего цилиндра.
Родоначальником дисковых триеров являлась американская фирма «Картер»,
которая выпускает их по классической схеме с одноточечным питанием. Отечест-
венные исследования позволили интенсифицировать режим работы дисковых
триеров используя для загрузки сразу несколько приемно-рабочих дисков, причем
при отборе коротких примесей применяли многоточечное питание (триеры
А9-УТ2К-6), а при отборе длинных - шнековое (триеры А9-УТ20-6).
Это позволило реализовать так называемый высоконагрузочный режим. Не-
большое количество дисковых триеров выпускается во Франции, остальные ев-
ропейские фирмы ориентируются на цилиндрические триеры.
Триеры
225
Цилиндрические триеры в зависимости от величины окружной скорости
разделяют на тихоходные (v = 0,3-0,5 м/с) и быстроходные (v = 1,2-1,5 м/с). Ти-
хоходные триеры выпускают с наружным сетчатым цилиндром и без него. Пер-
вые применяют для очистки зерна от коротких и длинных примесей и его сорти-
рования по толщине, вторые - главным образом для контроля отходов. Быстро-
ходные 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 ворошительным механизмом.
Дисковые триеры выпускают однороторными. Для сокращения занимаемой
производственной площади их комбинируют в двух- и четырехроторные агрега-
ты, включающие триеры для отбора длинных и коротких примесей. Дисковые
триеры для выделения коротких примесей снабжают контрольными дисками.
Триеры, отделяющие от зерновой смеси короткие примеси (куколь, гречиш-
ку, битое зерно), обычно называют куколеотборочными, а выделяющие длинные
примеси (овсюг, овес) - овсюгоотборочными машинами.
Отличительная особенность процесса сепарирования в триерах - его высо-
кая эффективность и сравнительно небольшая удельная производительность, На-
пример, в дисковых триерах устойчивая эффективность выделения коротких
фракций достигает 95%, а в цилиндрических - 85-90%.
Цилиндрические триеры, простые по конструкции и надежные в эксплуата-
ции, применяют на зерноперерабатывающих предприятиях, особенно в сельско-
хозяйственном производстве. Дисковые триеры используют на мукомольных
предприятиях как технологически наиболее эффективные.
226
Глава 7
7.2.	Рабочие поверхности триеров
В современной практике очистки зерна используют два вида рабочих поверхно-
стей: цилиндрические с внутренней ячеистой поверхностью и плоские диски с
ячеистой поверхностью на обеих сторонах. Поверхности цилиндрических трие-
ров выполняют стальными штампованными с последующей вальцовкой и свари-
ванием в цилиндр, дисковых - литыми из серого чугуна СЧ 15-32 с присадками
для повышения износостойкости. Форма и размеры штампованных ячеек, их
расположение и толщина листов регламентируются стандартом.
На рис. 7.3, а показана триерная поверхность с ячейками определенной
формы и размеров, отбирающими куколь и битые зерна из зерновых смесей пше-
ницы или ржи. Семена куколя и битые зерна короче зерновой пшеницы и ржи и
укладываются в ячейки. На рис. 7.3, б - для отбора длинных примесей (овсюго-
вых), которые удаляются сходом с триерного полотна (не попадая в ячейки).
Рабочим размером ячейки (рис. 7.4) служит диаметр d, подбираемый в зависи-
мости от компонентов сепарируемой смеси зерна (стандарт предусматривает ячей-
ки диаметром от 1,6 до 12,5 мм). Остальные размеры ячейки, определяющие ее
форму (диаметр дна d{ глубина h и h0 радиусы R и г), зависят от номинального диа-
метра d. Существенное значение в рабочем процессе цилиндрического триера имеет
положение стенки ячейки ДД1, с которой частица выпадает в приемный желоб. Ее
положение определяется углом 5, в современных ячеистых поверхностях этот угол
приближается к нулю с целью упрощения технологии изготовления цилиндра.
б
а
Рис. 7.3. Триерная поверхность для отбора коротких (а)
и длинных (б) примесей
Эффективность работы ячеистых поверхностей зависит от частоты ячеек на
единице площади и порядка их расположения. Наиболее рациональное располо-
жение - шахматное, когда каждая ячейка размещена в центре правильного шес-
тиугольника, а в вершинах находятся центры смежных ячеек. В этом случае чис-
ло ячеек на 1 м поверхности определяют по следующей зависимости
2-Ю3
z - .— ,
где t - шаг расположения ячеек, определяемый как t = (0,6-1,2)d.
Триеры
227
Рис. 7.4. Форма и расположение ячеек на поверхности цилиндрического триера
Направление вращения
Штампованные стальные листы для триеров вальцуют на специальных при-
способлениях (позволяющих сохранить правильную геометрию), затем сваривают
в цилиндр. Стандарт предусматривает четыре типоразмера цилиндров по диаметру
и четыре по длине (табл. 7.1). Наиболее часто применяют цилиндры с D = 600 мм и
L = 2250 мм и 3000 мм.
7.1. Сочетание диаметра и длины триерных цилиндров
Диаметр цилиндра D, мм	Длина цилиндра L, мм			
	750	1500	2250	3000
400	X	X	—	—
500	X	X	X	-
600	-	X	X	X
800	-	-	X	X
Основные параметры цилиндрической поверхности с ячейками, определяю-
щими ее производительность и эффективность, - это диаметр цилиндра, его дли-
на, размеры и форма ячеек (табл. 7.2).
7.2. Размеры ячеек цилиндрических триеров
Культура	Диаметр ячеек (мм) для выделения примесей	
	коротких	ДЛИННЫХ
Пшеница	4,5; 5,0	8,0; 8,5; 9,0
Рожь	5,0; 5,6; 6,3	8,5; 9,0; 9,5
Ячмень	5,6; 6,3; 7,1	11,2; 11,8; 12,5
Овес	8.5; 9,0: 9,5; 10.5	-
Гречиха	5,0	8,5
Просо	2,2; 2,5	3,15; 3,5
Рис	4,5; 5,0	7,1
Кукуруза	8,5; 9,0	-
228
Глава 7
В дисковом триере ячейки расположены на литых чугунных дисках. Работы
по изысканию других материалов в качестве ячеистых поверхностей дисков (по-
лимерные вкладыши, элементы из ударопрочного стекла и др.) не дали положи-
тельных результатов, вследствие чего сохранилась производство дисков из чугу-
на (СЧ-15-32) методом литья по алюминиевым моделям. Наиболее распростра-
нены две формы ячеек (рис. 7.5): с плоским дном - формы III для овальных зерен
и полукруглым дном - формы I, //для шаровидных зерен. Рабочий размер ячейки -
длина I. Предусмотрено три типоразмера дисков по диаметру: 380; 460 и 630 мм.
Наиболее часто применяют диски с диаметром 630 мм. Наружный диаметр дис-
ков триеров - 630 мм, внутренний - 380 мм, шаг дисков на валу - 64,5 мм.
Рис. 7.5. Ячейки дискового триера:
а - форма I; б - форма II; в - форма III
Число дисков определяет производительность триера. Ячейки на дисках
располагают по концентрическим окружностям. Расположение ячеек разной
формы и их размеры приведены в таблице 7.3, а характеристика дисков как уни-
фицированных элементов - в таблице 7.4.
Размеры ячеек на триерной поверхности определяют технологическое на-
значение машины: триеры-куколеотборники - выделение из пшеницы и ржи ку-
коля и битых зерен, триеры-овсюгоотборники в качестве короткой фракции вы-
бирают зерна пшеницы и ржи, т. е. практически более 90% исходного количества
смеси. В триерах-куколеотборниках рекомендуют устанавливать диски с ячейка-
ми 4,5-5,0 мм в основных и 4,0 мм в контрольных, в триерах-овсюгоотборниках -
7-9 мм в основных и 9 мм и более в контрольных. Эффективность триерной очи-
стки стандарт регламентирует так:
-	при однократном пропуске пшеницы - выделение не менее 75% содержа-
щихся в зерне примесей, отличающихся длиной (куколь, овсюг, овес и т. д.);
-	при однократном пропуске продуктов шелушения овса - выделение не
менее 85% шелушеных зерен.
Триеры
229
7.3. Размеры ячеек на дисках
Параметры (рис. 7.5)	Обозначение ячеек, мм								
	1-4	1-4,5	1-5	П-4,5	П-5	Ш-6	Ш-7	Ш-8	Ш-9
Размеры ячеек, мм									
l.b	4,0	4,5	5,0	4,5	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0
h	2,0	2.25	2.5	2,25	2,5	3.0	3,5	4.0	4,5
t	5,5	6,0	6,5	6,5	6,5	7,5	8,5	9,5	10,5
7.4. Характеристика дисков
Показатели	Профиль ячеек					
	1-4	1-5	П-4,5	П-5	Ш-8	Ш-9
Размеры ячеек, /, Ь, мм	4	5	4,5	5	8	9
Толщина диска, мм Число ячеек на одной стороне диска	8	 5444		 8 4103	9	9,5	11 1820	12,5 1641
			4176	4064		
Масса диска, кг	16,1	14,3	16,1	14,7	15,4	16,7
При этом количество полноценных зерен в отходах триеров-куколеотбор-
ников не должно быть больше 2%, а в отходах триеров-овсюгоотборников - 5%
от массы отходов.
7.3.	Основы теории процесса сепарирования
в цилиндрических и дисковых триерах
Цилиндрические триеры
Зерновая смесь, непрерывно поступающая во вращающийся цилиндр триера, об-
разует в нижней его части слой зерновок, из которого ячейки постоянно выносят
короткие фракции. Длинные фракции перемещаются в осевом направлении. Ко-
роткие фракции, выбранные из слоя, выпадают из ячеек в шнековый желоб.
Длинные фракции непрерывно движутся вокруг ядра слоя.
Часть их силой трения увлекается на достаточно большую высоту, и они
выпадают на слой зерен, в результате чего зерно перемешивается. Иногда длин-
ные зерна заносятся настолько высоко, что попадают в зону выпадения коротких
фракций, ухудшая качество сепарации.
Точное математическое описание процесса триерования с учетом разнообра-
зия форм и размеров зерновок, ориентацией их в ячейках при выносе коротких
фракций, отрыве от несущей ячеистой поверхности под действием сил инерции,
трения, тяжести в зависимости от кинематического режима триера и физико-
механических свойств смеси выполнить очень сложно. Поэтому рассмотрены
теоретические предпосылки с рядом допущений, позволяющих, однако, доста-
точно точно характеризовать действительный процесс и получить необходимые
данные для расчета и конструирования триеров [14, 36, 37].
Движение зерновой смеси внутри вращающегося цилиндра можно подраз-
делить на следующие стадии:
-	относительный покой зерновой смеси (движение зерна вместе с цилиндром);
-	относительное движение зерна;
-	свободное движение зерна после отрыва от несущей поверхности.
230
Глава 7
При этом следует учитывать, что условия движения зерновок в ячейках и
зерновок, не попавших в ячейки, различны.
Движение зерна, не попавшего в ячейку, по несущей триерной поверх-
ности. В цилиндре триера (рис. 7.6, а), вращающемся с постоянной угловой ско-
ростью, изолированная зерновка находится под действием силы тяжести G = mg,
силы инерции Д = тсо2/?, нормальной реакции N и силы трения F = JN. Состоя-
ние относительного покоя зерновки можно описать уравнениями
N = m<£>2R + mgcosa;	(7.1)
со2/?
F =fm(ofR + gcosa) =fing(-------h cosa).	(7.2)
g
Момент начала относительного движения зерна вниз по вращающемуся ци-
линдру зависит от некоторого угла аь определяемого из условия равенства силы
трения, составляющей силы тяжести (F = G sina) действующей в противополож-
ном направлении
/(со2/? + gcosaj) = gsina!.
...	у.	sin ср	_	„
После подстановки/= tgcp -------- и преобразовании получим
cos ср
. .	.	со2/? .
sin(a! - ср) =---sincp
g
Рис. 7.6. Схема сил, действующих на зерновку, к определению условий:
ее относительного покоя, скольжения и отрыва от несущей
поверхности (а) движения при попадании в ячейку (5):
1 - отрыв частицы; 2 - максимальный угол подъема при скольжении частицы; 3 - начало
скольжения зерновок; А - наивысшее положение зерновки
Таким образом все частицы, не попавшие в ячейки и располагающиеся на цилин-
дрической поверхности относительно тонким слоем, будут подниматься на угол ар
Триеры
231
Частоту вращения триерного цилиндра, соответствующую началу скольже-
ния зерновок, можно получить из выражения
со2/? _ sintoq - ср) 2_g sin(a1 -ср) _ l^(sin(a1 - ср)) _
g sincp ’ R sirup	\ /?sincp
n^30 /g(sin(cc^j)~	(7 4)
тс \ 7?sin<p
Очевидно, что максимальное значение со будет при sin (оц - ср) = 1, то есть
тс	тс
Ц| - ср = — и щ = ср + — - наибольшее значение угла подъема при скольжении
зерновки по поверхности цилиндра.
Значения углов трения отдельных зерновых культур о триерную поверх-
ность приведены в табл. 7.5.
7.5. Углы трения зерновок (град) о триерную поверхность
Положение зерновки	Пшеница (ячейка 8,5)				Овес (ячейка 8,5)				Куколь (ячейка 4,25)			
	Ф min		Ф max		Ф min		Ф max		Ф min		Ф max	
	I	II	I	II	I	II	I	II	I	II	I	II
На поверхности цилиндра, между ячейками	37	37	50	39	44	32	65	34	-	23	-	45
Примечание. I — положение зерновки перпендикулярно оси цилиндра; II - положение зерновки
параллельно оси цилиндра.
Методика определения угла трения в цилиндре триера отличается трудоем-
костью и не дает точных результатов. Смесь зерна и примесей в цилиндре много-
слойна, большое значение имеет межзерновое трение, поэтому данные таблицы
можно использовать только для ориентировочных расчетов.
Относительное движение зерновок по цилиндру начинается всегда раньше,
чем они смогут оторваться от поверхности триера. Действительно, момент отры-
ва покоящейся зерновки, определяемый углом а2, возможен при условии
N = mco2/? + mgcosa = О,
откуда
со2/? тс . , со2/? ч
cosa2 =-------------------------, а а2 - —h arcsin(---).	(7.5)
g 2	g
При сравнении формул (7.3) и (7.5) видно, что ai может быть равен а2 толь-
ТС	_
ко в случае, если ср = —, что практически невозможно. В действительности вее-
те
гда ср < — и ОС] < а2.
В неподвижном цилиндре (со = 0) а < ц>, что характеризует возможное поло-
жение уровня зерна в покоящемся цилиндре; естественно, что для сохранения
состояния относительного покоя зерна на большем угле поворота выражение
со2/?	_
---- должно быть большим. Это выражение часто называют показателем кине-
g
232
Глава 7
матического режима и обозначают К. По-видимому, есть такое значение угловой
скорости (опмх, при котором зерновка будет постоянно двигаться с поверхностью
цилиндра без скольжения. Определим это значение дифференцированием функ-
со2/? sin(a-<p)
ции-------- -------- по а и приравниванием производной нулю
g sincp
,, со2/?.
а(-----)
g cos(a - (Р Q
da sincp
Отсюда a = ср + — подставим в значение функции и получим
СОтах =	--- •	(7-6)
у R sin ср
При одинаковых конструктивных размерах рабочего цилиндра триера com;iX
зависит только от угла трения зерновок.
Для определения момента отрыва зерновки от несущей триерной поверхно-
сти пользуются уравнением (7.5). Однако, как было показано ранее, отрыв зер-
новки происходит уже после скольжения зерна по триерной поверхности. В связи
с этим схема сил, действующих на зерновку в момент отрыва, изменится, в пер-
вую очередь, из-за относительного ускорения и ускорения Кориолиса [14]. Тогда
к ранее рассмотренной схеме сил, действующих на зерновку, следует добавить
силы инерции, возникающие при относительном движении зерновки (скольже-
ние по триерной поверхности)
Рп - mco2/?; Р = maT = mR^1-
dt
и силу инерции от ускорения Кориолиса Рк = 2mvrco = 2т/?тго>. Тогда условие
равновесия зерновки можно записать в виде
N = ma>2R + mo\R + mg cos(cor - у) - 2m/?corco ;
T = F + Рт = _/m|^(o2/? + co2/? + gcos(cor -y) - 2/?corcoJ + mr-—- >
где cor - относительная угловая скорость зерновки; у - угол, соответствующий перемещению
зерновки в относительном движении.
Как уже было сказано, момент отрыва зерновки от несущей поверхности оп-
ределяется условием N = 0, т. е.
(£>2R + a>2R + gcos(cor-y)-2/?corco = 0.
Решая это уравнение относительно сог, получим
cor = со ± cos(cor-y) .	(7.7)
V R
Учитывая противоположные направления переносной со от относительной сог
угловых скоростей, запишем значение абсолютной угловой скорости зерновки
I g
соа = со - сог = ±J-cos(cor - у) .	(7.8)
В формулах (7.7) и (7.8) верхние знаки будут соответствовать спуску зерновки,
нижние - подъему. Очевидно, что отрыв зерновки может быть только при ее подъе-
ме. Положение зерновки для некоторого момента времени определяется углом
аот = a>t - v,
где у = f(t) определяет угол относительного перемещения зерновки по несущей триерной по-
верхности.
Учитывая, что аналитическое решение для определения угла у хотя и воз-
можно, но представляет известную трудность, удобнее воспользоваться опытны-
ми данными определения относительной скорости зерновки. Зная величину сог,
легко определить значение угла.
В практике конструирования для расчетов первого приближения все же поль-
зуются при определении угла отрыва формулой (7.5), без учета сог.
В качестве примера определим углы скольжения (at min, at max) и угол отрыва a2 для
реальных условий сепарирования пшеницы при очистке от коротких примесей в триерном
быстроходном цилиндре диаметром 600 мм и окружной скоростью v = 1,4 м/с (п = 45 об/мин).
Минимальный 37° и максимальный 50° угол трения q> для пшеницы определяем из
табл. 7.5.
v 1,4
Тогда по формуле (7.3), учитывая что СО = — =	= с >
4,72 -0,3
ajmin = 37 + arcsin(------0,60) = 61°;
9,81
4,7 2 -0,3
ajinax = 50 + arcsin(-----0,77 ) = 81°;
9,81
а по формуле (7.5) угол отрыва
4,72 -0,3
a2 = 90 + arcsm(------) = 133°,
9,81
что подтверждает ранее сказанное об углах скольжения и отрыва.
Движение зерна, попавшего в ячейку, по несущей триерной поверхно-
сти. Определим положение несущей стенки ячейки углом 5 между несущей стен-
кой и радиусом цилиндра (рис. 7.6, б). Этот угол по абсолютной величине не из-
меняется во времени, а зависит от формы и ориентации штампованных ячеек на
триерной поверхности. Небольшие линейные размеры зерновок в сопоставлении
с размерами рабочего триерного цилиндра позволяют пренебречь ими при даль-
нейших аналитических расчетах.
При неподвижном цилиндре движение частицы из ячейки может начаться, ко-
гда угол наклона стенки ячейки к горизонтали будет больше угла трения ([3 > фо),
где фо - угол трения частицы находящейся в состоянии покоя. При вращении ци-
линдра на зерновку действуют силы инерции переносного движения, поэтому при
прочих равных условиях они будут выпадать из ячеек, занимающих более высокое
положение.
Рассмотрим условие равновесия зерновки в ячейке. За подвижную систему
координат примем X\O}Y\ и запишем уравнения суммы сил в проекциях на оси
координат, приравняв их к нулю,
234
Глава 7
-m(o2T?cos§ -JNi + mgcos[180° - (a - 8)] = 0;
zn(o2T?sin§ -	+ mgsin[180° - (a - 8)] = 0.
Коэффициент трения f, как и угол <р, здесь рассматривается применительно к
трению о поверхность ячейки, в отличие от/и ф при рассмотрении скольжения
зерновок по поверхности цилиндра, где эти параметры относятся к межячеистой
поверхности цилиндра (табл. 7.5).
Определим нормальную реакцию Nx из второго уравнения и подставим ее
значение в первое и, используя формулы приведения, запишем
Nt = mgsin (а - 8) - m(o27?sin8;
m®2/?cos3 + yw?[gsin (a - 8) - co2/?sinS] + mgcos(a - 8) =0.
После несложных преобразований и подстановки f= tg <р
----(costp cosS - sincp sinS) = - [sin<p sin(a - 8) + costp cos(a - 8)];
g
z о s
cos(<p + 8 - a) =----------------cos(<p + 6).
g
И окончательно
2p
a = — + (p + 8 + arcsin[——cos(<p + 8)].	(7.9)
2	g
В современных цилиндрических триерах со штампованными ячейками угол
8 близок нулю, в связи с чем выражение (7.9) принимает более простой вид
Я	•	z“2/?	Ч	z-7 Ж.
a = — + ф + arcsin (--costp).	(7.10)
2	g
Этими выражениями можно воспользоваться для определения угла выпаде-
ния зерновки из ячейки, рассчитывая положение желоба для вывода отсепариро-
ванных мелких фракций.
Если рассмотреть возможность выпадения частиц из ячеек при неподвиж-
ном цилиндре, то можно легко установить (см. рис. 7.6, б), что необходимым ус-
ловием будет ср > р, где <р0 - угол трения зерновки в состоянии покоя.
В свою очередь угол р зависит от ориентации несущей кромки и ее положе-
ния, определяемого углом а. Во вращающемся цилиндре, благодаря действию на
частицы центробежных сил инерции переносного движения и сил трения, выпа-
дение частиц при прочих равных условиях всегда будет определяться большим
углом а, что и следует из выражения (7.10).
Предельная частота вращения цилиндра триера определяется из условий
равенства нулю силы, прижимающей зерновку к поверхности вращающегося ци-
линдра - рис. 7.6, б, то есть mg - ma>"R = 0.
[7	30
Отсюда со =. — ипПред = -;=.
VR	JR
В тихоходных цилиндрических триерах мт = (0,2 - 0,3)ипред, в быстроходных -
иб = (0,7 - 0,9)мпред.
При проектировании цилиндрических триеров необходимо установить зоны
скольжения длинных зерен по гладкой поверхности и зоны выпадения коротких
Триеры
235
зерновок из ячеек. Для этого рассчитывают углы скольжения зерновок (мини-
мальный щ min и di max) и определяют зону скольжения.
В предыдущем примере определены эти углы для случая очистки пшеницы от ко-
ротких примесей в триере диаметром 600 мм и п = 45 об/мин. Следует отметить, что зер-
новая масса в цилиндре триера в процессе работы располагается достаточно толстым слоем,
где наряду с трением о стальную поверх'ность имеет место межзерновое трение, что спо-
собствует более высокому заносу частиц. Таким образом, поправки угла скольжения с
учетом реального процесса могут быть только в сторону увеличения. Расчетные значения
ctj min = 61° и о.) max = 81°.
С учетом поправок эти углы могут составить щ min = 65-70° и щ max = 85-90°, что оп-
ределяет зону скольжения с достаточной для инженерных расчетов точностью ас = 65-90°
(рис. 7.7, а).
Углы выпадения частиц короткой фракции определены по формуле (7.10) с учетом
данных табл. 7.5 (ф min = 23° и ф max = 45°):
4,7 2 - 0 3
ав min = 90 + 23 + arcsin(---—  0,92) = 151°;
9,81
4,7 2-0,3
ав max = 90 + 45 + arcsin(-------0,71) = 163°.
9,81
Результаты расчета, приведенные на рис. 7.7, а показывают, что при очистке зерна
пшеницы от куколя между зонами скольжения зерновок пшеницы и выпадения семян
куколя существует достаточно большой разрыв (151°-90° = 61°), что обуславливает эф-
фективное ведение технологического процесса с высокой четкостью сепарирования.
В качестве второго примера рассмотрим вариант очистки зерна пшеницы от овса.
Здесь в качестве короткой фракции, выбираемой в желоб, оказываются зерновки пшеницы,
а в зоне скольжения располагаются семена овса, удаленные сходом с ячеистого цилиндра.
Угол скольжения (щ min, щ max) овса при ранее установленных параметрах опреде-
ляем по формуле (7.3) с учетом данных табл 7.5 (ф min = 23° и ф max = 65°).
4,7 2 -0,3
щ min = 32 + arcsin(---------0,52 ) = 57°;
9,81
4,7 2-0,3
at max = 65 + arcsin(-------0,90) = 102°.
9,81
С учетом поправок на слой с межзерновым трением можно принять at min = 55-60°
и a, max = 105-110°.
Углы выпадения частиц короткой фракции (в данном случае - зерновок пшеницы)
определим по формуле (7.10) с учетом данных табл. 7.5 (ф min = 37° и ф max = 50°).
ав min = 90 + 37 + arcsin( —----- 0,80) = 160°;
9,81
ав max = 90 + 50 + arcsin( —:-—  0,64) = 166°.
9,81
Из рис. 7.7 видно, что при очистке пшеницы от овса между зонами скольже-
ния овса и выпадения пшеницы также имеется достаточный разрыв, хотя и не-
сколько меньший (160°- 110° = 50°), чем при очистке от куколя (на 11°). При очи-
стке пшеницы от овсюга этот разрыв еще сократится, так как углы трения овсюга
имеют большее значение, чем овса, и верхний предел зоны скольжения несколь-
ко повысится.
236
Глава 7
пшеницы
Рис. 7.7. Расчетные значения зон скольжения и выпадения длинных
и коротких фракций при очистке зерна пшеницы:
а - от куколя; б - от овсюга
Таким образом, четкость сепарирования при очистке пшеницы от овсюга
объективно снижается, чем и объясняется увеличенный норматив содержания годно-
го зерна в отходах при очистке от овсюга (до 5%) против 2% при очистке от куколя.
В последнее время среди разнообразных конструкций цилиндрических триер-
ных устройств некоторые зарубежные фирмы стали выпускать триеры с прямо-
линейными качаниями цилиндра вдоль его оси.
Дополнительные колебания цилиндра оказывают следующие влияния на
процесс сепарации в триере:
•	угол подъема зернового слоя уменьшается в результате интенсификации
движения зерновой смеси и уменьшения коэффициентов динамического
трения. Слой зерна в цилиндре располагается ниже, что создает лучшие ус-
ловия заполнения ячеек и повышает эффективность разделения;
•	повышается вероятность попадания зерновок в ячейки благодаря лучшему
перемешиванию сепарируемой смеси и перераспределению нагрузки по
длине цилиндра;
•	угол выпадения зерновок из ячеек уменьшается, что обеспечивает возмож-
ность более полного улавливания короткой фракции. Положение желоба для
отсепарированных мелких фракций можно устанавливать по наименьшему
углу выпадения коротких фракций.
Если величина силы инерции переменного колебательного движения цилин-
дра будет достаточно большой, то вероятность попадания и устойчивого равно-
весия длинных зерновок в ячейках почти полностью исключается. Для сдвига
зерновки необходимо, чтобы
ОТСОкА -Ж
где сок - угловая частота колебательного движения, с!; Ак — амплитуда колебаний, м.
Опытным путем было установлено, что ни частота, ни амплитуда колебаний
в отдельности на процесс разделения существенно не влияют, все зависит от аб-
солютной величины осевой силы инерции. Колебательное движение увеличивает
коэффициент использования триерной поверхности, а следовательно, и произво-
дительность. Триеры такого типа применяют большей частью там, где требуется
высокое качество сепарирования, например при обработке семенного материала.
Триеры
237
Дисковые триеры
Процесс сепарирования зерновой смеси в дисковом триере, где короткие фракции
выбирают при помощи дисков с ячейками, расположенными концентрическими
кругами, отличен от процесса в цилиндрическом триере. Рабочий орган дискового
триера - блок дисков, смонтированных на горизонтальном валу, заключен в метал-
лический корпус. Заполнение ячеек зернами (рис. 7.8) происходит в основном в
квадранте I и частично в квадранте IV. Часть длинных зерен также попадает в
ячейки, однако в силу неустойчивого равновесия они выпадают в квадранте II. Ко-
роткие фракции в ячейках перемещаются до квадранта III, где меняется ориента-
ция ячейки. При повороте диска на некоторый угол а равновесие сил, действую-
щих на зерновку, нарушается, и она выпадает из ячейки на приемный лоток для
коротких фракций. Так как ячейки расположены на концентрических окружностях,
то углы выпадения зерновок различны для каждой окружности.
Рис. 7.8. Схема сил, действующих на зерновку, к определению условий
выпадения ее из ячейки дискового триера (а) и границы зон
выпадения (б):
1 - приемный лоток для коротких фракций; 2 - уровень зерновой смеси; 3 - п = 60 об/мин;
4 — п = 52 об/мин; 5 — п = 70 об/мин; 6 - п = 80 об/мин
На рисунке 7.8, б в качестве примера приведены зоны выпадения зерновок
ржи на стандартных дисках с ячейками размером 8,75 мм в зависимости от кине-
матического режима работы триера, определенные экспериментальным путем.
Как видно из рисунка, с увеличением скорости вращения дисков пограничные
кривые смещаются книзу, уменьшая зону выпадения.
Рассмотрим некоторые теоретические предпосылки к определению углов
выпадения коротких фракций. Зерновка, попавшая в ячейку (рис. 7.8, а), положе-
ние которой определено радиусом-вектором R, находится под действием сле-
дующих сил, условно приложенных к центру тяжести зерновки: силы инерции
переносного движения Ри = maVR, силы тяжести G = mg и сил трения Fi и Г2- Си-
лу тяжести в плоскости диска разложим на нормальную и касательную состав-
ляющие - Gn и Gx. В зависимости от соотношения сил Р„ и Gn зерновка будет
238
Глава 7
прижиматься к внутренней Р„ < Gr или наружной Р„ > Gn боковой грани ячейки.
Выпадение зерновки происходит в плоскости А-А, перпендикулярной к плоско-
сти диска. Здесь на зерновку действуют такие силы:
Т - GT cos[3 = G sina cos[3 - составляющая силы тяжести, выталкивающая
зерновку из ячейки;
F2 = Tw^sina sin[3 - сила трения о направляющую поверхность ячейки;
F[ = fmissPR - gcosa) - сила трения о наружную боковую поверхность ячей-
ки, когда со2/? > gcosa;
F" = fin(gcosa - (о"7?) - сила трения о внутреннюю боковую поверхность
ячейки, когда со2/? < gcosa;
Равновесие зерновки в ячейке сохраняется до момента, когда Fi + F2 = Т, и
зависит от расположения ячеек, определяемого радиусом, и кинематического
г	„ со2/? „	_
режима работы триера К =-----. Следует помнить о том, что режим работы со-
g
временных дисковых триеров охватывает оба случая: К > cosa и К < cosa. Дейст-
вительно, в триерах типа УТ2К, УТ20, ЗТО-М R„ai = 315 мм и 7?min = 190 мм, уг-
ловая частота со = 5,45 с-1, соответственно Ктм = 0,97 и /fmin = 0,57. Угол выпаде-
ния коротких фракций для триеров этого типа находится в пределах <хв = 35-50°,
что соответствует значению cosaB = 0,82-0,64, то есть ряды ячеек, расположен-
ных ближе к оси вращения, подчиняются условию К < cosa, а ячейки, удаленные
к периферии, - условию К > cosa.
Запишем условия равновесия частицы в общем случае с учетом
Fi + F2 = Т.
G/sina sin[3 ±f(P» - Gcosa) = G/sina cos[3.	(7.11)
После подстановки значения сил и преобразований получим
f[g sina sin[3 ±/'(<j)2/? - gcosa)] = gsina cos[3.	(7.12)
После подстановки j = tgcp, К =- и преобразовании запишем
g
+(К -cosa) = sin a cos.	(7.13)
Из этого выражения можно определить как углы выпадения зерновок ав, так
и угловую скорость триерного диска с учетом заданных или выбранных из кон-
структивных соображений углов выпадения. Для определения углов ав преобра-
зуем выражение (7.13), введя обозначения
tgp = C0S«P + P\
sin ф
cosacosp±sinasinp
К —------------------
cosp
или
Fcosp = cos (a ± p).
Отсюда окончательно
((n2R
p+arccos -----cosp
I S
(7-14)
Триеры
239
При К > cosa в формуле следует брать знак «плюс» и, соответственно, при
К < cosa - «минус». При К = 1 и, следовательно, К > cosa формула (7.14) приоб-
ретает вид ав = р ± р, то есть ав равно либо нулю, либо 2р.
Определим для примера приближенное значение р = const для угла трения зерновки
в ячейке ф — 30° и угла р = 45°:
tgP =
cos(30° + 45")
sin 30‘
= 0,52 или р = 27°.
Угол выпадения а„ = 0 при сравнительно высоких скоростях (К = 1) маловероятен,
поэтому реальным будет второе значение ав = 2р = 54°. Большой угол выпадения зерно-
вок свидетельствует о высоком кинематическом режиме. Высокая угловая скорость за-
держивает выпадение зерновок из ячеек. Значение ее может быть таким, что зерновки
совсем не будут выпадать из ячеек.
Предельную частоту вращения диска определяют из выражения (7.12)
,30 g sina , „ч
п <— —— ---------cos(<p + p) + cosa .
71 VmwLsinq)
Определим значение ппр при ранее принятых условиях: <р = 30°, а = 45° допустимый
угол выпадения зерновки примем ав = 45°. Тогда
и <9,55
р 90,315
--------cos75" + cos45
sin 30”
= 55,5 об/мин.
Частота вращения дисков в серийно выпускаемых триерах составляет
50-55 об/мин. Зерновка, выпав из ячейки, совершает свободное падение в плоско-
сти, расположенной под некоторым углом к плоскости диска. Положение плоско-
сти определяется углом выпадения зерновки ав, начальной скоростью зерновки в
момент отрыва v0, углом [3 и радиусом-вектором R. Начальная скорость зерновки
vo = соТ? + vr,
где vr - относительная скорость зерновки в ячейке, составляющая, по данным исследования
0,1-0,2 м/с [371.
Зерновки, выпадающие из ячеек, попадают в приемный лоток для коротких
фракций, угол установки у которого должен обеспечить надежное их транспор-
тирование и вывод в сборный конус. Это условие выполняется при у > ср, где
Ф - угол трения зерновки о приемный лоток.
С увеличением угловой скорости дисков возрастает производительность,
однако, как ранее было отмечено, ухудшаются условия выпадения коротких
фракций. Обстоятельство, улучшающее условия выпадения частиц при более
высокой угловой скорости - это уменьшение коэффициента трения зерновки в
ячейке, достигаемое высоким качеством обработки ее внутренней поверхности.
7.4.	Основные параметры триеров
Цилиндрический триер. К его основным расчетным параметрам относят произ-
водительность, показатель кинематического режима, рабочие размеры цилиндра,
его транспортирующую способность, определяемую скоростью осевого переме-
щения зерна, форму приемного желоба и геометрию его установки, потребляе-
мую мощность.
Производительность триера Q (кг/ч) определяют по формуле
240
Глава 7
Q = qF,
где q - удельная нагрузка на триерную поверхность, кг/(ч-м2); F - площадь ячеистой поверхно-
сти, м.
Значения удельной нагрузки q [кг/(ч-м2)] для разных культур:
Операция	q, кг/(ч-м2)
Очистка пшеницы от примесей: коротких (куколя и др.) длинных (овсюга и др.)	750-850 550-650
Очистка овса от коротких примесей	650-700
Очистка гречихи от коротких и длинных примесей	650-750
Разделение продуктов шелушения овса	500-600
Отбор ломаных зерен из обработанного риса	700-750
Контроль отходов машин: куколеотборочных овсюгоотборочных		300 200
При заданных значениях Q и известных q площадь ячеистой поверхности
определяют как
F=Q/q.
Для проверочных расчетов производительность цилиндрического триера
можно определить, используя формулу
_ etiPhzAL
60а
где е - коэффициент использования ячеистой поверхности; D - диаметр цилиндра, м; п -
частота вращения цилиндра, об/мин; z - число ячеек на I м2 ячеистой поверхности; Л - сред-
няя масса зерна, выбираемого одной ячейкой, кг; L - длина цилиндра, м; а - подача мелкой
фракции, кг/ч.
Для определения диаметра цилиндра в зависимости от производительности
пользуются соотношениями:
Диаметр цилиндра, мм	400	500	600	800
Производительность, кг/ч	1200	1000-2500	2500-3500	3500-5000
Для обеспечения производительности более 5000 кг/ч применяют блоки из двух
или более параллельно работающих триеров с цилиндром диаметром 600 и 800 мм.
Цилиндр в триере для повышения транспортирующей способности устанавливают
под углом к горизонтальной оси. Цилиндры длиной 750 мм монтируют горизонталь-
но, цилиндры большей длины - под углом 3-5°, а в особых случаях, например, при
разделении трудносыпучих продуктов с повышенной влажностью, - до 15°.
При конструировании триеров чаще всего необходимо для предпроектного
расчета определить площадь ячеистой поверхности по заданной производитель-
ности Q и выбранной удельной нагрузке q. Выбрав диаметр D из конструктивных
соображений с учетом q и площади F, определяют Длину цилиндра L. Рассмотрев
несколько вариантов D и L и обосновав наиболее приемлемые, переходят к даль-
нейшему расчету. Для определения длины цилиндра рекомендуется ряд зависи-
мостей, малоудобных для пользования в связи с наличием опытных коэффициен-
тов. Например, длину цилиндра, по М. Н. Летошневу, определяют из выражения
Триеры
241
L2R =
<?кЮб
zcyd^^Kg
где L - длина цилиндра, м; qK - количество короткой фракции, кг/с; z - число ячеек на 1 м1 ячеи-
стой поверхности, шт.; у - объемная масса частиц, выбираемых ячейками, кг/м3;
d - диаметр ячейки, мм; К - показатель кинематического режима; с - опытный коэффициент,
зависящий от материала, условий работы, степени использования и заполнения ячеек.
_3
При выделении коротких фракций принимают с = 1,0-10~2м - и длинных -
_3
с = 2,5• 10~2м 2. В практике конструирования расчетную длину цилиндра, как
правило, определяют по оптимальным удельным нагрузкам, подтвержденным
О
длительной эксплуатацией триеров L--^— . Окончательно диаметр и длину ци-
qnD
линдра корректируют в соответствии со стандартами.
Кинематический режим цилиндрического триера характеризуется показате-
лем К = (s?Rlg. Отсюда определяют частоту вращения и окружную скорость цилиндра
по формулам
30 [Xi
По кинематическому режиму цилиндрические триеры подразделяют на ти-
хоходные и быстроходные. Предельное значение К, по данным М. Н. Летошнева,
составляет 0,67. Отсюда предельную частоту вращения «пр (об/мин) цилиндра
вычисляют как
25
"пр = 4r
где R - радиус цилиндра, м.
Теоретически предельная частота вращения определяется значением К = 1,
тогда
30
Ипр~ я
В тихоходных триерах
6	9
лт = (0,2-0,3)п
Jr Jr
что для цилиндра диаметром 600 мм соответствует v = 0,3-0,5 м/с.
В быстроходных триерах
21	27
И(5 = (0,7-0,9)нпр=-=•••-=,
Jr Jr
что для цилиндра диаметром 600 мм соответствует v = 1,2-1,5 м/с.
По данным ряда исследований, оптимальные значения кинематического ре-
жима несколько различаются.
Н. Г. Гладков рекомендует К6 = 0,53-0,55 и окружные скорости v6 = 0,9-1,4 м/с;
по данным Г. Т. Павловского К5 = 0,3-0,35 для пшеницы и К5 = 0,4 для овса;
3. Л. Тиц рекомендует К6 = 0,5 для пшеницы, а А. Я. Соколова - Ай = 0,41-0,58
для пшеницы и овса.
9—3445
242
Глава 7
Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что
осевая скорость перемещения зерна в цилиндре, определяющая его транспорти-
рующую способность, зависит от подачи и физико-механических свойств сепа-
рируемого продукта, кинематического режима и угла наклона оси цилиндра.
Из существующих зависимостей наибольшее приближение дает эмпириче-
ская формула Г. Г. Павловского (для триеров с ячейкой 5,0 и 8,5 мм):
vcp=l,17H0-4e’W + lni/),
где Q ~ подача, кг/ч; п - -частота вращения цилиндра в минуту: у - угол наклона цилиндра,
град; В, х, у, Z — опытные коэффициенты (табл. 7.6).
7.6. Значения опытных коэффициентов
Культура	В	Г.	Z	X
Пшеница с короткими примесями	18,2	0,321	1,32	0,2
Пшеница с длинными примесями	20,4	0,321	1,32	0,184
Овес с короткими примесями		20,0	0,415	1,46	0,2
Эффективность улавливания коротких фракций и четкость сепарирования
триера зависят от правильной установки и ориентации приемного желоба. У со-
временных быстроходных триеров шнек с приемным желобом монтируют на оси
цилиндра. Геометрические размеры, форма и место установки желоба определяют-
ся траекториями свободного падения зерновок при выпадении их из ячеек и от-
рыве от несущей поверхности. Недостаточно большой угол выпадения зерновок
затрудняет установку приемного желоба и снижает надежность вывода коротких
фракций. Для обеспечения надежного ската зерновок в шнек необходимо, чтобы
угол аж (рис. 7.7, а) между приемной стенкой желоба и горизонтальной осью был
больше угла трения зерновки по материалу желоба.
Потребную для работы триера мощность N (кВт) определяют в зависимости
от его производительности. Для ориентировочных расчетов можно пользоваться
формулой
N = 0,2(2,
где Q - производительность триера, т/ч.
7.7. Диаметр ячеек d цилиндрических триеров для отделения
коротких примесей
Культура	d, мм	1	Культура	1	d, мм
Пшеница	5,0	I	Овес			8,5	
Рожь /	6,0	/ Рис /	6,0
Ячмень I ............6,3 ....../.....Рис-сечка..../......ЗД5.........
Для контроля отходов, полученных в куколеотборочных машинах, приме-
няют триеры с ячейками на 0,5-1,0 мм меньше, чем в основных триерах.
Дисковый триер. К основным параметрам дискового триера относят произ-
водительность дисков и их число, кинематический режим, конструктивное ис-
полнение приемно-выпускных и транспортирующих элементов и потребную
мощность для привода триера.
Производительность триера Q (кг/ч) определяют по формуле
Q = 2л(/?12 - Rl)qz ,
где - радиусы диска по внешним и внутренним ячейкам, м; q - удельная нагрузка,
кг/(ч-хг); z - число дисков.
Триеры
243
Значение удельной нагрузки #, принимаемое при очистке разных культур,:
Операции	q, кг/(ч-м2)
очистка пшеницы от примесей:	
коротких (куколя и др.)	800-900
длинных (овсюга и др.)	650-700
разделение продуктов шелушения овса		450-550
В высоконагруженных триерах, к которым, в частности, относят триеры
А9-УТ2К-6, А9-УТ20-6, удельные нагрузки на триерную поверхность повышают-
ся примерно в 1,4—1,9 раза, причем меньшие значения характерны для триеров-
куколеотборников, а большие - для триеров-овсюгоотборников.
Для проверочных расчетов производительность дискового триера можно
определить по формуле
Q = —zwAAjE,
а
где z - число дисков; п - частота вращения дисков, об/мин; Д - средняя масса зерна, выбирае-
мого одной ячейкой, кг; X] - число ячеек на одной стороне диска; е - коэффициент использо-
вания ячеистой поверхности; а - подача мелкой фракции, кг/ч.
При очистке пшеницы от коротких примесей £ = 0,03-0,035, при очистке от
длинных примесей £ = 0,16-0,18.
Число ячеек на одной стороне диска определяют по формуле
л(Р2-^2)
4(/ + Z>)2
где D, d - наружный и внутренний диаметры диска, мм; I - размер ячейки, мм: Ь - ширина
перемычки между ячейками, мм.
Наружный диаметр D} дисков выбирают по конструктивным соображениям:
обычно D ~ 380, 460 и 630 мм. Внутренний диаметр d определяют из отношения
D/d =. 1,65. В серийно выпускаемых дисковых триерах D - 630 мм, d = 380 мм. При
заданной производительности число дисков подсчитывают по формуле при извест-
ных значениях q,D nd. На одном валу обычно устанавливают от 12 до 30 дисков.
Кинематический режим дискового триера (табл. 7.8) определяется показате-
лем К = (i?Rlg, где R - радиус диска по внешним ячейкам.
Частоту вращения дискового ротора определяют по «пр
30	_
—j=; обычно она
dR
составляет не более 55 об/мин.
Для эффективной работы дискового триера необходимо согласование вре-
мени технологического воздействия на сепарируемую смесь со временем транс-
портирования ее по длине ротора. Скорость продольного перемещения зерна в
триере определяется круговым и продольным шагом гонков, закрепленных на
спицах, и их углом атаки. В серийных дисковых триерах круговой шаг гк = 25-30°,
продольный гп = 64,5 мм, то есть равен расстоянию между дисками. Гонки на
дисках крепят к спицам через 120°.
Производительность триера также зависит от способа подачи исходной сме-
си в зону приемных дисков. Наиболее перспективны приемные устройства с уве-
244
Глава 7
личенной зоной питания (до 8-10 дисков) со шнековыми (А9-УТ20-6) или спе-
циальными многоточечными (А9-УТ2К-6) распределительными устройствами.
7.8. Оптимальные значения показателя кинематического режима
и частоты вращения дискового триера при диаметре диска 630 мм
Культура, вид очистки	К	п, об/мин
Пшеница, от коротких примесей	0,86-0,92	50-52
Пшеница, от длинных примесей	1,2-1,4	60-62
Ячмень, от коротких примесей	1,3-1,7	62-70
Гречиха, от длинных примесей	0,31-0,41	30-35
Просо, от длинных примесей	1,2-1,4	60-62
Рис, от коротких примесей	0,51-0,61	40-45
Разделение продуктов шелушения овса	0,41-0,51	35-40
Четкость сепарирования в триерах во многом зависит от правильной уста-
новки и ориентации приемных лотков для вывода коротких фракций. Их устанав-
ливают в зоне горизонтальной оси диска под углом 35-40°, не выступая за радиус
внутреннего ряда ячеек. Удлиняя лотки до 200 мм без изменения ширины и на-
клона, можно увеличить производительность дисковых триеров на 15-20%, что
сделано, например, в триере А9-УТ2К-6. В нем лотки для вывода коротких фрак-
ции пересекают весь сегмент диска, что позволяет улавливать всю короткую
фракцию. Особенностью триера А9-УТ2К-6 является также вывод основной части
очищенного зерна с помощью удлиненных лотков, расположенных в нижней зоне
дисков и пересекающих весь диск.
При работе дискового ротора с частотой вращения до 70 об/мин производи-
тельность триера увеличивается, однако при этом в приемные лотки попадают длин-
ные фракции. Учитывая, что для некоторых культур такой режим оптимален, реко-
мендуется против заноса фракций устанавливать между дисками около вертикаль-
ной оси отражательные щитки, которые сбрасывают фракции в зерновую смесь.
Мощность привода (кВт) для дисковых триеров ориентировочно определяют
по формуле
N = 0,62,
а для высоконагрузочных триеров
У=(0,4-0,5)2,
где Q - производительность триера, т/ч.
Рабочие поверхности триеров рекомендуется устанавливать с ячейками
диаметром (мм):
В куколеотборочных машинах: основных	4,25-5,0
контрольных	3-4
В овсюгоотборочных машинах:	
ОСНОВНЫХ	8-10
контрольных	9-11
Триеры
245
7.5.	Цилиндрические триеры
Конструкции цилиндрических триеров сохраняют принципиальные технические
решения уже в течение многих лет. На рис. 7.9 приведен общий вид триерного
блока Р1-ББТ-700-8, предназначенного для очистки зерна от куколя и овсюга,
являющегося одной из последних моделей, поставленных на производство объе-
динением «Мельинвест».
Рис. 7.9. Триерный блок Р1-ББТ-700-8:
1 - триерный цилиндр-куколеотборник: 2 - триерный цилиндр-овсюгоотборник; 3 - стропо-
ванные кронштейны; 4 - приемный патрубок; 5 - штурвал регулировки положения желоба;
6 - цепная передача; 7 - привод (мотор-редуктор); 8 - нижняя станина овсюгоотборника;
9 - приводная звездочка; 10 - ограждение; 11 - перепускной патрубок; 12 - сборный конус;
13 - верхняя станина куколеотборника; 14 - шкала угла наклона желоба; 15 - аспирационный
патрубок; 16 - выпускные патрубки
Цилиндрические триеры выпускаются как в виде блоков для очистки от ко-
ротких и длинных примесей, так и в виде отдельных машин. Триеры также соби-
раются в блоки одного назначения для повышения единичной мощности машины.
Триерный блок Р1-ББТ-700-8 выполнен в виде двух триерных цилиндров -
куколеотборника 1 и овсюгоотборника 2, смонтированных один над другим на
общей станине S, состоящей из верхнего и нижнего яруса. Станина выполнена
разборной из четырех стоек, продольных и поперечных связей с болтовыми соеди-
нениями. Для строповки предусмотрены кронштейны 3. Верхняя и нижняя ста-
нины обеспечивают отдельную установку каждого триера, а при блочной компо-
новке они устанавливаются одна на другую.
Прием зерна осуществляется через патрубок 4. Здесь же установлен механизм
червячного типа для регулирования положения шнека желоба коротких фракций,
со шкалой 14 и штурвалом 5. Выпуск зерна и короткой фракции (куколь) осущест-
вляется с противоположной стороны через выпускной патрубок. Зерно направляет-
ся в нижний цилиндр-овсюгоотборник, а короткая фракция - в емкость для отхо-
дов. Со стороны приема зерна в триер-овсюгоотборник установлен аналогичный
механизм регулирования положения желоба со штурвалом 5. Здесь зерно (основ-
ной продукт) собирается в шнековом желобе, а длинная фракция сходом по цилин-
246
Глава 7
дру подается к выпускному отверстию. Для повышения транспортирующей спо-
собности, как уже отмечалось, цилиндры установлены под небольшим углом. Ка-
ждый триер имеет индивидуальный привод 7 от мотор-редуктора через цепную
передачу 6. Аспирируются триерные цилиндры через патрубок 75.
Триерный цилиндр является основным рабочим органом цилиндрического
триера, включающим все необходимые рабочие и регулировочные устройства
для осуществления технологической операции. На рис. 7.10 представлено типо-
вое техническое решение триерного цилиндра, предназначенного как для триера-
куколеотборника, так и для овсюгоотборника.
Технические характеристики триерного блока Р1-ББТ-700-8
Производительность при очистке пшеницы с натурой 750-780 кг/м3,
влажностью 12-15%, т/ч	8,0
Эффективность очистки зерна пшеницы, %,	70
Установленная мощность электродвигателя, кВт, в том числе:	3,0
мотор-редуктора куколеотборника	1,5
мотор-редуктора овсюгоотборника	1,5
Размеры триерного цилиндра, мм:
диаметр	700
длина	3040
Число секций^ шт.	4
Частота вращения цилиндра, об/мин	38
Расход воздуха, м3/ч	480
Габариты, мм:
длина	3825
ширина	980
высота	2565
Масса, кг	1500
Рис. 7.10. Триерный цилиндр:
7 - шнековый вал; 2 — витки шнека; 3 11 — розетки; 4 - червяк; 5 - червячное колесо; 6 - патру-
бок вывода короткой фракции; 7 - патрубок вывода длинной фракции; 8 - стальной ячеистый
цилиндр; 9 — шнековый желоб; 10 - подшипниковая опора желоба; 11 — подшипниковые опоры
вала; 12 - приводная звездочка; 13 - приемный патрубок; 14 - шпонка; 75 - фиксатор положе-
ния желоба; 16 - грань желоба; 17 — подшипник скольжения; 18 - масленка; 19 - лимб со шка-
лой угла наклона желоба; 20 - розетка сходовой части цилиндра; 21 - розетка (боковина) при-
емной части цилиндра; 22 - болты крепления ячеистой обечайки цилиндра
Триеры
247
Стальной ячеистый цилиндр 8 прикреплен болтами 22 к розеткам 20 и 21.
Розетка 21 соединена шпонкой 14 с валом 1. К нему приварены витки шнека 2.
Таким образом, вместе со шнековым валом вращается и цилиндр.
Желоб 9 с одной стороны опирается через шарикоподшипник 10 на вал, а
с другой - через ступицу И торцевой стенкой объединен с червячным колесом 5.
Поворачивая колесо посредством червяка 4, можно изменять положение грани
желоба 16 по отношению к цилиндру. Короткие зерновки при вращении цилинд-
ра попадают в ячеи, достигая зоны выпадения, разгружаются в желоб и удаляют-
ся шнеком из машины через патрубок 6. Зерновки длинной фракции перемещают-
ся вдоль цилиндра и отводятся через патрубок 7.
Розетки 20 и 27, как и боковые стенки шнекового желоба 9 и 77, в связи со
сложной конфигурацией выполняются литыми из чугуна. Также литыми выпол-
няются боковина с приемным патрубком 73 и противоположная - с выпускными
патрубками 6 и 7. Между вращающимися розетками 20 и 21 с неподвижными
боковинами, закрепленными на станине, устанавливается небольшой зазор 5, га-
рантирующий исключение подсора. Это требует определенной точности изго-
товления и качества сборки. При регулировании положения кромки шнека жело-
ба червячным механизмом его заданное положение устанавливается фиксатором 75.
Розетка 20 установлена на подшипнике скольжения 77 с бронзовым вкладышем.
Для смазки трущихся поверхностей предусмотрена масленка 18. Привод вала 1
осуществляется через звездочку 72 цепной передачей от мотор-редуктора. Ком-
поновка механизма поворота желоба триера может осуществляться в разных ва-
риантах, как со стороны приема зерна, так и со стороны его выхода. Установка
приводной звездочки всегда производится со стороны, противоположной меха-
низму поворота. При исполнении триеров в виде блоков, объединенных одной
станиной, как правило, устанавливают один приводной двигатель, а все триерные
цилиндры приводятся цепными передачами.
В цилиндрических триерах для установки цилиндра используют два прин-
ципиальных конструктивных решения: с опорой сходовой части цилиндра на
подшипниках скольжения 77 и с опорой цилиндра на два ролика, установленные
на станине. В первом случае, как это показано на рис. 7.10, подшипниковой опо-
рой является цилиндрическая часть, достаточно большого диаметра, подшипни-
ковой опоры вала 77, которая одновременно образует торцевую стенку шнеково-
го желоба с отверстием для вывода короткой фракции. Во втором случае сходо-
вая часть цилиндра заканчивается кольцевым бандажом, опирающимся на роли-
ки. Ролики устанавливаются на подшипниках, оси которых крепятся к станине и
дают возможность перемещения с последующей фиксацией. Рабочая поверх-
ность роликов - износостойкая резина или композитные износостойкие материа-
лы. Недостатком этого решения является необходимость центрирования оси ци-
линдра с геометрической осью его вращения с помощью перемещения опорных
роликов. Недостаточная регулировка приведет к биению цилиндра. Дополни-
тельные нагрузки при этом не так значительны в связи с небольшим числом обо-
ротов цилиндра - как правило, не более 45 в мин.
В современных конструкциях триеров отечественных и зарубежных фирм
применяются оба способа установки рабочих цилиндров. Так, например, в трие-
рах ББТ и «Тристар» фирмы «Бюлер» применяется первый способ, а в триерах
УТК и ЗАВ-90 (рассмотрены ниже) цилиндры установлены на опорных роликах.
248
Глава 7
Рис. 7.11. Цилиндрический триер
«Тристар», фирмы «Бюлер»:
1 — станина; 2 - съемные фортки; 3 - привод-
ной электродвигатель; 4 - станина контроль-
ного цилиндра; 5 - съемная фортка контроль-
ного цилиндра; б - подшипниковая опора;
7 - выпускные патрубки
Цилиндрический триер «Три-
стар» швейцарской фирмы «Бюлер»
имеет модульную конструкцию, что
позволяет компоновать разные блоки
из отдельных машин, обеспечивая
очистку от куколя и овсюга и кон-
троль отходов с целью дополнитель-
ного выделения из них полноценного
зерна. На рис. 7.11 показан вариант
триера-куколеотборника с верхним
рабочим и нижним контрольным ци-
линдрами. В современных отечест-
венных триерах контрольные цилин-
дры не используются. Рабочий ци-
линдр смонтирован в верхней части
станины 1 и закрыт фортками 2 по
всей длине цилиндра. Привод ци-
линдра 3 установлен на станине.
Контрольный цилиндр находится на
станине 4 под выпускным отверстием
отходов рабочего цилиндра и тоже
закрыт фортками 5. Фортки 2 и 5,
помимо общего дизайнерского ре-
шения, выполняют функции ограж-
дения вращающихся цилиндров. В отечественных конструкциях, учитывая не-
большие обороты вращающихся цилиндров, ограждения применяются не всегда.
Обязательная установка ограждений предусмотрена только для приводных меха-
низмов, в основном, цепных передач. Конструкции зарубежных триеров, как и их
основные параметры и эффективность в общих чертах аналогичны отечествен-
ным. Отличие заключается в дизайне машин, качестве и отделке. Триеры «Три-
стар» подчиняются общим дизайнерским решениям фирмы «Бюлер», разрабо-
танным для всего зерноперерабатывающего оборудования. Широко применяются
гнутые профили, большие фортки для доступа к узлам и механизмам, современ-
ные материалы и комплектующие изделия, точность изготовления, обеспечи-
вающие надежность и долговечность машин.
Цилиндрический триер УТК предназначен для выделения куколя и битых
зерен из полноценных зерен пшеницы и ржи.
Цилиндрический триер УТК развивает концепцию (ранее выпускавшихся ана-
логичных триеров БТС) повышения эффективности цилиндрических триеров при
шнековой подаче зерна, подлежащего очистке, по длине цилиндра, так называемом
высоконагрузочном режиме, реализованном, в том числе, в триерах типа УТК и
УТО. Рабочим органом триера (рис. 7.12) является цилиндр из стальной штампо-
ванной ячеистой поверхности. Цилиндр выполнен в виде обечайки 5, на которой по
торцам закреплены два бандажа 7. Бандажами цилиндр опирается на четыре обре-
зиненных ролика 10, 19 с ребордами. Внутри цилиндра (обечайки) смонтировано
три шнека: питающий 3, вывода очищенного зерна 1 и удаления куколя и битого
зерна 2. Для очищенного зерна установлен сборник 76, а для вывода куколя и битых
зерен - патрубок 77. Станина 18 триера выполнена из профильного проката.
Триеры
249
Рис. 7.12. Цилиндрический триер УТК:
1 — шнек вывода очищенного зерна; 2 - шнек вывода куколя и битого зерна; 3 - питающий
шнек; 4 - приемный патрубок; 5 - триерный цилиндр (обечайка); 6 - верхняя крышка; 7 - бан-
даж; 8 - приводной электродвигатель; 9 - цепная передача; 10 - приводные ролики (2 шт.);
И - приводной вал; 12- промежуточный вал (контрпривод); 13 - плоскоременная передача;
14 - съемные ограждения; 15 - фортка; 16 - сборный конус очищенного зерна; 17 - патрубок
вывода куколя и битого зерна; 18 - станина; 19 - опорные ролики
Триер приводится в действие от электродвигателя 8 через промежуточный
вал 72, от которого плоскоременными передачами 13 движение передается при-
водному валу 77 с двумя приводными роликами 10. Ролики в результате сил тре-
ния вращают обечайку 5. С вала 77 движение при помощи цепной передачи 9
передается на шнеки.
Зерно, поступающее на очистку, подается через приемный патрубок 4 в шнек 3.
Во вращающемся триерном цилиндре короткие зерна (куколь и битые зерна) по-
падают в ячейки, а удлиненные зерна (пшеница и рожь) скользят по внутренней
поверхности цилиндра и, поднявшись по ней до верхней границы зоны скольже-
ния, отрываются от поверхности цилиндра и попадают в желоб шнека вывода
очищенного зерна. Затем они удаляются из триера. Короткие зерна, поднявшись в
ячейках триерного цилиндра в свободную от удлиненных зерен зону, выпадают в
желоб вывода куколя и битого зерна и также выводятся из триера.
Зерно, поступающее в цилиндрический триер, должно быть очищено от ме-
таллических и минеральных примесей, способствующих интенсивному износу
ячеек триера, а также от зерен сорняков, которые забивают ячеи. Наибольшая эф-
фективность очистки достигается при частоте вращения барабана 38-40 об/мин и
распределении поступающего зерна на 2/3 длины цилиндра, которое достигается
регулированием клапанов.
Технические характеристики триера УТК
Производительность (на пшенице), т/ч	8
Эффективность, %	80-90
Частота вращения цилиндра, об/мин	38
Мощность электродвигателя, кВт	2,2
Ячеистый барабан:
диаметр наружный, мм	792
длина, мм	1984
250
Глава 7
диаметр ячейки, мм 1 площадь ячеистой поверхности, м Частота вращения шнеков, об/мин Наружный диаметр шнеков, мм:	5 4,45 197
питающего и вывода очищенного зерна вывода куколя Габариты, мм:	160 75
длина ширина высота Масса, кг	2292 1034 1415 670
В процессе эксплуатации цилиндрических триеров встречается ряд харак-
терных недостатков и неисправностей. Недостаточная эффективность очистки,
как правило, обусловливается неправильным регулированием положения желоба
шнека, а иногда точной установкой триерной обечайки (по направлению ячеек).
Подсор зерна устраняют, уплотняя соединения или ставя дополнительные уплот-
нительные полосы по периметру боковин. При выходе значительного количества
зерна с длинными примесями (в цилиндрах для овсюга) необходимо проверить
равномерность загрузки цилиндра.
Заклинивание цилиндра может произойти в результате попадания посторон-
него предмета между витками шнека и желобом, а также при нарушении работо-
способности подшипниковых узлов, которые также являются причиной заклини-
вания поддерживающих роликов. Иногда триерный цилиндр задевает за кромки
шнекового желоба. Для устранения этой неисправности необходимо сдвинуть
два поддерживающих ролика к центру триерного цилиндра.
При резких ударах цепной передачи необходимо обратить внимание на кре-
пления подшипниковых узлов и натяжение цепи.
7.6.	Дисковые триеры
Наиболее широкое распространение для очистки пшеницы и ржи от куколя, ов-
сюга, овса и ячменя на зерноперерабатывающих предприятиях получили диско-
вые триеры типа УТК, УТО и ЗТО. Триеры в большинстве случаев размещают
после камнеотделительных машин, перед обоечными машинами. Вначале из зерна
выделяют мелкие примеси в триерах-куколеотборниках, затем длинные - в овсю-
гоотборниках. Эффективность работы дисковых триеров установлена для куколе-
отборников не ниже 80%, для овсюгоотборников - не ниже 70%. При этом допус-
тимое содержание годного зерна в отходах по отношению к их массе не должно
превышать 2% для куколеотборников и 5% для овсюгоотборников.
Триер А9-УТ2К-6 предназначен для очистки зерна от коротких примесей
(куколя, битых зерен и семян сорных растений) в зерноочистительных отделениях
мукомольных заводов и состоит из следующих основных узлов (рис. 7.13): корпу-
са, дискового ротора, приемных и выпускных устройств, привода и станины.
Корпус 9 корытообразной сварной конструкции служит для размещения ос-
новных рабочих органов - триерных дисков 6, а также для крепления всех вспо-
могательных узлов. На боковых стенках корпуса размещены подшипниковые
узлы для крепления вала 2 дискового ротора. На валу ротора установлены 22
Триеры
251
кольцевых диска 6 с карманообразными ячейками и ковшовое колесо 3 накопи-
тельного устройства, которое делит дисковый триер на рабочее и контрольное
отделения. В рабочем отделении 15 дисков, а в контрольном - 7. Ковшовое коле-
со, установленное между перегородками, возвращает промежуточную фракцию
зерна из контрольного отделения в рабочее через наклонный лоток. В рабочем
отделении между дисками установлены лотки 12 и 13 для отвода зерна и корот-
ких примесей, а в контрольном - только лотки для коротких примесей.
В корпусе триера установлен шнек 7, с помощью которого примеси с некото-
рым количеством зерна перемещаются из рабочего отделения в контрольное. Триер-
ные диски закреплены на валу через ступицу, соединенную с рабочей поверхно-
стью тремя спицами. На спицах дисков контрольного отделения закреплены гонки,
которые за счет кругового смещения смежных дисков образуют прерывистую вин-
товую линию, обеспечивающую перемещение очищенного зерна в накопительное
отделение. В триерах УТК и УТО применяются стандартные диски с наружным
диаметром 630 мм и внутренним 380 мм, при этом удельная нагрузка на рабочую
поверхность составляет: для куколеотборников 800-1200 кг/(ч-мЭ, для овсюгоот-
борников 900-1200 кг/(ч-м‘). В корпусе триера имеются откидная дверка и съемная
верхняя крышка с отверстиями для подключения к аспирационной сети.
На верхней крышке крепится приемное устройство 7 с лючками 27 и заслон-
ками для регулирования подачи зерна в триер. В нижней части корпуса имеются
откидные крышки 77 для периодического вывода минеральных примесей и сбор-
ники для отвода зерна и коротких примесей. Станина триера состоит из П-образ-
ных стоек 10, которые соединены между собой продольными балками 15. Для
сбора и удаления минеральных примесей установлен поддон.
Накопительное отделение от рабочего отделено сплошной стальной перего-
родкой 5, а от контрольного - перегородкой 76 с окном, сечение которого регу-
лируют заслонкой 4 с помощью рукоятки 14. Привод триера осуществляется от
электродвигателя 77. Вращение с помощью клиновых ремней 18 передается ре-
дуктору 79 и через цепную муфту - валу 2 дискового ротора. Вращение от вала
дискового ротора на вал шнека передается с помощью цепной передачи. В схеме
управления предусмотрена система отключения электродвигателя с помощью
сигнализатора уровня в случае переполнения триера зерном.
Технологический процесс в триере (рис. 7.13, 6) осуществляется следующим
образом. Зерно 7, подлежащее очистке, поступает через приемное устройство и с
помощью лоткового распределителя тремя равными потоками направляется в
рабочее отделение между дисками. При вращении дисков 6 длинные зерна пше-
ницы неустойчиво заполняют карманообразные Ячейки размером 5x5 мм, глуби-
ной 2,5 мм и при небольшом угле поворота дисков выпадают из ячеек в лотки 72,
откуда очищенное зерно через патрубок выводится из машины.
Короткие примеси более устойчиво размещаются в ячейках, выносятся из
зерновой массы и под действием сил тяжести и инерции при значительно боль-
шем угле поворота дисков выпадают из ячеек в лотки 13, по которым поступают
в шнек 7. Последний транспортирует короткие примеси и попавшие сюда зерна
пшеницы в контрольное отделение. Здесь короткие примеси дисками поднимают-
ся вверх, с помощью лотков направляются в сборно-отводящий патрубок для
примесей и выводятся из машины. Зерна пшеницы накапливаются в контрольном
отделении, гонками дисков транспортируются к стенке перегружающего устрой-
252
Глава 7
ства и через окно, перекрытое регулируемой заслонкой 4, поступают в зону дей-
ствия ковшового колеса 5, поднимаются им и по наклонному коленообразному
лотку возвращаются в рабочее отделение триера.
Рис. 7.13. Триер-куколеотборник А9-УТ2К-6:
а - конструкция; б - технологическая схема; I - шнек; 2 - вал; 3 - колесо ковшовое; 4, 22 -
заслонки; 5, 16 - перегородки; 6 - диск; 7 - устройство приемное; 8 - окно смотровое; 9 -
корпус; 10 - стойка; 11 - крышка откидная; 12 - лоток для зерна; 13 - лоток для коротких
примесей; 14 - рукоятка заслонки; 15 - балки продольные; 17 - электродвигатель: 18 - пере-
дача клиноременная; 19 - редуктор; 20 - аспирационный патрубок; 21 - лючок; I - зерно;
II -зерно очищенное; III - примеси короткие; IV- примеси минеральные; V- воздух
Триеры
253
В машине регулируется распределение зерна заслонками приемного устрой-
ства, а уровень зерна в контрольном отделении - заслонкой 4.
Отличительные особенности триера А9-УТ2К-6: функциональное разделение
дисков на приемно-рабочие и контрольные, наличие накопительного отделения,
что позволяет получить высокую производительность и технологическую эффек-
тивность при меньшем числе дисков.
Триер А9-УТ20-6 предназначен для очистки зерна пшеницы от примесей
более длинных, чем зерна основной культуры (овсюг, овес и др.), его устанавли-
вают в зерноочистительном отделении мукомольного завода. Принцип действия
триера А9-УТ20-6 и конструкция основных рабочих органов практически во
многом аналогичны триеру А9-УТ2К-6, но технологическая схема, система вы-
вода очищенного зерна и отходов, а также некоторые конструктивные элементы
имеют различия.
Основные узлы триера А9-УТО-6 (рис. 7.14) - корпус с дисковым ротором,
приемные и выпускные устройства, привод, станина.
Корпус 3 - корытообразный, стальной. Он крепится на стойках 7, 4, которые
внизу соединены продольными балками. В корпусе установлен в подшипниках
дисковый ротор, состоящий из вала 15 и 16-ти дисков 2. Корпус с помощью
стальных перегородок разделен на три отделения: рабочее с 13 дисками, накопи-
тельное с ковшовым колесом 14 и контрольное с 3 дисками. В перегородке меж-
ду рабочим и накопительным отделениями имеется окно с задвижкой 8, которую
можно перемещать с помощью рычажно-винтового механизма. В верхней части
корпуса в зоне рабочего отделения параллельно валу дискового ротора смонти-
ровано приемное устройство 7 со шнеком и регулируемой заслонкой 9, переме-
щение которой осуществляется вручную. На корпусе имеются откидная дверца,
открывающая доступ к дисковому ротору, и съемная верхняя крышка с отвер-
стиями для присоединения триера к аспирационной сети и загрузочному самоте-
ку. В нижней корытообразной части корпуса имеются откидные крышки для вы-
пуска минеральных примесей, канал для выхода очищенного зерна и патрубок
для вывода овсюга и других длинных примесей.
Дисковый ротор (рис. 7.15) представляет собой набор укрепленных на валу
дисков 1,4 с карманообразными ячейками, расположенными в виде концентрич-
ных окружностей на боковых поверхностях дисков. Каждый диск ступицы со-
единяется с валом 75 (рис. 7.14), на спицах всех дисков закреплены гонки, пред-
ставляющие собой стальные изогнутые пластины. Смежные диски имеют круго-
вое смещение, в результате чего гонки образуют прерывистую винтовую линию
для транспортирования зерносмеси в осевом направлении.
В накопительном отделении на валу дискового ротора смонтировано ковшо-
вое колесо 2 (рис. 7.15). В нижней части отделения имеется патрубок для зерно-
вой смеси, поднимаемой ковшами. Этот патрубок переходит в коленообразный
стальной лоток, проходящий через перегородку в контрольное отделение. В тор-
цевой стенке контрольного отделения находится окно с регулируемой задвижкой
77 (рис. 7.14) для выпуска длинных примесей.
Привод триера осуществляется от электродвигателя через клиноременную
передачу и редуктор 5. Приемно-распределительный шнек 7 приводится во вра-
щение от вала дискового ротора с помощью цепной передачи. Частота его вра-
щения ПО об/мин. В системе управления предусмотрена блокировка с помощью
сигнализатора уровня на случай переполнения триера зерном.
254
Глава 7
Рис. 7.14. Дисковый триер А9-УТ20-6:
а - общий вид; б - технологическая схема: 1, 4- стойки;2 - диск; 3 - корпус; 5 - редуктор; 6 -
механизм управления задвижкой 8; 7 — приемно-распределительное устройство; 8, 9, 17 - за-
движки; 10 — люк для минеральных примесеи; 11 - электродвигатель; 12, 13 - выпускные пат-
рубки; 14 - ковшовые колеса; 15 - вал ротора; 16- механизм управления задвижкой 17; I - зер-
но исходное; 11 - зерно очищенное; III - примеси длинные; IV- примеси минеральные; V- воздух
Технологический процесс в триере осуществляется следующим образом.
Зерновая смесь подается через приемное отверстие в верхней крышке корпуса в
приемно-распределительное устройство 7, которое шнеком равномерно распре-
деляет ее по длине желоба. Распределение зерновой смеси по приемно-рабочим
дискам 2 производится задвижкой 9. Исходная зерновая смесь поступает одно-
временно на семь приемно-рабочих дисков 2, в ячейки которых попадают зерно и
овсюг. Зерно поднимается ячейками и выводится через патрубок 72.
Длинные примеси выпадают из ячеек и вместе с оставшимся зерном пере-
мещаются гонками дисков вдоль триера к накопительному отделению, в которое
они поступают через специальное отверстие в перегородке. Количество зерна
регулируют задвижкой 8 с рычажно-винтовым приводом 6. Ковшовое колесо 14
подхватывает зерно с длинными примесями и передает его в контрольное отде-
ление, где происходит окончательная очистка аналогично рабочему отделению.
Овсюг и другие длинные примеси выводятся из машины через отверстие в тор-
цовой стенке и патрубок 13, в котором также установлена задвижка. Положение
Триеры
255
задвижек влияет на эффективность работы триера, так как ими можно регулиро-
вать уровень зерна в рабочем и контрольном отделениях. Для вывода минераль-
ных примесей в нижней части корпуса расположен люк 10.
12 3	4
В триере А9-УТ20-6 диски
также разделены на приемно-
рабочие и контрольные, в то же
время последовательность обработ-
ки зерновой смеси и контроль про-
межуточной фракции существенно
различаются в триерах-куколеот-
борниках и овсюгоотборниках.
По сравнению с цилиндриче-
скими триерами триер А9-УТ20-6
отличается более высокими уд ель-
Рис. 7.15. Дисковый ротор триера А9-УТО-6:
1 - контрольный диск; 2 - ковшовое колесо;
3 - накопительное отделение; 4 - приемно-
рабочий диск
ными показателями.
Регулирование технологиче-
ского процесса в триере А9-УТ20-6
производится с помощью трех за-
движек 8, 9, 17, установленных в
приемном устройстве, в перегородке между рабочим и накопительным отделе-
ниями и в задней стенке триера. При открытии задвижки в приемном устройстве
устанавливают заданную производительность, не допуская переполнения рас-
пределительного шнека и пересыпания зерновой смеси через переднюю кромку
днища в канал для очищенного зерна. С помощью задвижки 77 в задней стенке
триера устанавливают режим работы, обеспечивающий требуемую эффектив-
ность, которую контролируют методом отбора проб исходного и очищенного
зерна и отходов. С помощью задвижки 8 устанавливают уровень зерна в рабочем
отделении, регулируя производительность и эффективность.
При эксплуатации триеров необходимо обеспечивать стабильную подачу
зерна, добиваясь равномерного его распределения и необходимого уровня в за-
грузочном 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 со-
ответствующую очистку, а при необходимости - и сушку.
Технические характеристики дисковых триеров А9-УТК-6 и А9-УТ20-6
приведены в табл. 7.9.
Дисковые триеры А9-УТ2К-6 и А9-УТ20-6 можно устанавливать в произ-
водственных помещениях как самостоятельно, так и в одном блоке. Для более
эффективного использования производственного объема помещений и сокраще-
ния транспортных и аспирационных коммуникаций в зерноочистительном отде-
лении мукомольного завода триеры устанавливают блоком по вертикали [18].
При этом триер А9-УТ20-6 располагают внизу, непосредственно на междуэтаж-
ном перекрытии, а триер А9-УТ2К-6 - на специальной раме 6, выполненной из
профильного проката.
256
Глава 7
7.9. Технические характеристики дисковых триеров А9-УТК-6 и А9-УТ20-6
Показатели	А9-УТ2К-6	А9-УТ20-6
Производительность, т/ч	6	6
Эффективность, %	80-90	80-85
Число дисков	22	16
В том числе: рабочих	15	13
контрольных	7	3
Размеры ячеек дисков, мм	1-5	Ш-8
Установленная мощность, кВт	3,0	2.2
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	600	480
Частота вращения дискового ротора, об/мин	50	55
Габариты, мм: длина	2425	2000
ширина	960	960
высота	1500	1065
Масса, кг	1000	800
В процессе эксплуатации триеров периодически проверяют их технологиче-
скую эффективность. При ее снижении прежде всего осматривают и очищают
поверхность дисков металлической щеткой и вновь определяют показатели эф-
фективности. Дальнейшее повышение эффективности возможно в результате
регулирования уровня зерна в рабочем и контрольном отделениях. Причиной
снижения эффективности может быть износ дисков, которые следует заменить.
При работе машины диски могут задевать за лотки, что сопровождается посто-
ронним металлическим звуком, скрежетом. В этом случае устанавливают лотки с
определенным зазором, а деформированные заменяют.
Если в приемно-распределительное устройство или в корпус триера попадают
крупные посторонние примеси, нарушается равномерность подачи зерна и режим
работы, то машину останавливают, открывают боковые крышки, удаляют посторон-
ние предметы и очищают приемно-распределительное устройство и корпус.
Иногда снижается число оборотов дискового ротора, что обусловлено про-
буксовкой клиновых ремней в приводе. При обнаружении пыления и подпора
зерна триер останавливают и меняют прокладку.
Триеры этого типа продолжает выпускать одесский завод «Продмаш», а в
России - Пермское предприятие «Зерномаш» под маркой ТДК и ТДО.
На этом же принципе применения приемно-рабочих и контрольных дисков
для очистки зерна от длинных примесей, разделения шелушенных и нешелуше-
ных зерен овса промышленностью выпускаются две модели триеров ЗТО произ-
водительностью 5 и 10 т/ч. Кратко рассмотрим их устройство.
Триер ЗТО-5М. Внутреннее пространство триера (рис. 7.16) разделено на-
копительным отделением 6 на рабочее и контрольное отделения.
Одиннадцать дисков, расположенных в рабочем отделении, служат для от-
бора зерна, остальные три предназначены для контроля. Зерновую смесь из рабо-
чего отделения в контрольное подают ковшовым колесом 7 и перепускным лот-
ком 8. В верхней части кожуха расположены приемный патрубок 14 с заслонкой
для регулирования количества поступающего зерна в триер и патрубок 13 для
258
Глава 7
7.10. Технические характеристики триеров типа ЗТО
Показатели	ЗТО-5М	зто-юм
Производительность, т/ч	5	10
Эффективность, %	80-85	80-85
Число дисков: рабочих	11	19
контрольных	3	5
Форма ячеек	Ш-8	Ш-8
Частота вращения вала с дисками, об/мин	55	55
Мотор-редуктор: тип	2 2 MPA-IV-— 63	4 MPA - V — Б 63
Установленная мощность, кВт	2,2	4,0
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	360	580
Габариты, мм: длина	1500	2185
ширина	1000	1025
высота	1000	1450
Масса, кг	570	770
ГЛАВА 8. Машины для очистки зерна
от трудноотделимых примесей
8.1. Назначение, область применения и классификация
В зерне, поступающем на зерноперерабатывающие предприятия, как правило, со-
держатся галька, крупный песок, кусочки руды, шлака, земли, ракушечника, стек-
ла, немагнитных металлов и т. д., которые объединяют общим названием «мине-
ральные примеси». По геометрическим размерам и аэродинамическим свойствам
они настолько близки к зерновкам основной культуры, что не могут быть выделе-
ны на ситах, в триерах или воздушным потоком. Поэтому такие примеси относят к
трудноотделимым. К ним также относят органические примеси, семена сорных
растений: овсюга, спорыньи, дикой редьки и др.
Наличие минеральных примесей ухудшает качество муки или манной кру-
пы, создавая ощущение хруста при разжевывании. Перед размолом зерна мине-
ральные примеси удаляют в процессе очистки. Правилами организации и веде-
ния технологического процесса на мукомольных заводах содержание минераль-
ных примесей в зерне строго регламентируется. Например, в зерне, поступаю-
щем из элеватора и складов в зерноочистительное отделение мукомольного заво-
да, содержание сорной примеси не должно превышать 2%, в том числе вредной -
не более 0,2%. В числе вредной примеси содержание головни и спорыньи (от-
дельно или вместе) не должно превышать 0,05%.
В зерне, направляемом из зерноочистительного в размольное отделение, со-
держание сорной примеси не должно быть более 0,4%, в том числе куколя - не
более 0,1%, вредной примеси - не более 0,05%. Минеральная примесь в этом зер-
не не допускается.
На комбикормовых заводах в каждом виде очищенного зерна, направляемо-
го в измельчающие машины, содержание минеральной примеси не должно пре-
вышать 0,25%.
Для очистки зерна от минеральных примесей используют камнеотделитель-
ные машины. По принципу действия их можно разделить на вибрационные, виб-
ропневматические и гидродинамические.
Основой рабочего процесса машин первой группы является использование
инерционных сил, возникающих в сыпучей среде при колебаниях сортирующей
поверхности. Расслоение и разделение разнородных компонентов смеси по разме-
рам, форме, состоянию поверхности, плотности или совокупности показателей про-
изводят машины с круговым поступательным движением в горизонтальной плоско-
сти. К машинам такого типа относятся камнеотборники типа А1-БКГ и А1-БОК,
однако после повсеместного перехода отечественных и зарубежных заводов на вы-
пуск для этих целей машин вибропневматического типа, они были сняты с произ-
водства и заменены на предприятиях на новые модели.
Во вторую группу входят машины, в которых используют восходящий поток
воздуха в сочетании с колебаниями сортирующей поверхности. Это машины с
прямолинейными колебаниями наклонной ситовой деки с воздушной частью,
обеспечивающей равномерный поток отсасываемого воздуха по всей площади
деки. На этом принципе построены все современные машины ведущих зарубеж-
ных фирм и отечественных заводов. Среди отечественных заводов производство
260
Глава 8
этих машин в настоящее время организовано в объединениях «Мельинвест»,
«Совокрим», на заводах «Октябрь» (г. Павлоград), «Продмаш» (г. Прокопьевск)
и ряде других, в том числе в Украине. Основные модели машин этого типа -
БКТ, БКТ-100, БКТ-150, а также их модификации.
Наиболее полный типоразмерный ряд камнеотделительных машин этого ти-
па (КО-1, КО-2, КО-10 и КО-15) производительностью от 1 до 15 т/ч выпускает
объединение «Совокрим». Конструктивно они наиболее современны и имеют
привод из сдвоенных мотор-вибраторов, реализующих схему самобалансного
колебателя.
К третьей группе относят машины, в которых осаждение минеральных при-
месей происходит в потоке воды. С точки зрения эффективности разделения этот
способ дает хорошие результаты. Однако у него есть и недостаток - сложность
конструкции, необходимость последующей сушки зерна и отходов, а также срав-
нительно большой расход питьевой воды.
В основу процесса очистки зерна от минеральных и органических примесей
положено различие плотности зерна (1,3-1,4 г/см3) и минеральных примесей
(1,9-2,8 г/см3), коэффициентов трения и аэродинамических свойств.
Эффективность работы камнеотделительных машин определяют так же, как и
эффективность работы других зерноочистительных машин, то есть по содержанию
минеральных примесей до и после очистки зерна. Работу камнеотделительных машин
считают эффективной, если обеспечивается выделение 95% минеральных примесей.
Трудноотделимые примеси органического происхождения удаляются также
на машинах вибропневматического принципа действия, однако их рабочие органы
и конструктивные решения различны. Например, концентраторы, используемые
для очистки пшеницы от трудноотделимых органических примесей (в том числе
овса и овсюга), в качестве рабочих органов имеют проходные сита для формиро-
вания фракций и тот же восходящий воздушный поток, обеспечивающий более
интенсивное самосортирование и усиливающий физико-механические признаки
разделения зерна и примесей. Естественно, имеются и другие типы машин, на-
пример триеры, калибровочные машины и т. п., выполняющие те же функции.
Пневмосортировальные столы работают на непроходной ситовой деке, про-
дуваемой воздушным потоком, однако разделение фракций производится в од-
ной плоскости (с выводом примесей и чистого зерна сходом по торцам машины).
Конструктивные отличия имеют и комбинаторы с замкнутым или разомкну-
тым циклом воздуха, однако все вышеупомянутые машины вписываются в виб-
ропневматический принцип действия. Регулируются при этом режимы колебаний
ситовых поверхностей, их размерные и конструктивные характеристики и устано-
вочные параметры (углы наклона сит, направления колебаний), а также параметры
воздушного потока.
8.2. Основы теории процесса в вибропневматических
камнеотборниках
Процессы, происходящие в аэрируемом потоке зерновой смеси на вибрирующей
шероховатой поверхности деки, совершающей прямолинейные колебания, доста-
точно сложны. Объяснить это можно многочисленными связями движущихся
частиц, взаимодействующих друг с другом, с воздушным потоком и с поверхно-
стями, ограничивающими поток.
Машины для очистки зерна
261
Целесообразно представить исследуемый процесс в упрощенном виде, условно
разделив его на несколько стадий, и в каждой из них выделить для рассмотрения
явления, оказывающие решающее влияние на интересующие нас конечные резуль-
таты процесса или на условия протекания последующих стадий. В то же время каж-
дую отдельную стадию процесса приходится схематизировать, чтобы математиче-
ски описать модель и определить методику ее экспериментальной проверки.
Изучение машин этого типа и анализ опытных данных позволили предста-
вить процесс извлечения тяжелой (минеральной) частицы из аэрируемой зерно-
вой массы в машинах с наклонными гармоническими колебаниями в плоскости
наибольшего ската деки, состоящий из двух основных стадий (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Схема процесса
вибропневматического
сепарирования:
I - первая стадия; 11 - вторая ста-
дия; 1 — верхняя зона; 2 - нижняя
зона; К - камни; 3 - зерно
На первой стадии тяжелая частица, поступившая в потоке зерновой смеси
сверху на слой движущейся сыпучей среды, перемещается вместе с ним вдоль
деки, одновременно вследствие погружения приближаясь к ее поверхности.
Проекция средней скорости тяжелой частицы на плоскость деки практиче-
ски не отличается от проекций средней скорости соответствующих точек окру-
жающей ее среды до момента соприкосновения тяжелой частицы с декой. На ре-
зультаты всего процесса сепарирования существенно влияет расстояние, которое
пройдет тяжелая частица (камень) вдоль деки до соприкосновения с ней. Это
расстояние зависит как от скорости слоев зернового потока, так и от скорости
погружения в него тяжелой частицы.
На второй стадии тяжелая частица движется по поверхности деки вверх на-
встречу основному зерновому потоку до тех пор, пока не выйдет через верхнее
выпускное отверстие. При этом тяжелая частица проходит две зоны, общая грани-
ца которых - это место поступления на деку исходной зерновой смеси. Первона-
чально тяжелая частица движется в нижней зоне, где сыпучее тело сохраняет при-
мерно одинаковую толщину, намного большую, чем размеры частицы. Движение в
этой зоне нужно рассматривать с учетом взаимодействия тяжелой частицы с окру-
жающими зернами основного потока. При отсутствии воздушного потока все ком-
поненты разделяемой смеси (тяжелые и легкие фракции) будут двигаться вверх;
при воздействии воздушного потока псевдоожиженный слой зерна, не подвержен-
ный транспортирующему воздействию сетчаткой деки, начинает течь вниз, а кам-
ни (тяжелая фракция), контактируя с поверхностью деки, поднимаются вверх.
Последующее движение частицы в верхней зоне (выше места подачи) про-
исходит в несколько иных условиях вследствие уменьшения толщины сыпучего
тела. При правильной наладке процесса частицы легкой фракции не должны дос-
тигать верхнего выходного отверстия, это позволяет исключать из теоретическо-
го рассмотрения их действие на тяжелую частицу.
262
Глава 8
Основное условие нормального протекания процесса — это перемещение тя-
желой частицы без подбрасывания (без отрыва от поверхности деки). Это осо-
бенно важно для нижней зоны второй стадии, где подбрасывание тяжелой части-
цы сопровождается возвращением ее в верхние слои зернового потока, что создает
опасность выхода ее с деки вместе с очищенным зерном.
Первая стадия процесса зависит в основном от правильно выбранной длины
рабочего канала. Как установлено опытами, погружение тяжелых частиц в аэри-
руемом вибрирующем сыпучем слое происходит в значительно большей области
изменения основных параметров процесса, чем при их перемещении вверх по деке.
Вследствие этого эффективное протекание второй стадии возможно только в
относительно узком диапазоне изменения параметров процесса, а практическая
настройка машины на оптимальный режим требует учета нескольких одновре-
менно действующих факторов.
Основные результаты теоретического и экспериментального исследования
процесса представлены здесь в сокращенном виде с некоторыми упрощениями и
с использованием метода определения средней скорости частицы материала без
подбрасывания [14].
На рис 8.2 приведена схема сил, действующих на частицу на деке камнеот-
борника. В отличие от рассмотренных аналогичных схем в главе 4 здесь при виб-
рационном перемещении частицы рассмотрен случай наклонных колебаний ра-
бочей деки и учет дополнительной реакции /?в восходящего воздушного потока,
направленной по нормали к поверхности деки.
Угол направления колебаний [3 определяется установкой колебателя, имеет
достаточно большое значение и регулируется в широких пределах (25-45°). Ско-
рость воздушного потока также регулируется в широких пределах, рабочее ее
значение обычно колеблется от 1,1 до 1,4 м/с.
Остальные силы действующие на материальную частицу аналогичны ранее
рассмотренным (глава 4) и понятны из рис. 8.2.
Рис. 8.2. Схема сил при
вибрационном перемещении
частицы в случае наклонных
колебаний:
1	— привод (колебатель);
2	- рабочая дека; 3 - рессоры;
4 - воздушный поток
На рис. 8.2 показано переносное ускорение а„, определяющее величину и
направление переносной силы инерции Рк = тап. При гармонических колебаниях
наклонной плоскости переносное ускорение определяется как
ап - - Аа> sincor,
где А - амплитуда колебаний; и - частота колебаний.
Тогда Рц = -тап = mAaPsincat.
Машины для очистки зерна
263
Без учета реакции воздушного потока /?в уравнения относительного движе-
ния частицы имеют вид:
тх = cos р - G sin а - Т7	(8.1)
ту = Ри sinР — Gcosa + N	(8.2)
В относительном движении частицы без подбрасывания у = const и у = 0, что
позволяет из формулы (8.2) определить нормальную реакцию N:
N - mg cosa - mA®2 sinf) sin®r.	(8.3)
Если нет подбрасывания, реакция N должна сохранить положительное на-
правление за весь период колебания, даже когда второй член правой части равен-
ства (8.3) принимает максимальное значение (sin ®r = 1). Поэтому условие безот-
рывного движения частицы имеет вид N > 0 или
g cosa
До? sinP ’
(8-4)
где zo - безразмерный параметр.
Учитывая, что F - fN и подставляя значение N из формулы (8.2) в (8.1), по-
сле сокращения на т и элементарных преобразований получаем
х = A®2 (cosfj + ysinfJ) sinter - g (sina +/cosa),
Заменяя/= tg<p, приводим это уравнение к виду
х = А®
costp
2 cos(P - ф)	g 51п(а + ф)
I -------- sin ®t----z---------—
А® СО5ф-ф)
(8.5)
Если направление относительной скорости частицы противоположно рас-
смотренному, то в уравнении (8.1) знак «+» перед силой F нужно заменить на
знак «-». В этом случае после преобразований, аналогичных выполненным, при-
дем к уравнению
. 2 cos(B + ф) Г . g
X = А® ----—— sin ®t------
созф [_ А®
sin(a - ф)
cos(|3 + ф)
(8.6)
Обобщая уравнения (8.5) и (8.6), представим их в следующем виде:
х = <2±(sinS - z±),	(8.7)
где 8 = tot;
_л„2СО5Ф + Ф).	ZQQx
— ДСО	-	,	(о.о)
cosep
' (89)
A® cos(P + ф)
В равенствах (8.7), (8.8) и (8.9) верхние индексы у а и z и верхние знаки пе-
ред ф относятся к случаю положительного направления относительной скорости
частицы (х > 0), а нижние - к случаю отрицательного направления (х < 0). Заме-
тим также, что положительные значения углов а и [3 соответствуют показанным
на рисунке 8.2. Изменение направления этих углов должно сопровождаться из-
мерением знака перед ними в формулах (8.8) и (8.9).
264
Глава 8
Рассматриваемые случаи ограничим областью значений углов аир, при ко-
торых суммы и разности углов в формулах (8.8) и (8.9) находятся в пределах от
—до . Тогда а± > 0, <+ > 0, a z~ < 0, так как |о| < |<з|.
Обозначим фазовые углы 5, при которых начинается относительное сколь-
жение частицы в положительном или отрицательном направлении, соответствен-
но 5]+ и 5]_, а фазовые углы окончания этих движений соответственно 32+ и 82-
Скольжение частицы в положительном направлении может начаться, если
х> 0, т. е. при sin 8]+ > г+. Необходимым условием начала скольжения частицы в
отрицательном направлении будет х < 0 при sin 8[_ < z—
Предельно возможные условия начала скольжения в обоих направлениях
определяются равенствами
sin80+ = z+=—^-7
А®"
sin80_ = z_ 
АоГ
sin(a + ф)
cos(P - ф) ’
sin(a -ф)
cos(P + ф)
(8.10)
(8.П)
Если до каждого из углов 8о+ и 80_ частица находилась в относительном по-
кое, т. е. предшествовавшее скольжение уже закончилось, то 8]+ = 8о+ и 8[_ = 80-
Определить выполнение этого условия можно, проинтегрировав уравнение отно-
сительного движения (8.7) и найдя фазовые углы 32+ и 32_, соответствующие ос-
тановке частицы после каждого из перемещений в предположении, что они нача-
лись при 8]+ = 8о+ и 8[_ = до-, то есть интервалов покоя. При интегрировании имеет-
ся в виду, что
8	.. dx	dx
t = — и х = — = ®—.
cd dt	dd
Решение и анализ этих уравнений рассмотрены в работах В. В. Гортинского
[14], в результате получено значение скорости транспортирования частицы
I	С ez ) Г 2	2
v = AcocosPcose, 1 - ---- — f tgP(tge - £ + —) -1
у	^sincj |_я	71
(8.12)
Здесь кроме уже упомянутых обозначений введен коэффициент
е= ^2+ ~^1+
2
Формула (8.12) позволяет определить скорость транспортирования частицы
только при безотрывном двустороннем движении с двумя мгновенными останов-
ками. В других режимах безотрывного движения среднюю скорость частицы не
удается выразить аналитически, и для расчетов применяют приближенные методы,
подробно рассмотренные в монографии И. И. Блехмана и Г. Ю. Джанелидзе [3].
Основную трудность в решении задачи представляет определение фазовых углов
начала и окончания скольжения.
Анализ формулы (8.12) позволяет сделать вывод, полезный при исследова-
нии и проектировании сепарирующих машин, оценить динамические нагрузки на
детали машины, а в случае применения несамоуравновешенного привода - и ди-
намические нагрузки на строительные конструкции.
Машины для очистки зерна
265
।-------1------------1---------1--------- г
0,2	0,3	0,4	0,5 /
Рис. 8.3. Зависимости средней
скорости vчастицы от:
а - ®,- б - А; в - р,- г -f
Если положить постоянными Л®2, а также
углы а, р и <р = arctg/, то будет постоянным е, а
согласно формуле (8.9) - и z+. В этом случае
формула (8.12) значительно упрощается.
На рис. 8.3 в качестве примера показаны за-
висимости v от со, А, Р и ф. Они отражают влия-
ние только одного параметра при остальных по-
стоянных: п = 500кол/мин (о) = — = 52 с-1);
30
А = 0,005 м, р = 11° и/= 0,4 (<р ~ 22°).
Из рис. 8.3 видно, что наибольшее влияние
на значение скорости частицы по деке оказывает
амплитуда (зависимость 8).
С учетом реакции восходящего воздушного
потока 7?е дифференциальные уравнения отно-
сительно движения частиц изменяются незна-
чительно
nix. - »l4®2cosP sincof - mgsina - fN,
2	f	(8.13)
my = mA® sinP sin®Z - mgcosa + N + RB. J
Аналогично эта система приводится к виду
л:± = a±(sin8 - z±),
2	COS(B + ф)
причем а± = А® 	----——, что совпадает с формулой (8.8), а
cos<p
z $ [sin(a±<p) + psin<p]
* A®2 cos(P + (p)
Здесь также верхние индексы у а и z и верхние знаки в правой части отно-
сятся к положительному направлению относительной скорости (движение
вверх), а нижние - к отрицательному направлению (движение вниз).
Коэффициент влияния воздушного потока/? запишем в виде
п
р = -^.	(8.15)
mg
Реакция воздушного потока, как и в главе 5, определяется формулой
„ 2
/?Б
где - коэффициент аэродинамического сопротивления: SM — миделево сечение, м2; v - ско-
рость воздушного потока обтекающего частицу, м/с; р - плотность воздуха, кг/м3.
Для определения средней скорости частицы можно применить формулу
(8.12), если соблюдено условие безотрывного режима
A®2 cosa-<p
g ~ sin^
266
Глава 8
Экспериментальные исследования показали, что скорость транспортирования
тяжелых (минеральных) частиц в верхней выходной зоне рабочего канала в тон-
ком слое практически не зависит от воздушного режима. Например, увеличение
скорости воздушного потока от 0 до 2,4 м/с незначительно уменьшает среднюю
скорость тяжелой частицы ут(рис. 8.4).
Рис. 8.4. Зависимость средней скоро-
сти тяжелой частицы по деке от угла а
при разной скорости воздушного по-
тока (и = 650 кол/мин):
о - vs = 0; • - vB = 1,4 м/с; А - vB = 2,4 м/с;
I - движение частицы вверх; II - движение
частицы вниз
Рис. 8.S. Сопоставление расчетных (7)
и экспериментальных (2) данных при
vT =/(а) (vB = 0; п = 650 кол/мин):
I - движение частицы вверх; II - движение
частицы вниз
Экспериментальные данные и результаты расчета по формуле (8.12) нахо-
дятся в прямой и достаточно тесной корреляционной зависимости; коэффициент
корреляции составляет 0,91 (рис. 8.5).
Обязательное условие разделения тяжелых и легких частиц - это одновремен-
ное транспортирование их в противоположных направлениях во второй стадии
процесса (рис. 8.1). Для определения направления средней скорости введен без-
размерный коэффициент В, равный по абсолютной величине отношению переме-
щения частицы вверх .v+ к перемещению ее вниз s_ по деке за период колебаний
В =
(8.16)
Решение дифференциальных уравнений, анализ процесса и аппроксимация в
области практически используемых параметров позволяет записать условие,
обеспечивающее одновременное транспортирование тяжелых и легких частиц в
противоположных направлениях (Вл < 1 < 7?т).
Если В > 1, частица транспортируется вверх; если В = 1, частица колеблется
относительно какой-либо точки деки; если В < 1, частица транспортируется вниз.
< 1 < а’-5
2.5
(8.17)
Здесь
ctgP+i
f_____.
ctgp }
f
(8.18)
Машины для очистки зерна
267
sina
/(cosa-p)
(8.19)
Индексы л и т относятся к значениям а, и f соответственно легкой и тяжелой частиц.
Неравенство (8.17) позволяет определить влияние различных факторов на
процесс разделения. Как видно из формулы (8.18), различие в коэффициентах ал
и аТ обусловлено только различием в коэффициентах трения, Выполнению нера-
венств благоприятствуют случаи, когда/, </., так как с уменьшением коэффициен-
ctgP
та трения увеличивается —— , а следовательно, уменьшается ап.
Для увеличения коэффициента X, как видно из формулы (8.19), необходимо
уменьшать коэффициент трения и увеличивать коэффициент действия воздушно-
го потока р. Одновременное увеличение Хг и уменьшение Хл особенно сущест-
венно усиливает неравенство (8.17), а следовательно, повышает четкость разде-
ления тяжелых и легких частиц. Для учета влияния воздушного потокар введено
понятие «приведенного коэффициента трения»/,р.
Замена коэффициента трения f приведенным значением /пр. дает возмож-
ность считать увеличение коэффициента р эквивалентным уменьшению коэффи-
циента трения f при движении частиц. Таким образом, разделение компонентов
сыпучей смеси при вибропневматическом транспортировании в основном зави-
сит от коэффициента трения по поверхности деки и коэффициента влияния вос-
ходящего воздушного потока р, равного отношению нормальной реакции этого
потока к силе тяжести частицы (8.15). Однако, как показали дальнейшие иссле-
дования, эти параметры не единственные, от которых зависит рассматриваемый
процесс. Очевидно, что одновременное транспортирование тяжелой частицы
вверх, а легкой вниз возможно, если
(8.21)
Для тяжелой частицы
(8.22)
Для легкой частицы
(8.23)
С учетом формул (8.22) и (8.23) неравенство (8.21) после преобразования
можно записать в следующем виде:
Введем обозначение
268
Глава 8
Тогда неравенство (8.24) примет следующий вид:
/ , \2
А > cosa~Pn
1/л J cosa-vp/
Полученное неравенство характеризует четкость сепарирования двухкомпо-
нентной зерновой смеси при вибропневматическом процессе сепарирования.
8.3. Камнеотделительные машины вибропневматического
принципа действия
Среди машин этого типа наиболее широкое распространение на зерноперераба-
тывающих предприятиях получили машины серии БКТ: РЗ-БКТ, РЗ-БКТ-100,
РЗ-БКТ-150, выпускаемые несколькими заводами. В последние годы объединением
«Совокрим» поставлен на производство типоразмерный ряд камнеотборников
этого типа производительностью от 1,0 до 15 т/ч (КО-1, КО-2, КО-10 и КО-15).
Эти машины отличаются рядом усовершенствований, в частности, имеют привод
из сдвоенных мотор-вибраторов, обеспечивающих лучшую динамику и более
точное воспроизведение закона движения рабочего корпуса. Машины типа БКТ
выпускает ряд заводов: «Мельинвест», (г. Нижний Новгород), Могилев-
Подольский завод, «Станкинпром» (г. Харьков) и др. Различаются они в основ-
ном конструктивными решениями отдельных узлов, сохраняя принципиальные
конструкцию, компоновку и основные параметры.
Камнеотделительная машина РЗ-БКТ-100. Состоит из следующих основ-
ных узлов: вибростола, привода, приемных, выпускных и аспирационных уст-
ройств и станины. Вибростол - основной рабочий орган машины. Совершает ко-
лебания под углом 30-40° к плоскости деки, которая установлена под углом 5-10°
к горизонтали. Он состоит (рис. 8.6.) из несущей сварной рамы 19, в которой
смонтирована дека, закрытая сверху корпусом 75 с окнами для визуального кон-
троля рабочего процесса. Дека прикреплена к несущей подвижной раме со сто-
роны выхода минеральных примесей натяжным винтом, с противоположной сто-
роны - кронштейнами, а по бокам - натяжными уголками и болтами.
Основная часть деки - воздухопроницаемая сортирующая поверхность, кото-
рая представляет собой металлотканую сетку с отверстиями размером 1,5x1,5 мм.
Изготавливают ее из проволоки диаметром 1 мм. С нижней стороны деки уста-
новлено воздуховыравнивающее перфорированное днище с отверстиями диамет-
ром 3,2 мм. Днище прикреплено к деке винтами и гайками-барашками.
Между сеткой и днищем находится сварная рама (решетка) из алюминиево-
го сплава с продольными и поперечными перегородками, образующими квадра-
ты размером 55x55 мм. Рама и днище предназначены для распределения воздуха.
Корпус машины служит для образования вакуума и размещения вспомога-
тельных узлов машины. В верхней части его расположено пять отверстий: одно
для присоединения приемного устройства, второе для аспирационного рукава 5 и
три отверстия для окон 4. Последние закрыты прозрачным материалом и служат для
визуального контроля.
На продольных боковых поверхностях корпуса расположено по два круглых
отверстия с крышками 16, имеющими ручку 17 и фиксатор 18. Эти отверстия
предназначены для доступа к сетке деки. Рядом с отверстиями установлено че-
Машины для очистки зерна
269
тыре регулировочных диска 3 из алюминиевого сплава со шкалой для контроля
амплитуды и направления колебаний.
Рис. 8.6. Камнеотделительная машина РЗ-БКТ-100:
1 - натяжной винт; 2 - регулировочный винт; 3 -регулировочный диск; 4 - окно; 5 - аспираци-
онный рукав; 6 - аспирационный патрубок; 7, 24, 34 - кронштейны; 8 - заслонка; 9 - ось регуля-
тора воздуха; 10 - рукоятка; 11 - манометр; 12 - стойка; 13 - питатель; 14 - приемный пат-
рубок; 15 - корпус; 16 - крышка; 17 - ручка; 18 - фиксатор; 19 - рама вибростола; 20 - пружи-
на-амортизатор; 21 - стойка станины; 22 - виброрегулятор; 23 - станина; 25 - сайлент-блок;
26 - рым-болт; 27 - труба; 28 - ручка; 29, 32 - рукава: 30 - патрубок для минеральных приме-
сей; 31 - воронка; 33 - мотор-вибратор; 35 - пружина питателя
Рис. 8.7. Механизм регулирования
выходного сечения минеральных
примесей в машине РЗ-БКТ-100:
I - пластина; 2 - регулировочный винт;
3 - пружина; 4 - болт с гайкой; 5 - сетка
деки; 6 - воздухораспределительная ре-
шетка; 7 - ограничительный винт;
I - минеральные примеси
В корпусе машины со стороны выхода
минеральных примесей над декой установ-
лен механизм регулирования выпуска ми-
неральных примесей (рис, 8.7). Он пред-
ставляет собой пластину из оргстекла, ко-
торая фиксируется пружиной 3 и болтом 4
с гайкой. Ее положение изменяют регули-
ровочными винтами 2.
В крышке корпуса смонтирован шту-
цер, соединенный гибкой трубкой с мано-
метром 11 (см. рис, 8.6). Внутри корпуса
под декой установлен неоновый светиль-
ник, который включают по мере необхо-
димости.
Вибростол установлен на трех опорах.
Со стороны выхода очищенного зерна
нижняя часть вибростола опирается на че-
тыре пружины-амортизатора 20. Они рас-
положены попарно под углом 90° одна к
другой, С противоположной стороны уста-
новлена вертикальная стойка с шарниром и
механизмом регулирования угла наклона
вибростола. Этим механизмом изменяют
270
Глава 8
угол наклона деки, поднимая или опуская ее край со стороны выхода минераль-
ных примесей. При вращении трубы 27 за ручку 28 происходит перемещение
рым-болтов 26. Последние имеют левую и правую резьбу. Величину угла накло-
на (в градусах) указывает кромка конуса на вертикальной шкале.
Вертикальная стойка с подвижной рамой деки связана уголками и сайлент-
блоками 25, а со станиной 23 - через кронштейн 24 и сайлент-блоки. Они состоят из
двух концентрично установленных коротких стальных трубок с запрессованной ме-
жду ними резиновой втулкой. Сайлент-блоки применяют для соединения подвижной
и неподвижной частей или двух частей, движущихся по разным законам.
Приемный патрубок 14 включает следующие основные узлы: питатель, прием-
ник, распределитель. Питатель 13 состоит из корпуса, к которому хомутом при-
креплен конус-воронка. Нижняя часть питателя соединена гибким рукавом с прием-
ным патрубком 14, а верхняя - с подводящей самотечной трубой. Приемный пат-
рубок имеет две прозрачные боковины, соединенные между собой металлически-
ми стенками, крышку, питающий клапан, рычаг с пружиной и уголком для креп-
ления к корпусу. Приемный патрубок обеспечивает постоянство нагрузки и гер-
метичность вакуумной системы в узле поступления зерна. Распределитель нахо-
дится в корпусе камнеотделительной машины под приемным патрубком непо-
средственно над декой. Он состоит из двух боковых стенок, между которыми на-
клонно установлена металлотканая сетка. Здесь происходят предварительная
аэрация и распределение исходной смеси зерна по сортирующей поверхности.
Для выхода очищенного зерна предусмотрено два патрубка на нижнем конце
вибростола, а для минеральных примесей - один выпускной патрубок на противопо-
ложной стороне. Выпускное устройство состоит из металлического патрубка, жестко
связанного с рамой вибростола, к которому с помощью хомута присоединяется уп-
ругий резиновый рукав, сдавленный с двух сторон. Два резиновых рукава 32 выпус-
кают очищенное зерно в воронки 31, связанные с самотечными трубами, а один ру-
кав 29 выпускает минеральные примеси в переносной накопительный бункер.
Вытяжное устройство представляет собой
гибкий аспирационный рукав из прорезиненной
ткани, соединенный хомутами в нижней части с
корпусом машины, а в верхней - с аспирацион-
ным патрубком 6. В последнем установлен регу-
лятор воздуха, выполненный в виде заслонки 8 и
поворачивающийся с помощью рукоятки 10 во-
круг оси 9 на 90°. В горизонтальном положении
заслонка перекрывает сечение патрубка. Положе-
ние заслонки указывает верхняя кромка крон-
штейна 7 на шкале. Патрубок с регулятором воз-
духа прикреплен к станине двумя изогнутыми
трубчатыми стойками 12.
Привод камнеотделительной машины и коле-
бательное движение осуществляется иотор-
вибратором 33. Он представляет собой электро-
двигатель, на обоих концах вала 1 которого уста-
новлены регулировочные грузы 2, 3 (рис. 8,8). Ре-
гулируют амплитуду колебаний вибростола, изменяя положение грузов относи-
тельно друг друга. При этом фиксируют расстояние между двумя точками гру-
5	1	2
Рис. 8.8. Мотор-вибратор
машины РЗ-БКТ-100:
1 - вал вибратора; 2, 3 - регу-
лировочные грузы; 4 - корпус;
5 - кронштейн
Машины для очистки зерна
271
зов. Вибратор установлен в центральной части трубы виброрегулятора 22
(см. рис. 8.6) с помощью фиксатора, хомутов, сайлент-блоков и кронштейнов 34.
Виброрегулятор служит для регулирования направления колебаний и уста-
новки на нем колеблющихся масс камнеотделительной машины и вибратора. Он
состоит из горизонтальной трубы с приваренными к ней опорами, которые при-
креплены к несущей раме деки. Труба установлена на четырех пружинах-
амортизаторах 20, которые фиксируются конусами стоек станины и конусами вала
виброрегулятора. Направление колебаний изменяют, перемещая вибратор в верти-
кальной и горизонтальной плоскостях относительно вала. Рассматривая колебания
деки от одного мотор-вибратора, следует отметить, что силы инерции грузов в по-
ложении перпендикулярном продольной оси деки не уравновешиваются, поэтому
траектории точек рабочей деки в плоскости колебаний имеют овал, оси которого
определяются жесткостью подвески по продольной и поперечной осям деки. Тех-
нически более обоснована установка двух мотор-вибраторов, синхронно вращаю-
щихся в противоположные стороны. В этом случае силы инерции грузов в поло-
жении перпендикулярном продольной оси деки уравновешиваются и реализуется
принцип инерционного самобалансного колебателя. При этом точно соблюдается
закон движения прямолинейных колебаний деки с заданным направлением, часто-
той и амплитудой.
Такой привод имеют ситовые зерновые сепараторы СПВ-Н (глава 4) и кам-
неотделительные машины типоразмерного ряда КО (рис. 8.10). Эту конструктив-
ную особенность, несомненно, следует отнести к достоинствам общего техниче-
ского решения, как сепараторов, так и камнеотборников. То же самое реализует-
ся в ситовых и ситовоздушных сепараторах с двумя мотор-вибраторами, уста-
новленными на боковинах ситового корпуса.
Станина 23 камнеотделительной машины представляет собой сварную
Т-образную конструкцию из двух стальных труб квадратного сечения, крон-
штейна и двух стоек 27 с конусами для установки пружин амортизаторов.
Камнеотделительная машина РЗ-БКТ состоит из тех же основных узлов,
что и камнеотделительная машина РЗ-БКТ-100, и работает по тому же принципу.
Камнеотделительная машина РЗ-БКТ не имеет принципиальных отличий в кон-
струкции вибростола, привода, приемных патрубков, опор, основных механизмов
регулирования и кинематической схеме.
Конструктивные отличия этой машины заключаются в следующем: измене-
ны форма и исполнение корпуса; боковины корпуса металлические, а крышка вы-
полнена из прозрачного материала; предусмотрены два выпускных патрубка для
вывода минеральных примесей; станина выполнена в виде сплошной плиты, опи-
рающейся на сварную раму; изменены конструкции задней стойки, механизма
регулирования угла подъема вибростола: вытяжное устройство - регулятор воз-
духа установлен в суженной части патрубка. Перечисленные конструктивные усо-
вершенствования привели к изменениям габаритов (табл. 8.1).
Камнеотделительные машины РЗ-БКТ-150 имеют большую площадь деки и,
соответственно, производительность. Конструкция его аналогична модели БКТ-100.
Рабочий процесс в камнеотделительных машинах происходит следующим
образом. Зерно из приемного патрубка попадает на сетчатую поверхность рас-
пределителя, продуваемую воздухом, и двумя равными потоками поступает на
деку. Здесь происходит разделение зерна и минеральных примесей. Легкие при-
меси уносятся воздухом через вытяжное устройство и отделяются в фильтре.
272
Глава 8
Во время работы машины можно регулировать следующие параметры: на-
грузку, амплитуду и направление колебаний, расход воздуха, угол наклона деки
и выходное сечение для выпуска минеральных примесей. Для этого предусмот-
рены механизмы регулирования и соответствующие указатели.
Перед пуском машины деку устанавливают в рабочее положение под углом 7°
к горизонтали поворотом ручки 28 (см. рис. 8.6) до соответствующей отметки на
вертикальной шкале. Амплитуду и направление колебаний (рис. 8.9) проверяют
на холостом ходу с помощью дисков. До пуска машины все диски устанавливают
так, чтобы вертикальная стрелка на корпусе машины находилась между 30 и
40°нижней шкалы (угол направления колебаний), причем на всех четырех дисках
При работе машины направление
допустимо расхождение до 5°.
Рис. 8.9. Регулировочный диск:
а - машина не работает; б - машина рабо-
тает (точка пересечения соответствует
размаху колебаний 4-5 мм)
пунктирной линии на диске должно
совпадать с направлением колебаний
(видна четкая линия). Если линия рас-
плывчатая, значит, направления не
совпадают. В этом случае ослабляют
фиксирующий винт, поворачивают
диск в нужное положение и снова за-
крепляют. При отклонении от заданно-
го угла более 5° по шкале дисков, ус-
тановленных на одной боковой сторо-
не корпуса, проводят коррекцию по-
ложения вибратора по вертикали.
Коррекцию угла направления ко-
лебаний выполняют следующим обра-
зом. Ослабляют крепежные скобы виброрегулятора и поворачивают вибратор в
вертикальном направлении. Если вибратор перемещают вниз, то угол направле-
ния колебаний со стороны выхода очищенного зерна увеличивается, а с противо-
положной - уменьшается. Смещение вибратора вверх приводит к обратному яв-
лению, то есть угол на стороне выхода очищенного зерна уменьшается, а на про-
тивоположной стороне - увеличивается.
Если наблюдается расхождение показаний по шкале дисков, находящихся на
разных сторонах корпуса, проводят коррекцию положения вибратора по горизон-
тали; сдвигают его по оси вала виброрегулятора в сторону меньшего угла на-
правления колебаний. При этом отмечают вначале старое место установки, затем
ослабляют скобы, сдвигают вибратор в нужном направлении относительно по-
метки и вновь затягивают скобы. Амплитуду колебаний регулируют перемеще-
нием грузов вокруг вала вибратора. При раздвижении грузов относительно друг
друга амплитуда уменьшается, а при сближении - увеличивается. Положение
грузов, установленных в верхней части вибратора, должно точно соответствовать
положению нижних.
При работе машины надисках возникает визуальный эффект пересечения ли-
ний хода с линией шкалы; точка пересечения указывает величину амплитуды ко-
лебаний, при нормальной работе машины она находится между отметками 4 и 5.
Заслонку регулятора воздуха устанавливают в положение, при котором дав-
ление в манометре соответствует 750 Па без нагрузки. Необходимо установить
Машины для очистки зерна
273
направляющую пластину в механизме регулирования выходного сечения мине-
ральных примесей в начале процесса на расстояние около 2,5 мм над рабочей
сеткой со стороны выхода минеральных примесей. Далее, изменяя положение
пластины в сторону увеличения, необходимо добиться устойчивого вывода ми-
неральных примесей.
Пружину питающего клапана регулируют, смещая ее на нужную засечку ры-
чага. Этим обеспечивается небольшое количество зерна на слегка прижатом кла-
пане. Если в рабочем режиме при открытой заслонке регулятора воздуха слой
зерна не «кипит», сетку деки необходимо очистить проволочной щеткой; для это-
го полотно сетки снимают, предварительно освободив ее от крепежных деталей.
При ежемесячном техническом обслуживании камнеотделительные машины
очищают от пыли, остатков зерна и минеральных примесей; осматривают со-
стояние рабочей сетки; проверяют и при необходимости подтягивают резьбовые
соединения, меняют сайлент-блоки.
Технические характеристики камнеотделительных машин приведены в таб-
лице 8.1.
8.1. Технические характеристики камнеотделительных машин
Показатели	РЗ-БКТ; РЗ-БКТ-100	РЗ-БКТ-150
Производительность, т/ч	6; 6-9*	12
Эффективность очистки зерна от минеральных примесей, %	98-99	98-99
Площадь ситовой поверхности, м~	1,0	1,5
Угол наклона деки, град	5-10	5-10
Колебания деки: частота, кол/мин	960	960
амплитуда, мм	2-5	2-5
Расход воздуха, м5/ч	4800	7200
Мощность электродвигателя (без вентилятора), кВт	0,3	0,3
Габариты, мм: длина	1700; 1750	1750
ширина	1410; 1420	2020
высота	1960; 1530	1530
Масса, кг	300; 275	400
* Первая цифра - для машины РЗ-БКТ, вторая - для машины РЗ-БКТ-100		
Камнеотборники КО. Объединение «Совокрим» поставило на производст-
во типоразмерный ряд вибропневматических камнеотборников серии КО. Два
типоразмера камнеотборников (КО-1 и КО-2) производительностью, соответст-
венно 1 и 2,3 т/ч предназначены для мельниц малой мощности, а два типоразмера
(КО-10 и КО-15) производительностью 10 и 15 т/ч - для промышленных мель-
ниц. Они служат для отделения от зерна органических и минеральных примесей
(мелкой гальки, кусочков угля, руды, земли, крупного песка и т, п.), которые мо-
гут быть легче или тяжелее зерна, но практически не отличаются по размерам и
аэродинамическим свойствам. Камнеотборники устанавливаются в зерноочисти-
тельных отделениях мельниц, как правило, после сепараторов.
Камнеотборник (рис. 8,10) состоит из прочной сварной конструкции - ста-
нины 8, несущей колеблющийся корпус 3, состоящий из крышки 1, собственно
корпуса и сортировочной деки 2. Корпус 3 установлен на трех виброопорах 5,
274
Глава 8
Колебания корпусу сообщаются двумя электровибраторами 9, смонтированными
в единый блок. Крышка 1 представляет собой сборно-сварную конструкцию из
листовой стали, состоящую из: патрубка приемного 11 с питающим устройством 14,
патрубка аспирационного 10, смотровых окон 16 и механизма регулирования
выпуска тяжелых минеральных примесей 4,
Ситовая сортировочная дека 2 состоит из трех частей (рис. 8.11): сортирующей
поверхности из металлической сетки с отверстиями размером 1,2x1,2 мм; алюми-
ниевой рамы 3 с поперечными и продольными планками, образующими прямо-
угольные окна, и воздуховыравнивающего днища 5 из перфорированного алюми-
ниевого листа с отверстиями диаметром 3 мм. Диаметр проволоки сетки 1 мм.
Корпус 3, как и крышка (рис, 8,10), представляет собой сборно-сварную
конструкцию из листовой стали, в которой внутренними стенками и перегород-
ками образованы приемная и рабочая камеры, патрубок выгрузки очищенного
зерна IV и лоток выгрузки примесей.
Рис. 8.10. Вибропневматические камнеотборники типа КО:
а - КО-2 производительностью 2 т/ч; б - КО-10, КО-15 производительностью соответст-
венно 10 и 15 т/ч; I - крышка; 2 - ситовая дека; 3 - корпус; 4 — регулятор выпуска минераль-
ных примесей; 5 - амортизатор (виброопора); 6 - рычаг регулировки наклона стола; 7 - бло-
кировочные пластины; 8 - станина; 9 - приводные электровибраторы; 10 - аспирационный
патрубок; 11 - приемный патрубок; 12 - опорная рама; 13 - гибкие элементы (рукава); 14-
питающее устройство; 15 - манометр; 16 - смотровые окна; 17 - патрубки очищенного
зерна; 18 - механизм регулирования расхода воздуха; 19 - задние виброопоры (амортизато-
ры); 20 - питающее устройство КО-10, 15; 1 - поступление зерна; 11 - воздух; 111 - выход
камней; IV - выход зерна
Корпус установлен на трех опорах 5, 19, Со стороны выхода очищенного
зерна нижняя часть корпуса опирается на две виброопоры 19, каждая из которых
состоит из двух пружин. Аналогично, с противоположной стороны корпус 3 опи-
рается через виброопору 5 на вертикальную стойку с механизмом регулирования
угла наклона 6 вибростола.
При вращении штурвала 6 происходит перемещение края корпуса со сторо-
ны выхода минеральных примесей. Тем самым изменяется величина угла накло-
на сортировочной деки.
Привод осуществляется двумя электромеханическими вибраторами 9. Это
электродвигатели, на обоих концах валов которых установлено по два груза -
дебалансы.
Машины для очистки зерна
275
Рис. 8.11. Ситовая сортировочная дека камнеотборников КО:
1 - металлическая сетка плотного плетения с отверстиями 7,2x7,2 мм; 2 - крепление сетки
к раме; 3 - алюминиевая рама; 4 - крепление перфорированного днища (фордона) к раме; 5 -
перфорированное днище; I - исходное зерно; II - очищенное зерно; III - минеральные примеси
Регулировка амплитуды колебаний вибростола производится изменением
положения грузов друг относительно друга. Направление вращения грузов-
дебалансов должно быть встречным, при одновременном вращении двух деба-
лансов навстречу друг другу возникают центробежные силы, результирующая
которых возмущает прямолинейные колебания корпуса.
Перед пуском необходимо снять блокирующие пластины 7 (рис. 8.10), кото-
рыми зафиксирован корпус при транспортировке и установке машины.
Параметры вибрации регулируются посредством соответствующего смеще-
ния эксцентриковых масс на каждом выходном валу вибратора (рис. 8.12). Мак-
симальная интенсивность достигается тогда, когда массы совмещены на 100%,
минимальная - при полном симметричном разведении друг относительно друга.
Рис. 8.12. Установка
дебалансных масс
вибратора:
7 - электровибратор;
2 - балансиры
При регулировке дебалансными массами следует обратить особое внимание на
строгую симметричность расположения масс относительно оси вала электродвига-
теля с двух сторон. Нарушение этого требования может привести к хаотичным
движениям подвижной части камнеотборника и выходу из строя амортизаторов.
После пуска камнеотборника рекомендуется проверить амплитуду продоль-
ного хода корпуса, которая должна находиться в пределах 3-4 мм. Для проверки
используется несложный прибор, показанный на рис. 8.13. Он поставляется
276
Глава 8
в комплекте по отдельному заказу и состоит из опоры 1, на которой установлен
вращающийся угломер 2, на котором нанесены следующие линии:
3	- вспомогательная линия амплитуды;
4	- линия значения амплитуды;
5	- линия отсчета для настройки.
Прибор для измерения амплитуды устанавливается на раму корпуса 3 и
фиксируется (рис. 8.11). Замер амплитуды и угла наклона рабочего стола описан
при рассмотрении конструкции камнеотборников РЗ-БКТ-100.
Рис. 8.13. Прибор для измерения
амплитуды колебаний камнеотборников:
1 - основание прибора; 2 - вращающийся диск-
угломер; 3 - вспомогательная линия амплитуды;
4-линия значения амплитуды; 5-линия отсчета
для настройки; 6 - шкала угла наклона колебаний
При отсутствии прибора рекомендуется воспользоваться простым каранда-
шом, удерживая его в контакте с колеблющемся корпусом в течение примерно 10 с.
После этого замерить длину образовавшегося штриха, который и представляет
собой амплитуду продольного смещения.
На рис. 8.14 показана установка вибраторов и рабочего корпуса камнеотбор-
ников КО-Ю и КО-15. Здесь приведены углы заводской установки: 7° - угол на-
клона корпуса (рабочей деки) к горизонтали; 41° - угол наклона вибраторов отно-
сительно горизонтальной оси; 34° - угол наклона вибраторов относительно деки.
Рис. 8.14. Установка
вибраторов на корпусе
камнеотборника:
/ - рабочая дека; 2 - корпус;
3 - узел крепления вибраторов;
4 - вибраторы; 5 - выходной
патрубок: 6 - станина; I -
вывод очищенного зерна
Машины для очистки зерна
277
На рис. 8.15 показано устройство для регулирования угла наклона корпуса
(рабочей деки), существенно влияющего на процесс сепарирования зерновой
смеси. Как уже отмечалось, перед началом регулировки наклона рабочего стола
необходимо снять блокировочную пластину 4.
Рис. 8.15. Регулирование
угла наклона деки (корпуса)
камнеотборника:
1 - сухарь; 2 - витая пружина;
3 -упор; 4 - блокировочная пла-
стина; 5 - регулировочная руко-
ятка; 6 - цилиндр; 7 - табличка;
8 - элемент корпуса
Регулировка наклона рабочего стола осуществляется вращением рукоятки 5.
Эта операция служит для поддержания на столе необходимого слоя продукта
независимо от требуемой производительности машины.
При заводской регулировке угол наклона устанавливается около 7°. Умень-
шение этого угла приводит к увеличению слоя продукта на рабочем столе. Ориен-
тировочно угол равен 7°, когда расстояние между канавкой на цилиндре 6 и
опорной рамой составляет около 50 мм, как показано на рис. 8.15.
Регулирование клапана вывода минеральных примесей существенно влияет на
эффективность и четкость сепарирования при выделении минеральных примесей.
После пуска машины, а также после поступления в машину достаточное ко-
личество зерна, следует приступить к регулировке клапана разгрузки минераль-
ных примесей.
Начальный зазор между клапаном и декой составляет 2-2,5 мм (рис. 8.16).
Регулирование осуществляется в следующем порядке. Клапан 4, выполненный из
оргстекла, устанавливается в контакт с рабочей поверхностью, и, когда до него
дойдут первые примеси, постепенно поднимается с помощью двух рукояток 5.
Необходимо следить за положением клапана, не допуская его перекоса.
Клапан следует поднимать до тех пор, пока камни не начнут продвигаться по
направлению к выходному патрубку, а зерно - задерживаться у крайних частей кла-
пана. Регулировка имеет целью удержать зерно на деке и не дать ему выйти из ма-
шины вместе с камнями. Кроме того, повышенная скорость воздуха на крайних час-
тях клапана вызывает повышенный сбор камней, что может вызвать преждевремен-
ный износ металлической сетки. Низкая же скорость потока воздуха приводит к
недопустимой потере зерна, уходящего с камнями. Обычно зазор в рабочем процес-
се составляет около 15 мм и не превышает 20 мм при большой нагрузке на деку.
278
Глава 8
Рис. 8.16. Регулирование клапана вывода минеральных примесей:
1 - патрубок вывода минеральных примесей (камней); 2 - рабочая дека; 3 - верхнее смотровое
окно; 4 — клапан; 5 — штурвал (рукоятка); 6 — боковое смотровое окно; 7 — уплотнение; 8 —
фартук (пластина); I — вывод минеральных примесей; 3 - зазор между клапаном и декой
Рис. 8.17. Аспирационный
патрубок:
7 - патрубок; 2 - клапан; 3 - мано-
метр; 4 - крепление манометра к
патрубку; 5, 6 - отверстие; 7 - гиб-
кая трубка к крышке корпуса
Важным фактором эффективный работы
камнеотборника является нормально отрегу-
лированный воздушный режим на деке, кото-
рый создает псевдоожиженное состояние
зерновой смеси. В результате камни, достигая
поверхности деки, поднимаются вверх к пат-
рубку вывода примесей, а зерно, переходя в
верхние слои, стабильно стекает вниз по деке
к выводным патрубкам. Для определения
расхода воздуха и его регулирования камнеот-
борники этого типа оборудуются манометра-
ми. Применяют как трубчатые, так и диафраг-
менные стрелочные манометры, которыми
оборудованы камнеотборники КО. На рис. 8.17
показан аспирационный патрубок 7 с таким
манометром 3.
Верхнее его отверстие 5 соединяется с ат-
мосферой, то есть остается открытым, а отвер-
стие 6 соединяется с крышкой корпуса гибкой
трубкой 7, фиксируя разрежение в камере над
декой. Манометр имеет шкалу от 0 до 100 мм
вод. столба. Практически воздушные режимы при холостом и рабочем ходе не пре-
вышают верхнего значения 100 мм вод. столба (около 1000 Па). Например, в камне-
отборниках БКТ заслонку устанавливают в положение, при котором давление в ма-
нометре составляет 750 Па без нагрузки. Примерно такие же значения характерны и
Машины для очистки зерна
279
для камнеотборников КО, где давление регулируется в пределах 500-900 Па. Дан-
ные представлены в технической характеристике (табл. 8.2). В любом случае при
регулировке расхода воздуха надо ориентироваться на состояние слоя и перемеще-
ние зерна и примесей, производя периодически подрегулировку клапана вывода
минеральных примесей. Расход воздуха регулируется устройством показанным на
рис. 8.18. Рукоятка 1 жестко связана с осью 2 поворотного клапана, который пово-
рачивается на 90°, положение его контролируется по шкале 3. Положение клапана
может быть проконтролировано по показаниям манометра.
Рис. 8.18. Устройство
регулирования расхода воздуха:
7 -рукоятка; 2 - ось клапана; 3 - шкала
При поступлении зерновой массы (рис. 8.19) на наклонную сортирующую
поверхность (деку) под воздействием восходящего воздушного потока (без про-
сеивания) и вибрации сортирующей поверхности происходит разрыхление слоя
зерна. В таком слое создаются условия для эффективного самосортирования раз-
нородных компонентов: тяжелые частицы опускаются в нижние слои, достигая
сортирующей поверхности, а частицы с меньшей плотностью стремятся в верх-
ние слои. В расслоенной смеси происходит процесс вибрационного перемещения
разнородных компонентов в противоположных направлениях.
Рис. 8.19. Технологическая схема
камнеотборника КО:
7 - питающее устройство; 2 - приемный
патрубок; 3 - аспирационный патрубок;
4 - смотровые окна; 5 - корпус; 6-ло-
ток выгрузки примесей; 7- сортировоч-
ная дека; 8 - патрубок очищенного зер-
на; 9 - электровибраторы; 10 - вибро-
опоры; 77 - станина; 12 - штурвал;
13 -механизм регулирования выпуска
тяжелых примесей; I-подача зерна:
11- отсос воздуха в аспирационную сеть;
III-выход примесей; IV— выход очищен-
ного зерна
Транспортирование вверх создается в результате определенного сочетания
кинематических параметров, угла наклона, коэффициента трения зерновок о сор-
тирующую поверхность и нагрузки.
280
Глава 8
При отсутствии воздушного потока все компоненты смеси движутся вверх
по сортирующей поверхности. При наличии аэрирующего воздействия воздуха
псевдоожиженный слой зерна, практически не подверженный транспортирую-
щему воздействию деки, течет как жидкость под уклон и разгружается в нижней
широкой части деки. Тяжелые минеральные частицы, находящиеся в нижнем
слое и имеющие наибольшее сцепление с шероховатой сортирующей поверхно-
стью, транспортируются вверх против наклона деки и выводятся через верхнюю,
суженную ее часть.
На эффективность и производительность камнеотделителъной машины ока-
зывают существенное влияние следующие факторы: частота, амплитуда и на-
правление колебаний, скорость воздушного потока, угол наклона деки и коэффи-
циент трения частиц о поверхность, различие в плотности зерна и минеральных
примесей, нагрузка и влажность зерна, положение пластины регулятора 13 в зоне
выпуска минеральных примесей.
В процессе работы камнеотборника необходимо следить за состоянием рабо-
чей сетки деки, периодически очищая ее, а при износе - заменяя. Забитая сетка
резко нарушает режим. Появление повышенной вибрации свидетельствует об из-
носе виброопор (амортизаторов), ослаблении креплений дебалансных грузов и их
смещении. Амортизаторы следует своевременно заменить, а дебалансы отрегули-
ровать и надежно закрепить. Не следует допускать перегрузки камнеотборника, о
которой может свидетельствовать увеличение количества зерна в отходах. Это же
обстоятельство может быть вызвано снижением скорости воздуха проходящего
через слой зерна; устранение этого фактора достигается увеличением подачи воз-
духа. Перекос корпуса стола вызывает смещение слоя зерна к одной из сторон
8.2. Технические характеристики вибропневматических камнеотборников
типоразмерного ряда КО-1, 2,10,15
	Показатели	КО-1	КО-2	КО-10	КО-15
Производительность на зерне пшеницы с объ- емной массой 750 кг/м3, т/ч	1±0,1	3±0,2	10	15
Площадь ситовой поверхности, м'2	0,35	0,53	1,27	1,92
Угол наклона деки, град	6-7°	6-7°	6-7°	6-7°
Частота колебаний, кол/мин	960-980	960-980	960-980	960-980
Амплитуда колебаний, не более	2,5	2,5	3-4	3-4
Расход воздуха, м'/ч _	1800	2400	6600	8400
Тип электровибраторов	ЭВ63-ЧУЗ			
Установленная мощность, кВт	2x0,185	2x0,185	2x0,35	2x0,35
Разрежение в рабочей камере для неиагружен- _ной машины, м вод, ст.	70-75	70-75	55-90	55-90
Средняя наработка на отказ, ч	1000	1000	1000	1000
Средний ресурс до капитального ремонта, лет	3	3	3	3
Габариты, мм: длина	1245	1260	1853	1853
ширина	510	890	1650	2205
высота	785	1420(11501*	1865	1925
Масса, кг	120	150	380	450
*Камнеотборники КО-2 могут изготавливаться высотой 1150 мм и 1420 мм за счет измене-
Машины для очистки зерна
281
деки. При работе перекос стола не допускается и должен быть устранен. Встре-
чаются случаи необходимости регулирования угла наклона стола, учитывая, что
его увеличение вызывает ускорение движения зернового слоя по деке. В табл. 8.2
приведены технические характеристики рассмотренных камнеотборников.
Камнеотборник ГСГ с рециркуляцией основного воздушного потока вы-
пускается фирмой ГБС (Италия) трех типоразмеров по производительности от 4
до 24 т/ч. Отечественные заводы камнеотделительных машин с замкнутым цик-
лом воздуха не выпускают. Камнеотборник (рис. 8.20) включает: корпус 9, в ко-
тором установлены разгрузочное сито 8, проволочная непроходная дека 18 с при-
жимным клапаном 19. В верхней части корпуса размещено приемно-распре-
делительное устройство 7, под которым смонтированы система скатов и клапа-
нов. Эти скаты позволяют, например, часть наиболее тяжелого зерна (до 20%), с
камнями, транспортируемого вверх по разгрузочному ситу, направить на рабо-
чую деку камнеотборника для последующего удаления из этой фракции камней.
В нижней части корпуса имеется коллектор 13 для равномерного подвода возду-
ха под деку 18, он соединен с нагнетательным коллектором 2.
Рис. 8.20. Камнеотборник ГСГ с рециркуляцией основного
воздушного потока:
1 - мотор-вибраторы; 2 - нагнетательный коллектор; 3 - патрубок для аспирации; 4 - оса-
дочная камера; 5 - станина вентилятора и осадочной камеры; 6 - всасывающий коллектор;
7 - приемно-распределительное устройство; 8 - разгрузочное сито; 9 - корпус камнеотбор-
ника; 10 - шлюзовый затвор; 11 - патрубок вывода камней и тяжелых примесей; 12 - стани-
на; 13 - нижний коллектор подвода воздуха; 14 - проходовая фракция разгрузочного сита;
15 - электродвигатель вентилятора; 16 - вентилятор; 17 - виброопоры; 18 - рабочая дека
камнеотборника; 19 - прижимной клапан; I - поступление зерна; 11 - вывод основной фракции
очищенного зерна; 111 — выход крупной фракции; IV - емкость для камней и тяжелых приме-
сей; V - выход легких примесей; VI - воздушные потоки
Корпус камнеотборника монтируется на станине 12 на шести виброопорах 17
и приводится в колебательное движение двумя мотор-вибраторами 1 с частотой
колебаний 950-960 в мин и амплитудой 2-5 мм, регулируемой изменением ста-
тического момента вибратора. Корпус заканчивается выпускными патрубками II,
282
Глава 8
III для вывода двух фракций зерна и камней, причем патрубок вывода камней 11
оборудован резиновыми противоподсосными клапанами.
В верхней части корпус камнеотборника гибкими элементами соединяется с
всасывающим 6 и нагнетательным 2 коллекторами. Над корпусом на самостоя-
тельной станине 5 смонтированы осадочная камера 4 и вентилятор 16 с крыльчат-
кой на валу электродвигателя 75. В нижней части осадочной камеры имеется
шлюзовый затвор 10 для вывода аэродинамически легких примесей. На нагнета-
тельном воздуховоде 2 установлен патрубок для подключения к централизован-
ной аспирационной сети. Отсос небольшого объема воздуха обеспечивает работу
машины в режиме пониженного давления и исключает пыление за счет притока
чистого воздуха из помещения. Объем его составляет около 10% объема техноло-
гического воздуха. Расход воздуха в зависимости от типоразмеров камнеотборни-
ков ГСГ составляет 3600-9000 м3/ч, а в аспирационную сеть подается от 400 до
1000 м3/ч. Собственно, это техническое решение и определяет наименование это-
го типа машин: камнеотборники с рециркуляцией основного воздушного потока.
Процесс непрерывного выделения из зерновой массы камней, кусочков ру-
ды, бетона, стекла и т. п. основан на различии плотности и фрикционных свойств
компонентов. Зерно, подлежащее очистке 7, через приемно-распределительное
устройство 7 с системой клапанов и скатов направляется на разгрузочное (фрак-
ционирующее) сито. Необходимо отметить, что оно выполняет роль противопод-
сосного устройства. На разгрузочном сите происходит предварительное расслое-
ние зерновой массы и примесей: наиболее тяжелая фракция (около 20% от всей
массы зерна) опускается вместе с камнями на дно сита, поднимается вверх и че-
рез систему скатов поступает на рабочую деку камнеотборника. Здесь камни
поднимаются вверх и через выпускной патрубок 77 удаляются из машины в спе-
циальную емкость для камней и тяжелых примесей IV. Зерно перемещается вниз
по деке камнеотборника, сюда же проходом разгрузочного сита попадает основ-
ная зерновая фракция (около 50-60%).
Таким образом, наиболее полноценное очищенное зерно (около 70-80%) вы-
водится в нижней части деки 18 в патрубок II. Крупная фракция, состоящая из
крупных сорных и зерновых примесей, и части зерна (20-30%), сходит с разгру-
зочного сита и через патрубок 777 выводится из машины. Соотношение фракций
может меняться в зависимости от качества зерна и регулируется размерами ячеек
разгрузочного сита, кинематическими, установочными и аэродинамическими ре-
жимами. Такая схема позволяет предварительно обеспечить концентрацию кам-
ней в тяжелой фракции, что способствует повышению эффективности их выделе-
ния. Часть камней, которая не попала в тяжелую фракцию, направляется с основ-
ной массой зерна на разгрузочное сито, проходом попадает на деку камнеотбор-
ника, опускается на ее дно и направляется вверх по деке к выпускному патрубку.
Камнеотборники типа ГСГ по технологии могут применяться и как комби-
наторы или концентраторы, получая тяжелую фракцию зерна, смешанную, камни
и легкие примеси. По существу они занимают промежуточное положение между
чистыми камнеотборниками и комбинаторами, которые наряду с очисткой сор-
тируют зерно на фракции.
Камнеотборник МТСЦ с рециркуляцией основного воздушного потока вы-
пускается фирмой «Бюлер» трех типоразмеров производительностью от 6 до
22 т/ч, в основном отличающихся размером рабочего сита деки, числом вибрато-
Машины для очистки зерна
283
ров и габаритами (приведены в технической характеристике). По конструкции
машины этого типа разных зарубежных фирм во многом аналогичны. Устройство
камнеотборника представлено на рис. 8.21. Рабочий корпус 7 цельносварной, ус-
тановлен на трех виброопорах 11 на станине 9 и приводится в колебательное дви-
жение мотор-вибратором 8 (одним или двумя, в зависимости от массы корпуса).
Рис. 8.21. Камнеотборник МТСЦ с рециркуляцией воздушного потока:
7 - шлюзовый затвор; 2 - осадочная камера; 3 - вентилятор; 4 - электродвигатель вентилятора;
5 - дроссельная заслонка; 6 — нагнетательный коллектор; 7 - корпус камнеотборника; 8 - мотор-
вибратор; 9 - станина; 10 - станина вентилятора и осадочной камеры; 11- виброопоры; 12 - пат-
рубок выпуска камней; 13 - рабочая дека камнеотборника; 14 - прижимной клапан; 15 - разгрузоч-
ное (сортировочное) сито; 16 - фиксаторы прижима выдвижных рамок; 17 - система скатов и
клапанов; 18 - гибкие элементы; 19 - приемно-распределительное устройство; 20 - всасывающий
коллектор (зонт); 21 - аспирационный патрубок; 22 - отражатели легких частиц; 1 - прием зерна;
11 - выход зерна; 111 - выход камней; TV-выход легких примесей; V- воздушные потоки
В корпусе установлены две рамы: разгрузочное сито 75 и рабочая проволоч-
ная непроходная дека 13, которые фиксируются зажимами 76.
Приемно-распределительное устройство 19, осадочная камера 2 и вентиля-
тор 3 с коллектором смонтированы над корпусом 7 на отдельной станине 10 и
соединены с ним гибкими элементами 18. На всасывающем коллекторе 20 уста-
новлен патрубок для аспирации 27. Осадочная камера центробежного типа смон-
тирована в блоке с вентилятором 3 и приводным электродвигателем 4. Во всасы-
вающем отверстии осадочной камеры имеются отражатели 22 для сброса легких
примесей. В нагнетательном коллекторе вентилятора б установлена дроссельная
заслонка 5 для регулирования воздушного режима.
Процесс работы камнеотборника начинается с подачи зерна 7 в приемно-
распределительное устройство 79, где по скатам и клапанам оно направляется на
разгрузочное сито. Приемно-распределительное устройство выполняет также
функции герметизирующего узла. На разгрузочном сите 75 происходит расслое-
ние зерновой массы: частицы более легкой фракции всплывают и сходом удаля-
ются в патрубок, разгружая рабочую деку, на которой из тяжелой фракции (полу-
284
Глава 8
ченной проходом) удаляются камни, погружаясь на дно деки и перемещаясь вверх
к патрубку выпуска 12. На выходе камней установлен клапан 14, положение кото-
рого регулируется с целью более эффективного удаления камней. Очищенное зер-
но - сход с сита 75 и деки 13 - объединяется и выводится в общий патрубок II.
Воздушный поток V через всасывающий коллектор 20, пронизывая сито и
деку и захватывая аэродинамически легкие примеси, направляется в осадочную
камеру 2, где примеси IV осаждаются и через шлюзовый затвор 7 удаляются из
машины. Воздушный режим контролируется по U-образному манометру на вса-
сывающем коллекторе и регулируется заслонкой 5. Воздух из осадочной камеры
подается вентилятором по нагнетательному коллектору в полость корпуса кам-
неотборника под рабочую деку, замыкая цикл. Для предотвращения пыления
часть воздуха (не более 10%) отсасывается через аспирационный патрубок 27 в
централизованную аспирационную сеть.
Регулировки камнеотборника включают кинематический и воздушный ре-
жимы, а также наклон деки.
8.3. Технические характеристики камнеотборников типа МТСЦ
Показатели	МТСЦ 65/120EU	МТСЦ 65/120 U	МТСЦ 120/120U
Производительность, т/ч	6	6-12	12-22
Размеры сита и деки, мм: длина	1200	1200	1200
ширина	650	650	1200
Число и установленная мощность мотор-вибраторов, кВт	1x0,3	1x0,3	2x0,3
Расход воздуха, м3/ч	4200	4200	7800
Установленная мощность привода вентилятора, кВт	5,5	5,5	11,0
Расход воздуха на аспирацию, М7ч	300	300	480
Габариты, мм: длина	1750	1750	1930
ширина	1420	1420	1420
высота	2785	3045	3325
Масса, кг		745	835	1270
8.4.	Комбинаторы
Зарубежные фирмы, создавая группу машин, условно названную «комбинаторами»,
ставили своей целью выработать более гибкую схему очистки зерна и в конечном
итоге повысить технологическую эффективность. Преимущество комбинаторов -
фракционная очистка зерна, позволяющая дифференцировать ее с более полным
использованием различий физико-механических свойств зерна и примесей.
Комбинатор МТСД относится к машинам с замкнутым циклом основного
воздушного потока, и этим он выгодно отличается от концентраторов и пневмо-
столов. Основное назначение комбинатора - очистка зерна от трудноотделимых
примесей (семян сорных растений, щуплых зерен, минеральных примесей и т. п.),
зерновых примесей (овсюга, спорыньи, овса и т. п.), а также фракционирование
зерна по плотности для последующей его раздельной обработки. В результате об-
работки зерна на комбинаторе получают пять фракций: тяжелая фракция - наибо-
лее полноценное зерно, смешанная фракция - зерно меньшей плотности, легкая
Машины для очистки зерна
285
фракция - примеси с частью зерна наиболее низкой плотности, камни и тяжелые
примеси и аэродинамически легкие примеси.
Фирма «Бюлер» выпускает два типоразмера комбинаторов по производи-
тельности 3-12 и 12-22 т/ч (рис. 8.22). Комбинатор имеет много общего в конст-
рукции с камнеотборниками аналогичного типа. Ситовой корпус 20 смонтирован
на станине 26 на трех виброопорах, одна из которых - опорная стойка 25, выпол-
нена в виде амортизатора, установленного на сайлент-блоках.
IV /// //
Рис. 8.22. Комбинатор МТСД с рециркуляцией воздуха:
1 - мотор-вибратор; 2 - рабочая непроходная дека; 3 - скаты; 4 - разгрузочное сито; 5 -
вертикальные аспирационные каналы; 6 - дроссельклапаны; 7 — аспирационная камера с вер-
тикальными каналами; 8 - вытяжной коллектор; 9 — аспирационно-осадочная камера; 10 -
направляющие камеры; II - вентилятор; 12 — электродвигатель вентилятора; 13 — станина
(рама) вентилятора и осадочной камеры; 14 - отражатели; 15 — аспирационный патрубок с
дроссельклапаном; 16 — заслонка; 17 - приемно-распределительное устройство; 18 — гибкий
элемент; 19 - нагнетательный коллектор; 20 - корпус комбинатора; 21 - шлюзовый затвор;
22 - прижимной клапан; 23 — патрубок выпуска камней; 24 — нижний коллектор; 25 - опорная
стойка; 26 - станина; 1 - поступление зерна; 11 - тяжелая фракция; 111 - смешанная фракция;
IV - легкая фракция; V - камни и тяжелые примеси; VI - воздушные потоки; VII - аэродина-
мически легкие примеси
Колебательное движение корпусу сообщается мотор-вибратором /, а в более
производительной модели - двумя мотор-вибраторами. В корпусе установлены:
рабочая дека 2, разгрузочное сито 4, под которым установлены два ската 3 с на-
клонами в разную сторону и приемно-распределительное устройство 17. Верхняя
часть колеблющегося корпуса с вертикальными каналами 5 и дроссельклапанами
в каждом канале. Это позволяет эффективно регулировать поля скоростей по
всей площади сит, увеличивая или уменьшая скорость в необходимой зоне. Ас-
пирационная камера 7 вытяжным коллектором 8 соединяется с осадочной каме-
рой 9, имеющей направляющую 10 и отражатели 14. Осадочная камера 9 выпол-
нена в блоке с вентилятором 11, установлены они на отдельной станине 13.
Крыльчатка вентилятора смонтирована на валу приводного электродвигателя 12.
286
Глава 8
Воздушный режим регулируется заслонкой 16, рукоятка которой выведена за
пределы корпуса. Контролируется он U-образным манометром на вытяжном кол-
лекторе 8. На осадочной камере имеется аспирационный патрубок 15 с дроссель-
клапаном для подключения к аспирационной сети. Объем воздуха аспирации со-
ставляет 8—10% от рабочего и обеспечивает необходимое разрежение, устраняю-
щее пылевыделение. Осадочная камера заканчивается шлюзовым затвором 21.
Технологический процесс комбинатора осуществляется следующим обра-
зом. Зерно через приемно-распределительное устройство 17, систему клапанов и
скатов подается на разгрузочное (фракционирующее) сито 4. Очень важно для
комбинатора равномерное распределение зерна по ширине и толщине слоя. Раз-
грузочное сито по длине имеет две зоны: первая - сита с треугольными или круг-
лыми ячейками небольшого размера, вторая (сходовая) - с круглой ячейкой
большего размера. Размер сит подбирается исходя из следующих условий: в пер-
вой зоне происходит самосортирование и проходом выделяется более мелкая
тяжелая фракция, включая камни; часть проходовой фракции второй зоны на-
клонным скатом также направляется в начальную часть деки, куда поступает и
проходовая фракция первой зоны. Из этого проходового продукта отбираются
камни на рабочей деке 2, а чистое зерно сходом направляется к выпускному пат-
рубку - это тяжелая фракция 11 (наиболее высоконатурное зерно). Камни удаля-
ются из машины через выпускные патрубки 23 с противоподсосными клапанами.
Четкость выделения камней регулируется прижимным клапаном 22. Сходовая
половина второй зоны проходом обеспечивает получение смешанной фракции,
которая выводится из машины через патрубок III, разгружая рабочую деку, а лег-
кая фракция сходом с разгрузочного сита 4 выводится в патрубок IV. Таким об-
разом, комбинатор в определенной мере объединяет принципы концентратора и
камнеотборника.
8.4. Технические характеристики комбинаторов типа МТСД
Показатели	МТСД 65/150	МТСД 120/150
Производительность, т/ч	3-12	12-22
Размеры сита и деки, мм: длина	1500	1500
ширина	650	1200
Число и установленная мощность мотор-вибраторов, кВт	1x0,3	2x0,3
Расход воздуха, м'7ч	5400	9600
Установленная мощность, кВт	11,0	18,5
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	480	600
Габариты, мм: длина	2100	2100
ширина	1440	1940
высота	2680	2985
Масса, кг	1055	1400
Большое значение в комбинаторе имеет режим аэрирования слоя продукта на
рабочей деке и разгрузочном сите. Воздух по площади должен распределяться
равномерно и с определенной скоростью, не допуская фонтанирования зерна.
С этой целью аспирационная камера комбинатора достаточно развита (по сравне-
нию с камнеотборниками), имеет девять вертикальных каналов с индивидуальны-
Машины для очистки зерна
287
ми дроссельклапанами 6. Эти клапаны позволяют производить более тонкую ре-
гулировку режима аэрирования по площади сита и деки.
Воздушный поток V нагнетается вентилятором 11 в нижний коллектор 24
под рабочую деку 2, пронизывает деку и сито и поступает в аспирационную ка-
меру 9, объединяясь после прохода через вертикальные каналы 5. Захватывая
легкие и пылевидные частицы, воздушный поток поступает с помощью направ-
ляющей 10 к отверстию осадочной камеры отражателями 14 для легких примесей
и далее во всасывающее отверстие вентилятора 11, замыкая цикл.
Легкие примеси и пылевидные частицы осаждаются в камере и удаляются из
машины через шлюзовый затвор 21. В комбинаторе достаточно много регулиро-
вок. К конструктивно-установочным относятся наклон деки и положение зерно-
вых клапанов, к кинематическим - амплитуда, число и направление колебаний.
Воздушный режим регулируется заслонкой 16, дроссельклапанами 6 в каналах
аспирационной камеры и клапаном 75 аспирационного режима.
8.5.	Концентраторы
Концентраторы относятся к группе машин вибропневматического принципа дей-
ствия. Их отличием от камнеотделительных машин является проходная ситовая
дека, где в процессе сепарирования, кроме самосортирования и виброперемеще-
ния частиц, отдельные фракции отбираются проходом в результате просеивания.
В этом случае в качестве сепарирующей поверхности используются обычные
металлоштампованные сита с соответствующими ячейками. Угол направления
колебаний ситового корпуса к горизонтали, как правило, значительно меньше и
предусматривают регулировку в пределах 5-15°. Под этим углом установлены
подвески ситового корпуса. Угол наклона рабочего сита незначителен (1-2°). Для
концентраторов справедливы подходы к рассмотрению процесса сепарирования,
изложенные в начале главы для камнеотделительных машин.
В концентраторах выделяют органические примеси, отличающиеся от зерна
меньшей плотностью, а также семена некоторых сорных растений, например ов-
сюг, колос, части стеблей и т. п.
При движении зерновой массы по ситам в условиях аэрации восходящим
воздушным потоком происходит интенсивное разрыхление и самосортирование
разнородных компонентов смеси. В результате зерно и примеси одинаковой
крупности и различной плотности концентрируются в разных слоях: тяжелые
примеси опускаются вниз к ситу, а легкие - всплывают на поверхность зерна.
Последовательное просеивание расслоенной зерновой смеси через сита с
различными размерами отверстий позволяет выделить не только мелкие и легкие
примеси, но и разделить очищенное зерно по плотности для последующей раз-
дельной очистки.
Учитывая, что во фракцию примесей, имеющих меньшую плотность, попа-
дает практически весь овсюг, концентратор успешно выполняет функции триера-
овсюгоотборника.
В технологических процессах очистки зерна на мукомольных заводах кон-
центраторы устанавливают после камнеотделительных машин.
Эффективность разделения зерновой смеси зависит от ряда факторов, среди
которых наиболее важными являются скорость движения зерновой смеси вдоль
288
Глава 8
сита и кинематические параметры колебания сит. Скорость v3 зерновой смеси
вдоль колеблющегося сита существенно зависит от скорости воздуха vB, прохо-
дящего через сито и слой зерна. Исследования позволили установить зависи-
мость V-, от скорости воздуха vB:
v3 = 0,034 +0,13vB66
При увеличении vB до 1,3 м/с величина г, быстро возрастает от 0,03 до 0,24 м/с,
затем ее рост замедляется и, достигнув значения 0,252 м/с, практически прекра-
щается при скорости воздуха более 1,6 м/с. Рабочая скорость воздуха в концен-
траторах обычно регулируется в пределах 1,2-1,8 м/с.
Скорость воздуха vB, проходящего через сито и слой зерна, определяют по
формуле
vB, = QJFJ'C.
где Q,. - расход воздуха, м3/с; Fc - площадь поверхности сита, через которую проходит воз-
душный поток, м~; К - коэффициент живого сечения
Удельная нагрузка на единицу площади сепарирующей поверхности, по дан-
ным испытаний и эксплуатации концентраторов, составляет срг = 4,6-4,8 т/(ч м2).
Выпускаются две модификации концентраторов - А1-БЗК-9 и А1-БЗК-18,
отличающиеся производительностью. Принцип действия и конструкция основ-
ных узлов не имеют существенных отличий.
Концентратор А1-БЗК-9 (рис. 8.23) состоит из следующих основных узлов:
ситового корпуса, аспирационной камеры, приемных и выпускных устройств,
привода и станины.
Ситовой корпус концентратора подвешен к станине на четырех подвесках,
угол наклона которых к вертикали составляет 15°±0,5. Корпус состоит из двух
боковин, соединенных между собой поперечными траверсами и распорками, а в
нижней части - двумя сборниками. На боковине ситового корпуса сделаны на-
правляющие для ситовых рам и отверстие для забора воздуха, закрытое сеткой.
Ситовые рамы зажаты упором и двумя подпружиненными рукоятками. Ситовая
рама состоит из деревянного остова, в верхней части которого установлено рабо-
чее сито а в нижней - сетчатый поддон. Сита очищаются резиновыми шариками,
перемещающимися по поддону.
Подачу зерна в ситовой корпус, его распределение по всей ширине сит
обеспечивает приемное устройство 3, соединенное с приемным патрубком 5 ру-
кавом 4. Колебания ситового корпуса осуществляется мотор-вибратором, закреп-
ленного на передней торцевой стенке двумя цилиндрическими резинометалличе-
скими амортизаторами.
Аспирационная камера 6 разделена на 14 секций. В верхней части каждой
секции находится клапан для регулирования аспирационного режима надситово-
го пространства концентратора. Для наблюдения за режимом работы на боковых
стенках аспирационной камеры расположены быстросъемные фортки.
Требуемое разрежение в концентраторе устанавливают регулировочным
клапаном патрубка 7 при помощи рукоятки. Для наблюдения за зерном и налад-
кой аспирационного режима предусмотрен светильник. Ситовая рама 12 снабже-
на механизмом с рукояткой 10. Ею можно вручную регулировать щель для выве-
дения сходовой фракции. В машине удачно сочетаются возможность визуального
наблюдения за процессом и удобство эксплуатации.
Машины для очистки зерна
289
Рис. 8.23. Технологическая схема концентратора А1-БКЗ-9:
/ - станина; 2 - электровибратор; 3 - приемное устройство; 4 - рукав; 5 - приемный патру-
бок; б - аспирационная камера; 7 - патрубок; 8 - манометр; 9 - переходник; 10 - рукоятка;
II-регулировочный клапан; 12, 14- ситовые рамы; 13 - ситовой корпус; I - неочищенное зер-
но; II - тяжелая фракция зерна; II! - смешанная фракция зерна; IV - легкая фракция зерна;
V - подсев; VI - воздух
Технологический процесс в концентраторе проходит следующим образом. Не-
очищенное зерно I через приемный патрубок 5 приемного устройства 3 равномер-
ным слоем поступает на первую ситовую раму 14. Вследствие направленных коле-
баний корпуса и аэрации зерно при движении по первой раме сита с отверстиями
диаметром 2 мм псевдоожижается и самосортируется по толщине слоя: тяжелая
фракция концентрируется в нижней части слоя, а легкая - в верхней.
На первой ситовой раме 14 проходом через сито отделяется подсев V. Он со-
стоит из песка и битых зерен. При движении зерна по второй ситовой раме 72 с
отверстиями диаметром 9 мм просеивается сначала тяжелая фракция зерна II из
нижнего слоя, а затем смешанная фракция III, образующаяся в результате просеи-
вания через сито, вместе с частью тяжелой фракции и более легкой (из верхней
части «кипящего» слоя). Тяжелую и смешанную фракции зерна разделяют регули-
ровочным клапаном 77. Он расположен в сборнике под второй ситовой рамой 72.
Сходом с сита рамы 72 идет легкая фракция IV - менее ценные компоненты
зерна и трудноотделимые низконатурные примеси. Отходы, выделенные прохо-
дом первой ситовой рамы и сходом со второй рамы, объединяют и направляют
для обработки. Тяжелую фракцию зерна направляют в триеры для отбора корот-
ких примесей, а смешанную - в обоечные машины.
Концентратор А1-БЗК-18 отличается от концентратора А1-БЗК-9 тем, что
он имеет один сдвоенный ситовой корпус, подвешенный к станине на четырех
подвесках, две аспирационные камеры, два приемно-распределительных устрой-
ства. Привод осуществляется двумя мотор-вибраторами.
Конструкция одной половины ситового корпуса, аспирационных камер, при-
емно-распределительных устройств концентратора А1-БЗК-18 аналогична конст-
рукции тех же узлов концентратора А1-БЗК-9.
290
Глава 8
Для достижения оптимальной производительности и высокой технологиче-
ской эффективности необходимо обеспечить равномерную подачу зерновой сме-
си в машину и равномерное распределение ее по всей поверхности сит, отрегу-
лировать аспирационный режим и амплитуду колебаний ситового корпуса. Что-
бы добиться равномерной подачи зерна, в подающей самотечной трубе рекомен-
дуется устанавливать автоматический расходометр - регулятор потока зерна, а
перед ним установить бункер вместимостью около 1,5 м‘.
Амплитуду колебаний ситового корпуса при необходимости регулируют,
сдвигая верхний и нижний грузы относительно друг друга. Они установлены на
обоих концах вала электромеханического вибратора. Амплитуду колебаний оп-
ределяют по индикатору хода, расположенному на боковой стенке корпуса.
Оптимальную толщину слоя на всей просеивающей поверхности сит обес-
печивают тщательным регулированием аспирационного режима. Слой зерна
должен «кипеть» на всей поверхности сит, однако не настолько сильно, чтобы на
отдельных участках он разрывался. Для этого также регулируют сходовую щель
на второй ситовой раме 12 винтовым механизмом с рукояткой. Сужение щели
создает необходимый подпор зерна при сходе его с сит. Слой зерна на сходе
должен иметь такую толщину, чтобы перфорация сит не была видна.
При наличии в сходе большого количества полноценного зерна воздушный
клапан в последней секции можно полностью закрыть. Если этого недостаточно,
то воздушные клапаны в секциях № 14, 15, 16 и 17 несколько прикрывают. Раз-
режение в концентраторе проверяют по манометру и регулируют дросселем.
В процессе эксплуатации концентраторов периодически контролируют их
технологическую эффективность. При ее снижении прежде всего проверяют и
очищают сита, изношенные очистители заменяют новыми, регулируют аспира-
ционный режим. На эффективность и производительность работы концентратора
влияет правильность выбора кинематических параметров.
При возникновении вибрации машины или несвойственного стука необхо-
димо проверить правильность установки вибраторов и подтянуть болты их креп-
ления. Причиной вибрации может быть также выход из строя амортизаторов в
подвесках или ослабление крепления машины к перекрытию. В этом случае не-
обходимо заменить амортизаторы или подтянуть болты.
Технические характеристики концентраторов
Показатели	А1-БЗК-9
(А1-БЗК-18) Производительность, т/ч Эффективность разделения зерна пшеницы по фракциям, %:	6(12)
тяжелая	60-80
смешанная	40-20
выделение отходов и щуплого зерна	0,2-3,0
Мощность электродвигателей, кВт	0,37 (2-0,37 = 0,74)
Мощность светильника	0,08 (2-0,08)
Расход воздуха, м3/ч	4510(9000)
Аэродинамическое сопротивление, кг/м2 Колебания ситового корпуса:	120
частота, колеб/мин	920
амплитуда, мм	2-6
Машины для очистки зерна
291
Ситовые рамы:
ЧИСЛО
2
площадь, м
рашеры, мм
Габариты, мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг
2(4)
1,35(2,70)
988x678
2800
960(1830)
2150
670 (1200)
8.6.	Пневмосортировальные столы
Пневмосортировальные столы по существу являются первыми машинами виб-
ропневматического принципа действия, которые стали использоваться в процес-
сах очистки зерна и, в первую очередь, от трудноотделимых примесей на основе
различия совокупности физико-механических свойств зерна и примесей. Способ
сепарирования в этих машинах реализуется путем вибрационного перемещения в
аэрируемом слое без просеивания, причем рабочий орган (непроходная дека) ре-
гулируется в пространстве, то есть меняется как продольный, так и поперечный
наклон. В результате сепарирования получают несколько конечных фракций.
Пневмосортировальный стол БПС (рис. 8.24). На станине машины 7 на
пружинных стойках смонтирован корпус деки 3, основной несущей конструкцией
которого является опорная рама 4. В нижней части станины установлены привод
с вариатором 6 и вентиляторы 9, обеспечивающие подачу воздуха под деку.
Рис. 8.24. Пневмосортировальный
стол БПС:
I - транспортирующий лоток; 2 - соеди-
нительный рукав; 3 — дека; 4 - опорная
рама; 5 - шкала продольного наклона де-
ки; 6 - вариатор привода; 7 - станина;
8 - шкала поперечного наклона деки; 9 -
вентиляторы
Для регулирования продольного наклона деки пневмосортировального стола
служит винтовая пара с указателем и шкалой 5. Поперечный наклон деки изме-
няют, поднимая или опуская вручную вышерасположенный край корпуса деки до
нужной отметки на шкале 8, для этого предварительно ослабляют продольные
болтовые стяжки кузова. Частоту колебаний деки изменяют, вращая рукоятку
вариатора 6. Амплитуду колебаний сит в пневмосортировальном столе БПС не
регулируют.
Сортирующая поверхность деки (рис. 8.25) - это густая сетка 3, которую ус-
танавливают на опорную решетку из жесткой проволоки. Под сепарирующей
поверхностью для сохранения ее плоскости установлены деревянные бруски 4,
Машины для очистки зерна
293
Исходная зерновая смесь (рис. 8.26) по мере поступления из самотечной
трубы на сортирующую поверхность деки рассредоточивается на ней с преиму-
щественным сдвигом к верхнему боковому борту (на рисунке он расположен
слева). Частицы, которые характеризуются особенно большой плотностью (кам-
ни, комочки руды или грунта), образуя нижний слой, перемещаются по траекто-
рии А и сходят с деки через отверстие в верхнем бортике или попадают в специаль-
ный карман 1 на деке. Возможность выделения примесей с большей плотностью,
чем у основного зерна, например, камней является достоинством пневмосорти-
ровального стола.
Непосредственно над нижним слоем оказываются компоненты, которые
движутся по траектории Б. Их плотность меньше, чем у компонентов, переме-
щающихся по траектории А, но больше, чем у всей остальной смеси. Компонен-
ты, всплывающие в самый верхний слой, как имеющие наименьшую плотность,
движутся по траектории Е вдоль нижнего бортика деки.
Между траекториями Б и Е, соответствующими крайним значениям плотно-
сти компонентов зерновой смеси (за исключением минеральной примеси), пере-
мещаются по траекториям В, Г, Д компоненты с промежуточными значениями
этого показателя, причем плотность компонентов снижается в направлении от
верхнего борта к нижнему. Отсекающие планки, установленные вдоль разгру-
зочной кромки деки, делят зерновой поток на три разные фракции (II, III и IV),
поступающие в разные сборники.
Фракция II представляет собой самую ценную часть зерновой смеси, наиболее
полно очищенную от трудноотделимой низконатурной примеси и состоящую из
наиболее тяжелых, выполненных зерен с натурой более высокой, чем у исходной
зерновой смеси. Фракция IV состоит из зерновок с наименьшей натурой и массой
1000 зерен и содержит концентрат трудноотделимой низконатурной примеси.
Фракция III является промежуточной между II и IV фракциями и в зависимости от
условий отделения может по составу приближаться к одной из них.
При обеспечении требуемой чистоты фракции II промежуточная фракция III
содержит часть полноценных зерен, поэтому ее направляют на дополнительную
обработку, или на другой пневмосортировальный стол, либо обратно в бункер
над тем же пневмосортировальным столом. Иногда отсекающие планки 4 на раз-
грузочной кромке деки ставят без отбора промежуточной фракции. В таком ва-
рианте осложняется обеспечение надежной полноты очистки фракции II и увели-
чивается поступление полноценного зерна во фракцию III, которую в этом случае
относят к отходам.
При очистке партий зерна с невысокой засоренностью для увеличения про-
изводительности пневмосортировального стола в его конструкции предусмотре-
ны поворотные клапаны (вертушки) 2, установленные вдоль верхнего борта деки.
При открытии вертушек часть зерна сходит с деки через зазоры между ними и
затем при помощи транспортирующего лотка 3 объединяется с фракцией II.
Процесс сортирования на деке пневмосортировального стола требует тща-
тельного регулирования. Для обеспечения необходимой технологической эффек-
тивности при обработке разных зерновых культур, а также в зависимости от ха-
рактера и степени засоренности, дисперсного состава и других физико-
механических свойств зерновой смеси и величины исходной нагрузки обычно
предусматривают возможность регулирования продольного и поперечного на-
294
Глава 8
клонов деки, частоты и амплитуды ее колебаний, количества и распределения
воздуха, проходящего через деку, положения отсекающих планок вдоль разгру-
зочной кромки деки.
Выход фракции II зависит, в частности, от положения поворотных клапанов 2
и планки, отсекающей эту фракцию от III, т. е. от промежуточной фракции. Со-
ответственно, величина р для выхода фракции II, когда промежуточный продукт
не выделяют, связана с положением другой отсекающей планки.
На коэффициент очистки (ц) существенно влияет величина исходной на-
грузки; с увеличением ее сверх оптимальных значений расслоение зерновой сме-
си и продвижение компонентов слоев на деке по соответствующим траекториям
осложняется, в связи с чем коэффициент очистки снижается. На значение ц влияет
также содержание трудноотделимой примеси в исходной зерновой смеси, важное
значение имеет также и степень различия физико-механических свойств разде-
ляемых компонентов.
В таблице 8.5 приведены коэффициенты очистки (эффективности) зерна ржи
от семян костра на пневмосортировальном столе БПС при различной его произ-
водительности и двух вариантах: первый - выход фракции в пределах от 60 до
78% загружаемой зерновой смеси: второй - 88-94%.
8.5. Значение коэффициентов очистки (эффективности) цржи
от семян костра
Производитель- ность, т/ч	Варианты				Исходное содержание костра, шт/кг
	первый		второй		
	выход, %	П	выход, %	П	
1,7	72,4	0,993	92,8	0,950	705
1,9	60,1	0,994	87,9	0,959	1309
2,2	61.6	0,933	88,3	0,738	935
3,0	73,8	0,891	94,4	0.684	1418
3,2	58,1	0,814	89,1	0,710	1068
3,4	77,9	0,700	91,2	0,634	883
В таблице 8.6 приведены значения коэффициентов очистки ячменя при ме-
нее значительных колебаниях производительности пневмосортировального стола
БПС, но высоком исходном содержании трудноотделимой примеси - твердой
головни.
8.6. Значение коэффициентов очистки (эффективности) т] ячменя
от комочков твердой головни
Производительность, т/ч	Исходное содержание твердой головни, %	Выход II фракции, %	П
2,0	0,066	97,0	0,439
1,9	0,060	94,3	0,838
2,3	0,053	89,1	0,981
2,2	0,049	87,3	1,000
2,2	0,054	81,7	0,991
2,2	0,043	68,0	1,000
15*	0,396	61,6	0,985
* Зерновая смесь с особо повышенным исходным содержанием твердой головни (0,4%).
Машины для очистки зерна
295
При наладке пневмосортировального стола необходимо руководствоваться
следующими основными положениями, обеспечивающими нормальное протека-
ние процесса: вся сепарирующая поверхность деки должна быть покрыта слоем
зерна толщиной примерно 30-40 мм в начале деки и 10-15 мм в конце; зерновая
смесь должна перемещаться к сходовому концу по всей ширине деки без образо-
вания застойных зон; по всей поверхности деки должно наблюдаться равномер-
ное (без фонтанирования) «кипение» зерновой смеси. В соответствии с этим
влияние отдельных регулируемых параметров машины можно охарактеризовать
следующим образом.
Восходящий поток воздуха, пронизывающий зерновую смесь, способствует
ее расслоению, однако увеличение скорости воздуха целесообразно до опреде-
ленного предела, после которого начинается фонтанирование и перемешивание
зерновой смеси. Чрезмерная подача воздуха приводит к повышенному попада-
нию в отходы доброкачественных зерен.
Увеличение частоты колебаний деки (до некоторого предела) интенсифици-
рует процесс расслоения и увеличивает скорость транспортирования зерна в пер-
вую очередь поперек деки в направлении к верхнему бортику. При этом повышает-
ся выход II фракции семян, однако снижается ее чистота.
Технические характеристики пневмосортировального стола БПС
Производительность, т/ч	2-2,5
Технологическая эффективность, %	60-99
Число получаемых фракций	3
Площадь рабочей поверхности деки, м"	2
Колебания деки:
частота, колеб/мин	280-480
амплитуда, мм	7,0
Предельные углы наклона деки (по шкале на станине машины):
поперечного	1-4°
продольного	1 ° 40-3°10'
Вентиляторы (под декой):
число	5
рабочий расход воздуха, м3/ч	9500-12000
Аэродинамическое сопротивление, Па	1000-1200
Потребная мощность электродвигателей, кВт	5,5
Габариты, мм:
длина	2710
ширина	1410
высота (без коллектора)	1640
Масса, кг	740
Поперечный наклон деки значительно влияет на относительное движение слоев
в этом направлении, причем с увеличением наклона интенсивность послойного дви-
жения возрастает, что обусловливает более эффективное разделение компонентов.
Изменение продольного наклона деки приводит к изменению толщины слоя и ско-
рости подачи к сходовому концу. Увеличение этого наклона позволяет несколько
поднять производительность машины, однако при этом в результате сокращения
времени пребывания зерновой смеси на деке снижается качество очистки.
296
Глава 8
Для повышения производительности и выхода очищенного зерна могут быть
открыты поворотные клапаны в верхнем боковом бортике деки. Однако не сле-
дует первоначально стремиться к большой производительности, ее можно повы-
сить с учетом качественных показателей работы, когда машина будет хорошо
отрегулирована. Не рекомендуется производить одновременно две и более регу-
лировки, так как в результате это усложняет процесс наладки машины.
Фракции на разгрузочной линии формируют при помощи отсекающих пла-
нок, закрепленных на скатной доске сходовой части деки. Выход очищенных
фракций устанавливают из условия допустимой засоренности, а отходов - исходя
из минимального содержания в них доброкачественного зерна.
После завершения наладки пневмосортировального стола необходимо пере-
ключить фракции по направлениям, предусмотренным технологической схемой
процесса. Все фракции с пневмосортировального стола необходимо переключать
в накопительный бункер перед каждой его остановкой и пуском.
При работе пневмосортировального стола необходимо особо следить за со-
стоянием фильтрующих сеток и своевременно очищать их от пыли, так как заби-
вание хотя бы одной из них может явиться причиной нарушения технологиче-
ского процесса. Необходимо также периодически очищать сетку деки пневмо-
сортировального стола.
К наиболее современным машинам рассматриваемого типа относится сорти-
ровочная машина ТДВ, выпускаемая объединением «Совокрим». По принципу
действия она аналогична пневмосортировальным столам, однако многие фирмы
определяют наименование машины по функциональному назначению.
Сортировочная машина ТДВ предназначена для разделения зерновых ма-
териалов, имеющих примерно одинаковые размеры частиц, но различающихся
плотностью или объемной массой и коэффициентом трения.
Общий вид сортировочной машины ТДВ приведен на рисунке 8.27. Она со-
стоит из следующих основных узлов: станины 1, рабочего корпуса 2 установлен-
ного на виброопорах 5 с жестко укрепленной сепарирующей декой 3, воздухоне-
проницаемого зонта 4, в верхней части которого установлено приемное устрой-
ство II и отсасывающий коллектор, оснащенный регулировочным клапаном 12.
Сообщение машине колебательного движения осуществляют два спаренных
мотор-вибратора 8, непосредственно установленные на корпусе 2.
Продукт, поступающий в машину через приемное устройство, распределяет-
ся по сепарирующей деке специальным клапаном, который исключает пропуск
воздуха в машину через приемный патрубок.
Сепарирующая дека (рис. 8.28) осуществляющая продольное колебательное
движение, обшита металлической сеткой, которая продувается воздушным пото-
ком снизу вверх. Равномерность воздушного потока обеспечивает предусмотрен-
ное для этой цели распределительное устройство (перфорированный лист с на-
правляющими). Сортировка продукта является результатом вибрации рабочей
плоскости, отсасывания воздуха через патрубок с дроссельным клапаном и двой-
ного (продольного и поперечного) наклона.
Обрабатываемые в машине зерновые или крупяные культуры расслаиваются
следующим образом: тяжелые остаются на сетке деки и под действием продоль-
ных колебаний проходят к выходу через патрубок 5. Легкие крупяные культуры
всплывают под действием воздуха и благодаря ее поперечному наклону движутся
Машины для очистки зерна
297
Рис. 8.27. Общий вид сортировочной машины ТДВ:
I - станина; 2 - рабочий корпус; 3 - сепарирующая дека; 4 - зонт; 5 - винтовые пружины
(виброопоры); 6 — рычаг регулировки продольного наклона деки: 7 - рычаг регулировки попе-
речного наклона деки; 8 - сдвоенный электровибратор; 9 - распределительные клапаны; 10 —
клапан регулирования системы удаления камней; 11 — приемное устройство; 12 - клапан регу-
лирования расхода воздуха; 13 - U-образный манометр; 1 - подача продукта; 11 - отсос возду-
ха; 111 - легкая фракция продукта; IV — средняя фракция; V - смешанная фракция (средний и
тяжелый продукт); VI- тяжелая фракция; VII- камни
к боковым сторонам плоскости и разгружаются через боковые патрубки 7, 2 и 3.
Камни перемещаются в противоположном направлении в сторону горизонтального
клапана с регулируемым по высоте отверстием при помощи маховичка. Горизон-
тальный клапан позволяет создавать противоточную циркуляцию воздуха регули-
руемой скорости. Благодаря этой циркуляции происходит полное отделение зерно-
вого продукта от камней, которые разгружаются в находящемся ниже ящике.
Воздух, используемый в процессе расслаивания, содержащий пыль и легкие
фракции продукта, подвергается очистке в циклоне или фильтре.
КОтсос воздуха
6
Загрузка продукта
Лист перфорированный
Сетка
металлическая
Плоскость
делительная
Рис. 8.28. Технологическая
схема сепарирования
продукта на деке
сортировочной машины:
I - легкая фракция продукта;
2 - средняя фракция; 3 - смешан-
ная фракция; 4 - тяжелая фрак-
ция; 5 - камни; 6 - клапан регули-
рования удаления камней
298
Глава 8
Регулировку продольного угла наклона деки (рис. 8.29) осуществляют вра-
щением рукоятки по часовой стрелке, для подъема верхней части, или против
часовой стрелки - для подъема задней части деки.
Цель настоящей регулировки - уменьшить скорость перемещения продукта
в направлении отверстия для разгрузки камней.
При правильном регулировании толщина слоя продукта постепенно уменьшает-
ся по мере приближения к разгрузочному отверстию.
Над отверстием для разгрузки камней установлен клапан (рис. 8.30) из про-
зрачного пластмассового материала, управляемый маховичком. Вращением махо-
вичка уменьшают высоту свободного прохода между сеткой и краем клапана и тем
самым вызывают увеличение скорости воздушного потока в этой зоне. Цель регу-
лировки - задержание продукта и исключение разгрузки его вместе с камнями.
Рис. 8.29. Регулировка продольного Рис. 8.30. Регулировки вывода
угла наклона деки	камней
При пуске машины клапан должен находиться в наиболее низком положе-
нии. При поступлении первых камней клапан постепенно поднимают так, чтобы
обеспечить их проход к разгрузочному отверстию, а продукт должен останавли-
ваться на определенном расстоянии от края клапана и направляться к боковым
разгрузочным патрубкам тяжелых продуктов. Регулировку расхода воздуха осу-
ществляют с целью обеспечения скорости воздуха, необходимой для нормально-
го расслаивания продукта.
Патрубок системы отсасывания оснащен дроссельным клапаном, управляе-
мым маховичком (рис. 8.31).
Тяжелые частицы и камни опускаются на дно деки, а легкие частицы всплы-
вают таким образом, чтобы на них меньше влияло колебательное движение рабо-
чей плоскости. Объем воздуха, необходимый для получения указанных результа-
тов, зависит от количества и вида обрабатываемого продукта.
Регулировку воздушного потока осуществляют при наличии продукта, по-
степенно - до получения равномерного псевдоожиженного слоя по всей деке.
Регулировку поперечного угла наклона деки осуществляют вращением ру-
коятки (рис. 8.32). Она способствует распределению продукта по деке и настраи-
вает машину в соответствии с количеством поступающего продукта. В результа-
те регулировки достигается: при увеличении угла наклона - более быстрое пере-
мещение продукта в направлении боковых разгрузочных отверстий; при умень-
шении угла наклона - застой продукта на деке. Такую регулировку осуществля-
ют при небольшой производительности машины.
Машины для очистки зерна
299
Рис. 8.31. Регулирование расхода
воздуха
Рис. 8.32. Регулировка поперечного
угла наклона деки
Регулирование подачи продукта в машину, то есть ее производительности,
осуществляется клапаном в приемном устройстве (рис. 8.33). На оси клапана при-
емного патрубка установлен стержень 1, с горизонтальными канавки, в которые
входит один из концов пружины 2. Второй конец пружины прикреплен к стацио-
нарному стержню 3. Перемещением пружины вверх или вниз соответственно уве-
личивается или уменьшается усилие закрытия клапана. Положение пружины
должно обеспечить нормальный проход продукта через клапан и ограничить под-
сос воздуха. В приемном патрубке, непосредственно над клапаном, всегда должно
находиться определенное количество продукта. Когда пружина оказывается в
верхнем положении, увеличивается объем продукта, но повышается опасность
завала приемного патрубка. Через остекленные окна проверяют равномерность
распределения поступающего продукта по поверхности деки.
Рис. 8.33. Приемное
устройство:
1 - стержень с про-
точками (канавками);
2 — пружина; 3 - стер-
жень стационарный
Регулировка амплитуды колебаний в основном осу-
ществляется на заводе-изготовителе и соответствует
большинству сепарируемых продуктов. При обработке
продуктов со специфическими характеристиками может
возникнуть необходимость дополнительной регулировки.
Изменение амплитуды колебаний осуществляют сле-
дующим образом: снимают верхние и нижние крышки
вибраторов, обеспечивающие доступ к эксцентриковым
массам, отпускают винты 1 и снимают винты 2 (рис. 8.34).
Совмещением эксцентриковых масс увеличивается
статический момент и, соответственно, увеличивается
амплитуда колебаний. Разведением эксцентриковых
масс статический момент уменьшается и соответственно
снижается амплитуда колебаний. Операции регулировки
должны быть выполнены идентичным способом на обо-
их вибраторах. Как правило, амплитуда колебаний со-
ставляет 5-6 мм. Таким образом, оптимальные условия
сепарирования продукта обеспечиваются соответст-
вующим регулированием расхода воздуха, поперечного
и продольного наклона деки, амплитуды колебаний и
клапана разгрузки камней.
300
Глава 8
а	б
Рис. 8.34. Регулирование
амплитуды колебаний:
а - совмещение эксцентриковых
масс; б - смещение эксцентриковых
масс: 1,2- винты
Перед пуском машины необходимо про-
верить свободу перемещения подвижного
корпуса, исправность работы электрической
системы и наличие надежного заземления,
а также сетевое напряжение. Следует уточнить
также и направление вращения вибраторов:
правый должен вращаться по часовой стрелке,
а левый - наоборот (со стороны привода).
Проверка направления вращения вибра-
торов осуществляется отдельно для каждого
механизма.
Проверяется также соединение самотеков
и воздуховодов со стороны загрузки продукта
и отсасывания воздуха. Рукава должны быть правильно закреплены, обеспечивая
при этом свободное движение подвижного корпуса.
Включив мотор-вибраторы, проверяют устойчивость колебательного движе-
ния корпуса, который должен линейно перемещаться. Во время работы не должно
наблюдаться повышенного шума и посторонних составляющих колебаний.
Аспирационный клапан необходимо отрегулировать так, чтобы перепад
давления составлял 30-40 мм водяного столба - контролируется по U-образному
манометру.
Внутреннее освещение включается посредством выключателя, установлен-
ного на распределительной коробке.
При остановке машины предварительно прекращают подачу продукта, затем
выключают вибраторы.
После прекращения подачи продукта оставляют машину в работе до тех пор,
пока дека не освободится от продукта. При этом отсасываемый воздух обеспечи-
вает очистку металлической сетки. В последнюю очередь выключают аспираци-
онную систему.
Отверстия перфорированной листовой панели в рабочем корпусе не должны
быть засорены. При необходимости их продувают сжатым воздухом.
В процессе эксплуатации необходимо следить за состоянием металлической
сетки, которая не должна иметь разрывов, сильного износа, вмятин и других ме-
ханических повреждений. Температура на поверхности корпуса вибраторов не
должна превышать 75 °C. Во время работы вибраторов не должен наблюдаться
посторонний шум.
Технические характеристики сортировочной машины ТДВ
Производительность, т/ч:
при обработке пшеницы	3,5
при обработке кукурузы	3,0
Количество получаемых фракций	До 4
Число колебаний, в мин	980
Амплитуда колебаний, мм	5-6
Угол направления колебаний к плоскости деки, град	55
Установленная мощность, кВт	2x0,6
Расход воздуха, м3ч	8400
Машины для очистки зерна
301
Разряжение, Па	550-600
Габариты, мм:
длина	2200
ширина	1835
высота	,	2100
Масса, кг	540
8.7.	Комбинированные зерноочистительные машины
В последнее время отдельные зарубежные фирмы с целью сокращения объема
производственных помещений подготовительного отделения мельничных пред-
приятий сориентировались на создание комбинированных зерноочистительных
машин, объединяющих несколько технологических операций в одной машине, по
сути - агрегатов. Так, фирма «Бюлер» поставила на производство машину МКТБ,
которая осуществляет четыре технологические операции:
•	очистку зерна от крупных и мелких примесей;
•	сортирование зерна по плотности;
•	выделение минеральных примесей;
•	очистку от аэродинамических легких примесей.
Эти операции выполняют последовательно рабочие органы, установленные
в одном общем корпусе: сепараторе, концентраторе, камнеотборнике, вертикаль-
ном пневмосепарирующем канале.
Такое решение особенно важно для мельниц небольшой производительно-
сти, в том числе комплектных, для которых большое значение имеет компакт-
ность конструкции. Машина МКТБ выпускается в двух исполнениях: с системой
замкнутого цикла и разомкнутой циркуляцией воздуха.
В то же время объединение большого количества операций в машине ус-
ложняет ее конструкцию, обслуживание, наладку и ремонт. Поэтому экономиче-
ски оправданный уровень объединения операций должен быть обоснован, в том
числе, достаточной по времени эксплуатацией машин агрегатов.
Первой операцией по очистке зерна (рис. 8.35) является выделение всех
крупных II и мелких III примесей в сепараторе. Сортировочное сито 2 удаляет
крупные примеси, которые дополнительно сортируются на решетке с резиновым
фартуком на сходовом конце сита и делятся на крупные и мелкие.
Зерно при проходе сортировочного сита делится поровну на два подсевных си-
та 3 для более эффективного отделения песка, битого зерна и других мелких приме-
сей. После очистки в сепараторе зерно поступает в концентратор 4. Зерно аэрирует-
ся поступающим снизу потоком воздуха. В первой рабочей зоне поток воздуха вы-
зывает расслоение по плотности. Во второй рабочей зоне самая тяжелая фракция,
смешанная с камнями, поступает через крупные отверстия непосредственно на деку
камнеотборника 6. Остальной смешанный продукт направляется к пневмосепари-
рующему каналу 9. Эффект отделения пыли, оболочек, остей, щуплых зерен и се-
мян и т. п. может регулироваться в пневмосепарирующем канале с помощью стенки
с двойной регулировкой и за счет точно регулируемого расхода воздуха.
Такой порядок процесса очистки зерна значительно снижает нагрузку на кам-
неотборник, осуществляющий последнюю рабочую операцию с тяжелым продук-
том, смешанным с камнями. Эффективность выделения камней можно регулировать.
302
Глава 8
6	7
Рис. 8.35. Схема комбинированной зерноочистительной машины МТКБ
с замкнутым циклом воздуха:
1 — приемная камера; 2 - сортировочное сито; 3 - подсевные сита; 4 - окно концен-
тратора; 5 - механизм регулирования угла наклона корпуса; 6 - дека камнеотборни-
ка; 7 — станина; 8 - спаренные мотор-вибраторы; 9 — пневмосепарирующий канал;
10 - шлюзовый затвор; II - нагнетательный воздуховод; 12 — присоединение к сис-
теме аспирации; 13 - осадочная камера; 14 - дроссельная заслонка; 15 — вентиля-
тор; 1а - поступление зерна в концентратор; I - исходное зерно; II — крупные приме-
си; III — мелкие примеси; IV - минеральные примеси; V - тяжелая фракция зерна;
VI — легкая фракция зерна; VII — легкие примеси
Ситовой корпус опирается на резиновые амортизаторы и приводится в виб-
рационное движение с помощью двух синхронных мотор-вибраторов 8.
Предусмотрено регулирование наклона ситового корпуса механизмом 5. Изме-
рение разрежения производится в вытяжном конусе с помощью манометра. Отса-
сываемые воздушным потоком легкие частицы циркулируют и осаждаются в спе-
циальной камере 13 с системой пластин. При этом частицы пыли, оболочки и дру-
гие аспирационные относы отделяются от потока воздуха и выводятся через шлю-
зовой затвор 10 в отходы. Воздух центробежным вентилятором 15 отсасывается и
снова подается по воздуховоду 77 в рециркуляционный отсек машины. Для под-
держания чистоты внутри машины предусмотрена частичная аспирация через от-
верстие 72 с клапаном.
ГЛАВА 9. Магнитные сепараторы
9.1.	Назначение, область применения и классификация
В зерновую смесь, поступающую на зерноперерабатывающие предприятия,
а также в продукты переработки зерна и готовую продукцию (муку, крупу, ком-
бикорма), попадают металломагнитные примеси при уборке зерна, при хранении,
транспортировке, а также в результате износа рабочих органов.
Металломагнитные примеси весьма разнообразны по размерам, форме и
происхождению: случайно попавшие предметы (гвозди, кусочки металла, желез-
ной руды и т. п.) и частицы, попадающие в продукт в результате износа рабочих
органов, изготовленных из стали (бичей, валков, решет и т. п.). Наличие таких
примесей может привести к искрообразованию или повреждению рабочих орга-
нов машин. Особенно опасно и нежелательно попадание металломагнитных
примесей в готовую продукцию. Поэтому содержание их в готовой продукции
строго регламентировано (не более 3 мг/кг). Величина отдельных частиц в наи-
большем линейном измерении не должна превышать 0,3 мм, а масса отдельных
крупинок руды или шлака не должна быть более 0,4 мг.
В технологическом процессе переработки зерна на мукомольных заводах
предусмотрена установка магнитной защиты после бункеров для неочищенного
зерна и дозаторов, перед обоечными машинами и триерами, вторым этапом хо-
лодного кондиционирования и доувлажнением, вальцовыми станками и бичевыми
машинами, а также на контроле готовой продукции.
На крупяном заводе магнитную защиту устанавливают перед триерами, обо-
ечными, шелушильными, шлифовальными и полировальными машинами, а также
на контроле готовой продукции перед упаковкой.
На комбикормовом заводе магнитную защиту устанавливают над подающи-
ми ленточными транспортерами, в линиях подачи компонентов, перед или в прием-
ном носке башмака приемной нории, перед обоечными и шелушильными маши-
нами, дробилками и прессами.
Магнитные аппараты перед обоечными и шелушильными машинами для
зерна, а также бичевыми и щеточными машинами служат для улавливания слу-
чайно попавших металломагнитных частиц, которые также могут повредить ра-
бочие органы и привести к пожароопасной ситуации. С другой стороны, попадая в
муку и комбикорма, металлические частицы, особенно игольчатой формы, пред-
ставляют опасность для слизистой оболочки, желудочно-кишечного тракта чело-
века и животных. Магнитный сепаратор перед измельчающими машинами (валь-
цовым станком, дробилкой, измельчителем) должен обеспечивать полное выделе-
ние всех металломагнитных примесей, а на других системах - полностью задер-
живать случайные крупные металломагнитные частицы и 90-100% мелких, обра-
зовавшихся в результате износа рабочих органов предыдущих систем.
На рис. 9.1 приведены технологические схемы современных магнитных се-
параторов, наиболее широко распространенных в отечественных и зарубежных
конструкциях и отличающихся способом удаления металломагнитных примесей
из движущегося потока. В подавляющем большинстве в конструкциях использу-
ются блоки на основе постоянных магнитов. До недавнего времени использова-
лись сепараторы с электромагнитными блоками (ДЭС, ДЛС, ЭМ и др.), однако
сегодня они практически не выпускаются в связи с более сложной конструкцией
304
Глава 9
Рис. 9.1. Принципиальные технологические схемы магнитных сепараторов:
а - с нижним расположением магнитов; б - с верхним расположением магнитов, в том числе
подвесные; в - с внутренним цилиндрическим магнитным блоком; г - с наружным кольцевым
магнитным блоком; д — решетчатые, щелевые с трубчатыми или прямоугольными магнит-
ными блоками; е - барабанные с вращающейся немагнитной обечайкой; ж - барабанно-
ленточные; з - барабанно-штыревые; I - поступление продукта; II - металломагнитные
примеси; III - очищенный продукт; N - магнитные блоки; ы - вращающийся элемент
и эксплуатацией и значительным повышением параметров постоянных магнитов,
поэтому в классификации магнитных сепараторов, приведенной ниже, они не
детализируются.
Магнитные сепараторы различаются по функциональному назначению, что
определяется физико-механическими свойствами обрабатываемых продуктов
(сыпучесть, углы трения, склонность к слеживанию и т, п,). Поэтому в техниче-
ской документации всегда указывается назначение сепаратора (для зерна, муки,
крупы, продуктов измельчения и т, д,).
Магнитные сепараторы
305
По конструктивному исполнению магнитные сепараторы подразделяются
в основном, по техническому решению магнитного блока: с плоскими магнитами,
с кольцевыми магнитами, решетчатые или щелевые, сепараторы барабанного типа и др.
Кроме того, магнитные сепараторы используют как автономно, так и встроенными
в технологические линии или машины. Характерна, например установка подвесных
магнитных сепараторов, когда продукт проходит под магнитным полем (рис. 9.1, б)
под действием гравитационных сил или несущей поверхности (транспортная лента,
вибролоток и т. п.). Встроенные магнитные сепараторы имеются в большинстве
молотковых дробилок. Часто их встраивают в шелушильные машины, ситовые и
ситовоздушные сепараторы, обоечные машины и др. При этом конструктивное ис-
полнение их остается таким же, как и в автономных аппаратах.
9.2.	Основные характеристики магнитного поля
и магнитных материалов
На зерноперерабатывающих предприятиях под магнитным сепарированием пони-
мают очистку зерна и продуктов переработки от металломагнитных примесей на
основе различия магнитных свойств продуктов и примесей. Пространство, в кото-
ром проявляется действие магнитных сил на намагничиваемые тела, называется
магнитным полем, источником которого служат постоянные магниты или элек-
тромагниты.
Магниты обладают свойством неделимости: при разделении их на части по-
лучают опять магниты с двумя полюсами.
По закону Кулона две магнитные массы тщ и т? находящиеся на расстоянии I
друг от друга (при условии, что размеры их весьма малы по сравнению с расстоя-
нием между ними) взаимодействуют с силой Р.
р _ трр
Ц/2
где ц - магнитная проницаемость среды - безразмерная величина, характеризующая магнит-
ные свойства материала и зависящая от напряженности магнитного поля.
Абсолютная магнитная проницаемость, характеризующая среду в которой
возникает магнитное поле, может быть определена из соотношения:
Га = ЦРО,
где Цо = 4п10~7 - магнитная постоянная или магнитная проницаемость вакуума, Гн/м
Основные физические характеристики магнитного поля: магнитная индук-
ция, магнитный поток, напряженность, сила магнитного притяжения и магнитная
проницаемость среды.
Под напряженностью понимают силу магнитного поля действующую на
«единичный» полюс в какой-либо точке поля, измеряется в системе СИ в А/м
(ампер на метр); в системе СГС и СГСМ - Э (эрстед).
Магнитная индукция представляет собой силу результирующего магнитного
поля, которое действует на «единичный» полюс в какой-либо точке поля, измеряет-
ся в системе СИ в Тл (тесла); в системе СГС и СГСМ в Гс (гаусс).
Магнитная индукция В с напряженностью поля Я связана соотношением
В = цЯ.
306
Глава 9
При попадании частицы в магнитное поле ее внутреннее магнитное поле
ориентируется, и частицы намагничиваются. Интенсивность намагничивания 1
пропорциональна напряженности поля.
/=ад
где Км - магнитная восприимчивость тела, характеризующая способность к намагничива-
нию: Н— напряженность магнитного поля, А/м
По магнитной восприимчивости все материалы подразделяются на диамаг-
нитные, парамагнитные и ферромагнитные.
В диамагнитных материалах (зерно, стекло, цинк, медь, свинец, графит и др.)
элементарные токи создают незначительное магнитное поле по направлению про-
тивоположному внешнему полю, то есть Км < 0.
Парамагнитные материалы (алюминий, олово, марганец, хром, никель, не-
ржавейка и др.) обладают весьма незначительной положительной магнитной вос-
приимчивостью: то есть Км > 0,
Группа ферромагнитных материалов (сталь, чугун, никель, кобальт и их спла-
вы) обладает способностью к сильному намагничиванию даже в слабых магнитных
полях. После снятия внешнего магнитного поля в ферромагнетике остается намаг-
ниченность, благодаря которой существуют постоянные магниты, то есть такие ма-
териалы, которые без поддержания в них электрического тока за счет каких-либо
внешних источников образуют в окружающем пространстве магнитное поле. Маг-
нитная восприимчивость ферромагнетиков положительна и весьма значительна.
Рис. 9.2. Кривая намагни-
чивания (петля гистерези-
са) металломагнитного тела
в переменном по направле-
нию магнитном поле
Зависимость между В и Я для металломагнит-
ных (ферромагнитных) материалов не имеет анали-
тического выражения, так как магнитная проницае-
мость изменяется с изменением напряженности
магнитного поля, поэтому для каждого металломаг-
нетика эту зависимость изображают в виде кривых
намагничивания, получаемых опытным путем. Эта
петля (рис. 9.2) в первом цикле намагничивания 0-1
и размагничивания 1-2-3-4 будет не замкнута. При
повторном намагничивании в тех же параметрах
петля получается устойчивой 4-5-6-1-2-3-4.
Каждый из отрезков, отсекаемых петлей гисте-
резиса на оси ординат, определяет остаточную ин-
дукцию (+ВГ и -Вг), а каждый отрезок, отсекаемый
той же петлей на оси абсцисс - задерживающую (ко-
эрцитивную) силу (+ЯС и -Яс). Часть петли, ограни-
ченную изменением индукции от +Д и Н - 0 до В = 0
и Я = -Яс(тт. 2-3), называют кривой размагничива-
ния. Этой кривой пользуются при расчете постоян-
ных магнитов.
Магнитная индукция определяет плотность магнитного потока в данной точ-
ке поля. При равномерном магнитном потоке
еЯ,
s
где Ф - магнитный поток в веберах (Вб); S - площадь поверхности, расположенной перпенди-
кулярно к линии магнитной индукции, м2.
Магнитные сепараторы
307
Силу притяжения магнита Р определяют по формуле
Р = 4  105ZT.S',
где В - магнитная индукция, Тл; S - площадь сечения полюса, м2.
Эффективность извлечения металломагнитных примесей зависит от двух ос-
новных элементов процесса: притяжения металломагнитных частиц к магнитному
экрану и удержания их в магнитном поле, то есть от способности частиц противо-
стоять смывающей силе потока продукта.
Постоянные магниты изготавливают из материалов с высокими значениями
коэрцитивной силы и остаточной индукции. Современные магниты изготавливают
методом порошковой металлургии в виде подков или пластин, имеющих пра-
вильную форму, точные размеры и чистую поверхность.
Литые магниты из магнитотвердых сплавов намагничивают в постоянных
магнитных полях с намагничивающей силой 250-300 кА/м. Эти магниты характе-
ризуются высокой стабильностью и низкой чувствительностью к механическим
ударам и сотрясениям.
Литые магниты обладают большей твердостью, поэтому их изготавливают
в виде фасонных отливок, требующих минимальной последующей обработки по-
верхности. Успешно применяются и плиточные магниты из феррита бария, изго-
товленные прессованием и спеканием окислов бария с окислами железа.
Магнитные материалы постоянно совершенствуются. В последние годы
ОАО «ЦНИИПромзернопроект» и НПК «Магниты и магнитные системы» прове-
ли ряд работ по совершенствованию магнитных аппаратов. Рекомендовано в ка-
честве магнитов применение современных высокоэнергетических, высоко-
коэрцитивных редкоземельных магнитных материалов на основе сплавов Nd-Fe-
В (неодим-железо-бор).
В таблице 9.1 приведены параметры наиболее распространенных типов по-
стоянных магнитов в современных магнитных сепараторах.
9.1. Магнитные параметры наиболее распространенных типов постоянных
магнитов
Материал	Марка	Тл	Н,.р, кА/м	ТГ op* * maxi
Феррит бария	8БИ230	0,20-0,22	220-230	250
	ЗОБА 170	0,40-0,42	160-170	250
Феррит стронция	28СА270	0,38-0,40	220-230	250
Железо-хром-кобальт	25Х15КЮБИ 25Х15КЮБА	0,8-1,0 1,20-1,38	24-34 45-55	450 450
ЮНДК (Alnico)	ЮНДК35Т5	0,75-0,85	110-124	550
	ЮНДК35Т5БА	1,02-1,12	120-132	550
	ЮН13ДК25БА	1,25-1,40	44-60	550
SmCo5	КС37	0,86-0,92	>2000	250
Sm2CO|7	КС37	1,06-1,14	>1760	300
Nd-Fe-B	MAEP40ML	1,26-1,30	>1050	ПО
	MAEP33HsLs	1,14-1,18 1,08-1,12	>2150	200
	MAEP30HSs		>1450	150
* Максимальная рабочая температура
308
Глава 9
Рис. 9.3. Распределение магнитной
индукции магнитного элемента сепа-
ратора У 1-БМЗ
Применение этих материалов позво-
ляет значительно повысить эффектив-
ность серийных магнитных аппаратов и
создать новые, более компактные и эф-
фективные. Значение магнитной индукции
магнитов из этих материалов не меняется
с течением времени, что позволяет отка-
заться от регламентной проверки магнит-
ных параметров магнитных сепараторов и
их периодического подмагничивания.
Из таблицы видно, что магнитная
индукция и коэрцитивная сила магнит-
ных элементов из сплавов Nd-Fe-B суще-
ственно выше, чем у магнитов из других
материалов.
На рис. 9.3 показано распределение
магнитной индукции В вдоль поверхно-
сти блока сепаратора У1-БМЗ (рассмотрен ниже) и точно такого же блока, уком-
плектованного магнитами производства НПК ММТ.
Из рисунка видно, что магнитная индукция в магнитных сепараторах
НПК ММТ почти в три раза выше, чем у серийных магнитов.
9.3.	Основы теории процесса в магнитных сепараторах
Процесс разделения механических смесей по магнитным свойствам основан на
использовании различия в магнитной восприимчивости компонентов смесей.
Магнитная восприимчивость характеризует способность тела намагничиваться
при воздействии на него внешнего магнитного поля.
Вокруг намагниченного поля создается собственное магнитное поле, взаимо-
действие которого с внешним полем обусловливает появление силы притяжения
тела к полюсам источника внешнего поля.
Эффективность удаления примесей зависит от сыпучести продуктов, скоро-
сти потока, размеров сепарируемых частиц, магнитной индукции и ее градиента в
рабочей зоне сепарирования. Для извлечения металломагнитных частиц необхо-
димо, чтобы сила притяжения магнита, действующая на них, была бы не менее
проекции на ее направление равнодействующей всех механических сил, испыты-
ваемых частицами (Ри > Рс), то есть для нормального протекания процесса отде-
ления металломагнитных примесей в магнитном поле в общем случае должно вы-
полняться следующее условие:
Рм - poKMVHgrad Н> Рс
Р VHgradH Ки гт , г,
и	= м к----------= ц м HgradH,
m	ov	о
где Ры - сила притяжения металломагнитной частицы, ньютон; V - объем частицы, м3; т -
масса частицы, кг; 8 - плотность частицы, кг/м3; Я - напряженность магнитного поля, А/м;
Цо - магнитная постоянная, Гн/м; Км - удельная объемная магнитная восприимчивость части-
3	dH
цы, м /кг; grad Я - градиент напряженности поля, представляющий собой производную - в
dr
направлении г (наибольшего возрастания напряженности И); Рс - сила сопротивления, ньютон.
Магнитные сепараторы
309
Магнитные поля по напряженности бывают однородными (grad Н = 0) и не-
однородными (grad Н> 0).
В магнитном поле сила, действующая на частицу, определяется величиной
потенциальной энергии U, приобретаемой частицей при ее намагничивании [14].
и = -	.
ТогдаРи = -grad U = grad	dV .
v 2
Допустив, что в пределах объема частицы магнитная восприимчивость по-
стоянна и изменение Н невелико, запишем
PM = MoKMVHgradH
или
Ри p0/CMVHgradtf	кы	л
Рм= — =	”--------= Но -f - Hgrad Н ,
т oV	о
где Рм -удельное значение силы притяжения частицы к магниту, отнесенное к единице мас-
сы частицы, Н/кг.
Таким образом, сила, действующая на частицу в магнитном поле, зависит от
магнитных свойств частицы, напряженности поля и ее изменения.
Определение силы притяжения металломагнитных примесей
В практике конструирования и эксплуатации магнитных аппаратов часто необхо-
димо в первом приближении определить силу притяжения магнитов. Для этого
пользуются упрощенным способом расчетов по схеме, представленной на рис. 9.4.
При этом предполагают, что частица уже достигла магнитного экрана, а смываю-
щее действие потока продукта в расчет не принимают.
Рис. 9.4. Расчетные схемы для определения силы притяжения
металломагнитных примесей:
а - с нижним расположением магнитов; б - с верхним расположением магнитов; в-в сепа-
раторах барабанного типа; 1 - металломагнитные примеси; 11 - очищенный продукт;
111 - поворотный клапан; IV - магнитная система; V- немагнитная обечайка барабана
Сила притяжения металломагнитных примесей в сепараторах с нижним
расположением магнитов. Для удержания частицы на наклонном магнитном поле
должно соблюдаться условие F^ > Т, при этом Fv =JNi, а
Wi = Рм + N - Рм + Gcosa,	(9.1)
где f - коэффициент трения металломагнитной частицы о плоскость; N и Т - соответст-
венно, нормальная и касательная составляющие силы тяжести; N\ - нормальная реакция.
310
Глава 9
После подстановки значенийNwTполучим
(Gcosa + Рм)/> Gsina,
откуда
„ G .	„ ^sin(a-cp)
Рм>—sina-Gcosa = G------------,	(9.2)
f	sin ср
где <р - угол трения.
Это условие справедливо для статического положения частицы, в реальных же
условиях она движется по наклонной плоскости с определенной скоростью, поэтому
для остановки ее и удержания на магнитном экране требуется большая сила.
Если допустить, что магнитная сила, нормальная к плоскости, изменяется не-
значительно по длине поля, то полная работа сил трения от Рм и N на пути S составит
А = PufS + NfS = PMfS + GSfcosa.
Предположим, что частица начинает свой путь по экрану в точке В (рис. 9.4, а).
Ускорение, с которым она движется по плоскости, а = g(sina -/cosa), а скорость в
точке С составит
v = JlSa = ^2Sg (sin a - / cos a) ,
тогда кинетическая энергия E будет равна
Е == —  —= G5(sina-/cosa).	(9.3)
2 g 2
Работа силы тяжести А-г составит
АТ = TS = GS sina.
Учитывая, что на пути S работа сил трения равна кинетической энергии и ра-
боте силы тяжести, запишем
А =АТ + Е-,
PMfS + GS/cosa = G5(sina - /cosa) + GSsina,
откуда после несложных преобразований получим
Ры =—(sin a - / cos a) = 2G Sm(a ~ ф) .	(9.4)
f	sincp
Из формулы (9.4) следует, что сила притяжения, необходимая для остановки
и удержания металломагнитной частицы, примерно вдвое больше силы, требую-
щийся для удержания частицы.
Сила притяжения металломагнитных примесей в сепараторах с верхним
расположением магнитов. При верхнем расположении магнитов сила трения фер-
ромагнитных частиц в зоне магнитного поля равна нулю, так как магнитная сила Рм
отделяет их от плоскости (рис. 9.4, б). Частица начинает перемещаться в направле-
нии, перпендикулярном наклонной плоскости, когда Рм превышает нормальную
составляющую силы тяжести N (сопротивление среды здесь не учитывается).
Разность этих сил
Р = Рм -N = Рм - Gcosa	(9.5)
сообщает частице ускоренное движение.
Обозначив через t\ время, за которое ферромагнитная частица пройдет путь L
по наклонной плоскости в зоне магнитного поля, запишем
Магнитные сепараторы
311
(9.6)
2
г 8*1 •
L=—sina-vj.,
2	0
где Vo - скорость частицы при входе в зону магнитного поля.
Это время должно быть больше или равно времени Г2, за которое частица
пройдет путь h под действием силы Р, в противном случае частица не будет уда-
лена из потока продукта. Если допустить, что частица под действием силы Р дви-
жется равноускоренно (Р = const), то можно записать
, Pt2
/г =--.
2т
Приняв й > с учетом уравнений (9.5) и (9.6), найдем значение силы Р - Рм - N,
которую нужно создать для выделения металломагнитных примесей:
г ghm .
L =----sina-v.
I2hm
'о\Нг
2hnr . 2LGh . G2ft . 2
-----vn = L*----sin a - -—— sin a;
P °	P	P2
или после преобразований получим
n2/i._r . 2ч G2h2 sin2 a „
P -P~(GLsina + mvo) +----------= 0.
L2	L2
Откуда
h  ix , Р2 .	2ч-> G2/i2sin2a
Р = ~(GLsina + mv0)±. —(GLsina + mVg)~---------------
L'	\ L2	L
или после преобразований и подстановок получим
Рм = Р + N = Gcos	(GLsin a + mv2) ± v0 2jni(2GLsin a + ntv{
При a = 0, например, в ленточных магнитных сепараторах с верхним распо-
ложением магнитов
(9.7)
(9-8)
n 2/l	2	2/1V2
pM ~G+-^mv0 или pm = g+~—
Второе решение для Рм = G + —- нереально для процесса сепарирования.
L2
Из зависимостей (9.8) видно, что сила Рм, необходимая для удаления метал-
ломагнитной частицы из потока продукта, расходуется на преодоление силы ее
тяжести и кинетической энергии. Величина прямо пропорциональна расстоянию
между полюсами набора магнитов и сепарирующей поверхностью и обратно про-
порциональна длине магнитного поля в квадрате.
Сила притяжения металломагнитных примесей в сепараторах барабанно-
го типа. В сепараторе барабанного типа металломагнитная частица, попавшая на
вращающуюся немагнитную обечайку, притягиваемся к ней магнитным полем маг-
нита, установленного внутри барабана, и вращается с ней до выхода из зоны маг-
нитного поля, где отрывается и попадает в бункер для сбора металломагнитных
примесей (рис. 9.4, б).
312
Глава 9
Условие движения частицы вместе с обечайкой барабана запишется как
Т < F-гр или G cos а < (Рм - N - P„)f,
где Р„ = ma>2R - сила инерции в переносном движении;	- сила трения; TuN - составляющие
силы тяжести, N, = Р,, - N - Ри - нормальная реакция.
После преобразования и подстановки получим
_ Gcosa	„ sin(a + cp) „	/п
Рм>—— + Gsma + P„=G—-------------— + РК-	(9.10)
f	sin ф
Максимальная сила притяжения Рм с учетом конструкции современных сепа-
раторов должна рассчитываться для зоны a ~ 80-100°, то есть в том положении,
когда частица проходит кромку разделяющего клапана (рис. 9.4, в). Эти зависимо-
сти справедливы только для расчетов первого приближения, поскольку они не
учитывают сопротивление среды, взаимодействия металломагнитных частиц ме-
жду собой, смывающее влияние потока и другие факторы, значительно изменяю-
щие картину сепарирования.
Основные параметры и методы расчетов
магнитных сепараторов
Процесс магнитной сепарации протекает в две стадии:
-	осаждение металломагнитной частицы на обечайку барабана или экран;
-	удержание частицы на поверхности барабана или экрана от смывания по-
током очищаемого продукта.
В соответствии с этим расчет сепараторов состоит из двух этапов. Первый
этап заключается в определении условий, при которых металломагнитная части-
ца, находящаяся в верхнем слое сепарируемого материала, осядет на обечайку
барабана или экран. Второй этап - определение условий удержания частицы на
поверхности барабана или экрана.
Процесс магнитной сепарации определяется следующими его основными па-
раметрами:
-	силовой характеристикой магнитного поля и характером распределения
магнитного поля в рабочей зоне сепаратора;
-	рабочей протяженностью магнитного поля;
-	толщиной слоя и скоростью перемещения сепарируемого материала;
-	характеристикой очищаемого материала по крупности, объемной массе,
коэффициенту сопротивления среды, коэффициенту трения металломаг-
нитных частиц о рабочую поверхность сепаратора.
Эти параметры при расчете либо задают, либо вычисляют применительно к
сепаратору с заданной производительностью.
При расчете магнитных сепараторов обычно встречаются такие практические
задачи:
-	определение характеристики источника магнитного поля, подбор источ-
ника для магнитного сепаратора с заданным режимом работы;
-	определение длины рабочей зоны проектируемого магнитного загражде-
ния при заданной нагрузке;
Магнитные сепараторы
313
-	определение предельно допустимой производительности существующего
магнитного сепаратора;
-	выявление оптимального соотношения скорости потока и толщины его слоя.
Определение характеристики магнитного поля. Известны: производитель-
ность сепаратора Q (т/ч), длина рабочей зоны L (м) (или радиус барабана /?); шири-
на рабочей зоны В (м), толщина слоя h (м) сепарируемого материала и коэффициент
сопротивления среды К, а также объемная масса у (кг/м3).
В этом случае рекомендуется следующий порядок расчета.
1. Зная производительность магнитного сепаратора, толщину слоя сепари-
руемого материала, его объемную массу и ширину рабочей зоны В, определяем
скорость транспортирования продукта v (м/с) из известного выражения для опре-
деления производительности
Q = 3,6Bhyv, т/ч или v=———, м/с	(9.11)
3,6Bhy
2. Зная длину рабочей зоны L и начальную скорость движения продукта v (м/с),
определяем время нахождения продукта в рабочей зоне сепаратора Т = — (с), ко-
v
торое является критическим временем осаждения металломагнитной частицы.
Разработано несколько методов определения времени осаждения частицы в зави-
симости от характеристики магнитного поля и сопротивления среды. Учитывая,
что это время t0 должно быть не более времени прохождения частицы магнитного
поля L, и зная коэффициент сопротивления среды, можно определить по разрабо-
танным зависимостям необходимую силу притяжения магнитной системы.
Определение длины рабочей зоны. Известны производительность, характе-
ристика магнитного поля и скорость транспортирования продукта. В этом случае
порядок расчета следующий:
1.	Определяют толщину слоя сепарируемого материала (по формуле 9.11).
2.	В зависимости от типа сепаратора определяют время осаждения металло-
магнитной частицы на поверхность экрана или барабана.
3.	Зная время осаждения и скорость транспортирования продукта, определяют
длину рабочей зоны (или диаметр барабана при известном угле охвата).
Определение соотношения толщины слоя и скорости потока. Рассмотрим
этот случай на основе методики ВНИИЗ для магнитных сепараторов с нижним
расположением постоянных магнитов, разработанный на основе теоретических и
экспериментальных исследований.
Задача относится к определению оптимального соотношения скорости и тол-
щины слоя зернового потока, обеспечивающих максимальную эффективность ра-
боты магнитного сепаратора, которой соответствует минимальный путь осаждения
металломагнитной примеси при наименьшем значении смывающей силы потока.
Рассмотрим решение этой задачи на основе графика (рис. 9.5). Здесь в коор-
динатах q - h нанесены кривые Рсм = 20, 15, 10 г = const. Эти кривые характеризуют
режимы зерновых потоков при различных сочетаниях нагрузки и толщины слоя,
развивающие смывающую силу указанной величины.
Определим, при каком значении толщины слоя в магнитном сепараторе
с протяженностью магнитного фронта L = 100 см и нагрузкой q = 350 кг/(см-ч)
металломагнитные примеси, удерживаемые магнитом с заданной характеристикой
314
Глава 9
Рис. 9.5. Графическое опреде-
с силой в 15 г, успеют пройти через слой к маг-
нитному экрану и не окажутся смытыми пото-
ком зерна.
Условию несмывания отвечает зона, за-
штрихованная под кривой Рсм = 15 г.
Минимальная толщина слоя при заданной на-
грузке, гарантирующая несмывание, равна 12 мм.
При меньшей толщине слоя поток разовьет
большую скорость, которая приведет к срыву
извлеченных металломагнитных примесей; силу
притяжения надо будет увеличивать.
Условию осаждения металломагнитной
примеси соответствует зона, заштрихованная
под кривой Loc = 100 см. Толщину слоев, выхо-
дящих за пределы этой зоны, верхние ферро-
ление оптимальных парамет- магнитные частицы не успевают пройти.
ров магнитного сепарирования Максимально допустимая толщина слоя по
условию осаждения равна 125 мм. Очевидно,
что рассматриваемый сепаратор работает на пределе.
Диапазон допустимого изменения толщины слоя составляет 0,5 мм. При на-
грузке, равной 300 кг/(см'ч), этот диапазон увеличился бы до 6 мм (на рис. 9.5 по-
казано пунктиром), что обеспечило бы более устойчивый режим работы.
Определение предельно допустимой производительности. Решение этой
задачи сводится к определению максимальной толщины слоя сепарируемого ма-
териала, которую может преодолеть металломагнитная частица при сохранении
неизменными остальных параметров, с учетом того, что средняя скорость потока
и разрыхленность слоя практически не изменяются с увеличением толщины слоя.
Зная длину рабочей зоны и среднюю скорость движения сепарируемого ма-
териала, определяют максимальное время осаждения металломагнитной частицы.
Затем в зависимости от типа сепаратора определяют предельно допустимую
толщину слоя //„их сепарируемого материала.
Выражение для определения предельно допустимой производительности
Стах имеет вид:
h
Г) -Г)
^-тах ^0 ,	>
где Qo - исходная производительность магнитного сепаратора; h(l — исходная толщина слоя
сепарируемого материала.
Анализ разобранных решений ряда практических задач свидетельствует
о том, что все они сводятся к одной схеме: определение времени осаждения ме-
талломагнитных примесей и проверка полученного решения на их несмывание.
Эффективность выделения металломагнитных примесей магнитными сепара-
торами определяют по содержанию примесей в зерне до и после очистки.
9.4. Магнитные сепараторы с постоянными магнитами
Магнитные сепараторы с плоскими магнитами. Сепараторы У1-БМП и
У1-БМП-01. Сепаратор У1-БМП-01 предназначен для выделения металломагнит-
ных примесей из зерна. Его устанавливают после бункеров для отволаживания
Магнитные сепараторы
315
(дозаторов). Магнитный сепаратор У1-БМП используют для выделения металло-
магнитных примесей из промежуточных продуктов размола зерна.
Устройство сепараторов этого типа (рис. 9.6) одинаково. Корпус 1 обоих се-
параторов сварной с отверстиями для приема и выпуска продукта. Он изготовлен
в двух исполнениях в соответствии с технологическим назначением и местом
установки. В передней стенке корпуса расположен люк, закрываемый крышкой 8,
для предотвращения выделения пыли установлены прокладки 7. Внутри корпуса
смонтированы оси 5 и 13. На них расположены магнитодержатель 3 и ограничи-
тель 2. Ребро 12 для направления потока продукта на плоскость блока магнитов и
направляющие накладки 6 крепятся к корпусу сепаратора.
Магнитодержатель представляет собой сварной кронштейн из нержавеющей
стали с вставленным в него блоком магнитов. Для удобства очистки магнитов
весь магнитодержатель можно вынуть через люк корпуса, а затем снова устано-
вить по направляющим накладкам. Магнитный блок представляет собой шесть
плоских магнитов, собранных в комплект.
Отличительная особенность магнитного сепаратора У1-БМП-01 - заслонка,
представляющая собой грузовой клапан, свободно висящий на оси 10. Заслонка
обеспечивает равномерную подачу продукта. В зависимости от количества про-
дукта положение заслонки (угол наклона) регулируется грузом 9.
Рис. 9.6. Магнитный
сепаратор У1-БМП (а)
ИУ1-БМП-01 (б):
1 - корпус; 2 - ограничитель;
3 -магнитодержатель; 4 - блок
магнитов; 5, 10, 13 — оси; 6 — на-
кладка; 7 - прокладка; 8 - крыш-
ка; 9- груз; 11 - заслонка;
12 - ребро
В магнитной системе сепаратора У1-БМП слой очищаемого продукта стекает
по экрану магнитной системы. На рис. 9.7 показаны значения магнитной индук-
ции как функции расстояния от поверхности одного из полюсов системы по нор-
мали к стекающему слою продукта. Нижний график - серийной магнитной сис-
темы, верхний - магнитной системы конструкции НПК ММТ. Из сравнения гра-
фиков видно, что значения индукции системы НПК ММТ практически на поря-
док выше значений серийной системы. Кроме того, средний градиент индукции
серийной системы на рассматриваемом участке составляет около 25 мТл/см, в то
время как для системы НПК ММТ - 175 мТл/см.
Практически это означает, что мелкие магнитные частицы, расположенные в
момент вхождения в зону сепарации в верхних слоях потока, при малой индук-
ции в серийной системе магнитов имеют значительно меньшую вероятность
улавливания.
Технические характеристики магнитных сепараторов типа БМП представле-
ны в табл. 9.2.
316
Глава 9
Рис. 9.7. Распределение маг-
нитной индукции магнитного
элемента сепаратора У1-БМП
9.2. Технические характеристики магнитных сепараторов типа БМП
Показатели	У1-БМП-01	У1-БМП
Производительность, т/ч	II	II
Число: блоков	1	1
магнитов в одном блоке	6	6
Магнитная индукция (не менее), мТл: в центре рабочих зазоров	150	150
на расстоянии 15 мм от оси магнитного блока	100	100
Габариты, мм: длина	455	355
ширина	370	370
высота	380	380
Масса, кг	25	20
Магнитные сепараторы типа БКМА. Эти сепараторы уже давно выпус-
каются отечественной промышленностью и часто в практике называются маг-
нитными колонками.
Выпускают три типа магнитных колонок: БКМА2-300А, БКМА2-500А и
БКМАЗ-750А. Станина 2 этих колонок (рис. 9.8) представляет собой сборную
конструкцию из алюминиевых стенок 77, соединенных между собой деревянны-
ми брусками 7. Блок магнитов 3 состоит из подковообразных магнитов 7, на-
бранных одноименными полюсами в ряд в крышке 14 и зажатых посредством
распорной косынки 6 и винтового устройства 5.
На кронштейнах 9 и 13 к крышке 14 прикреплен немагнитный экран 4. На
нем установлены металломагнитные пластины, с помощью которых экран притя-
гивается к полюсам магнитов. Клапан 72 подвешен шарнирно. Направляющие
продукта 10 жестко прикреплены к стенкам корпуса колонки. В верхней его час-
ти расположены отверстия для подвода продукта и отверстие для подсоединения
аспирации. Толщину слоя регулируют положением клапана при помощи специ-
ального устройства 8, связанного с клапаном 72.
Из приемного устройства продукт самотеком проходит по экрану в верхней
его части, при этом очищаемый продукт перемещается по экрану, а металломаг-
нитные примеси притягиваются к нему магнитным полем. Его очищают от
Магнитные сепараторы
317
Рис. 9.8. Магнитная колонка типа БКМА:
I - деревянный брусок; 2 - станина: 3 - блок магнитов; 4 - немагнитный экран; 5 - винтовое
устройство; 6 - распорная косынка; 7 - магниты; 8 - регулировочное устройство: 9, 13 -
кронштейны; 10 - направляющая; II - стенка; 12 - клапан; 14 - крышка
металломагнитных примесей при выведенном из корпуса блоке магнитов пово-
ротом экрана вокруг оси. После очистки экран возвращают в исходное положе-
ние, а блок магнитов устанавливают в рабочее положение.
Технические характеристики магнитных колонок приведены в таблице 9.3.
9.3. Технические характеристики магнитных колонок
Показатели	БКМА2-300А	БКМА2-500А	БКМАЗ-750А
Производительность, т/ч, на: муке пшеничной	13,0	15,0	18,0
отрубях пшеничных	5,0	8,0	12,0
пшене	14,0	25,0	32,0
крупе манной	20,0	25,0	32,0
зерне	24,0	34,0	42,0
Длина магнитной линии в каждом блоке, мм	300	500	750
Число: блоков	2	2	3
магнитов в одном блоке	24	40	90
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	180	240	280
Габариты, мм: длина	424	676	932
ширина	332	332	332
высота	55	555	675
Масса, кг	23	36	81
Толщина слоя продукта, перемещаемого по магнитам, должна быть не более
5-7 мм для мучнистых продуктов и 10-12 мм для зерна и крупы. При ручной
очистке магнитов следят за тем, чтобы металломагнитные частицы не попали в
поток продукта. Очищают полюса жесткими щетками. Для сбора примесей ис-
пользуют специальные ящики. Если не полностью отбираются металломагнит-
ные примеси, то необходимо отрегулировать прилегание экрана к магнитам.
318
Глава 9
Рис. 9.9. Установка на магнитный
экран металлической сетки
Возможен унос продукта вследствие чрезмер-
ного отсоса воздуха или пыления колонки.
Необходимо в том и другом случае отрегули-
ровать количество отсасываемого воздуха.
Отдельные предприятия, отмечая эф-
фективность улавливания магнитными аппа-
ратами достаточно крупных металлоприме-
сей (болтов, гаек, обрезков металла и др.),
отмечают трудность отделения мелких при-
месей (рудные породы, ржавчина, мелкие
опилки), которые, помимо прочего, смывают-
ся потоком зерна. На одном из подмосков-
ных предприятий магнитные поля покрыли
сеткой с ячейками 4-5 мм (рис. 9.9).
Зерно свободно протекает по магнитной плоскости, а мелкие металломаг-
нитные примеси задерживаются в ячейках сетки и удаляются щеткой при очист-
ке магнитов. Опыт эксплуатации подтвердил эффективность модернизации как
для плоских магнитных колонок, так и для цилиндрических.
Магнитные сепараторы с кольцевыми магнитами. В комплект воспроиз-
водимого мельничного оборудования входят магнитные сепараторы У1-БММ с
кольцевыми магнитами.
Магнитный сепаратор У1-БММ предназначен для выделения металломаг-
нитных примесей из муки. Корпус 8 представляет собой сварной полый верти-
кальный цилиндр (рис. 9.10). В верхней его части расположен приемный патру-
бок 3 с отбортовкой, которая позволяет соединять при помощи хомута сепаратор
с самотечной трубой. К нижней части корпуса приварен фланец с отверстиями
для установки и закрепления сепаратора. Внутри корпуса сделаны козырьки 10,
направляющие поток продукта на блок магнитов 11. Козырьки расположены по
окружности корпуса двумя рядами в шахматном порядке. На боковой стороне
находится люк для очистки магнитов от задержанных примесей.
Рис. 9.10. Магнитный сепаратор У1-БММ:
1 - захват; 2 - замок; 3 - приемный патрубок; 4 - петля; 5 - дверка; 6 - выпускной патрубок;
7 - ручка; 8 - корпус; 9 - конус; 10 - козырек; 11- блок магнитов; 12 - шариковая опора;
13 - подставка
Магнитные сепараторы
319
Дверка 5 одной стороной связана с корпусом шарнирной петлей 4, а другой -
двумя замками 2, герметично закрывающими ее во время работы. Плотность за-
крывания дверки регулируют выдвижным захватом 1. На внутренней стороне
дверки приварены направляющие козырьки. В нижней части дверки смонтирова-
на подставка 13 для установки блока магнитов. Она выполнена в виде скобы с
приваренным диском.
Блок магнитов - основной рабочий орган сепаратора. Он состоит из кольце-
вых постоянных магнитов, собранных в два комплекта, между которыми нахо-
дятся два диамагнитных диска, закрытых обечайкой. Для равномерного распре-
деления муки в верхней части блока установлен конус. Для удобства очистки
магнитов предусмотрены шариковые опоры 12. На них магнитный блок может
поворачиваться. Если поворот блока затруднен, ручкой 7 ослабляют его прижа-
тие к подставке.
Технические характеристики магнитных сепараторов У1-БММ
Производительность, т/ч Число:	8
блоков	2
магнитов в одном блоке	7
Магнитная индукция (не меиее), мТл: на расстоянии 2,5 мм от магнитного блока Габариты, мм:	100
длина	700
ширина	340
высота	340
Масса, кг	39
Продукт по конусу 9 поступает в кольцевой канал сепаратора, где при по-
мощи козырьков направляется на блок магнитов. Металломагнитные примеси
притягиваются к магнитам, а очищенный продукт выводится через выпускной
патрубок 6.
Чтобы сепараторы работали нормально, поверхность магнитного блока
очищают один раз в семь-десять дней. Периодичность очистки зависит от коли-
чества металломагнитных примесей в исходном продукте и производительности
сепаратора. Во время его работы не рекомендуется открывать крышку и очищать
блок магнитов, регулировать или ремонтировать.
При снижении эффективности выделения металломагнитных примесей про-
веряют производительность сепаратора и регулируют слой продукта. Если маг-
нитная индукция становится ниже установленных норм, блоки магнитов пере-
магничивают.
В работе магнитных сепараторов могут возникать неисправности. Чрезмер-
ное выделение пыли в зоне работы сепаратора (свыше 2 мг/м3) чаще всего возни-
кает вследствие износа прокладок, ослабления резьбовых соединений. В магнит-
ном сепараторе У1-БММ пыление возникает также по причине неплотного приле-
гания дверки, которое устраняется регулированием положения захватов замков.
Если не проворачивается блок магнитов в сепараторе У1-БММ, значит он
слишком сильно прижат к подставке, и для устранения неисправности ослабляют
затяжку ручки.
320
Глава 9
Магнитные сепараторы такого типа выпускают многие зарубежные фирмы
(«Бюлер», «Окрим», «Спомаш» и др.)- На рис 9.11 показан сепаратор МСЦ фир-
мы «Окрим», предназначенный для очистки зерна и продуктов размола от метал-
ломагнитных примесей на мукомольных предприятиях и устанавливаемый на
самотечных трубопроводах в вертикальном положении.
Рис. 9.11. Магнитный сепаратор МСЦ:
а - внешний вид; б - конструктивная схема; 1 - приемный патрубок; 2 - цилиндрический кор-
пус; 3 - откидная Оверца; 4 -распределительный конус; 5 — блок магнитов
Магнитные сепараторы МСЦ выпускаются семи типоразмеров по диаметру
самотеков и соответственно производительности продуктов.
Выполнены сепараторы в цилиндрическом корпусе 2, с откидной дверцей 3,
на которой расположен блок кольцевых магнитов 5. На блоке магнитов установ-
лен распределительный конус 4, который направляет продукт в зазор, образован-
ный корпусом и блоком магнитов. Очистка производится при отсутствии про-
дукта и открытой дверце. Блок магнитов выходит за пределы корпуса и уловлен-
ные примеси счищаются щеткой в специальную тару.
Производительность и габаритные размеры типоразмерного ряда магнитных
сепараторов МСЦ представлены в табл. 9.4.
9.4. Производительность и габаритные размеры сепараторов МСЦ
Модель МСЦ	Производительность, т/ч			Габаритные размеры, мм			Масса, кг
	зерно	мука	отруби	0А	В	0С	
10	5	3	1,5	220	570	100	45
15	18	12	6	275	680	150	70
20	30	20	10	345	800	200	115
25	45	30	15	430	965	250	165
30	60	40	20	485	1000	300	240
40	\	90	\	60	1	30	\	620	1	1100	400	345
50	135	90	45	780	1200	\	500	\	480
Магнитные сепараторы
321
Магнитные колонки УЗ-ДКМ и магнитные сепараторы УЗ-ДМС. Ко-
лонки УЗ-ДКМ и сепараторы УЗ-ДМС выпускаются производственной базой
института комбикормов ВНИИКП (г. Воронеж). Они предназначены для очистки
сырья и готовой продукции от металломагнитных примесей в комбикормовой
промышленности. В линиях подготовки компонентов комбикормов они приме-
няются как на зерновых (злаковых и бобовых) культурах, отличающихся высо-
кой сыпучестью, так и на минеральном сырье, рыбной и мясокостной муке, отру-
бях, шроте, жмыхе и др., многие из которых имеют вязкую структуру с низкой
текучестью. Это диктует необходимость увеличивать живое сечение, углы ската,
использовать более сильные магнитные поля и пр. для повышения эффективно-
сти их работы.
9.5. Основные характеристики магнитных колонок и магнитных
сепараторов для комбикормовых предприятий
Показатели	Модели и типоразмеры											
	УЗ-ДКМ						УЗ-ДМС			УЗ-ДМСА		
	0	I	II	III	IV	V	01	02	03	01	03	02
Производитель- ность (на зерне, муке, крупе, ком- бикорме, шроте и т. п.), т/ч	6	12	20	50	100	175	4	6	10	4	6	10
Производитель- ность (на рыбной, мясокостной муке, дрожжах, мине- ральном сырье), т/ч	3	6	12	20								
Эффективность очистки от ме- талломагнитных примесей, %: от примесей раз- мером более 2 мм	100 80	100	100	100	100	100	100	100 90	100 90	100	100	100
от примесей раз- мером до 2 мм		90	90	80-90	80-90	80-90	90			90	90	90
Установленная мощность, кВт										0,6	0,6	0,6
Тип привода	ручной						ручной			автоматический		
Размер выходного патрубка, мм	0 140	0 140	0 220	0 300	0 300	0 380	260х 166	260 X 254	260х 335	260х 166	260х 254	260х 335
Габариты, мм; длина	248	412	492	576	1100	1190	274	358	442	451 330 648	535	620
ширина	244	371	377 S30	412 	830		620 	1310		900	330	330	330 '648		330 "648"	330 648
высота	440	830				1316	648	648				
Масса, кг	23	60	90	106	350	650						
Магнитные сепараторы серии МСС и МСН. Учитывая, что установка се-
рийных магнитных сепараторов на приеме зерна с автомобильного, железнодо-
рожного и водного транспорта на действующих предприятиях представляет опре-
деленные трудности, а при проектировании и строительстве указанных объектов
322
Глава 9
нормативно магнитная защита не была предусмотрена, ОАО «ЦНИИПромзерно-
проект» совместно с ЗАО «Совокрим» разработали конструкции магнитных сепа-
раторов серии МСС и МСН производительностью от 50 т/ч до 350 т/ч, серийное
производство которых освоено на ЗАО «Совокрим». В качестве магнитов исполь-
зованы универсальные блоки НПК «Магниты и магнитные системы» из магнитно-
го сплава Nd-Fe-B (неодим-железо-бор), индуцирующие сильные и высокогради-
Рис. 9.12. Магнитный сепаратор
типа МСС:
1 - сварной корпус; 2 - откидная
крышка; 3 - откидные болты; 4 -
петля; 5 - магнитная плита; 6 - регу-
лировочные винты; 7 - прозрачные
окна; 8 - кожух-экран; I - продукт на
очистку; II - металломагнитные
примеси; III- очищенный продукт
ентные магнитные поля, магнитная индукция
которых в 3,5-5 раз выше, чем у обычных се-
рийных магнитов (см. табл. 9.1).
Магнитные сепараторы типа МСС
(рис. 9.12) предназначены для установки на вер-
тикальных или наклонных участках самотеков.
Магнитный сепаратор состоит из свар-
ного корпуса J; две стенки этого корпуса
имеют открытый проем, который перекрыва-
ется откидной крышкой 2, имеющей уплот-
нения и прижимающейся к корпусу / с по-
мощью двух откидных болтов 3. Крышка 2
вращается на петле 4 и может легко с нее
сниматься.
На откидной крышке 2 на оси установ-
лена магнитная плита 5, которая может пере-
мещаться с помощью регулировочного винта 6
в зависимости от плотности потока продукта.
Для более плотного прилегания к магнитным
плитам они смещены относительно друг дру-
га по высоте.
Расстояние между магнитными плитами
должно быть минимальным для прохождения
продукта заданной производительности. При этом обеспечивается наиболее эф-
фективная работа магнитов.
Для наблюдения за плотностью потока продукта и накоплением металло-
магнитных примесей служат прозрачные окна 7.
По мере накопления металломагнитных примесей магнитные плиты тре-
буют очистки. Для этого необходимо отвернуть болты 3 и откинуть крышку 2,
сдвинуть в сторону и снять крупные примеси, затем откинуть кожух 8 от магнит-
ной плиты. При этом наиболее мелкие и средние примеси легко удаляются с ко-
жуха 8. При необходимости, вместо крышки 2 в открытом проеме можно устано-
вить заслонку, прилагаемую к магнитному сепаратору.
Технические характеристики магнитных сепараторов серии МСС приведены
в таблице 9.6.
Магнитные сепараторы типа МСН (рис. 9.13) предназначены для установки
на башмаках норий в качестве приемных ноской (как на вновь изготавливаемых
нориях, так и взамен существующих).
Магнитный сепаратор представляет собой сварной корпус I и откидную
крышку 2 с магнитной плитой. В зависимости от размеров боковых стенок кор-
пуса 1, на них устанавливаются дополнительные магнитные плиты 3. Откидная
крышка 2 вращается на петлях 4 и крепится к корпусу откидными болтами 5.
Магнитные сепараторы
323
9.6. Основные параметры магнитных сепараторов МСС
Основные параметры магнитных сепараторов
Модель сепа- ратора	Пропускная способ- ность на зерне (у = 0,75 т/м3 и Е = 100%) т/ч	Общая магнитная поверх- ность, м2, не менее	Количество блоков маг- нитных, UIT.		Размеры сечения приемного отверстия, мм(АхБ рис. 9.14)	Г абаритные размеры, мм, (рис. 9.14)			Масса, кг
			Блок 100	Блок 52		Н	В,	В2	
МСС2	50	0,094	-	6	200x200	600	290	410	40
МССЗ	100	6,091	2	2	300x300	600	505	445	55
МСС1	175	0,3	10	-	350x350	800	612	494	66
Рис. 9.13. Магнитный
сепаратор типа МСН:
1 - корпус; 2 - откидная крышка с
магнитной плитой; 3 - корпус с до-
полнителъными магнитными плита-
ми; 4 - петля; 5 — откидные болты;
6 - кожух; 1 - поступление продукта;
11 - металломагнитные примеси
Для очистки магнитных плит от металло-
магнитных примесей необходимо откинуть
крышку 2, сдвинуть и снять крупные примеси,
затем откинуть кожух-экран 6 и убрать остав-
шиеся мелкие и средние примеси. Для очистки
плиты 3 от металломагнитных примесей на
ней также имеется откидывающийся кожух.
Постоянные магниты защищены экрана-
ми из нержавеющей немагнитной стали
12Х18Н10Т, допущенной к контакту с пище-
выми продуктами.
Значение магнитной индукции над полю-
сами магнитов:
-	на расстоянии 5 мм от экрана - 0,35 Тл;
-	на расстоянии 50 мм от экрана-0,15 Тл.
Сила отрыва контрольного образца 0 60 мм
и высотой 20 мм из углеродистой стали от
магнитной плиты составляет:
5 мм от поверхности экрана - не менее 10 кг;
50 мм от поверхности экрана - не менее 4 кг.
Учитывая большую силу притяжения металломагнитных деталей к магнит-
ной плите, необходимо соблюдать осторожность при снятии металла и избегать
травмирования.
Гарантийный срок службы магнитных плит по магнитным параметрам со-
ставляет не менее 10 лет без перемагничивания.
Основные параметры сепараторов серии МСН приведены в таблице 9.7.
Магнитные сепараторы типа СН. Научно-производственным комплексом
«Магниты и магнитные системы» разработана принципиально новая конструкция
магнитных сепараторов типа СН (сепаратор наружный), которые «врезаются» в
наклонные продуктопроводы на различных участках технологического процесса.
Сепараторы выпускаются различных типоразмеров - СН 140, СН 220, СН 250,
СН 300, где цифрами обозначен диаметр сепаратора, соответствующий наиболее
часто встречающимися диаметрами продуктопроводов на зерноперерабатываю-
щих предприятиях. Магнитная система расположена вне рабочего просвета сепа-
ратора, так что производительность сепаратора совпадает с производительно-
324
Глава 9
стью самого продуктопровода. Общий вид сепаратора, установленного на само-
теке продуктопровода, показан на рис. 9.14. Уловленные металломагнитные
примеси удерживаются на внутренней поверхности сепаратора, периодическая
очистка сепаратора производится через специальный люк.
9.7. Основные параметры магнитных сепараторов МСН
Модель сепаратора	Основные параметры магнитных сепараторов								
	Пропускная способ- ность на зерне (у = 750 кг/м3 и Е = 100% по крупным металломагнитным примесям), т/ч	Общая магнит- ная по- верх- ность, м2, не менее	Количество блоков маг- нитных, шт.		Размеры сечения приемного отверстия, мм(АхВ рис. 9.15)	Габаритные раз- меры, мм, (рис. 9.15)			| Масса, кг
			Блок 100	Блок 52		L	в.	Н	
МСН7	15	0,03	1		160x166	220	236	415	14
МСН8	40	0,078		5	200x220	280	270	520	20
МСНЗ	50	0,164	2	2	273x282	364	341	380	21
МСН4	100	0,12	4		282x362	440	370	710	27
МСН6	175	0,167	4	3	425x426	500	516	710	60
МСН2	175	0,15	5		300x337	515	457	655	50
МСН1	175	0,167	4	3	300x428	450	512	690	56
МСН9	350	0,391	12	2	460x680	554	780	720	81
МСН04	350	0,331	10	2	380x500	654	708	561	79
Рис. 9.14. Магнитные сепараторы типа СН:
а - общий вид сепаратора; б -установка сепаратора в зерновом самотеке; 1 - фланец отво-
дящего самотека; 2 - зажим; 3 - крышка люка; 4 - корпус сепаратора; 5 - магнитные блоки;
6 - фланец подводящего самотека.
Сепараторы СН отличаются простотой конструкции: цилиндрический кор-
пус 4 с люком, форткой 3 и зажимом 2 в верхней части оснащен плоскими маг-
нитами 5, набранными по всей поверхности цилиндра в нижней и верхней части.
Корпус заканчивается фланцами для крепления самотеков.
Решетчатые или щелевые магнитные сепараторы. В некоторых случаях,
когда требуются небольшие магнитные сепараторы вследствие габаритных огра-
ничений, используют различные конструкции решетчатых или щелевых сепара-
Магнитные сепараторы
325
Рис. 9.15. Магнитный сепаратор СР:
1 - фланцы; 2 - корпус; 3, 4 - крепление
крышки; 5 - магнитный элемент; 1 - по-
ступление продукта; II - выход продукта
торов. Между ними нет принципиальных
отличий. Если применяются круглые
стержни с магнитным материалом, то
сепараторы обычно называются решет-
чатыми. Если применяемые стрежни
имеют прямоугольное поперечное сече-
ние, и между ними образуется продоль-
ный канал (щель), то сепараторы назы-
ваются щелевыми.
По конструктивному исполнению
сепараторы могут иметь прямоугольное
или круглое сечение.
На рис. 9.15 изображен решетчатый
сепаратор серии СР круглого сечения.
На рис. 9.16 - трубчатый магнитный
элемент сепаратора. Материал оболочки -
нержавеющая сталь 12Х18Н10Т или ана-
логичная нержавеющая сталь, допущен-
ная к применению в пищевой промыш-
ленности. Внутри оболочки расположены
высокоэнергетические магниты из сплава
Nd-Fe-B (неодим-железо-бор).
Рис. 9.16. Трубчатый магнитный элемент:
1 - заглушка (2 шт.); 2 - магнитопровод (12-18 шт.); 3 - нержавеющая труба; 4 -магнит
На рис. 9.17 показан щелевой сепаратор, в котором очищаемый продукт дви-
жется сквозь магнитную решетку, образованную плоскими обтекаемыми трубка-
ми из полированной нержавеющей стали 12Х18Н10Т, внутри которых располо-
жены магнитные элементы из Nd-Fe-B. В рабочем пространстве сепаратора соз-
дается сильное высокоградиентное магнитное поле, улавливаемые объекты
удерживаются на поверхности магнитных элементов. Сепараторы могут выпус-
каться также прямоугольной формы, с любыми размерами.
Такие сепараторы в настоящее время устанавливаются для очистки муки,
крупы, гранулированных комбикормов, других пищевых продуктов. Их конст-
рукция обеспечивает равные условия сепарации во всем сечении потока продук-
та, сами магнитные элементы образуют механическую преграду на пути потока.
Поэтому сепараторы такого типа не рекомендуется применять для продуктов,
имеющих тенденцию к комкованию, с большим внутренним трением.
326
Глава 9
Конструкция таких сепараторов позволяет быстро производить перестройку
магнитной системы при прохождении через него сыпучих продуктов с разными
физико-механическими свойствами.
Для удаления примесей магнитные стержни выводятся за пределы сепаратора
и очищаются вручную. На рис. 9.17 приведен типоразмерный ряд таких устройств.
Обозначение	D мм	D+20 мм
СМР 150	150	170
СМР 200	200	220
СМР 250	250	270
СМР 300	300	320
СМР 350	350	370
Рис. 9.17. Сепаратор щелевой:
1 - кольцевой корпус; 2 - магнитный элемент
Рис. 9.18. Сепаратор серии СМА:
7 - приемный патрубок; 2 - корпус; 3 - магнит-
ная система; 4 - пульт управления
Недостатком сепараторов серии
СР и МР является необходимость
ручной очистки скопившихся в ре-
зультате работы примесей.
Для применения сепараторов в
автоматизированных системах разра-
ботаны сепараторы серии СМА с
принудительной очисткой, общий вид
которых показан на рис. 9.18.
Очистка сепаратора производит-
ся после окончания процесса сепара-
ции. Магнитная система с помощью
мотор-редуктора и механизма управ-
ления выводится из рабочей зоны.
Металлические частицы, сле-
дующие за магнитным полем систе-
мы, скапливаются у перегородки и после полного вывода системы за пределы
рабочей зоны осыпаются в сборник через открытую заслонку. После этого маг-
нитная система возвращается в исходное положение.
На рис. 9.19 представлена схема сепаратора с автоматическим удалением
металломагнитных примесей.
В таблице 9.8 приведены конструктивные параметры сепараторов серии СМА.
Магнитные сепараторы
327
Рис. 9.19. Схема сепаратора с автоматическим удалением металлопримесей:
I- поступление продукта: II - выход очищенного продукта
9.8. Основные параметры магнитных сепараторов типа СМА
№	Параметр	СМ290А	СМ425А	СМ650А
1	Проходное сечение, см2	290	425	650
2	Диаметр магнитных стержней, мм	25	25	25
3	Число магнитных стержней	13	9	5
4	Время очистки, с	45	45	45
5	Величина зазора между стержнями, мм	20	35	75
6	Производительность, м3/ч	50	76	100
7	Ход штока, мм	290	290	290
Магнитные сепараторы У1-БМЗ и У1-БМЗ-01. В комплект мельничного
оборудования входят сепараторы У1-БМЗ и У1-БМЗ-01 с магнитными элемента-
ми, которые значительно уступают современным композитам из Nd-Fe-B по на-
пряженности магнитного поля; тем не менее значительное количество их нахо-
дится в эксплуатации и они продолжают выпускаться. Сепаратор У1-БМЗ-01
предназначен для выделения металломагнитных примесей из зерна. В частности,
его устанавливают после бункеров для неочищенного зерна (дозаторов) и непо-
средственно перед первым пневмотранспортным подъемом. Магнитный сепара-
тор У1-БМЗ используют для извлечения металломагнитных примесей из аспира-
ционных относов, промежуточных продуктов размола и муки.
Магнитные сепараторы этого типа имеют одинаковое устройство. Корпус 1
представляет собой сварной короб с отверстиями для приемки и выпуска продук-
та (рис. 9.20). В зависимости от технологического назначения и места установки
его выпускают в двух исполнениях.
В передней стенке корпуса расположен люк, через который по направляю-
щим 2 вставляют основной рабочий орган сепаратора - блок магнитов 3. Он вы-
полнен в виде сварного кронштейна, на котором горизонтально установлены два
цилиндрических магнита. К кронштейну крепится заслонка 4, перекрывающая
отверстие люка корпуса, для герметизации она снабжена прокладками и ручкой.
Цилиндрический магнит (рис. 9.20, в) состоит из десяти постоянных диско-
вых магнитов 5 с вставками 6 и кожуха 7.
328
Глава 9
Рис. 9.20. Магнитные сепараторы типа БМЗ:
а - У1-БМЗ; б - У1 -БМЗ-01; в - цилиндрический магнит; 1 - корпус; 2 - направляющая;
3 - блок магнитов; 4 - заслонка; 5 - дисковый магнит; 6 - вставка; '7 - кожух
9.9. Технические характеристики магнитных сепараторов типа БМЗ
Показатели	У1-БМЗ-01	У1-БМЗ
Производительность, т/ч	11	2
Число: блоков	2	2
магнитов в одном блоке	10	10
Магнитная индукция (не менее), мТл: на расстоянии 15 мм от оси магнитного блока	100	100
Габариты, мм: длина	300	295
ширина высота	290 200	215 300
Масса, кг		5,2	6,1
Магнитные сепараторы барабанного типа. Одним из достоинств магнитных
сепараторов барабанного типа является возможность постоянного удаления метал-
ломагнитных примесей без прерывания технологического процесса, чего нельзя
достигнуть в конструкциях с плоскими магнитами, цилиндрическими, щелевыми
и т. п. Барабанные сепараторы выпускаются рядом зарубежных и отечественных
предприятий в виде автономных сепараторов и встроенных магнитных систем.
На рис. 9.21 приведен общий вид и принцип работы модульного магнитного
сепаратора МСР барабанного типа фирмы «Окрим».
В основу работы сепаратора положен принцип извлечения магнитных при-
месей из гранулированных сыпучих продуктов с помощью магнитного поля, соз-
даваемого постоянными магнитами.
Основу сепаратора составляет магнитный барабан 10, который имеет сле-
дующую конструкцию: постоянные магниты Nd-Fe-B закреплены по диаметру
барабана под углом 160°. Этот барабан крепится неподвижно на раме.
Второй барабан (обечайка) 9, выполненный из нержавеющей стали
12Х18Н10Т, приводится во вращение с помощью мотор-редуктора, который со-
стоит из электрического двигателя 6 и червячного редуктора 7.
Магнитные сепараторы
329
В момент соприкосновения материала с барабаном начинается его сепара-
ция. Под действием мощного магнитного поля ферромагнитные частицы притя-
гиваются к поверхности барабана 9 и удерживаются на нем до момента поворота
барабана примерно на 180°, затем магнитное поле исчезает и металломагнитные
частицы опадают в специальный ящик - накопитель. Очищенный продукт по
касательной барабана подается на дальнейшую обработку.
Рис. 9.21. Магнитный сепаратор МСР:
1 - приемные патрубки; 2 - корпус; 3 - фортка; 4 - опорные подшипники барабана; 5 - вал ба-
рабана (обечайка); 6 - приводной электродвигатель; 7 - червячный редуктор; 8 - направляю-
щие; 9 - вращающийся барабан (обечайка); 10 - магнитная система; 11 - выпускные патрубки;
1 - поступление продукта; II - выход очищенного продукта; III — выход металлопримесей
Параметры магнитных сепараторов МСР приведены в таблице 9.10.
9.10. Основные параметры магнитных сепараторов МСР
Модель МСР	Производительность, т/ч			Установлен- ная мощ- ность, кВт	Размеры, мм						Масса, кг
	зерно у=750 кг/м3	мука у=500 кг/м3	отруби у=350 кг/м3		ба	забан	А	В	С	D	
					0	L					
30-30	15	10	5	0,25	300 400	300	380	500 640	800 1020	180 200	130 150 170 400
30-40 30-60 40-60	20 30 40	13 20 26,5	6,5 10 13,5	0,37		400 600 600	480 680 700				
50-80 50-100 50-120 60-100 60-120	50 65 80 100 150	33,5 40 50 65 100	15 20 26,5 30 50	0,55	500 600	800 1000 1200 1000 1200	900 1100 1300 ПО 1300	740 840	1120 1230	220 250	450 600 670 840 920
Для очистки сыпучих материалов при большой толщине слоя ЗАО «Элма ПМ»
разработало магнитные барабаны серии СМШ. Данные барабаны позволяют эф-
фективно очищать материал при толщине слоя до 200 мм. Штыревая конструк-
ция магнитного барабана (рис. 9.22) позволяет пронизывать магнитным полем
всю толщину слоя очищаемого материала. Барабан состоит из обечайки, на кото-
рой установлены стальные штыри. Внутри барабана находится закрепленный
330
Глава 9
Рис. 9.22. Барабанно-штыревой магнитный сепаратор СМШ:
а — внешний вид; б - принципиальная конструкция барабана; 1 - мотор-редуктор; 2 — прием-
ное отверстие; 3 - корпус; 4 - выпускные отверстия; 5 - немагнитная обечайка; 6 - магнит-
ная система; 7 - штыри: 8 - боковина; 9 - корпус подшипника; 10 - ось магнитной системы
неподвижно магнитный сектор. При вращении обечайки барабана штыри, нахо-
дящиеся напротив магнитных элементов, намагничиваются и захватывают ме-
талломагнитные частицы из потока. За пределами сектора магнитное поле шты-
рей исчезает и захваченные частицы попадают в специальный бункер.
Барабан приводится в движение мотор-редуктором 1.
Сепараторы серии СМШ обеспечивают напряженность магнитного поля на
поверхности штырей не менее 150 мТл. Высота штырей - до 200 мм. Диаметр
штырей - 20 мм. Зазор между штырями 40 мм. Производительность сепараторов -
до 10 м3/мин. Применяемые магниты - из сплава Nd-Fe-B.
ГЛАВА 10. Машины для сухой обработки
поверхности зерна
10.1. Назначение, область применения и классификация
В качестве машин для сухой обработки поверхности зерна на зерноперерабаты-
вающих предприятиях используют обоечные и щеточные машины, а для опера-
ций обеззараживания (стерилизации) и частичной обработки поверхности - эн-
толейторы.
Обоечные машины применяют в мукомольном, крупяном и комбикормовом
производствах для сухой очистки поверхности зерна, а также для шелушения
овса и ячменя. Машины также используют для удаления остей овса и риса. Тех-
нологический процесс при сортовых помолах предусматривает не менее двух
пропусков (проходов) зерна через обоечные машины.
Для очистки поверхности и бороздки зерна от пыли, грязи и надорванных
оболочек, образующихся после пропуска через обоечные машины, применяют
щеточные машины.
В обоечную машину зерно поступает через приемное устройство. Оно попа-
дает в рабочий барабан, где вращающиеся бичи подхватывают его и отбрасывают
на внутреннюю поверхность цилиндра, которая может быть абразивной, сетчатой
или гладкой металлической.
Скорости зерна и бичей не совпадают, поэтому зерновки подвергаются уда-
ру бичей, а затем ударяются о внутреннюю поверхность цилиндра, отражаясь от
его поверхности, вновь подвергаются воздействию бичей, и т. д. После много-
кратных ударов и соударений очищается поверхность зерновки, в том числе и
бороздка, частично удаляются бороздка, зародыш и оболочка.
Щеточные машины более мягко воздействуют на зерновку, очищая ее по-
верхность и бороздку при вращении барабана щеточным ворсом и удаляя при
этом надорванные оболочки.
Наряду с очисткой поверхности зерна на последних этапах его подготовки к по-
молу производят его обеззараживание, то есть уничтожение скрытой зараженности.
Обеззараживание производится в энтолейторах-стерилизаторах роторного
типа с вертикальной осью вращения. В результате ударно-истирающего действия
между деками и штифтами быстровращающегося ротора уничтожаются вредите-
ли зерна, разрушаются зерна поврежденные личинками и дополнительно обраба-
тывается поверхность зерна.
Как правило, зерно после обработки в обоечных, щеточных машинах и энто-
лейторах подвергается пневмосепарированию, где воздушным потоком удаляются
примеси и частицы оболочек. Технологическую эффективность работы обоечных
и щеточных машин оценивают снижением зольности, при этом регламентируется
процент увеличения битых зерен.
Обоечные и щеточные машины устанавливают после очистки зерна от приме-
сей на сепараторах, триерах и камнеотделительных машинах.
На схеме ниже приведена классификация современных машин для сухой об-
работки зерна по принципу действия и конструктивному устройству. Все обоеч-
ные машины подключаются к системе аспирации, за исключением обоечных ма-
шин с встроенными пневмосепарирующими устройствами.
332
Глава 10
При описании устройства и конструктивных особенностей конкретных ма-
шин, применяемых сегодня на зерноперерабатывающих предприятиях для сухой
обработки поверхности зерна, подчеркнуты признаки классификации, характер-
ные для данного класса машин. Иногда в целях повышения компактности обоеч-
ные машины компонуют в блок, в сдвоенном исполнении с одним приводом.
10.2. Основные параметры обоечных и щеточных машин
Обоечные машины. К основным расчетным параметрам обоечных машин отно-
сят: производительность, окружную скорость бичевого барабана, размеры ци-
линдра (диаметр и длину) и потребную мощность электродвигателя.
Производительность Q (т/ч) обоечной машины определяют по формуле
Q = KnDLq,
где К - коэффициент, учитывающий размеры рабочей поверхности цилиндра, К = 0,8-0,95;
D - Ouav.emp цилиндра, м; L - длина рабочей части цилиндра, м; q - удельная зерновая нагруз-
ка, т/(чы~).
Удельная нагрузка зависит от особенностей обрабатываемой культуры, режи-
ма работы машины, типа бичевого барабана и материала цилиндрической обечайки.
При обработке пшеницы рекомендуются следующие удельные нагрузки [т/(ч м2)]:
Машины для сухой обработки поверхности зерна
333
В машинах с металлотканой поверхностью: вертикальных	1,5-3,0
горизонтальных	5.0-8.0
В горизонтальных машинах;	
с абразивной (наждачной) поверхностью	1,0-1,2
со стальной поверхностью	4,0-4,5
Потребную мощность N (кВт) электродвигателя обоечной машины рассчи-
тывают по формуле
N = q3Q,
где Q - производительность, т/ч: - удельныйрасход электроэнергии, кВт-ч/т.
Значение удельного расхода электроэнергии зависит от перерабатываемой куль-
туры и составляет 0,5-1,2 кВт-ч/т для пшеницы и 0,4-1,5 кВт-ч/т для ржи.
Обработку зерна в обоечных машинах считают эффективной, если снижение
зольности составляет не менее 0,03% и количество битых зерен увеличивается не
более чем на 1%. Коэффициент снижения зольности (%) определяют по формуле
\гКг = zi -Z2,
где Zi u Z2 - зольность зерна соответственна до и после машины.
Зольность зерна z (%) определяют по формуле
100m
z =----------,
<7(100 — w)
где т - абсолютная масса золы,- г: q - масса навески, г; w - влажность зерна, %.
Окружная скорость бичей различна при обработке разных культур в связи с их
разными прочностными характеристиками. Однако при обработке всех культур рег-
ламентируется одно значение - увеличение битых зерен в процессе обработки (1%).
Максимально допустимое значение окружной скорости, исходя из условий его раз-
рушения, приближенно можно определить на основании закона динамики о коли-
честве движения, в соответствии с которым приращение количества движения ма-
териальной точки за некоторый промежуток времени равно сумме импульсов при-
ложенных сил за тот же промежуток времени, или
т(у2 - V|) = Рт,
где т - масса одного зерна, кг; vf uvz- скорости зерна соответственно до и после удара его
бичами, м/с; Р - сила, приложенная к зерну при контакте его с бичами, Н; Т - продолжитель-
ность удара, с.
Сила Р должна быть достаточна для обработки поверхности зерна, но мень-
ше силы сопротивления его разрушению.
При у, = 0 v2 = Ptlm.
Например, при силе Р = 45 Н, т = 10”5 с и т - 3-10”5 кг скорость бичей составит
45 10"5
v =-------— = 15 м/с.
3-10'5
Выбор окружной скорости зависит от технологического назначения машины,
физико-механических свойств обрабатываемого зерна, а также от зазора между
кромками бичей и поверхностью рабочего цилиндра, нагрузки, характера, микро-
геометрии и материала рабочей поверхности цилиндра, влажности зерна и т. п. На-
пример для ржи, обладающей более вязкой структурой, чем пшеница, скорость вы-
334
Глава 10
бирают в пределах 15-18 м/с, для мягкой пшеницы - 13-15 м/с, для твердой, более
хрупкой пшеницы - 10-12 м/с. При уменьшении рабочего зазора между цилиндром
и обечайкой интенсивность воздействия вырастет, поэтому скорость должна быть
несколько снижена. Наиболее полно влияние кинематических и конструктивно-
установочных параметров на эффективность обоечных машин изучено на базе ма-
шин с абразивным цилиндром. Значения этих параметров приведены в табл. 10.1.
Следует отметить, что параметры обоечных машин с сетчатым цилиндром по ок-
ружной скорости и рабочим зазором близки к данным табл. 10.1. В мягких обойках
(со стальным гладким цилиндром) рабочие зазоры несколько меньше (2-4 мм).
10.1. Кинематические и конструктивно-установочные параметры
обоечных машин с абразивным цилиндром
Показатели	Очистка		Шелушение			
	пшеница	рожь	ячмень		овес	
			крупная фракция	мелкая фракция	крупная фракция	мелкая фракция
Окружная скорость, м/с	13-15	15-18	17-18	19-20		18-1?		21-22
Рабочий зазор, мм	25-30	20-25	20-22	16-18	22-25	17-20
Продольный уклон бичей, %	10-12	8-10	7-8	6-7	10-11	8-9
Щеточные машины. В схемах технологического процесса мукомольных
заводов сортового помола предусматривают очистку поверхности зерна пшени-
цы и ржи от пыли, а также снятие надорванных оболочек в щеточных машинах.
Эти машины устанавливают в зерноочистительном отделении после второго
пропуска зерна через обоечные машины.
По расположению основного рабочего органа различают машины с верти-
кальной и горизонтальной осями вращения щеточного барабана. Наиболее часто
применяют щеточные машины типа БЩМ с горизонтальной осью вращения ще-
точного барабана, предназначенные для предприятий с механическим транспортом
зернопродуктов.
К основным расчетным параметрам щеточных машин относят производи-
тельность, окружную скорость щеточного барабана и потребную мощность.
Производительность Q (т/ч) щеточных машин с горизонтальной осью вра-
щения определяют в зависимости от нагрузки на единицу внутренней поверхно-
сти щеточкой деки, соприкасающейся с наружным диаметром щеточного бара-
бана, по формуле
Q = KnRLq,
где К - коэффициент, учитывающий длину дуги деки; R - внутренний радиус деки, м; L - дли-
на деки, м; q - удельная нагрузка на деку, т/(ч -м2).
В щеточных машинах типа БЩМ дуга деки имеет центральный угол 201°,
соответственно, К= 1,1. В этом случае формулу можно записать как
Q = 3,5RLq,
Удельная зерновая нагрузка на деку в машинах типа БЩМ составляет
6,4-10,0 т/(ч м2). Большее значение удельной нагрузки соответствует большей
производительности. Внутренний радиус щеточной деки равен 187 мм. Частота
вращения вала щеточного барабана 300-350 об/мин. Потребную мощность N (кВт)
для привода щеточного барабана ориентировочно можно определить по формуле
Машины для сухой обработки поверхности зерна
335
N = q&,
где q.,-удельный расход электроэнергии, кВт-ч/т; Q - производительность, т/ч.
Удельный расход электроэнергии в зависимости от производительности
машины принимают 0,7-0,9 кВт ч/т.
Технологическая эффективность работы щеточных машин характеризуется
снижением зольности зерна на 0,01-0,03%, степенью отделения надорванных
оболочек зерна, количеством отходов, ориентировочно равным 0,2-0,3% от массы
пропущенного через машину зерна, с зольностью отходов в пределах 5,0-6,5%.
Щеточные машины, где в роторе обоечных машин бичи чередуются с про-
дольными щеточными колодками (рассмотрены ниже), имеют кинематические и
конструктивно-установочные параметры, соответствующие обоечным машинам с
сетчатым цилиндром и ротором с продольными бичами и радиальными гонками.
10.3. Обоечные машины горизонтального типа
Горизонтальные обоечные машины типа РЗ-БГО относятся к классу машин с
горизонтальным сетчатым цилиндром, фасонными продольными бичами и радиаль-
ными гонками. Машины могут использоваться как автономно, так и с пристав-
ным пневмосепарирующим устройством.
Обоечная машина РЗ-БГО-6. Приемное устройство представляет собой
сварную конструкцию в виде патрубка 2 (рис. 10.1), подающего зерно в магнит-
ный аппарат 3. Последний снабжен грузовым клапаном. Приемное устройство
установлено со стороны привода машины. Блок магнитов расположен в лотке,
который можно легко снять и удалить металломагнитные примеси.
Рис. 10.1. Горизонтальная обоечная машина РЗ-БГО-6:
1 - корпус; 2 - приемный патрубок; 3 - магнитный аппарат; 4 - сетчатый цилиндр; 5 - фла-
нец для аспирационного воздуховода; 6 - бичевой ротор; 7 - приставной пневмосепаратор; 8 -
выпускной патрубок; 9 - стойка; 10 - выпускной бункер; И - электродвигатель; 12 - клино-
ременная передача; I - неочищенное зерно; II- отходы; III- очищенное зерно
336
Глава 10
Корпус 1 сварен из листового материала и установлен на станине. С одной его
стороны сделана плотно прилегающая дверка с запорными ручками. В корпусе
предусмотрены отверстия для приемного устройства, аспирационного патрубка и
выпуска прохода. Бичевой ротор б - основной рабочий орган машины. Он состоит
из пустотелого вала, к торцам которого приварены полуоси, установленные в ша-
рикоподшипниках. На консольной части полуоси расположен приводной шкив.
На пустотелом валу по образующей закреплены винтами восемь бичей,
представляющих собой продольные стальные пластины. К каждому бичу прива-
рены короткие гонки, причем на четырех бичах гонки установлены под углом
80°, а на остальных - под углом 60° к оси ротора. Гонки каждого бича имеют
разную высоту: пять крайних гонков с обоих его концов короче средних. В ре-
зультате этого зерно в различных зонах имеет неравномерную скорость. Относи-
тельное движение потоков увеличивает интенсивность трения и соответственно
повышает эффективность очистки зерна.
Сетчатый цилиндр 4 состоит из двух половин, соединенных в вертикальной
плоскости. Сетка, выполненная из проволоки граненого профиля специального
плетения, прикреплена к деревянной раме винтами с увеличенной головкой. Сет-
чатый цилиндр зажимают на цилиндрических патрубках питателя и выпускного
устройства.
Привод машины - от электродвигателя 11 через клиноременную передачу 12.
Клиновые ремни натягивают винтовым устройством. Фланец электродвигателя
закреплен на вертикальной опоре машины болтами. Между фланцем и опорой
установлена плита, жестко связанная с фланцем и имеющая вертикальные проре-
зи для перемещения электродвигателя при натяжении клиновых ремней.
Выпускные устройства предназначены для вывода частиц, отделенных от
зерна, проходом через сито и очищенного зерна - сходом с него. Для вывода час-
тиц II, отделенных от зерна, под сетчатым цилиндром установлен выпускной бун-
кер 10, прикрепленный к корпусу машины. Очищенное зерно III выводится через
выпускной патрубок 8 (типа улитки), установленный в торце сетчатого цилиндра
со стороны, противоположной приему. Выпускной патрубок повернут так, что
зерно из машины поступает на вибропитатель вертикального пневмосепаратора 7.
Рис. 10.2. Обоечная машина
МШХС фирмы «Бюлер» в
комплекте с пневмосепа-
рирующим каналом:
1 - выпускной конус для отходов;
2 - станина; 3 - корпус; 4 - форт-
ка; 5 - магнитный аппарат; 6 - по-
дающий самотек; 7 - воздуховод;
8 - пневмосепарирующий канал;
9 - подвижная стенка; 10 - вибро-
лоток
Машины для сухой обработки поверхности зерна
337
Станина представляет собой две опоры, на которых установлена машина.
Со стороны привода расположена сплошная опора, а с противоположной - две
стойки 9. Они соединены вверху поперечиной. В нижней части опор сделаны
отверстия для крепления машины к полу.
В последнее время обоечные машины все чаще компонуют с пневмосепари-
рующими устройствами, чтобы сразу отделить от зерна все удаленные с его по-
верхности примеси. На рис. 10.2 приведена обоечная машина МШХС («Бюлер»)
аналогичная машинам типа БГО, которая представляет достаточно компактный
блок и позволяет сократить производственные площади.
Обоечная машина РЗ-БГО-8 (рис. 10.3). По устройству основных рабочих
органов аналогична обоечной машине РЗ-БГО-6, но отличается компоновкой, рас-
положением приемных и выпускных устройств, размерами и производительностью.
Машины РЗ-БГО-8 относятся к классу блочных (сдвоенных), имеющих два сет-
чатых цилиндра 3, единый бичевой ротор 6 и один привод 12. Такая компоновка по-
зволяет уменьшить габариты и более эффективно использовать мощность привода.
Приемное устройство 4 сварной конструкции. Оно расположено в централь-
ной части машины. В нем установлены магнитный аппарат и вертикальный кла-
пан, который распределяет исходное зерно на обе половины бичевого ротора 6.
По конструкции приемное устройство отличается от рассмотренного выше лишь
наличием вертикального клапана-распределителя.
Корпус устроен аналогично корпусу обоечной машины РЗ-БГО-6, отличает-
ся длиной, расположением отверстий для приемного и выпускных устройств, а
также имеет дополнительное отверстие 1 для забора воздуха.
Рис. 10.3. Горизонтальная обоечная машина РЗ-БГО-8:
I, 5 - место присоединения аспирационного воздуховода; 2 - корпус; 3 - цилиндр сетчатый;
4 - патрубок приемный; 6 - ротор бичевой; 7, 9 - патрубки выпускные для зерна; 8 - конусы
выпускные для отходов; 10 - передача клиноременная; II- подшипник; 12 - приводной двига-
тель; 13 — станина; I - неочищенное зерно; II - очищенное зерно; III - продукты шелушения;
IV - воздух
12—3445
338
Глава 10
Бичевой ротор отличается от рассмотренного длиной и, соответственно, чис-
лом бичей. К ротору обоечной машины РЗ-БГО-8 прикреплено 16 бичей: по во-
семь на каждой его половине (исполнение зеркальное). Устройство каждой поло-
вины аналогично устройству ротора обоечной машины РЗ-БГО-6, за исключением
угла наклона гонков. Последние на четырех левых и четырех правых бичах при-
варены под углом 70°, а на остальных - под углом 60° к оси ротора.
Сетчатый цилиндр 3 состоит из двух секций: левой и правой. Они зажаты на
патрубках питателя и на выпускных устройствах. Привод 12 конструктивно вы-
полнен так же, как привод обоечной машины РЗ-БГО-6, за исключением элек-
тродвигателя. Он имеет большую мощность и, соответственно, габариты. Выпу-
скные конусы 8 для частиц, отделенных от зерна, установлены под каждой поло-
виной сетчатого цилиндра. Выпускные патрубки 7 и 9 для очищенного зерна рас-
положены с обоих концов машины.
Технологический процесс обработки зерна в горизонтальных обоечных ма-
шинах происходит следующим образом. Исходное зерно поступает через прием-
ный патрубок и, пройдя магнитный аппарат, равномерно распределяется в зазоре
между сетчатым цилиндром и бичевым ротором, затем подхватывается гонками
и бичами и подвергается интенсивному трению о бичи и внутреннюю поверх-
ность сетки цилиндра, а также межзерновому трению. Очищенное зерно и отхо-
ды раздельно выводятся из машины.
Отличительная особенность машин такого типа заключается в том, что по-
лый вал бичевого ротора занимает до 1/4 рабочего объема сетчатого цилиндра.
В результате в кольцевом зазоре, заполненном зерном, под действием планок
бичей, имеющих различный угол наклона и высоту, возникает сложная разноско-
ростная циркуляция зерна. Высокую эффективность обработки поверхности зер-
на обеспечивают также скоростным режимом работы бичевого ротора.
Аналогичные обоечные машины МО.7 выпускает объединение «Станкин-
пром». Конструкция в основном отличается отдельными элементами. Так, на-
пример, приемный патрубок выполнен в литой боковине, в которой смонтирова-
на и подшипниковая опора; отходы, получающиеся проходом сетчатого цилинд-
ра, выводятся через два патрубка, то есть под машиной смонтирован двойной
конус. Это позволило несколько снизить общую высоту машины [18].
Обоечная машина PI-БОС. «Мельинвест» разработал и поставил на про-
изводство новую обоечную машину PI-БОС, отличающуюся меньшим травми-
рованием зерна в процессе обработки его поверхности за счет более интен-
сивного межзернового трения в рабочей зоне машины.
Конструктивные решения в новой машине обеспечивают простоту настрой-
ки технологического процесса и возможность регулирования степени обработки
поверхности зерна, удобство замены изношенных узлов и деталей машины.
Внешний вид машины показан на рис. 10.4, а ее принципиальное конструктив-
ное решение - на рис. 10.5. Во многом она аналогична ранее рассмотренным маши-
нам типа ЕГО и МО. В корпусе 2, выполненном сварным из листовой стали, уста-
новлен ситовой цилиндр 3, внутри которого смонтирован бичевой барабан 6 в под-
шипниковых опорах 15, одна из которых установлена во фланце, а другая в бокови-
не, выполненной заодно с выходным патрубком 11. В верхней части корпуса уста-
новлены приемный 1 и аспирационный 4 патрубки. Бичевой барабан выполнен из
сплошного стального цилиндра, несколько увеличенного по диаметру по сравне-
Машины для сухой обработки поверхности зерна
339
нию с аналогичными машинами такого типа. Конструктивно получается, что коль-
цевая рабочая зона уменьшена, а бичи более короткие. Это предполагает более ин-
тенсивную обработку поверхности зерна за счет межзернового трения. Кроме того,
в машине предусмотрено регулирование времени обработки зерна в рабочей зоне с
помощью механизма 5, который изменяет интенсивность вывода продукта из сито-
вого цилиндра за счет изменения выходного сечения.
Рис. 10.4. Обоечная машина Р1-БОС:
1 - приемный патрубок; 2 - ограждение
клиноременной передачи; 3 - стойка; 4 -
приводной электродвигатель; 5 - выводной
конус отходов; б - вывод очищенного зерна;
7 - фортка; 8 - люк; 9 - штурвал; 10 - бо-
ковина; 11- аспирационный патрубок
Рис. 10.5. Устройство обоечной машины Р1-БОС:
1 - приемный патрубок; 2 - корпус; 3 - ситовой цилиндр, 4 - аспирационный патрубок; 5 - ме-
ханизм регулирования обработки зерна в рабочей зоне; б - бичевой барабан; 7 - фортка;
8 - сборный конус; 9 - устройство натяжения клиновых ремней; 10 - стойка; 11 - выходной
патрубок; 12 - приводной электродвигатель; 13 - клиноременная передача; 14 - ограждение;
15 - подшипниковые опоры; I-неочищенное зерно; И-очищенное зерно; III-отходы; IV-воздух
340
Глава 10
Часто, как уже отмечалось, обоечные машины сразу подключают к пневмо-
сепарирующим устройствам (рис. 10.1, 10.2). Так же можно подключить и обоеч-
ную машину Р1-БОС.
Технические характеристики обоечных машин этого типа приведены в
табл. 10.2.
10.2.	Технические характеристики обоечных машин
Показатели	РЗ-БГО-6	РЗ-БГО-8	МО.7	Р1-БОС
Производительность, т/ч	6-9	8-12	7	4-6
Сетчатый цилиндр, мм: диаметр	300	300	300	300
длина	635	1500	1100	600
Частота вращения ротора, об/мин	ИЗО	ИЗО	1340	750
Расход воздуха, м3/ч	350	350	500	300-360
Мощность электродвигателя, кВт	5,5	15	5,5	7,5
Габариты, мм: длина	1430	2530	1770	1200
ширина	878	878	480	612
высота	1943	2443	1475	1450
Масса, кг	406	680	360	310
Обоечные машины типа СИГ
Обоечные машины типа СИГ (рис. 10.6) выпускаются предприятием «Совокрим»
для промышленных мельниц четырех типоразмеров: ЗОЮ, 3013, 3013ЯЧ и 4013.
Первые две и последняя предназначены для сухой очистки поверхности зерна
пшеницы, ржи, риса и др., а третья - для очистки поверхности зерна ячменя и
первичного его шелушения.
Рис. 10.6. Общий вид обоечной машины типа СИГ:
1 - корпус машины: 2 - загрузочный патрубок: 3 - вал ротора: 4 - стержни продвижения продук-
та: 3 - кожух (ситовая обечайка): 6 - подшипниковая опора: 7 - патрубок вывода зерна: 8 - пат-
рубок вывода отходов: 9 - окно для аспирации: Ю - приводной электродвигатель: 11- клиноре-
менная передача: I- неочищенное зерно: II - очищенное зерно: 111 - отходы: IV - воздух
Машины для сухой обработки поверхности зерна
341
Соответственно, первые две и последняя относятся к классу машин с сетча-
тым цилиндром и радиальными бичами, а третья - с цилиндром в виде специаль-
ной деки из прутковой арматуры и радиальными бичами.
Для более эффективного шелушения применяют последовательный дву-
кратный пропуск зерна через обоечную машину с обязательным отделением луз-
ги после каждого шелушения.
Конструктивно машины ЗОЮ, 3013 и 4013 в основном идентичны и отличают-
ся производительностью, габаритными размерами и мощностью установленных
электродвигателей.
Машина для шелушения ячменя имеет иное исполнение деки кожуха. Здесь
дека изготовлена из прутков арматуры (рис. 10.7, б), в отличие от машин ЗОЮ,
3013 и 4013, где она выполнена в виде ситовой обечайки (рис. 10.7, а) из сталь-
ной проволоки граненого профиля повышенной износостойкости.
а
Рис. 10.7. Рабочий барабан обоечной машины типа СИГ:
а - для пшеницы: б - для шелушения ячменя; 1 - пустотелъный вал ротора; 2 - бич; 3 - сито-
вая обечайка; 4 - кожух из арматурных прутьев
Обоечная машина (рис. 10.6) состоит из корпуса 7, сваренного из листовой
стали, с двумя дверцами, обеспечивающими демонтаж ситовой обечайки 5, за-
грузочного патрубка 2, вала ротора в сборе 3, патрубка выгрузки сходовой фрак-
ции 7, патрубков 8 для сбора и отвода проходовой фракции, приводного электро-
двигателя 10 с ременной передачей. На верхней плоскости корпуса 1 предусмот-
рено окно 9 для подключения аспирации.
Ситовая обечайка 5 изготовлена из стальной проволоки повышенной изно-
состойкости.
На валу 3 болтами крепятся стержни продвижения продукта 4, состоящие (рис. 10.8)
из стальных полос 1 с наклонно приваренными к ним относительно оси вращения
бичами (гонками) 2. Для повышения износостойкости радиальные бичи легируются
твердосплавным материалом. Толщина слоя напыления - 1 мм, при этом разность в
весе гонков после напыления не превышает 2 г, что обеспечивает достаточно высо-
кую уравновешенность ротора. На рис. 10.8 показаны места крепления продольной
пластины к трубе ротора, геометрия установки и размеры рабочих гонков (бичей).
342
Глава 10
Рис. 10.8. Продольная пластина с рабочими бичами (гонками)
обоечных машин типа СИГ:
1 - продольная пластина; 2 - бич (гонок)
Объединением «Совокрим» внедряется литой рифленый гонок (рис. 10.9) из
стали ЗОХГСА, который обеспечивает более высокую долговечность и длитель-
ное сохранение геометрии и шероховатости рабочих органов, что будет способ-
ствовать более эффективной работе обоечных машин.
Ротор вращается в самоустанавливающихся подшипниках 6 (рис. 10.6), раз-
мещенных с двух сторон.
10.3.	Технические характеристики обоечных машин типа СИГ
Показатели	3010	3013		3013ЯЧ	4013
Производительность, т/ч	7	12		5	до 20
Размеры обечайки, мм:					
длина	940	1300		1300	1300
диаметр внутренний	300	300		300	400
Число оборотов ротора в мин	900	900		900	670, 730, 800, 875*
Установленная мощность, кВт Показатели технологической эффективности работы машины при очистке зерна пшеницы (при однократ- ном пропуске):	5,5	11		18,2	18,5
снижение зольности, %	0,02	0,02		—	0,02
увеличение содержания битых зерен, %	1	1		-	1
содержание годного зерна в отходах, %	1	1		1	1
эффективность шелушения ячменя, %	-	-		70	-
Расход воздуха на аспирацию, м3/мин	8,4	10,5		10,5	12,0
Средняя наработка на отказ, ч	500	500		500	500
Срок службы машины, лет	12	12		12	12
Габариты, мм;					
длина	1733	2100		2100	210
ширина	700	700		700	700
высота	/	1703 /	1703		1703 "	1703
Масса, кг	560	645		700	680
* По согласованию с заказчиком
Машины для сухой обработки поверхности зерна
343
Рис. 10.9. Литой рабочий гонок (бич)
обоечных машин типа СИГ
Электродвигатель 10 установ-
лен на салазках, прикрепленных к
корпусу машины. Привод ротора
осуществляется через клиноремен-
ную передачу 11. Число оборотов
ротора может регулироваться из-
менением диаметра шкива на при-
водном электродвигателе.
Зерно, поступающее самоте-
ком в машину через загрузочный
патрубок 2, бичами отбрасывается
на ситовую обечайку и перемещает-
ся стержнями продвижения про-
дукта 4 в горизонтальном направ-
лении к патрубку выгрузки 7.
При трении зерен между со-
бой и о ситовую обечайку, а также при ударном воздействии бичей на зерновую
массу происходит измельчение пустых зерен и комков земли, уничтожение насе-
комых и удаление пыли, пленок и волосков околоплодника, снижение микробио-
логической загрязненности продукта.
Измельченные минеральные и органические примеси в виде проходовой
фракции ситовой обечайки собираются в бункере 8 и выводятся из машины.
Наждачная обоечная машина ЗНМ-5. В последние годы отдельные маши-
ностроительные заводы возобновили производство наждачных обоечных машин.
Объясняется это тем, что обоечные машины типа ЕГО, БМО, СИГ, БОС и другие
оснащены ситовыми деками из проволоки граненого профиля специального пле-
тения. Со временем, в связи с абразивными свойствами зерна, грани сглаживают-
ся и эффективность воздействия на верхние покровы зерна существенно падает.
Соответственно, уменьшается и эффективность работы машины по снижению золь-
ности. Наждачная же поверхность по мере износа не так интенсивно теряет свои
абразивные свойства, и эффективность шелушения снижается менее значительно.
В целом наждачная поверхность более долговечна, кроме того, она может
быть восстановлена, а металлические сетки не восстанавливаются и подлежат
замене. Особое значение обоечные машины имеют для мельниц малой мощно-
сти, где процессы очистки зерна, как и мельницы в целом, сокращены. Отсюда и
начался возврат к обоечным машинам с наждачной поверхностью.
Наждачная обоечная машина ЗНМ-5 (рис. 10.10) используется на мукомоль-
ных и комбикормовых заводах. В первом случае они предназначены для обра-
ботки поверхности зерна, а во втором - для шелушения ячменя при подготовке
компонентов комбикормов. По классификации они относятся к машинам гори-
зонтального типа с абразивным цилиндром и продольными бичами ротора,
с встроенным пневмосепарирующим устройством. Машина выполнена в виде
разъемного наждачного цилиндра 1, вращающегося в нем бичевого барабана 2
с продольными бичами, аспирационно-осадочного устройства 3, основания и
привода 15. Машина может использоваться и на мельницах с пневматическим
транспортом, хотя для этой цели есть специальное исполнение, в котором нет
аспирационно-осадочного устройства, а бичевой вал заканчивается крыльчаткой
броскового приемника, подающего продукт в вертикальный материалопровод.
344
Глава 10
Рис. 10.10. Общий вид машины обоечной ЗНМ-5:
7 - наждачный цилиндр; 2 - бичевой барабан; 3 - аспирационно-осадочное устройство; 4 -
бич; 5 - розетка чугунная; 6 - отверстие для поступления воздуха в цилиндр; 7 - выпускной
патрубок; 8 - выпускной канал для относов; 9 - люк; 10 - приемный патрубок; 11- клапан
аспирационный; 12 - верхний желоб: 13 - люк жалюзи; 14 - нижний желоб; 15 - электродви-
гатель; 16 - система клапанов; 17- клиноременная передача
Бичевой барабан 2 в сочетании с верхним 12 и нижним 14 желобами является
основным рабочим органом машины. Он состоит из вала с двумя литыми чугунны-
ми розетками 5, к которым крепятся двенадцать продольных бичей. Их уклон обес-
печивает перемещение зерна от приема к выходу по винтовой поверхности. В ре-
зультате ударов и трения об абразивную поверхность очищается зерновая масса и
через патрубок 7 удаляется из машины. Аспирация машины осуществляется через
аспирационное устройство с осадочной камерой 3 и системой клапанов для вывода
легких примесей. Отсос воздуха производится из барабана через жалюзи 13 и регу-
лируется клапаном 11с фиксатором. Привод бичевого вала осуществляется от элек-
тродвигателя 15 через клиноременную передачу 17. Число оборотов бичевого вала
можно регулировать изменением диаметра шкива на валу электродвигателя.
Абразивные поверхности наждачных цилиндров изготавливают методом за-
ливки непосредственно на заводе-изготовителе, при этом не требуется сложной
оснастки и больших трудозатрат. В качестве материалов для изготовления смеси
обычно применяют (в % по массе):
Шлифзерно корунда	60-76
Каустический магнезит	14-17
Хлористый магний (технический)10—14
Твердость наждака по минералогической шкале - не менее 8. Наждак дол-
жен быть сухим, очищенным от песка, пыли и металлических примесей. Содер-
жание металла должно быть не более 10 мг/кг. Номера зернистости и процентные
соотношения между отдельными номерами наждака для абразивной массы выби-
рают в зависимости от требуемой шероховатости деки.
Применяемые размеры зерен наждака:
Машины для сухой обработки поверхности зерна
345
Номер наждака	Размеры зерен, мм
8	2,0-2,38
10	1,66-2,00
12	1,19-1,68
16	0,84-1,19
20	0,71-0,81
24	0,50-0,71
Каустический магнезит должен удовлетворять требованиям, установленным
для второго класса: содержание окиси магния - не менее 83%, кремнезема - не
более 2,5%, влаги - не более 1,5%, начало схватывания - не ранее чем через
50 мин, конец схватывания - не позднее чем через 2 ч 30 мин с начала процесса,
временное сопротивление растяжению через одни сутки - не менее 1,5 МПа.
Вяжущие свойства каустического магнезита зависят от температуры, про-
должительности обжига, степени измельчения и химического состава.
Хлористый магний должен растворяться в воде; содержание хлористых и
сернокислых солей кальция, магния, калия, натрия и нерастворимого остатка - не
более 4%. Плотность раствора - 32° по Бомэ при температуре 15 °C. Затвердение
абразивной массы должно продолжаться 12-18 ч после окончания формовки
(табл. 10.4).
10.4. Временное сопротивление образцов абразивной массы
Срок вы- держки образцов, сут.	Временное сопротивление (не менее), мПа		Срок ви- де ржки образцов, сут.	Временное сопротивление (не менее), мПа	
	для неподвиж- ных деталей	для вращаю- щихся деталей		для неподвиж- ных деталей	для вращаю- щихся деталей
3	2,5	3,0	14	4,0	6,5
7	3,0	4,0	28	5,0	6,5
Прочность абразивной массы проверяют при растяжении на разрыв образцов,
взятых в равном количестве от каждого замеса в течение суток.
Обработка абразивных поверхностей допускается после выдержки их в те-
чение 14 сут. при температуре 18-20 °C. С готовыми изделиями из абразивной
массы необходимо обращаться весьма осторожно. Перевозить их надо без резких
сотрясений и ударов.
При сборке машин детали с абразивной заливкой насаживают на вал плавно,
с запрессовкой, но без резких ударов.
Хранить изделия из абразивной массы следует в сухом и теплом помещении.
Изделия необходимо укладывать на деревянные подкладки. При хранении следует
избегать резких изменений температуры, которые могут повлечь за собой появ-
ление трещин и разрывов.
Как уже отмечалось, многие производители обоечных машин, пытаясь по-
высить эффективность и долговечность их рабочих органов, переходят на наж-
дачные цилиндры. Некоторые зарубежные фирмы совершенствуют конструкцию
ротора, включая наждачные элементы. На рис. 10.11 показаны обоечная машина
ММСБ и комбинированный ротор, выпускаемые фирмой «Спомаш» (г. Торунь,
Польша). Машина укомплектована приставным пневмосепарирующим устройст-
вом. Конструкция ее аналогична ранее рассмотренным и достаточно понятна из
346
Глава 10
Рис. 10.11. Внешний вид обоечной машины ММСБ (а) и комбинированный
ротор (б), выпускаемой заводом «Спомаш» (Польша):
1 - аспирационный патрубок; 2 - приемно-распределительное устройство; 3 - боковина; 4 -
фортка; 5 - ограждение; 6 - корпус; 7 - станина; 8 - конусные сборники для вывода отходов;
9 - привод; 10 - вибролоток; 11 - механизм регулирования подвижной стенки; 12 - пневмосе-
парирующий канал; 13 - воздуховод; 14 - вал ротора; 15 - рабочие бичи; 16 - промежуточные
бичи; 17 - абразивные круги; 18 - приемные бичи
рисунка. Оригинальным является бичевой ротор. В зоне поступления зерна и
первичной обработки на валу установлены бичи с гонками 18, далее - абразив-
ные круги 17 между которыми размещаются бичи с гонками 16. На выходе из
машины на валу вновь смонтированы бичи с гонками 15.
Технические параметры обоечной машины ЗНМ-5
Производительность*, т/ч	5
Число барабанов	1
Расположение бичей	продольное
Расход воздуха, м3/мин	50
Внутренние размеры рабочего цилиндра, мм-.
диаметр	790
длина	1726
Число оборотов бичевого барабана в мин	330-400
Расстояние продольно расположенных бичей
от поверхности цилиндра, мм	10-25
Снижение зольности при переработке зерна на мельницах
после первого пропуска, %	0,03-0,05
Машины для сухой обработки поверхности зерна
347
Содержание нормальных зерен в отходах (от массы отходов), % Увеличение количества дробленых зерен по отношению к массе переработанного зерна, %:	2
пшеницы и ржи овса Установленная мощность, кВт Габариты, мм:	1 1,5 10
длина ширина высота Масса, кг	2130 1095 2185 1820
^Производительность указана для пшеницы. При обработке других культур вводятся ко-
эффициенты 0,9 - для ржи, 0,7 - для овса.
Таким образом, в ситовом цилиндре зерно подвергается обработке бичами и
абразивными кругами аналогично шелушильным машинам. Такая конструкция
предопределяет более интенсивную обработку поверхности зерна, что позволяет
предположить более значительное снижение его зольности. Ситовой цилиндр
при этом должен быть усилен, как это делается в шелушильных машинах.
В целом машины такого типа в большей степени следует отнести к комбиниро-
ванным шелушильно-обоечным машинам. Опыта эксплуатации таких конструк-
ций в отечественной промышленности нет, тем не менее не вызывает сомнений,
что предлагаемое решение обеспечивает более интенсивную обработку поверх-
ности зерна в процессе подготовки его к помолу.
Рис. 10.12. Обоечная машина фирмы «Бюлер» с фасонными ротором
и обечайкой:
1 - горизонтальный ротор с зубовидными шипами и транспортирующими рифлями; 2 - обе-
чайка с тремя зубовидными шипами и тремя элементами из металлотканной сетки; 3 - нако-
пительный регулятор; 4 - клиноременный привод с двигателем; 5 - корпус машины с приемным
патрубком; 6 - станина; 7 - сборный конус для прохода сита; 8 - сборный конус для схода си-
та; I - поступление зерна; И - проходовая фракция; III - сходовая фракция - очищенное зерно
348
Глава 10
Многие производители обоечных машин постоянно работают над реализацией
способов более интенсивной обработки поверхности зерна, а с другой стороны -
над снижением его травмированности. Например, после увлажнения необходимо
более эффективно удалять оболочки, сохраняя целостность ядра, что требует ща-
дящих режимов. Оригинальная конструкция обоечной машины создана фирмой
«Бюлер». Основным ее рабочим органом (рис. 10.12) является ротор J, вращаю-
щийся в обечайке 2, состоящей из разных по длине секций. Ротор выполнен в ви-
де горизонтального вала, на поверхности которого чередуются фасонные элемен-
ты с зубовидными шипами (рис. 10.13) и элементы с транспортирующими рифля-
ми. Приемная рифельная часть ротора выполняет функцию шнека-питателя.
в
Рис. 10.13. Участки фасонного ротора и обечайки обоечной машины:
а - между зубовидными шипами ротора и металлотканой сеткой обечайки; б - между непод-
вижными шипами вращающейся обечайки и зубовидными шипами ротора; в - ротор с рифель-
ной частью и шипами; 1 - зубовидные шипы; 2 - металлотканная сетка; 3-рифли ротора
На внутренней поверхности обечайки чередуются сегменты из металлоткан-
ной сетки и сегменты с зубовидными шипами. Частицы оболочек проходят через
отверстия ситовых сегментов и выводятся через сборный конус 7 (рис. 10.12).
Очищенное зерно выходит через выпускной патрубок 8.
Для повышения показателей надежности и долговечности машины элементы
с зубовидными шипами и транспортирующие шнеки выполнены из особо изно-
состойких материалов. При необходимости истирающий эффект можно регули-
ровать посредством накопительного регулятора для обеспечения равномерного
качества обработки.
Машины для сухой обработки поверхности зерна
349
Как правило, к обоечной машине подключается пневмосепарирующий канал
или воздушный сепаратор с замкнутым циклом воздуха. По данным фирмы, процесс
обработки поверхности зерна на этой машине более эффективен, снижается бактериаль-
ная зараженность и уничтожаются вредители, наблюдается также более интенсивное
удаление оболочек после отволаживания зерна и меньшее его трамирование. Следует
отметить усложнение конструкции, особенно, технологии изготовления рабочих ор-
ганов. Опыт эксплуатации таких машин незначителен, поэтому подтверждение обос-
нованности принятых конструктивных решений требует времени.
Остеломатели. По принципу действия, функциональному назначению (обра-
ботка поверхности зерна) и конструктивному устройству остеломатели наиболее
близки к обоечным машинам с ситовым цилиндром и продольными бичами ротора.
Остеломатели не нашли широкого применения в отечественной практике
крупяного производства. Швейцарской фирмой «Бюлер» остеломатели выпускают-
ся и в настоящее время; их применяют в технологии выработки качественных
продуктов из овса: овсяной муки, в том числе, для диетического и детского пита-
ния; овсяных хлопьев «Экстра»; специальных кормовых продуктов. В технологи-
ческих процессах отечественных крупозаводов на этом этапе используют обоеч-
ные машины.
Остеломатель А1-БОЗ по своей конструкции аналогичен выпускаемым
швейцарской фирмой «Бюлер» и предназначен для удаления остей с зерна овса и
разделения спаренных зерен. Машина (рис. 10.14) состоит из корпуса 3 сборно-
сварной конструкции, ситового барабана 6, ротора 18 и привода. Остеломатель
конструктивно подобен обоечным машинам. Для обслуживания машины корпус
имеет две дверки.
Рис. 10.14. Остеломатель А1-БОЗ:
I - электродвигатель; 2 - клиноременная передача; 3 - корпус; 4 - ограждение; 5 - приемный
патрубок; 6 - решетный (ситовой) барабан; 7 - боковина; 8 - бичевая танка; 9 - розетка;
10- приводной вал; 11 - подшипник; 12 - противовес; 13 - выпускной патрубок; 14 - подпор-
ный клапан; 15 — сборник; 16- поворотная головка; 17 - сектор; 18 - ротор.
Подача зерна в машину осуществляется через приемный патрубок 5. Для выво-
да очищенного продукта служит выпускной патрубок 13 с подпорным клапаном 14 и
противовесом 12. Проходовые фракции выводятся через сборник 15, который
крепится к корпусу машины. Конструкция его рассмотрена в литературе [18].
350
Глава 10
Техническая характеристика остеломателя А1-БОЗ
Производительность, т/ч	4,5
Снижение содержания нешелушеных зерен, %	40-50
Частота вращения ротора, об/мин	400
Расход воздуха, м3/ч	900
Установленная мощность, кВт	7,5
Размеры ячеек металлотканого сита ситового барабана, мм 2,0x2,0
Габариты, мм:
длина	1810
ширина	1480
высота	1180
Масса, кг	400
10.4.	Обоечные машины вертикального типа
Вертикальные обоечные машины менее распространены, чем горизонтальные, и
не так разнообразны по конструктивному исполнению. Особенности их: значи-
тельные габариты по высоте, более сложное обслуживание и совместный выпуск
очищенного зерна и отходов, что нельзя считать удачным решением. В соответ-
ствии с классификацией выпускается два типа вертикальных обоечных машин с
сетчатым цилиндром: с бичевым ротором с продольными бичами (типа БМО) и
штифтовым ротором (типа ГМ и СМ). Остальные машины можно отнести к мо-
дификациям базовых.
Вертикальные обоечные машины типа РЗ-БМО
Выпускается два типоразмера этих машин РЗ-БМО-6 и РЗ-БМО-12, отличаю-
щихся производительностью и некоторыми конструктивными элементами.
Обоечная машина РЗ-БМО-6 (рис. 10.15) состоит из следующих основных
узлов: приемно-распределительного устройства, корпуса, сетчатого цилиндра,
бичевого ротора, привода и выпускного устройства. Аналогичное устройство
имеет и обоечная машина РЗ-БМО-12. Обе модели уже давно производятся оте-
чественными заводами и подробно описаны в литературе [18, 33].
Приемно-распределительное устройство включает патрубок J, представ-
ляющий собой прозрачный цилиндрический стакан, нижняя часть которого уста-
новлена на крышке корпуса, а к верхней прикреплен гибкий рукав. Он соединяет
стакан с самотечной трубой, подающей зерно. Загрузочная воронка имеет два
конуса 2 и 3, концентрично установленных один над другим. Такая конструкция
загрузочной воронки предотвращает излишнее накопление зерна.
Питающий цилиндр 4 приварен к нижнему конусу 3 воронки. К его нижней
части примыкает распределительный диск 5, подвешенный к конусу на трех пру-
жинах 12. Натяжение пружин отрегулировано так, чтобы при отсутствии зерна
обеспечивалось прижатие диска к цилиндру.
Цилиндрический корпус 8 - это сварная неразборная конструкция диамет-
ром 890 мм из листового металла. В нижней части корпуса предусмотрено четы-
ре отверстия для крепления его к перекрытию. Почти по всей высоте корпуса с
противоположных сторон расположены съемные двери с запорными ручками.
Вертикальный сетчатый цилиндр 11 собран из трех секторов. Они соедине-
ны между собой болтами через три продольные деревянные прокладки. Вверху и
Машины для сухой обработки поверхности зерна
351
14
III II III
Рис. 10.15. Вертикальная
обоечная машина РЗ-БМО-6:
1 - приемный патрубок; 2, 3 - верхний
и нижний конусы загрузочной воронки;
4 - питающий цилиндр; 5 - распреде-
лительный диск; 6 - крестовина; 7 -
бич; 8 - корпус; 9 - вал; 10 - выпускное
устройство; 11 - сетчатый цилиндр;
72 - пружина; 13 - электродвигатель;
14 - клиноременная передача; 1 — не-
очищенное зерно; 11 - очищенное зерно;
111 - отходы
внизу сетчатый цилиндр установлен на внут-
ренние кольца корпуса машины. Верхняя его
часть для предохранения от преждевременно-
го износа закрыта с внутренней стороны на
высоту 250 мм сплошным металлическим
листом. Цилиндр выполнен из металлотканой
сетки специального плетения: число нитей на
1 дм по утку и основе составляет 30 шт., раз-
мер отверстия в просвете - 1,0x1,8 мм, пло-
щадь сетчатой поверхности - 2,8 м'.
Технологический процесс сухой обра-
ботки поверхности зерна в обоечных машинах
типа БМО происходит следующим образом.
Исходное зерно самотеком подают через пат-
рубок и загрузочную воронку в питающее
устройство. Здесь оно равномерно распреде-
ляется по всей окружности цилиндра и через
кольцевой зазор попадает в рабочую зону.
Там зерно подхватывается отогнутыми кон-
цами бичей и движется по спирали вниз меж-
ду ситовым цилиндром и кромками бичей.
Под действием центробежной силы
инерции, создаваемой ротором, зерно много-
кратно отбрасывается к внутренней поверхно-
сти ситового цилиндра. В результате интен-
сивного трения зерновок между собой и о си-
товой цилиндр поверхность зерна очищается
от пыли, надорванных оболочек и частично от
зародыша и бородки,
В вертикальной обоечной машине
РЗ-БМО-6 частицы зерна и оболочек, про-
шедшие через отверстия ситового цилиндра, падают вниз и вместе с очищенным
зерном через разгрузочную воронку выводятся из машины. Смесь зерна с обо-
лочками дополнительно обрабатывают в пневмосепараторах, где легкие примеси
уносит воздух. В вертикальной обоечной машине РЗ-БМО-12 очищенное зерно и
проходовая фракция выводятся раздельно; соответственно, через малый и боль-
шой конусы разгрузочной воронки. Аспирацию машины осуществляют отсосом
воздуха из верхней части корпуса.
Обоечные машины типа ГМ и СМ (рис. 10.16) предназначены для обра-
ботки поверхности зерна пшеницы и риса, а также шелушения крупяных куль-
тур: овса, ячменя и др.
Машины выпускаются фирмой ММВ трех типоразмеров: ГМ-311А,
ГМ-312А и СМ-12,5, которые отличаются, в основном, производительностью.
Особенностью машин является возможность настраивать их как на мягкий ре-
жим обработки, так и на более интенсивный, регулируя угол установки подпи-
рающих лопастей 8.
352
Глава 10
Рис. 10.16. Обоечные
машины типа ГМ и СМ:
1 - приемно-распределитель-
ное устройство с ловушеч-
ным ситом; 2 - приемные
лопасти: 3 - пневмосепари-
рующий канал; 4 - зона обра-
ботки; 5 - штифтовой ро-
тор; 6 - ситовая обечайка;
7 - корпус; 8 - подпирающие
лопасти; 9 - станина-рама;
10 - конус первого сепариро-
вания; 11 - конус второго
сепарирования; 12, 13 - сбор-
ный конус; 1 - неочищенное
зерно; 11 - очищенное зерно;
111 - воздушный поток
Машина выполнена в виде вертикального ци-
линдрического корпуса 7, смонтированного на стани-
не 9 рамной конструкции. Штифтовой ротор 5 смон-
тирован в подшипниках на верхней и нижней розет-
ках. В верхней части ротора установлены приемные
лопасти 2, а в нижней - шесть рядов подпирающих
лопастей 8, Ротор охватывается составной ситовой
обечайкой 6. Штифты и ситовые полотна выполнены
из материалов повышенной износостойкости. Сито-
вая обечайка 6 и стенка корпуса 7 образуют кольце-
вой пневмосепарирующий канал, оканчивающийся в
верхней части патрубком III, подсоединенным к цен-
трализованной системе аспирации, В нижней части
машины установлена система конусов, обеспечи-
вающая двукратное пневмосепарирование.
В нижней части машина заканчивается сборным
конусом 12 для вывода зерна II. Вверху установлено
приемно-распределительное устройство с ловушеч-
ным ситом. Зерно I, подлежащее обработке, поступа-
ет через приемный патрубок в приемно-
распределительное устройство, крупные примеси
сходом с ловушечного сита удаляются в специаль-
ную емкость. Зерно подхватывается приемными ло-
пастями 2 и направляется в зону обработки - зазор
между ротором, штифтами и ситовой обечайкой. Си-
товые полотна для повышения износостойкости под-
вергнуты специальной термообработке. Зерно, пере-
мещаясь от приема к выходу (вниз по винтовой),
подвергается интенсивному трению о штифты, сито-
вую обечайку и между собой, Интенсивность обра-
ботки регулируется подпором зерна нижними лопа-
стями ротора, положение которых (угол атаки) регу-
лируется, Зерно выходит через кольцевой зазор и
сборным конусом 13 направляется на вершину дру-
гого конуса 10 и при сходе с него проходит первую
ступень пневмосепарирования. Далее по скатам ко-
нусов 11 зерно направляется на вторую ступень
пневмосепарирования и после обработки, выводится
из машины через сборный конус 12.
Следует отметить, что обоечные машины этого типа имеют эффективную
систему пневмосепарации, в результате чего более тщательно удаляются отде-
ляемые оболочечные и пылевидные частицы. Обоечные машины отличаются
компактностью, небольшой массой, удобством обслуживания благодаря легкому
доступу к рабочим органам. Привод машины осуществляется через клиноремен-
ную передачу от электродвигателя, смонтированного в верхней части станины.
Контроль нагрузки машины осуществляется встроенным амперметром.
Технические характеристики вертикальных обоечных машин приведены в
табл, 10.5,
Машины для сухой обработки поверхности зерна
353
10.5. Технические характеристики обоечных машин типа БМО, ГМ и СМ
Показатели	РЗ-БМО-6	РЗ-БМО-12	ГМ-311А	ГМ-311А	СМ-12,5
Производительность, т/ч: пшеница	6	12	1,0—3,15	3,0-6,3	10,0-12,5
рис			0,8-1,0	2,0-3,2	8,0-9,0
овес			0,8-3,15	2,0-6,3	8,0-9,0
Сетчатый цилиндр, мм: диаметр	650	650	200	250	340
высота (длина)	1080	1380	-	-	-
Частота вращения ротора, об/мин	480	480	-	-	-
Расход воздуха, хг7ч	360	520	750-1200	1500-2400	3600-4800
Установленная мощность, кВт	11	15	5,5	11	15
Габариты, мм: длина	1505	1505	758	928	1230
ширина	1075	1075	540	620	1140
высота	1850	2100	2830	2996	2665
Масса, кг	865	950	337	498	750
10.5.	Щеточные машины
В современной практике мукомольного производства щеточные машины исполь-
зуют реже, ограничиваясь обработкой поверхности зерна в обоечных машинах.
Например, в комплектных заводах мощностью 500 т/сут. щеточные машины не
применяются. Обычно щеточные машины устанавливают после обоечных про-
ходов, когда требуется тщательная очистка поверхности зерна от надорванных
оболочек, грязи и пыли, удаления их из бороздки зерна и частичного полирова-
ния его поверхности. При нормальной работе щеточных машин снижение золь-
ности зерна составляет 0,01-0,03%, а зольность отходов - 5,0-6,5%.
В настоящее время выпускается два типа щеточных машин: с горизонталь-
ным ротором и сегментной декой и с цилиндрическим ситом и ротором с про-
дольными щеточными бичами. Объединением «Станкинпром» (г. Харьков) вы-
пускаются комбинированные обоечно-щеточные машины МЩ.7, где в сетчатом
цилиндре бичевой ротор оснащен чередующимися продольными стальными би-
чами и щеточными колодками (рассмотрены ниже). Роторные щеточные машины
типа БЩМ выпускаются объединением «Мельинвест».
Щеточная машина А1-БЩМ-12 предназначена для очистки поверхности и
бороздок зерна пшеницы и ржи от пыли, отделения надорванных оболочек и вы-
деления легких и металломагнитных примесей. Машину используют в зерноочи-
стительных отделениях предприятий мукомольной промышленности.
Станина 1 щеточной машины А1-БЩМ-12 (рис. 10.17) представляет собой
цельнометаллическую сварную конструкцию, предназначенную для компоновки
на ней всех узлов. Горизонтальный щеточный барабан 6 - основной рабочий ор-
ган машины, состоящий из восьми колодок, набранных щеточным волокном и
закрепленных на ступицах, установленных на валу. Щеточная дека 7 имеет три
колодки, набранные щеточным волокном и шарнирно соединенные между собой
с помощью петель. Радиальный зазор между щеточными поверхностями бараба-
354
Глава 10
на и деки регулируют механизмом 9 прижима деки, червячная передача которого
передает усилие двум парам зубчатых передач, закрепленных на одном валу с
червячным колесом. Зубчатая передача состоит из шестерни и зубчатого сегмен-
та, нарезанного на подвижной щеке прижима деки.
Рис. 10.17. Щеточная машина А1-БЩМ-12:
1 - станина; 2 - распределительное устройство; 3 - пневмосепарирующий канал; 4 - заслонка;
5 - магнитный аппарат; 6 - щеточный барабан; 7 - щеточная дека; 8 - боковина; 9 - меха-
низм прижима деки; 10, 11 - шиберы; 12 - лючки; 13 - выпускные патрубки; 14 - клиноремен-
ная передача; 15 - приводной электродвигатель; 16 - ограждения; 17 - фортка; 18 - приемные
патрубки; 1 - поступление зерна; II - выход очищенного зерна; 111 - воздушный поток
Конструкция механизма прижима (рис. 10.18) позволяет прижимать деку к
барабану параллельно по всей длине и обеспечивает установку зазора 4-8 мм
между рабочими поверхностями барабана и деки.
Для улавливания металломагнитных примесей из зерна установлен магнит-
ный аппарат 5 (см. рис. 10.17), состоящий из набора постоянных магнитов, рас-
положенных в один ряд под питающим устройством. Заслонку 4 используют при
очистке магнитного аппарата. Шибер 10 служит для направления потока зерна по
ходу-вращения щеточного барабана 6. Зазор между шибером 10 и щеточным ба-
рабаном должен быть 2 мм. Шибер 11 служит для регулирования воздушного
режима машины. Привод щеточного барабана - от электродвигателя 15 через
клиноременную передачу 14, состоящую из трех ремней.
Равномерное распределение зерна по длине щеточного барабана осуществ-
ляет питающее устройство 2, состоящее из верхнего грузового клапана и нижне-
го клапана, сблокированных между собой регулируемой тягой. Приемно-
распределительное устройство автоматически поддерживает равномерную на-
сыпь зерна по всей длине щеточного барабана независимо от количества его по-
ступления в машину. Далее зерно, увлекаемое вращающимся щеточным бараба-
ном, направляется в зазор между щеточными поверхностями барабана и деки,
где, подвергаясь интенсивному воздействию щеток, очищается от пыли и надо-
Машины для сухой обработки поверхности зерна
355
рванных оболочек. Затем зерно поступает в нижнюю часть пневмосепарирующего
канала 3, где от него отделяются воздухом легкие примеси (частицы оболочек,
щуплые зерна и др.) и по каналу уносятся из машины. Очищенное зерно выводит-
ся из машины самотеком через сборники 13, расположенные в нижней части.
Рис. 10.18. Механизм прижима деки щеточной машины А1-БЩМ-12:
1 - винт поджима деки; 2 - шкала; 3 - указатель; 4 - штурвал
При эксплуатации щеточной машины возможны следующие неисправности.
Технологическая эффективность работы машины может снизиться из-за значи-
тельного износа рабочей части ворса щеточного барабана и деки. По мере износа
щеточных поверхностей рабочий зазор между ними надо периодически регули-
ровать и устанавливать на выходе зерна 4-8 мм.
При наличии нормального зерна в относах необходимо отрегулировать ре-
жим аспирации шибером воздуховода или аспирационной трубы (приподнять
вверх шибер). Если не выделяются металломагнитные примеси, необходимо в
магнитном аппарате поднять заслонку и установить ее на фиксаторе, а также
очистить магнитный аппарат.
Очистку магнитного аппарата осуществляют следующим образом. Его за-
слонку надо установить в нижнее положение (перекрыть магнитный аппарат), от-
вернуть барашки крепления и открыть магнитный аппарат, поворачивая его вокруг
нижней оси. Затем удалить металломагнитные примеси с помощью щетки в лоток.
Контролировать прижим деки (зазор) следует не реже одного раза в два месяца
по шкале механизма прижима. Смещение указателя на половину деления по шкале
соответствует уменьшению (или увеличению) зазора между щеточными поверхно-
стями барабана и деки на 1 мм. Деление 16 на шкале соответствует пределу, после
которого использование щеточного барабана или щеточной деки нецелесообразно.
Щеточная машина МЩ.7 (рис. 10.19) выпускается объединением «Станкин-
пром». Она создана на базе обоечной машины МО.7 и полностью с ней унифициро-
вана. Машина выполнена в виде корпуса 5, составляющий одно целое со станиной 9.
На боковинах корпуса установлены подшипниковые опоры, в которых монтируется
щеточно-бичевой ротор. В левой боковине-/ имеется приемный патрубок.?доя зерна
с встроенной магнитной защитой. Привод машины осуществляется от электродви-
356
Глава 10
гателя 1 через клиноременную передачу. Зерно, поступая в машину, щеточно-
бичевым ротором придвигается по специальному сетчатому цилиндру к выпускному
патрубку 8. На этом пути за счет соударения, взаимного трения, контакта с вращаю-
щимися бичами и щетками поверхность зерна очищается, а грязь, пыль и мелкие
примеси проходят через сетчатый цилиндр и удаляются из машины в выпускные
конусы 6. Аспирация машины осуществляется через патрубок 7. Интенсивность об-
работки зерна можно регулировать ориентацией бичей и щеток на роторе. Следует
отметить, что машины МО.2 и МЩ.7 отличаются только ротором. В последней бичи
чередуются со щетками попарно (два бича, две щетки и т. д.).
Рис. 10.19. Щеточная машина МЩ.7:
I - приводной электродвигатель; 2 - ограждение;
3 - приемный патрубок; 4 - боковина с подшипни-
ковой опорой; 5 - корпус; 6 - выпускные конусы;
7 - аспирационный патрубок; 8 - выпускной пат-
рубок для зерна; 9 - станина
По существу машина МЩ.7 является обоечно-щеточной. В остальном все
параметры обеих машин идентичны, включая рабочие органы и габариты (табл.
10.2 и 10.6).
10.6. Технические характеристики щеточных машин А1-БЩМ-12, МЩ.7
Показатели	МЩ.7	А1-БЩМ-12
Производительность, т/ч	7	12
Снижение зольности зерна, %	0,02	0,02
Частота вращения щеточного барабана, об/мин	1340	325
Размеры щеточного барабана, мм: диаметр длина	300* 1100*	362 1575
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	500	3500
Мощность электродвигателя, кВт	5,5	4,0
Габариты, мм: длина	1770	1930
ширина высота	480 1375	900 2020
Масса, кг		320	855
* Размеры сетчатого цилиндра
10.6.	Энтолейторы для обеззараживания зерна и муки
Энтолейторы - это машины ударно-истирающего принципа действия. На муко-
мольных заводах, оборудованных комплектным высокопроизводительным обо-
рудованием, а также других предприятиях их используют для различных техно-
логических операций обеззараживания (стерилизации) зерна и муки, а также для
дополнительного измельчения зерновых продуктов после вальцовых станков.
Машины для сухой обработки поверхности зерна
357
Рис. 10.20. Энтолейтор для
стерилизации зерна РЗ-БЭЗ:
1 - корпус: 2 - приемный патрубок: 3 -
диск; 4 ~ втулка; 5 - отражательное
кольцо; 6, 7 - кожухи; 8 - шкив; 9 - по-
лость; 10 - электродвигатель; И - вы-
пускной патрубок; 12 - стойка
Энтолейтор РЗ-БЭЗ предназначен для
обеззараживания (стерилизации) зерна. Ос-
новные узлы энтолейтора (рис. 10.20): ро-
тор, корпус и привод. Ротор состоит из
двух стальных горизонтально расположен-
ных дисков 3 диаметром 430 мм. Расстоя-
ние между дисками 35 мм. В роторе кон-
центрично установлены два ряда втулок 4,
выполняющих роль штифтов (по 40 шт. в
каждом ряду). Диаметр втулок наружного
ряда 14 мм, а внутреннего - 10 мм. Диски
соединены между собой винтами через от-
верстия во втулках. Во избежание отвинчи-
вания каждый винт закреплен в двух мес-
тах. Зазор между ротором и корпусом со-
ставляет 40 мм.
Ротор при помощи муфты и крышки
установлен на валу, который вращается в
подшипниках качения. Вращение ротору
передается электродвигателем 10 через
клиноременную передачу. В зависимости
от места установки энтолейтора в технологической схеме и качества зерна можно
изменить окружную скорость ротора в пределах 15-20% от номинальной, заме-
нив клиноременный шкив.
Корпус 1 сварной конструкции из нержавеющей стали состоит из внутрен-
ней и наружной цилиндрических обечаек. В нижней части они сведены на конус.
Полости 9 в корпусе между внутренней и внешней обечайками служат для про-
хода зерна. Зерно выводится через выпускной патрубок II.
Чтобы повысить эффективность стерилизации и предотвратить повторный
удар зерна о детали ротора, внутренняя поверхность отражательного кольца 5
выполнена под углом к вертикальной оси в направлении разгрузки зерна. В ма-
шине предусмотрены шумопоглощающие кожухи б и 7. Энтолейтор устанавли-
вают на трех трубчатых стойках 72.
Зерно поступает в энтолейтор через приемный патрубок 2 и подвергается
ударному воздействию вращающегося ротора. В результате уничтожаются жи-
вые вредители хлебных запасов. Кроме того, разрушаются изъеденные и повреж-
денные зерна, а личинки погибают, что снижает скрытую форму зараженности
зерна. Разрушенные зерна и легкие примеси удаляют при последующем пневмо-
сепарировании в сепараторе РЗ-БАБ.
Эффективность уничтожения живых долгоносиков в энтолейторе РЗ-БЭЗ
составляет 95,4%, обеззараживания зерна - 68,9, разрушения изъеденных зерен -
73,3%. Увеличение содержания битых полноценных зерен при этом не превыша-
ет 1% (данные испытаний машинно-испытательной станции).
Энтолейтор РЗ-БЭМ предназначен для уничтожения вредителей муки при
подаче ее с мукомольного завода в склад бестарного хранения.
Ротор машины (рис. 10.21) состоит из двух стальных дисков 4, между кото-
рыми расположены стальные втулки 3. Диски соединены между собой винтами
358
Глава 10
Рис. 10.21. Энтолейтор
для стерилизации муки
РЗ-БЭМ:
1 - корпус; 2 - отража-
тельное кольцо; 3 - втулка;
4 - диск; 5 - приемный пат-
рубок; 6 - приводной двига-
тель; 7 - стойка; 8 - выпу-
скной клапан; 9 - окно
через отверстия во втулках. Каждый винт закреплен в
двух местах. Ротор энтолейтора при помощи муфты ус-
тановлен непосредственно на валу электродвигателя 6.
Корпус 1 сварной конструкции изготовлен из лис-
тов нержавеющей стали толщиной 4 и 6 мм. Он состоит
из двух концентричных обечаек (внутренней и наруж-
ной), которые в нижней части имеют коническую фор-
му. Кольца для установки крышек изготовлены из уг-
леродистой стали. Три окна 9 расположены по окруж-
ности корпуса и предназначены для охлаждения элек-
тродвигателя. Полости между наружной и внутренней
обечайками служат для прохода по ним муки.
Внутренняя поверхность отражательного кольца 2
выполнена под углом к оси вертикального вала в на-
правлении разгрузки продукта.
Процесс стерилизации муки в энтолейторе
РЗ-БЭМ такой же, как в энтолейторе РЗ-БЭЗ. Окруж-
ная скорость штифтов в энтолейторе РЗ-БЭМ достигает
60 м/с, что вдвое больше, чем при стерилизации зерна.
Мука в энтолейторе дополнительно не измельчает-
ся. Эффективность уничтожения вредителей составляет
(%): живых - 99,9; скрытой зараженности (яйцо, личин-
ка, куколка) - 94,63; гусениц мельничной огневки - 100.
При переполнении продуктом (подпоре) демон-
тируют нижний конус и освобождают кольцевое пространство энтолейтора, по-
сле чего он должен работать несколько минут без нагрузки, чтобы накопившийся
в роторе продукт вышел из машины. Для демонтажа ротора снимают крышку и
отпускают болт, после чего ротор вынимают в осевом направлении, не нажимая
на него сбоку во избежание прогиба вала электродвигателя; собирают ротор в
обратном порядке.
Технические характеристики энтолейторов приведены в табл. 10.7.
10.7. Технические характеристики энтолейторов РЗ-БЭЗ и РЗ-БЭМ
Показатели	РЗ-БЭЗ	РЗ-БЭМ
Производительность, т/ч	9-15	8-10
Диаметр ротора, мм	430	430
Зазор между ротором и корпусом, мм	40	40
Частота вращения ротора, об/мин	1500	3000
Мощность электродвигателя, кВт	5,5	5,5
Габариты, мм: длина	1000	664
ширина	668	650
высота	1239	989
Масса, кг	260	210
ГЛАВА 11. Моечные машины
11.1.	Назначение, область применения и классификация
Мойка и увлажнение зерна - это процессы подготовки зерна к помолу, повы-
шающие эффективность ведения технологического процесса измельчения и се-
парирования, степень продовольственного использования зерна и являющиеся
частью общего этапа гидротермической обработки зерна.
При мойке, увлажнении и последующем отволаживании в зерне происходят
физико-биологические изменения, в результате которых облегчается отделение
оболочек от зерна с незначительными потерями эндосперма; при мойке очищает-
ся поверхность зерна, выделяются тяжелые и легкие примеси, щуплые зерна, уда-
ляются микроорганизмы.
Конструкции моечных машин для обработки зерна холодной и теплой водой
не отличаются большим разнообразием. Как видно из классификации моечных
машин, применяются в основном машины трех типов. Наибольшее распростра-
нение получили комбинированные моечные машины, включающие два основных
узла: моечную ванну и вертикальную отжимную колонку.
Такие машины в течение долгого времени выпускали ведущие зарубежные
фирмы и отечественные заводы. В этих машинах поверхность зерна очищается
наиболее эффективно, благодаря интенсивной обработке зерна в моечной ванне,
при этом удаляется пыль, грязь, плесень как с поверхности зерна так и из борозд-
ки. При мойке зерна водой с повышенным содержанием хлора успешно удаляют-
ся также микроорганизмы. С повышением температуры воды скорость ее погло-
щения зерном увеличивается. Так, при погружении высокостекловидной пшени-
цы в воду температурой 15 °C приращение влаги на 10% происходит за 80 мин, а
при температуре 30 °C - за 45 мин. При повышении температуры воды до 45 °C
происходит укрепление слабой клейковины, улучшаются хлебопекарные свойства
зерна. Тепло усиливает набухание оболочек, облегчает процесс их отделения,
увеличивает возможность крупообразования и уменьшает расход электроэнергии
на выработку крупок и дунстов. Избыток воды в зерне в комбинированных моеч-
ных машинах удаляется центрифугированием в отжимной колонке. Основным
недостатком машин этого типа является большой расход воды, в связи с чем
в последние годы применение комбинированных моечных машин резко сократи-
лось. Новые проекты ограничиваются применением машин мокрого шелушения.
Объясняется это большим водопотреблением моечных машин, когда на 1 кг обра-
батываемого зерна расходуется до 2 л чистой воды. Это усложняет оборудование
мельниц, в том числе за счет введения процессов обработки моечных отходов,
ухудшает энергетические показатели. Кроме того, необходимо отметить, что
в настоящее время существенно повысилась эффективность сухой обработки зер-
на. В частности, созданы высокоэффективные вибропневматические камнеотбор-
ники, комбинаторы, концентраторы и т. д.
В большинстве стран при переработке сухого зерна с существенным засоре-
нием минеральными примесями моечные машины исключены из технологическо-
го процесса. Лишь отдельные страны, например, Турция, Египет, Иран, Ирак и
др., где характерны засорение зерна большим количеством минеральных приме-
сей, в том числе камней, и низкая влажность зерна, поступающего на переработку,
360
Глава 11
продолжают оснащать свои предприятия моечными машинами комбинированно-
го типа, несмотря на большие расходы, связанные с обеспечением их водой.
Следует отметить, что в последнее десятилетие зерно, поступающее на перера-
ботку на отечественные предприятия, не отличается высоким качеством, имеет по-
вышенную засоренность и невысокую объемную массу. В связи с этим отдельные
предприятия уделяют большое внимание более тщательной подготовке зерна к по-
молу, учитывая итоговое повышение качества готовой продукции. Поэтому днеп-
ропетровский завод «Продмаш» возобновил производство (по отдельным заказам)
последней модели моечной машины Ж9-БМБ. Учитывая эти тенденции, НПО «Аг-
росимомашбуд» (г. Одесса) разработало и освоило моечную машину КВД для гид-
росепарирования и мойки зерна, злаковых и крупяных культур на мельницах и кру-
позаводах. Это обстоятельство побудило нас включить в настоящее издание учеб-
ника краткую информацию о машинах этого типа.
БВ настоящее время более широкое распространение на отечественных му-
комольных заводах получили машины для мокрого шелушения, которые вклю-
чены в типовые схемы подготовки зерна к помолу, в том числе в комплектное
оборудование мукомольных заводов.
Отличительной особенностью машин мокрого шелушения является совме-
щение функций мойки и шелушения зерна. Причем обеспечивается большее, чем
в моечной машине, снижение зольности, практически такое же увлажнение и
меньшее травмирование зерна, небольшой удельный расход воды и, соответст-
венно, меньшее количество промывочных вод.
Моечные машины горизонтального типа более просты по конструкции, не-
высокой производительности, выпускаются в небольшом объеме и используются
в основном на крупозаводах для подготовки отдельных видов зерна крупяных
культур к шелушению.
11.2.	Основы теории гидросепарации в моечных машинах
В комбинированных моечных машинах вода служит средой для очистки от при-
месей, трудно отделимых при сухом способе очистки зерна. В основу гидросепа-
рации положена разность скоростей падения зерна и примесей в воде.
Моечные машины
361
Разделение зерна на фракции в зависимости от конечных скоростей падения
в воде называют гидродинамической классификацией. Основные факторы, опре-
деляющие эти скорости: сила тяжести, миделево сечение и гидродинамическое
сопротивление, зависящее от инерционно-вязкостного критерия - числа Рей-
нольдса. Под конечной скоростью понимают скорость падения частицы в воде,
когда сила ее тяжести равна гидродинамическому сопротивлению воды.
Абсолютная масса частицы обусловливается ее размерами и плотностью.
Поэтому, используя конечные скорости падения в качестве определяющего при-
знака, можно разделить частицы на фракции по плотности, если размеры их оди-
наковы, а плотность различна. При равной плотности, но разной абсолютной
массе частицы можно подразделить по крупности.
Чем больше различие в плотности частиц, тем легче их сепарировать. Этим и
пользуются для выделения из основного зерна неполноценных зерен, а также тя-
желых и легких примесей, поскольку при погружении в воду абсолютная масса
отдельных зерен и частиц увеличивается. Например, отношение плотностей пол-
ноценных зерен пшеницы и зерновок, пораженных головней, составляет в воздухе
1,35 : 1,02 = 1,33, а в воде
135-ФО =17Л
1,02-1,0
то есть увеличивается более чем в 12 раз.
Сила тяжести GB (г), действующая в воде на частицу объемом V (см3) и плот-
ностью р (г/см3), при погружении в воду с плотностью рв = 1 г/см3,
GB=V(p-l) = Vp|^-| = G^-,
I Р ) Р
где G - сила тяжести частицы в воздухе, г.
При свободном падении частицы в воду на нее действуют сила тяжести GB и
гидродинамическое сопротивление воды R. Векторы этих сил равны и противо-
положно направлены.
При большой скорости падения частицы в воду обтекание ее водой происхо-
дит с завихрением струи на поверхности и особенно позади частицы. Такой ха-
рактер движения воды называется турбулентным. Энергия падающей частицы
расходуется при этом на преодоление гидродинамического сопротивления воды.
Если скорость падения мала, то обтекание частицы водой происходит парал-
лельными слоями без завихрений. Подобный характер движения воды называется
ламинарным. Энергия падающей частицы расходуется при этом на преодоление
сопротивления, вызываемого трением слоев воды у поверхности частицы.
Закон гидродинамического сопротивления водной среды R (г) при турбу-
лентном режиме выражается уравнением
2
R^SU^~,	(11.1)
где - коэффициент гидродинамического сопротивления, величина которого зависит от формы
частицы и состояния ее поверхности; ,S\, - площадь миделева сечения частицы, см"; v - скорость
падения частицы, см/с; g -ускорение свободного падения, см/с2; рв - плотность воды, г/см3-
362
Глава 11
Уравнение движения частицы под действием указанных сил при турбулент-
ном режиме обтекания ее водой запишем в виде
2
m± = G P = gP21_^mP^_.	(П.2)
dt	р	2g
Учитывая G = mg
dv _ P ~	_ ^mPbv _	(113)
dt p 2Ир
Для частиц шарообразной формы 5М = щ/2/4, а V = Ttd3/6. Сопротивление час-
тиц шарообразной формы при падении в воду составляет 2/3 сопротивления час-
тиц пластинчатой формы. Поэтому уравнение (11.3) примет следующий вид
(П.4)
dt р 2t/p
При v = 0, т. е. в начале движения, ускорение частицы будет наибольшим, не
зависящим от размера d.
С увеличением скорости v гидродинамическое сопротивление воды будет
возрастать и может достичь значения, при котором ускорение частицы станет
практически равным нулю. После этого частица начнет двигаться с постоянной
скоростью.
v = 4,5	(Н.5)
V
определяемой из равенства при ув = 1 г/см3
Формула (11.5) действительна лишь для крупных частиц, при падении кото-
рых вязкостное сопротивление намного меньше динамического.
Для случаев падения мелких частиц в воду при ламинарном режиме необхо-
димо учитывать главным образом сопротивление внутреннего трения воды, зави-
сящее от абсолютной вязкости. Динамическое сопротивление здесь утрачивает
свое значение.
Поэтому конечную скорость падения частиц шаровидной формы в воде оп-
ределяют по величине вязкостного сопротивления среды Л (Н) в соответствии с
законом Стокса
R = Злщб?Уо,
где Li - коэффициент динамической вязкости, КГ3 Па-с, для воды при температуре 20 °C
и ~ 0,01 Па-с; d- диаметр шара, см; v0 - скорость падения, см/с.
Сила тяжести при достижении частицей конечной скорости падения равна
сопротивлению воды. Поэтому, выражая обе силы в ньютонах, получим
981^— (р -1) = ЗлщЛу ,
6
откуда
98W2(p-l) ,	..	.....
v0 =----——— = £0J-(p-l),	(11.6)
Моечные машины
363
где
,	981
к0 —----.
0 18ц
Если зерно ввести в восходящую струю воды, то при определенной скорости
оно окажется во взвешенном состоянии.
Сопротивление воды R (г), обтекающей частицу пластинчатой формы со ско-
ростью vc, определяют из уравнения
Ц zz— ^мРвС _ ^мРв£_	(117)
3 ’ 2g 3g
В случае равновесия частицы
Р-!С =^мРв£1
Р	2g
Подставив значения 5М = itdz/4, V - nd3/6, G - Ер и рв = 1 найдем, что ско-
рость (см/с) восходящей струи воды
^45^(P.Z1^.. .	(И.8)
Сравнивая с (11.8) и v (11.5), можно сделать следующие заключения: чтобы
зерно могло находиться во взвешенном состоянии в восходящей струе воды, ско-
рость последней должна быть равной конечной скорости падения зерна в непод-
вижной воде.
Для удержания во взвешенном состоянии двух зерен, по размерам попереч-
ного сечения эквивалентных ф иф и обладающих плотностью pi и р2, отноше-
ние скоростей восходящих струй воды должно быть
vg I (Pi ~ 1)4 .
С2 иРг-^г’
если размеры зерновок одинаковые, а плотность различна, то отношение этих
скоростей выразится формулой
2к= [рг^.
Ve2 VP2-1'
Следовательно, струя воды, удерживающая тяжелые зерна в состоянии рав-
новесия, заставит легкие зерна подниматься, и произойдет разделение зерна по
плотности.
Если плотность зерен одинакова, а площадь поперечного сечения различна, то
В этих случаях зерновки с большим диаметром потребуют и большей скоро-
сти восходящей струи воды. Струя, удерживающая во взвешенном состоянии
зерна большего диаметра, поднимает мелкие зерна. Таким образом, в восходящей
струе воды зерна разделяются на фракции по плотности или по размерам. Обоб-
364
Глава 11
щающим же признаком разделения смеси служит разница между конечными
скоростями падения зерен в неподвижной воде.
Тяжелые и крупные зерна погружаются в воду быстрее, чем легкие и мелкие.
Крупные легкие и мелкие тяжелые зерна могут падать вместе в тех случаях, когда
больший размер одного зерна компенсируется большей плотностью другого.
Целесообразно подавать зерно в моечную ванну в зоне образования восхо-
дящих потоков воды, против направления вращения зерновых шнеков. При по-
ступлении зерна в зону нисходящих потоков, то есть по направлению вращения
шнеков, в камнеотделительные шнеки попадает большое количество зерна.
Потребное количество воды G (л) для увлажнения зерна можно с достаточ-
ной точностью определить по формуле
G = т3
w2 - И>]
100 - гг2
где ту - масса зерна, подвергающегося увлажнению, кг: - исходная влажность зерна, %;
- требуемая влажность зерна после пропуска через моечные или увлажнительные машины.
11.3.	Комбинированные моечные машины с вертикальной
отжимной колонкой
На производстве машин этого типа долгое время специализировался днепропет-
ровский завод «Продмаш». Последняя модель машины Ж9-БМБ в настоящее
время выпускается по отдельным заказам.
Моечные машины Ж9-БМБ предназначены для очистки поверхности зерна
от пыли, земли, головни, органических и минеральных примесей. В машинах зер-
но промывается и ополаскивается водой, осаждаются тяжелые примеси, выделяют-
ся путем пенной флотации легкие примеси, зерно обезвоживается под действием
центрифугирования, частично шелушатся плодовые оболочки (так называемое
мокрое шелушение) и поверхность зерна подсушивается воздушным потоком.
К основным рабочим органам машины (рис. 11.1) относят моечную ванну с
камнеотделителем и отжимную колонку. Зерно, поступившее через приемное
устройство, обильно промывается в ванне водой. В это время от него отделяются
гидродинамически легкие и тяжелые примеси. В отжимной колонке вода частич-
но удаляется с поверхности зерна.
Машина устанавливается в зерноочистительных отделениях промышленных
мельниц. Насосную установку /7 с приводом и водяной арматурой применяют при
недостаточном давлении воды. Моечная ванна (рис. 11.2) представляет собой свар-
ную конструкцию с вмонтированными в нее лотками, в которых расположены зер-
новые 2 и камнеотделительные 3 шнеки. Привод шнеков осуществляется от элек-
тродвигателя через клиноременную передачу и редуктор 10.
Вода в ванну поступает через трубопровод, снабженный регулирующими
вентилями 7.
Между моечной ванной и отжимной колонкой находится сплавная камера 5,
куда зерно подается шнеком. Из нее зерно попадает в отжимную колонку под
давлением воды, поступающей через вентили в два сопла на две камеры. Гидрав-
лический транспорт зерна - важнейшая особенность этой машины. В камере
всплывают легкие примеси, которые периодически удаляют через отверстие 6.
Зерно поступает в машину через приемно-распределительное устройство 1. Тяже-
Моечные машины
365
лые примеси оседают в ковше 9- Воду периодически удаляют из машины через
отверстия 8. Для добавления свежей воды служит специальный вентиль.
Рис. 11.1. Моечная машина Ж9-БМБ:
1 - моечная ванна: II - сплавная камера; III - отжимная колонка; 1, 5 - выпускные патрубки;
2 - фундаментная чаша; 3 - ороситель; 4 - сплавное устройство; 6 - моечная ванна; 7 - элек-
тродвигатель привода; 8 - воронка; 9 - патрубок; 10 - ограждение привода; 11- насосная
установка; 12 - редуктор; 13 - приемник камней; 14 - приемное устройство; 15, 16 - шнеки;
17 - промежуточная стенка; 18 - труба; 19 - ротор; 20 - ситовая обечайка; 21 - электродви-
гатель привода барабана (ротора); 22 - траверса; 23 - кожух: 24 - розетка; 25 - вертикаль-
ный вал; 26 - верхняя коробка (основание): 27 - отверстие для поступления воздуха; 28 - шкив
отжимной колонки; 29 - клиноременная передача
Из моечной ванны зерно соплами подается в отжимную колонку. Насосы
прокачивают воду через насадку 3 (рис. 11.3, а) и она, увлекая с собой зерно из
ванны и патрубка J, перемещает его по отводу трубы 2 в отжимную колонку.
В пеногаситель (рис. 11.3, б) вода поступает через штуцер 7. Пройдя по трубе 6,
она сквозь отверстия трубы 4 тонкими струйками падает на пену в моечной ванне.
Положение трубы в моечной ванне можно регулировать зажимным механизмом 5.
366
Г лава 11
1 - приемное устройство; 2 - верхние шнеки; 3 - нижние шнеки; 4 - моечная ванна; 5 - сплав-
ная камера; 6 - отверстие для удаления легких примесей; 7 - регулирующие вентили; 8 - от-
верстия для слива воды; 9 — ковш для минеральных примесей; 10 — редуктор
а
Рис. 11.3. Узлы моечной
ванны:
а - узел подачи зерна в отжим-
ную колонку; б - струйный пе-
ногаситель; в - элементы кон-
струкции бичевого ротора
отжимной колонки; 1 - прием-
ник зерна; 2 - отвод трубы;
3 - насадка; 4 - труба с отвер-
стиями; 5 - зажимной меха-
низм; 6 - труба; 7 - штуцер;
8 - бичи; 9 - угольники; 10 -
лопатки
Рис. 11.2. Моечная ванна:
Отжимная колонка (рис. 11.1) состоит из нижней фундаментной чаши 2 и верх-
ней коробки 26, опирающейся на четыре стойки. Между чашей и коробкой по всей
поверхности цилиндрической части колонки установлены металлические штампо-
ванные сита, образующие сетчатую обечайку 20. Размер отверстий 1,2x20 мм. Сна-
ружи колонка закрыта металлическим кожухом 23.
Внутри отжимной колонки находится ротор 19. Три его розетки 24 укрепле-
ны на вертикальном валу 25 и связаны между собой вертикальными угольниками 9
(рис. 11.3, в). С наружной стороны к угольникам прикреплены лопатки, установ-
ленные под некоторым углом к вертикали. При вращении бичевого барабана ло-
патки перемещают зерно из нижней части машины в верхнюю.
Моечные машины
367
С внутренней стороны к угольникам прикреплены бичи 8, форма которых в
сечении может быть криволинейной или прямолинейной. Бичи при вращении ро-
тора засасывают воздух внутрь машины подобно вентиляторному колесу. Воздух
поступает через кольцевые отверстия 27 (рис. 11.1) в верхней и нижней частях от-
жимной колонки. Вал ротора 25 вращается в двух шарикоподшипниках, из кото-
рых один укреплен неподвижно на верхней коробке 26, другой опирается на ниж-
нюю траверсу 22 фундаментной части. Вращение ротору передается от приводного
шкива 28 через клиноременную передачу 29 от электродвигателя 21. Вода для очи-
стки сетчатой поверхности подается по оросителю 3 (кольцевой трубе).
Зерно подается в моечную ванну машины по трубе приемного устройства 14,
которое можно передвигать вдоль ванны, благодаря чему представляется воз-
можность регулировать продолжительность мойки. Из верхних слоев воды зерно
транспортируется шнеками в отжимную колонку. Камни, песок и другие мине-
ральные примеси опускаются на дно ванны, и нижние шнеки направляют их в
обратную сторону - в воронку 8. Осевшие примеси вода периодически переме-
щает в коробку, из которой их удаляют вручную. Легкие частицы, находящиеся
на поверхности воды, удаляют из сплавной камеры через отверстие.
Зерно, попавшее вместе с водой в нижнюю часть отжимной колонки, под-
нимается лопатками бичевого барабана к выходному отверстию. Воду можно
выпускать в канализацию или возвращать в смежное отделение моечной ванны.
Несколько отстоявшись, вода попадает в переднюю часть, где установлены шне-
ки. В зависимости от степени загрязнения воду возвращают полностью, либо час-
тично. Таким образом, достигается возможность повторного использования воды
для обработки зерна.
Во время перемещения зерна в отжимной колонке снизу вверх механически
отделяется поверхностная влага. Защитный кожух 23 обеспечивает стекание во-
ды разбрызгивателей в нижнюю часть машины.
При вращении ротора в рабочую зону колонки засасывается воздух, который
затем проходит через зерно и обечайку и удаляется из машины через отверстия в
верхней части колонки. В результате зерно частично просушивается; кроме того,
потоки воздуха способствуют очистке сетчатой поверхности. В верхней части
сетчатой обечайки, как уже отмечалось, расположена кольцевая труба с отвер-
стиями (ороситель), через которую подается вода.
Зерно при гидравлической подаче в отжимную колонку подвергается допол-
нительному ополаскиванию чистой водой, вследствие чего уменьшается его за-
грязненность.
Скорость перемещения зерна шнеками в моечной ванне - примерно 0,25-0,3 м/с;
оптимальную скорость перемещения следует выбирать экспериментально, учиты-
вая физико-механические особенности зерна.
На интенсивность обезвоживания зерна большое влияние оказывает распо-
ложение отверстий в сетчатой обечайке относительно оси вращения ротора; эта
обечайка должна быть расположена так, чтобы большая ось прямоугольных от-
верстий была параллельна оси ротора.
Механизмы для передачи движения ротору отжимной колонки и шнекам
моечных машин должны быть сблокированы так, чтобы случайная остановка ро-
тора вызывала автоматическое прекращение вращения шнеков.
368
Глава 11
Достоинство комбинированной моечной машины - возможность гидроди-
намической отсадки камней и других минеральных примесей. Машины выпус-
кают с двумя электродвигателями: для привода шнеков моечной ванны и ротора
отжимной колонки.
Привод машины от электродвигателя через клиноременную передачу являет-
ся большим преимуществом перед коническими зубчатыми передачами, уста-
новленными на других аналогичных машинах.
В моечной машине последней модели на гидротранспорте зерна из сплавной ка-
меры в отжимную колонку два инжектора заменены одним, гидротранспорт мине-
ральньгх примесей осуществляется одной трубой; отжимная колонка приводится от
электродвигателя 27, установленного на верхней части корпуса колонки, через кли-
ноременную передачу; шнеки моечной ванны приводятся через редуктор 12 от инди-
видуального электродвигателя 7, установленного на корпусе ванны; для гашения пе-
ны в сливной камере и моечной ванне предусмотрены пеногасители типа форсунок.
Наружные щиты отжимной колонки с усовершенствованными уплотнениями
и новыми прижимными устройствами обеспечивают хорошую герметизацию.
Для удаления влаги с зерна улучшена циркуляция воздуха в отжимной ко-
лонке. При обработке в машине зольность зерна уменьшается на 0,02-0,04%. По-
вышено выделение из зерна минеральных примесей за счет увеличения частоты
вращения зерновых шнеков, например, при п = 220 об/мин - 59,9%, а при
п = 330 об/мин - 72,8%. Количество битого зерна зависит от угла наклона гонков
на бичах отжимной колонки, например, при а = 45° количество битых зерен со-
ставляет 1,14%, а при а = 60° увеличивается до 1,62%.
При эксплуатации моечной машины возможны следующие основные неис-
правности:
•	если из отжимной колонки с отработавшей водой выходит зерно, в ситовой
обечайке возможны неплотности или повреждения сит. Необходимо прове-
рить прилегание разгрузочных люков к обечайке и устранить неплотности.
•	минеральные примеси из сборника не удаляются ввиду засорения гидро-
транспорта камнями и слабого давления воды в нем; следует прочистить
трубопровод и отрегулировать давление воды.
•	в сборник с минеральными примесями поступают дробленое зерно, оболоч-
ка и отходы от зерна. Вероятно, в моечной ванне накопились различные за-
грязнения: необходимо очистить моечную ванну.
•	в моечной машине скапливается пена из-за засорений отверстий в пеногаси-
телях или слабого давления воды в них. Необходимо очистить пеногасители,
отрегулировать давление воды.
Технические характеристики моечной машины Ж9-БМБ
Производительность, т/ч	12
Зерновые шнеки:
диаметр, мм	'	150
шаг винта, мм	150
частота вращения, об/мин	310
Камнеотделительные шнеки:
диаметр, мм	44
шаг винта (переменный), мм	.	60 и 25
Моечные машины
369
частота вращения, об/мин	123
Диаметр ситовой обечайки, мм	900
Частота вращения бичевого барабана, об/мин	400
Окружная скорость ротора, м/с	18-19
Мощность электродвигателя, кВт:	
привода шнеков	1,5
отжимной колонки	11,0
Расход воды, л/кг	0,8-1,0
Давление воды в транспортирующих форсунках. кПа	100
Увлажнение зерна, %	2,2-2,5
Снижение зольности. %	0,02-0,04
Эффективность отбора примесей, %:	
органических	75-100
минеральных	70-75
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	600
Габариты, мм:	
длина	3700
ширина	1600
высота	2550
Масса, кг	2900
Моечные машины КВД и КВДМ разработаны на базе машин БМБ объеди-
нением «Агросимомашбуд» и Хорольским механическим заводом. Производи-
тельность их вдвое меньше БМБ, используются они в менее производительных
линиях подготовки зерна на мельницах и крупозаводах, возможно их применение
на комбикормовых и спиртовых заводах.
Машины КВД и КВДМ различаются производительностью и соответственно
габаритными размерами. Производительность КВД колеблется в пределах 3-6 т/ч,
КВДМ - 2 т/ч. Назначение и технологическая эффективность их аналогичны ма-
шинам БМБ, которые можно отнести к классической конструкции моечных ма-
шин, используемых в отечественной и зарубежной практике.
На рис. 11.4 представлен внешний вид моечной машины КВД, из которого
понятно ее конструктивное решение: моечная ванна и сплавная камера с примы-
кающей к ней отжимной колонкой. Подача зерна в машину осуществляется через
загрузочный патрубок 1, установленный на моечной ванне 7 с одним или двумя
лопастными шнеками.
13—3445
Рис. 11.4. Моечная машина КВД:
1 - загрузочный патрубок: 2 - клиноременная
передача ротора; 3 - патрубок выхода зерна:
4 - вертикальная отжимная колонка; 5 -
дверка; 6 - станина колонки; 7 - моечная ван-
на; 8 - станина ванны; 9 - сплавная камера;
10 - привод ротора колонки
370
Глава 11
К моечной ванне примыкают две сплавные камеры 9, в нижней части кото-
рых установлены сопла, подающие зерно в центрифугальную отжимную колонку <
состоящую из защитного кожуха, ситовой обечайки и ротора с бичами для вер-
тикального перемещения зерна. Отжимная колонка, в отличие от машин БМБ,
имеет прямоугольный защитный кожух с большими дверками 5 для доступа
внутрь. Мойка укомплектована двумя клиноременными приводами: один - для
шнеков, другой - для ротора отжимной колонки. Электродвигатель привода ро-
тора 10 смонтирован в верхней части отжимной колонки. Технологический про-
цесс и конструкция основных узлов моечной машины КВД аналогичны машине
Ж9-БМБ. Интересны показатели эффективности процесса гидросепарации, полу-
ченные при производственной эксплуатации (табл. 11.1).
ILL Эффективность гидросепарации в моечной машине КВД
Показатели	До гидросепарации	После гидросепарации
Битых зерен	0,5	0,7
Семян дикой редьки	0.14	0,04
Овсюг, овес	0,1	-
Подсолнечник	0,12	-
Рудяк	0,94	0,15
Органическая примесь	0,5	0,1
Минеральная примесь	0,06	—
Проход сита 03		1,00		-
Как видно из таблицы, минеральные примеси, овсюг, подсолнечник, удаляют-
ся полностью; по семенам дикой редьки эффективность составляет более 70%, по
рудяку - около 85%, а по органическим примесям - 80%.
Использование моечных машин позволяет очистить зерно от многих труд-
ноотделимых примесей: головни, спорыньи, испорченных зерен, семян сорных
трав, песка, земли, картофельной и сенной палочек, микроорганизмов. Примене-
ние мокрого способа повышает общую, технологическую эффективность очист-
ки зерна до 90%. Это позволяет существенно повысить один из основных качест-
венных показателей - белизну муки.
Применение моечной машины, укомплектованной установкой для электро-
магнитной обработки воды, позволяет широко использовать ее на комбикормо-
вых заводах и спиртозаводах для значительного снижения (более чем в 5 раз)
обсемененности зерна микроорганизмами.
НПО «Агросимомашбуд» разработало схему установки моечной машины в
зерноочистительных отделениях (рис. 11.5). Машину 7 рекомендуется устанав-
ливать после триеров 4. Перед ней следует предусмотреть аккумулирующую ем-
кость 5 с задвижкой 6.
Отходы после моечной машины отжимаются в центрифуге 10, сушатся в
сушилке 13 и направляются на комбикорма. Отработанная вода после очистки в
тонкослойном отстойнике 11 направляется в аэротанк 12 для более глубокой
очистки и затем может использоваться для рециркуляции, смешиваясь с чистой
водой. Комплектация мойки тонкослойным отстойником позволяет обеспечить
рециркуляцию 50% расходуемой воды, а применение аэротанков увеличивает
объем рециркуляции до 80%.
Моечные машины
371
Рис. 11.5. Схема установки моечной машины КВД
в зерноочистительном отделении:
1 - нория; 2 - магнитный сепаратор; 3 - ситовой сепаратор; 4 - триер дисковый; 5 - бункер;
6 - задвижка; 7 - моечная машина; 8 - надсушилъный бункер; 9 - сушилка паровая; 10 - от-
жимная колонка; 11- тонкослойный отстойник; 12 - азротанки для очистки воды; 13 - су-
шилка отходов; 14 - калорифер; 15 - шнек для отходов; 16 - бункер отходов; 17 - вентиля-
тор; 18 - насос
По данным разработчиков, применение моечной машины на мельницах с
использованием запатентованной сокращенной схемы подготовки зерна к помо-
лу позволяет без использования ситовеек получать выход муки высшего сорта
(при зольности до 0,55%) 51% при общем выходе 75%.
Рассматривая схему, следует отметить большие капитальные и эксплуатаци-
онные затраты на ее реализацию. Две сушилки, центрифуга, аэротанки и другое
оборудование требуют производственных помещений, больших энергетических
затрат и могут быть оправданы особо высокими требованиями к подготовке зерна.
Основные параметры моечной машины КВД
Производительность, т/ч при обработке:
пшеницы	6
гречихи	3,5
проса	4
Установленная мощность, кВт	9
Удельный расход воды, л/кг	0,3-0,55
Давление воды, МПа	0,15
Габариты, мм:
длина	3232
372
Г лава 11
ширина
высота
1050
1950
11.4. Горизонтальные шнековые моечные машины
для мойки крупяных культур
Машины этого типа используются для мойки готовой крупы при подготовке ее к
дальнейшей переработке в продукты быстрого приготовления или не требующие
варки. Применяются они в основном на предприятиях пищеконцентратной про-
мышленности, а также могут использоваться и на крупозаводах системы хлебопро-
дуктов в процессах подготовки крупяного сырья и выработки крупы и хлопьев.
Моечные машины А1-БМГ (рис. 11.6) устанавливаются перед варочными
аппаратами или пропаривателями для дальнейшей технологической обработки.
Машина состоит из телескопического питателя 1, моечной ванны 2, ситово-
го кузова 3, станины 4 с системой трубопроводов 11.
Питатель 1 представляет собой две трубы, вставленные одна в другую с
возможностью перемещения в осевом направлении и с фиксацией в любом про-
межуточном положении. По этим трубам крупа подается в ванну с водой, причем
как на ее поверхность, так и на любую глубину, в зависимости от вида крупы.
Моечная ванна 2 состоит из сваренного из нержавеющей стали корпуса 5 и шне-
ка 6 с лопатками 7. Шнек диаметром 220 мм и шагом 180 мм установлен под уг-
лом 20° к горизонтали, так что его последние перья выходят из воды. В разгру-
зочной части шнека между перьями установлены лопатки 7 для перемешивания
крупы. Угол наклона лопаток регулируется в зависимости от требуемой интен-
сивности моечного процесса. Корпус 5 моечной ванны 2 снабжен сливным пат-
рубком 12 для отвода грязной воды с легкими примесями. Вода в моечную ванну
подается от смесителя горячей и холодной воды насадками типа «душ». В зави-
симости от вида крупы воду можно подавать как одной насадкой, так и двумя.
Рис. 11.6. Моечная машина А1-БМГ:
1 - телескопический питатель; 2 - моечная ванна; 3 - ситовой корпус; 4 - станина; 5 - кор-
пус; 6 - моющий шнек; 7 - лопатки; 8 - электродвигатель; 9 - эксцентриковый колебатель;
10 - сборник воды; 11 - система подачи воды; 12 - сливная труба
Моечные машины
373
Ситовой корпус 3 предназначен для отделения воды от вымытой крупы и от
легких примесей и представляет собой сваренный из нержавеющей стали каркас,
внутри которого установлены две ситовые рамки с металлоткаными ситами.
Корпус совершает колебательные движения с частотой 950 колебаний в минуту и
амплитудой 1,5 мм, сообщаемые ему эксцентриковым колебателем 9, закреплен-
ным непосредственно на самом кузове. Вода, отделенная от продукта, поступает
по поддонам в отводящую систему 10 и далее по трубопроводам в канализацию.
Электродвигатель 8 устанавливается на раме машины и с помощью муфты
соединяется с валом эксцентрикового колебателя. С последнего посредством
клиноременной передачи вращение передается червячному редуктору, тихоход-
ный вал которого соединяется с валом шнека моечной ванны.
При работе машины крупа самотеком подается в питатель 7. Легкие примеси
всплывают и удаляются вместе с грязной водой. Крупа в воде перемешивается и
транспортируется шнеком 6 к выпускному патрубку моечной ванны 2, затем по-
ступает на первую ситовую рамку ситового корпуса, где от нее отделяется сво-
бодная вода, и выводится в бункер над варочным аппаратом. Легкие примеси
вместе с грязной водой через сливной патрубок попадают на вторую ситовую
рамку, где от них отделяется вода и выводится в сборник отходов. Моечная ма-
шина А1-БМГ-01 является модификацией машины А1-БМГ. В ее конструкцию
внесены следующие изменения по сравнению с машиной А1-БМГ: увеличены до
400 мм размеры кармана слива, что улучшило отбор легких примесей с зеркала
воды в моечной ванне; обеспечен больший уклон сливной трубы для лучшего
слива воды из моечной ванны; предусмотрен слив воды через ящик-ловушку (без
использования сита-ловушки); введено регулирование положения ситового кор-
пуса, что обеспечило равномерное распределение продукта на сите; увеличен
эксцентриситет вибратора, что улучшило отделение воды от крупы и движение
продукта по ситу; введен местный контроль температуры воды в камере мойки
с возможностью передачи показаний на центральный пульт управления линией.
Технические характеристики моечной машины А1-БМГ
Производительность, т/ч	1,5
Установленная мощность, кВт	1,5
Ситовой корпус:
амплитуда колебаний, мм	1,5
частота колебаний, мин	950
Диаметр и шаг рабочего шнека, мм	220x180
Угол наклона шнека, град	20
Расход воды, л/ч	350-450
Габариты, мм:
длина	2420
ширина	1055
высота	1600
Масса, кг	450
11.5. Машины для мойки и мокрого шелушения зерна
Машины мокрого шелушения предназначены для мойки зерна, отжима и
шелушения его поверхности. На отечественных предприятиях среди машин этого
типа наиболее распространены машины А1-БМШ.
374
Глава 11
Машина А1-БМШ (рис. 11.7) состоит из следующих основных узлов: кор-
пуса, станины, ротора, ситового цилиндра и привода.
а
б
Рис. 11.7. Машина А1-БМШ мокрого шелушения:
а - общий вид; б - технологическая схема; 1 - электродвигатель; 2 - передача клиноременная:
3 - шкив; 4, 17-узлы подшипниковые; 5 - лопатки; 6 - крышка; 7 - аппарат управления смы-
вающих; устройством; 8 - траверса; 9 - кольцо трубчатое; 10 - цилиндр ситовой; 11 - бич;
12 - ротаметр: 13 - гонок; 14 - гонок с регулируемой пластиной; 15 - конус внутренний; 16 -
конус внешний; 18 - цилиндр внутренний; 19 - цилиндр внешний; 20 - стойка; 21 - патрубок
приемный; 22 - корпус; 23 - кожух; 24 - вал; 25 - розетка; I - зерно исходное; 11 - вода чис-
тая; III-зерно очищенное; IV- отходы; V- вода отработавшая
Корпус 22 выполнен из чугунного литья. С помощью трех пустотелых стоек 20
он соединен с чугунной траверсой 8. Корпус, траверса и стойки образуют стани-
ну машины, к которой крепятся все ее функциональные узлы. Сверху траверсы
болтами прикреплена стальная крышка б, которая образует с траверсой кольце-
вой канал для разгрузки зерна. На крышке размещены верхний подшипниковый
узел 4 и кронштейн для крепления электродвигателя. Снаружи пространство ме-
жду корпусом и траверсой закрыто кожухом 23.
Основной рабочий орган - бичевой ротор. Он состоит из сплошного сталь-
ного вала 24, на котором закреплены пять чугунных розеток 25. К розеткам бол-
тами крепятся десять вертикальных стальных пластин - бичей 11. Внизу бичи
соединены стальным кольцом. На каждом биче имеется 15 гонков 13, 14, согну-
тых в виде уголка. Гонки установлены под углом 40° к горизонту и служат для
транспортирования зерна снизу вверх, а также для отбрасывания его к ситовому
цилиндру. Гонки четырех нижних рядов выполнены из нержавеющей стали, ос-
тальные - из стали 45. Вверху на пяти бичах прикреплены чугунные лопатки 5,
которые направляют зерно в выпускной патрубок. На нижних гонках 14 установ-
лены регулируемые пластины. На двух нижних розетках внутри бичевого ротора
Моечные машины
375
имеется по пять гонков, с помощью которых зерно, находящееся в центре маши-
ны, возвращается в рабочую зону, Нижняя часть ротора на высоте 300 мм вращает-
ся в кольцевом канале между стенками внутреннего 78 и внешнего 19 цилиндров,
Это - моечная зона. Уровень воды в ней изменяют установкой съемных крышек:
сплошной или перфорированной. Избыток воды сливается через верхний край
внутреннего цилиндра 18 и через отверстия в съемной крышке. Вал ротора вра-
щается в верхнем 4 и нижнем 17 подшипниковых узлах. Сферический роликовый
подшипник верхнего подшипникового узла воспринимает радиальные и осевые
нагрузки ротора. В нижнем подшипниковом узле установлен сферический шари-
ковый подшипник, воспринимающий только радиальные нагрузки. После сборки
ротор обязательно подвергают динамической балансировке.
Ситовой цилиндр 10 состоит из двух полуцилиндров, которые соединены бол-
тами с помощью двух регулировочных планок. На поверхности цилиндра выштам-
пованы чешуйчатые отверстия размером 1,1x10 мм. Ситовый цилиндр установлен
открытой частью чешуйчатых отверстий по ходу вращения ротора. Между кожухом 23
и ситовым цилиндром 10 образован кольцеобразный канал, через который удаляют-
ся отработавшая вода и отходы. Для удаления оболочек предназначено смывающее
устройство, состоящее из аппарата управления 7 и разъемного пластмассового
трубчатого кольца 9 с двумя рядами отверстий. Аппарат управления состоит из
мембранного вентиля с электромагнитным приводом, фильтра и запорного вентиля.
Управляется смывающая система с помощью реле.
Привод ротора осуществляется от асинхронного электродвигателя 1 через
клиноременную передачу 2. Электродвигатель установлен на поворотной плите,
которая шарнирно связана с кронштейном крышки машины. Натяжение ремней
производится поворотом плиты.
Технологический процесс мокрого шелушения зерна осуществляется сле-
дующим образом (рис. 11.6, б). Зерно и вода одновременно подаются в приемный
патрубок. Зерно подхватывается гонками и поднимается вверх, последовательно
проходя зоны мойки, отжима и шелушения. После обработки лопатки верхней
части ротора выводят очищенное зерно в патрубок.
В процессе обработки зерно многократно отбрасывается гонками и ударяется о
внутреннюю поверхность ситового цилиндра. В результате ударного воздействия и
интенсивного взаимного трения, зерен происходит очистка их поверхности от орга-
нических и минеральных загрязнений, надорванных оболочек, частиц зародыша и
бородки. С поверхности зерна удаляется избыточная влага. Отходы проходят через
чешуйчатые отверстия ситового цилиндра и падают вниз, а частицы, осевшие на
внешней поверхности сита и корпуса, периодически смываются водой и выводятся
вместе с основной массой отходов через кольцевой канал между конусами 15 и 16.
Отработавшая вода из моечной зоны выпускается через внутренний конус 15.
Эффективность работы машины А1-БМШ, по данным испытаний, характе-
ризуется увлажнением зерна на 1,6-2,0%, зольностью отходов 3,0%, снижением
зольности зерна на 0,02-0,05%.
Технологическая эффективность существенно зависит от нагрузки, частоты
вращения ротора машины, зазора между гонками и ситовым цилиндром, угла
наклона гонков и др.
Настройка и регулирование машины А1-БМШ состоят в следующем. После
монтажа проверяют затяжку резьбовых соединений, направление и частоту вра-
щения вала ротора, натяжение клиновых ремней, зазоры между нижними гонками
376
Глава 11
и днищем, между верхними лопатками и траверсой, при необходимости зазоры
регулируют. Затем проверяют расположение чешуйчатых отверстий (открытой
частью по ходу вращения). При работе машины на холостом ходу не должно быть
несвойственных шумов, стуков, вибрации, течи смазки, нагрева подшипников
более 60 °C, протечек воды в подводящих трубах. Необходимо проверить интер-
вал времени между включениями смывающего устройства (не более 17 мин) и
продолжительностью подачи воды (не менее 1 мин). Пуск и остановка машины
производятся без зерна.
В процессе наладки машины под нагрузкой необходимо отрегулировать вен-
тилем подачу воды в зону мойки так, чтобы ее расход по ротаметру 12 составлял
около 0,2 л на 1 кг зерна (положение поплавка ротаметра - 40-42 деления шкалы).
Уровень воды в моечной ванне устанавливают в зависимости от приращения
влажности в машине А1-БМШ. Контролируют эту величину лабораторным анали-
зом влажности зерна до и после машины. Она должна возрасти по сравнению с пер-
воначальным значением на 1,5-2,0%. Если приращение влажности недостаточно, в
моечной зоне устанавливают сплошную съемную крышку, повышая тем самым
уровень воды. При высокой влажности зерна используют крышку с отверстиями.
Отличительной особенностью машин мокрого шелушения является совме-
щение функций мойки и шелушения зерна. Причем обеспечивается большее, чем
в моечной машине, снижение зольности, практически такое же увлажнение и
меньшее травмирование зерна, небольшой удельный расход воды и, соответст-
венно, меньшее количество промывочных вод.
При эксплуатации машины необходимо обеспечить равномерную подачу
зерна, постоянство расхода воды, надежную работу смывающего устройства,
герметичность соединений, рабочее состояние гидравлического фильтра. В про-
цессе эксплуатации не реже одного раза в месяц машину подвергают периодиче-
скому осмотру и устраняют отмеченные неисправности.
Технические характеристики машины А1-БМШ
Производительность, т/ч	5-6
Снижение зольности, %	0,03-0,04
Увеличение содержания битых зерен, %	1,0
Расход воды, л/ч, на:	
мо йку	1200
смывание частиц оболочек	300
Размеры ситового цилиндра, мм:	
диаметр	800
высота	900
Зазор между гонками и ситовым цилиндром, мм	13-16
Частота вращения ротора, об/мин:	
машины	440
электродвигателя	960
Мощность электродвигателя, кВт	11
Нагрузка на сито т/чм2	7,7
Габариты, мм:	
длина	1900
ширина	1400
высота	2350
ГЛАВА 12. Увлажнительные машины
12.1.	Назначение, область применения и классификация
На мукомольных заводах применяют два способа кондиционирования: холодное
и скоростное. Способ холодного кондиционирования в настоящее время является
наиболее распространенным. Два варианта этого способа включены в типовые
схемы подготовки зерна к переработке.
В первом варианте (рис. 12.1, а) основное увлажнение производится в машинах
мокрого шелушения А1-БМШ, при этом зерно увлажняется примерно на 2%. Так
как такого увлажнения может быть недостаточно, повторное увлажнение преду-
сматривается в увлажнительных аппаратах А1-БУЗ. Зерно увлажняется примерно
на 1,5% и направляется в силосы для отволаживания, где влага в течение опреде-
ленного времени распределяется между анатомическими частями зерна, проникает
в капилляры и микротрещины эндосперма, ослабляя связи между его частицами. На
этом этапе усиливается различие в физико-механических свойствах оболочек и эн-
досперма: эндосперм становится более хрупким, а оболочки - пластичными.
Схема обработки зерна на этом этапе построена таким образом, что позволяет
широко варьировать степень увлажнения и время отволаживания в зависимости
от качества исходного зерна. Предусмотрена возможность вторичного увлажне-
ния в аппарате А 1-БАЗ и отволаживания зерна в бункерах.
Второй вариант (рис. 12.1, б) предусматривает увлажнение в машинах интен-
сивного увлажнения А1-БШУ, где на обработку зерна используют только то количе-
ство воды, которое необходимо для его увлажнения. Аппараты А1-БШУ-2 позволя-
ют вводить в зерно до 5% влаги за счет его интенсивного перемешивания лопатками-
бичами высокооборотного ротора. Для возможности повторного увлажнения зерна
предусмотрены такие же аппараты, как для первичного, или аппараты А1-БУЗ.
а
Рис. 12.1. Блок-схемы холодного кондиционирования зерна:
а - первый вариант; б - второй вариант; 1 — машины мокрого шелушения зерна; 2 - машина
интенсивного увлажнения зерна; 3 - аппараты для увлажнения зерна; 4 — силосы для отво-
лаживания; 5 - аппарат для увлажнения зерна; 6 - машина для интенсивного увлажнения
зерна; 7 - бункера для отволаживания зерна перед I др. с.
378
Глава 12
На небольших предприятиях в качестве увлажнительного аппарата может
быть использован обычный шнек, в который через расходомер добавляют воду.
При гидротермической обработке сухого и высокостекловидного зерна ре-
комендуется его двухэтапное увлажнение и отво лажи ван ие. Такой прием позво-
ляет осуществить более глубокие направленные преобразования структурно-
механических свойств эндосперма и оболочек.
После завершения отволаживания зерно обрабатывают в обоечных машинах,
энтолейторах, воздушных сепараторах, оно проходит через транспортные меха-
низмы, вследствие чего оболочки теряют часть влаги. Поэтому независимо от ва-
риантов холодного кондиционирования непосредственно перед размолом зерна
должен быть предусмотрен обязательный этап доувлажнения зерна с кратковре-
менным отволаживанием. Цель этой технологической операции - усилить разли-
чие во влажности и, соответственно, физико-механических свойствах оболочек и
эндосперма непосредственно перед измельчением. В соответствии с этим степень
увлажнения и время отволаживния выбирают такие, чтобы влага проникла в ос-
новном в оболочки зерна, в результате чего последние, насыщенные водой, при-
обретают повышенную эластичность, а эндосперм сохраняет хрупкость. При
размоле зерна оболочки вымалываются легче, снижается возможность попадания
измельченных частиц оболочек в муку, а это повышает ее белизну и улучшает
товарный вид.
На этом этапе влажность зерна повышается на 0,3-0,5%, а длительность от-
волаживания не превышает 20-30 мин. Так как к зерну добавляется небольшое
количество воды, а длительность отволаживания тоже невелика, то для увлажне-
ния требуются аппараты, в которых вода подается в распыленном состоянии, а
именно аппараты А 1-БАЗ или А1-БШУ-1.
Применение в мукомольной промышленности водоструйных машин позво-
ляет достаточно точно дозировать воду пропорционально количеству зерна. Од-
нако равномерного смачивания его поверхности не происходит, в связи с чем
требуются устройства, позволяющие дополнительно перемешивать увлажненную
зерновую смесь. Более равномерное смачивание поверхности зерна достигается в
машинах, в которых вода подается в распыленном состоянии.
Увлажнительные машины
Увлажнительные машины
379
В увлажнительных машинах можно выделить два главных узла, опреде-
ляющих их функциональное назначение: узел регулируемой пропорциональной
подачи воды и узел перемешивания для равномерного распределения влаги в зер-
новой массе.
В основном, по этим двум узлам и классифицируются увлажнительные машины.
Если по узлам подачи воды увлажнительные машины не отличаются боль-
шим разнообразием, то по рабочим органам, обеспечивающим равномерность
увлажнения зерновой массы, их конструкции достаточно многообразны.
В этой главе рассмотрены все типы машин, выпускающихся в настоящее
время, в соответствии с приведенной классификацией.
12.2.	Основные параметры увлажнительных машин
Для процессов холодного кондиционирования основными параметрами являются
влажность зерна после увлажнения (технологическая влажность) и длительность
его отволаживания. Применяемые увлажнительные машины должны с достаточ-
ной степенью точности обеспечить заданную технологическими регламентами
степень увлажнения зерна, а время его отволаживания обусловливается необхо-
димой вместимостью отлежных бункеров.
Эти параметры при выработке сортовой муки из мягкой пшеницы устанавли-
вают на основе характеристик зерна: требуемая влажность после увлажнения -
исходя из его типа и стекловидности; длительность отволаживания - исходя из
типа зерна, стекловидности и начальной влажности.
В результате исследований и практики работы предприятий установлены та-
кие зависимости: наименьшая технологическая влажность характерна для зерна
III типа, наибольшая - для IV типа. Промежуточное значение имеет влажность
зерна I типа при прочих равных условиях. Чем выше стекловидность зерна
(в пределах типа), тем выше и технологическая влажность (табл. 12.1).
12.1. Технологическая влажность зерна (%) разных типов
и стекловидности [4J
Тип зерна	Стекловидность, %		
	до 40	40-60	свыше 60
III	14,0-14,5	14,5-15,0	15,0-15,5
I	14,5-15,6	15,0-15,5	15,5-16,0
IV	15,0-15,5	15,5-16,0	16,0-16,5
Такую же зависимость от типа зерна и его стекловидности имеет и длитель-
ность отволаживания (табл. 12.2), причем верхние значения длительности отво-
лаживания необходимы для зерна с низкой начальной влажностью.
12.2. Рекомендуемая длительность отволаживания (ч) зерна разных типов
и стекловидности [4J
Тип зерна	Стекловидность, %		
	до 40	40-60	свыше 60
III	4-6	6-10	8-12
I	4-8	6-12	10-16
IV	6 10	10-16	16-24
380
Глава 12
Увлажнение и отволаживание пшеницы с исходной влажностью менее 12%
рекомендуется осуществлять в два этапа, при этом соотношение прироста влаги
и длительности отволаживания на первом и втором этапе должно составлять
примерно 3:1.
Помимо основного увлажнения и отволаживания после завершения подготов-
ки зерна непосредственно перед размолом его рекомендуют увлажнить дополни-
тельно на 0,3-0,5% и отволаживать в течение 0,3-0,5 ч.
Гидротермическая обработка твердой и высокостекловидной мягкой пшени-
цы осуществляется по другим технологическим регламентам, в результате задается
необходимый % увлажнения на увлажнительных машинах.
Расход воды в водоструйных увлажнительных машинах составляет от 2 до
8 л на 1 т зерна в зависимости от степени его увлажнения, а в водораспыляющих
машинах - 25-50 л на 1 т зерна. Следует отметить, что даже самое равномерное
смачивание поверхности зерна водой не гарантирует получения зерна с одинако-
вой влажностью после его отволаживания, что объясняется процессом самосорти-
рования. Для предотвращения самосортирования рекомендуется более интенсив-
но перемешивать зерно и выпускать его равномерно по всей площади бункера
после отволаживания через несколько выходных патрубков, то есть осуществлять
поточное отволаживание.
На рис. 12.2, а представлен график зависимости степени увлажнения зерна
от расхода воды в аппарате А 1-БАЗ при исходной влажности зерна 16,2% и про-
изводительности машины 10,4 т/ч. Из графика видно, что дополнительное ув-
лажнение зерна на 0,5% при вышеприведенных параметрах требует расхода воды
около 57 л/ч. На рис. 12,2, б представлен аналогичный график степени увлажне-
ния в аппарате А1-БУЗ при исходной влажности зерна 15,25% и производитель-
ности машины 6 т/ч. Здесь расход воды при увлажнении на 3,5-4% составляет
280-300 л/ч. В соответствии с этими графиками производят оперативное регули-
рование подачи воды по градуированной шкале ротаметра.
Рис. 12.2. Зависимость степени увлажнения зерна от расхода воды:
а - в аппарате А1 -БАЗ; 6-А1-БУЗ
Увлажнительные машины
381
На крупозаводах также широко используется в качестве гидротермической
обработки увлажнение и отволаживание зерна перед шелушением. При этом спо-
собе зерно либо увлажняют в специальных аппаратах, либо обрабатывают в про-
паривателях непрерывного действия при низком давлении пара. Увлажненное
зерно отволаживают в бункерах в течение нескольких часов. Такой способ обра-
ботки применяют в основном для пшеницы и кукурузы. Обычно пшеницу ув-
лажняют до 14,5-15,0% и отволаживают в течение 0,5-2,0 ч, а кукурузу до 15,0—
16,0% и отволаживют 2,0-3,0 ч. Увлажненное зерно приобретает повышенную
пластичность, меньше дробится при шелушении, вследствие увлажнения наруж-
ные оболочки частично отслаиваются и легче отделяются. Этот способ применяют
на зарубежных заводах и при подготовке зерна овса. Зерно увлажняют до влаж-
ности 16-18% и отволаживают в течение 8 ч. Такой способ используется при ус-
ловии последующего шелушения зерна в центробежных шелушителях (шелуше-
ние однократным ударом).
12.3.	Шнековые увлажнительные машины
В технологическом процессе мукомольных заводов на комплектном оборудова-
нии увлажнительные машины (аппараты) используют на двух этапах: перед по-
дачей зерна в бункер для отволаживания (А1-БУЗ, расход воды до 300 л/ч) и для
дополнительного увлажнения зерна (А 1-БАЗ, расход воды до 50 л/ч). Увлажни-
тельные аппараты этого типа отличаются простотой конструкции. Воду подают в
распыленном состоянии через форсунки. Для лучшего распыления воды в аппа-
ратах А 1-БАЗ установлены диафрагменные компрессоры, подающие сжатый воз-
дух. Аппараты работают в системе дистанционного автоматического управления
с включением через индикаторы наличия зерна.
Увлажнительные машины (аппараты) А1-БУЗ и А1-БАЗ (рис. 12.3) имеют
одинаковые принципы действия и устройство. Они дозированно подают воду в шнек,
который перемешивает и транспортирует зерно. Основным рабочим органом аппара-
тов является форсунка, подающая воду в зерновую массу.
Рис. 12.3. Увлажнительные аппараты типа А1-БУЗ и А 1-БАЗ:
1 - шнек; 2 - вентиль; 3 - манометр; 4 - клапан редукционный; 5 - фильтр; 6 - вентиль мембран-
ный электромагнитный; 7 - панель; 8 - коробка распределительная; 9 - ротаметр; 10 - вентиль
регулирующий; 11 - кран спускной; 12 - форсунка (только для А1-БАЗ); 13 - индикатор наличия
зерна; 14-компрессор (только для А1-БАЗ); 15 - форсунка А1-БУЗ
382
Глава 12
Рис. 12.4. Металлокерами-
ческий фильтр аппарата
А1-БУЗ:
1 - корпус; 2 - вставка; 3 - стер-
жень; 4 - гайка; 5 - основание;
I - вода на очистку; II - очищен-
ная вода
Увлажнительный аппарат А1-БУЗ имеет
следующие основные узлы: панель, индикатор
наличия зерна и форсунку. На панели размещены
металлокерамический фильтр, мембранный вен-
тиль с электромагнитным приводом, спускной
кран, регулирующий вентиль и ротаметр.
Металлокерамический фильтр (рис. 12.4)
предназначен для очистки воды от ржавчины и
других примесей. Он состоит из корпуса 7, выпол-
ненного в виде стакана, и основания 5. Внутри
корпуса установлены стержень 3, ввинченный в
основание, и металлокерамическая вставка 2. Ста-
кан с основанием стянут гайкой 4.
Через отверстие в основании вода I поступает
в полость между корпусом и вставкой, затем,
проходя через вставку, фильтруется. Очищенная
вода II через отверстия поступает в стержень и
выводится за пределы фильтра в мембранный
вентиль. Он состоит из корпуса, золотника, мем-
браны и привода, в который входят катушка, сер-
дечник, а также кожухи и трубки.
Вентиль включен в единую электрическую
цепь с индикатором наличия зерна и работает
следующим образом. В нерабочем положении,
когда в цепи нет напряжения, сердечник электромагнита перекрывает выпускное
отверстие в золотнике, а последний с помощью торцевой части мембраны закры-
вает основной проход вентиля. При подаче напряжения на катушку электромаг-
нита сердечник втягивается, открывая выпускное отверстие. Соответственно,
падает давление в надмембранной полости. Под действием давления среды зо-
лотник поднимается и открывает основной проход вентиля. При снятии напряже-
ния сердечник под действием собственной массы и усилия пружины перекрывает
выпускное отверстие, давление под мембраной увеличивается и прижимает золот-
ник к седлу корпуса - вентиль закрывается. Регулирующий вентиль 10 (рис. 12.3)
работает следующим образом. При вращении иглы с резьбой 3 (рис. 12.5) она
перемещается относительно гайки 7, что приводит к изменению зазора между
иглой 3 и корпусом 4. Количество воды, поступающей через ротаметр к форсун-
кам, уменьшается или увеличивается. В форсунке аппарата А1-БУЗ три сопла,
а А 1-БАЗ - одно.
Ротаметр предназначен для контроля расхода воды. Он состоит из кожуха, ус-
тановленной в нем стеклянной трубки с делениями и грибообразного поплавка.
Расход воды определяют по положению поплавка на шкале трубки.
Индикатор наличия зерна (рис. 12.6) представляет собой электромеханиче-
ское устройство, состоящее из корпуса 2, внутри которого установлены направ-
ляющий лоток 9 и поворотная заслонка 8, смонтированная в направляющей 4.
Она укреплена на кронштейне 3 датчика 7. В том месте, где направляющая про-
ходит через стенку корпуса, установлена мембрана 77. В верхней части коробки
датчика расположен микровыключатель 7.
Увлажнительные машины
383
Индикатор наличия зерна работает следующим образом. Под действием пото-
ка падающего зерна заслонка 8 отклоняется от исходного положения и, преодо-
левая сопротивление пружины 5, замыкает подвижный электроконтакт микровы-
ключателя 7. При этом электрический сигнал подается на мембранный вентиль,
открывающий подачу воды. Усилие пружины 5 регулируется винтом 6.
Стабильность потока зерна, поступающего в индикатор, поддерживают доза-
торы, установленные под бункерами для неочищенного зерна. Работа в режиме
изменяющейся нагрузки не допускается, так как в аппарате отсутствует автомати-
ческое регулирование подачи воды.
Рис. 12.5. Регулирующий вентиль
аппарата А1-БУЗ:
1 - гайка; 2 - направляющая; 3 — игла;
4 — корпус
Рис. 12.6. Индикатор наличия зерна аппарата А 1-БУЗ:
1 - патрубок приемный; 2 - корпус; 3 - кронштейн; 4 - направляющая; 5 - пружина; 6 — винт;
7 - микровыключатель; 8 — заслонка поворотная; 9 — лоток направляющий; 10 - коробка дат-
чика; 11 - мембрана
Аппарат А1-БАЗ (рис. 12.7) предназначен для дополнительного увлажнения
зерна. Устройство аппаратов А 1-БУЗ и А 1-БАЗ аналогично; конструкция панели и
индикатора наличия зерна аналогичны рассмотренным выше. Отличием является
диафрагменный компрессор, подающий сжатый воздух в форсунку для распыле-
ния воды, расход воздуха - 4,3 м3/ч, привод компрессора - от электродвигателя
мощностью 0,37 кВт.
384
Глава 12
Рис. 12.7. Аппарат А 1-БАЗ:
/ - компрессор; 2 - редукционный клапан; 3 - форсунка; 4 - мембранный электромагнитный
вентиль; 5 - фильтр; 6 - регулирующий вентиль; 7 — индикатор наличия зерна; 8 - ротаметр;
9 -распределительная коробка; 10 - панель
Панель, форсунка, редукционный клапан соединены водопроводной магист-
ралью, а форсунка также соединяется воздуховодом с компрессором. Форсунка
аппарата А1-БАЗ, в отличие от рассмотренной выше, имеет два канала: один для
воды, другой для сжатого воздуха.
12.3.	Технические характеристики увлажнительных аппаратов
Показатели	А1-БУЗ	А1-БАЗ
Производительность, т/ч	6	12
Увлажнение зерна (не более), %	4	1
Вода:		
давление, МПа	0,4-0,6	0,05-0,07
расход, л/ч	300	50
удельный расход, л/кг	0,05	0.01
Давление сжатого воздуха, кПа	-	100
Расход сжатого воздух'а, м ’Лшн	—	0,07
Габариты, мм:		
панели:		
длина	495	495
ширина	115	115
высота	725	750
индикатора зерна:		
длина	360	300
ширина	265	290
высота	300	350
форсунки:		
длина	250	105
ширина	100	28
высота	160	66
Масса без шнека с приводом, кг	25	60
Увлажнительные машины
385
Аппарат А1-БУЗ повышает влажность зерна на 1-3,8%, аппарат А1-БАЗ
обеспечивает прирост влажности на 0,1-1,1%. Зерно после основного отволажива-
ния подают в аппарат А 1-БАЗ для дополнительного увлажнения.
В процессе эксплуатации причиной прекращения подачи воды при наличии
зерна может быть нарушение в электрической цепи управления вентилем. В этом
случае заменяют микровыключатель в сигнализаторе или устраняют обрыв элек-
трической цепи. Другой причиной может оказаться разрыв в катушке вентиля.
Поврежденную катушку заменяют или перематывают.
При прекращении подачи воды фильтр промывают обратным потоком теп-
лой воды. Если этого недостаточно, фильтр разбирают и промывают фильтрую-
щий элемент. Если перечисленные мероприятия не дают результата, проверяют
пневмоклапан.
Если в аппарате А1-БАЗ вода не распыляется на выходе из форсунки, ее ре-
гулируют или прочищают. Наиболее вероятная причина попадания пыли и зерна
внутрь сигнализатора - износ мембраны. При этом мембрану заменяют, прикре-
пляя новую эпоксидным клеем.
Технические характеристика увлажнительных аппаратов А1-БУЗ и А1-БАЗ
приведены в таблице 12.3.
12.4.	Машины интенсивного увлажнения (роторные)
В комплектных мукомольных заводах, а также и на других предприятиях маши-
ну А1-БШУ-2 применяют на этапе основного увлажнения, а для доувлажнения
перед подачей зерна в размольное отделение - А1-БШУ-1.
Зерно после обработки в триерах двумя потоками поступает на первое ув-
лажнение в машину А1-БШУ-2, где приращение влаги может достигать 5%, что
существенно выше, чем в моечных машинах, в увлажнительных аппаратах и в
машинах мокрого шелушения. Для зерна с начальной влажностью ниже 12%
применяется повторное увлажнение в аппарате А1-БУЗ с последующим отвола-
живанием.
Машина интенсивного увлажнения А1-БШУ-1 устанавливается после воз-
душного сепаратора РЗ-БАБ перед бункером для кратковременного отволажива-
ния. Здесь осуществляется доувлажнение зерна до 1%. Применение машин ин-
тенсивного увлажнения исключило в технологии обработки зерна процессы мой-
ки и мокрого шелушения, а также операции с моечными отходами.
Машины А1-БШУ-1, А1-БШУ-2 не имеют существенных различий в принципе
действия и конструкции основных узлов и отличаются в основном длиной ротора.
Машина А1-БШУ-1 (рис. 12.8) состоит из следующих основных узлов: кор-
пус, бичевой ротор, привод, рама, индикатор наличия зерна, система управления
подачей воды. Корпус выполнен из нержавеющей стали и имеет разъем в гори-
зонтальной плоскости. Обе половины соединены между собой болтами. С торцов
корпуса к стенкам болтами прикреплены опоры 75 для установки корпусов под-
шипников 7. Корпус машины имеет приемный 5 и выпускной 19 патрубки.
Ротор (рис. 12.9) - основной рабочий орган машины. Он состоит из вала,
выполненного из стальной пустотелой трубы 3 диаметром 140 мм. С обеих ее
сторон вварены цапфы 7 и 7. На трубе приварены 68 шпилек 4, к которым при-
креплены 8 бичей 2 и 5, а также два съемных гонка 6 и 8. Четыре бича имеют
гонки, установленные плоскостью к оси ротора под углом 60 градусов, гонки
386
Глава 12
Рис. 12.8. Машина А1-БШУ-1 для увлажнения зерна:
1 — корпуса подшипников; 2 — ротор; 3 — корпус; 4 — кожух; 5 — приемный патрубок; 6 — индика-
тор наличия зерна; 7 — панель; 8 - ротаметр; 9 — игольчатый вентиль; 10 — мембранный элек-
тромагнитный вентиль: 11 - фильтр; 12 - регулятор давления; 13 - шкив; 14 - клиноременная
передача; 15 —опора; 16 —рама; 17 —плита; 18 —электродвигатель; 19— выпускной патрубок
других четырех бичей - под углом 70 градусов. На каждом биче расположен 21
гонок. Бичи и гонки выполнены из нержавеющей стали.
Рис. 12.9. Ротор машины А1-БШУ-1:
1,7 - цапфы; 2, 5 - бичи; 3 - труба; 4 - шпилька; 6, 8- гонки.
Ротор вращается в двух подшипниковых опорах, имеющих сферические
двухрядные шариковые подшипники. Вращение ротора - от электродвигателя 18
(см. рис. 12.8) через клиноременную передачу 14. Электродвигатель и микровы-
ключатель имеют пылезащитное исполнение. Две половины кожуха, имеющего
горизонтальную плоскость разъема, выполнены из листовой стали толщиной
1 мм. Они соединяются между собой запорами. Для гашения шума внутри кожуха
установлена поролоновая прокладка.
Индикатор наличия зерна состоит из корпуса, рычага с пластиной, сигнали-
затора. В последнем размещены детали исполнительного механизма и микровы-
ключатель, служащий для автоматического включения и выключения подачи во-
ды на увлажнение. Панель представляет собой вертикальную металлическую
площадку, на которой расположены фильтрующие, регулирующие, исполнитель-
ные и контрольные приборы - такие же, как в аппаратах БУЗ и БАЗ.
Технологический процесс в машине происходит следующим образом.
С центрального пульта управления увлажнитель включают на холостой ход, по-
сле чего подают зерно через приемный патрубок индикатора наличия зерна. Под
действием потока зерна пластина с рычагом отклоняется и микровыключатель
замыкает электрическую цепь. Электромагнитный вентиль 10 срабатывает и от-
Увлажнительные машины
387
крывает отверстие для подачи воды из водопровода через регулятор давления 12,
фильтр 11, электромагнитный вентиль 10, игольчатый вентиль 9 и ротаметр 8.
Благодаря особому устройству ротора и большой частоте его вращения зер-
но интенсивно перемешивается, насыщается влагой и перемещается от приема к
выпуску. Кратковременным, но интенсивным воздействием на зерно обеспечивает-
ся значительное его увлажнение при минимальном расходе воды. Управление
приводом и подачей зерна осуществляют в дистанционном автоматизированном
режиме с центрального пульта управления мукомольного завода.
Машина А1-БШУ-2 отличается от машины А1-БШУ-1 большей длиной
шнека и отсутствием станины.
Наиболее часто встречающиеся неисправности при эксплуатации машины
типа А1-БШУ следующие. При повышенном или пониженном расходе воды не-
обходимо устранить неисправность редукционного клапана и отрегулировать
давление воды в системе (после регулятора) до 0,1-0,15 МПа. Если не срабаты-
вает электромагнитный вентиль из-за отказа микровыключателя, необходимо
отрегулировать натяжение пружины в датчике индикатора наличия зерна.
Технические характеристики машин типа А1-БШУ приведены в таблице 12.4.
Увлажнительные машины НО-1035, НО-1036 производительностью 6 т/ч
выпускает объединение «Стан кин пром», г. Харьков. Эти машины по технологии
и конструктивно аналогичны машинам А1-БШУ [18], поэтому приведены только
их технические характеристики (табл. 12.4).
Увлажнительные машины БМК двух типоразмеров (БМК-3 и БМК-ЗМ)
выпускает фирма «Совокрим». Производительность их составляет соответствен-
но 1,0 и 1,5 т/ч и выполнены они также аналогично машинам А1-БШУ [18].
Основные параметры машин БМК приведены в табл. 12.4.
12.4. Технические характеристики машин для интенсивного увлажнения зерна
Показатели	А1-БШУ-1	А1-БШУ-2	НО-1035	НО-1036	БМК-3	БМК-ЗМ
Производительность, т/ч	12,0	6,0	6,0	6,0	1,0	1,5
Увеличение влажности зерна, %	1,0	4-5	4-5	1,0	1,0-4,0-	1,0-4,0
Расход воды, л/ч	150	360	360	100	65	100
Размеры цилиндрической части корпуса, мм: диаметр	300	300	270*	270*		
длина	1150	2150	2130*	ИЗО*	—	-
Зазор между гонками и корпусом, мм	17,5	17,5	-	-	-	-
Частота вращения ротора, об/мин	1140	1160	1215	1215	1100	910
Мощность электродвигате- ля, кВт	4,0	7,5	4,0	4,0	1,5	3,0
Габариты, мм: длина	1625	2650	2720	1590	1936	1936
ширина	460	980	800	800	600	600
высота	1420	760	756	798	370	370
Масса, кг	300	380	465	287	230	230
* Диаметр и длина ротора
388
Глава 12
12.5.	Лопастные наклонные и вертикальные увлажнительные
машины
К первому типу относятся увлажнительные машины PI-БУС, выпускаемые объе-
динением «Мельинвест», а ко второму, среди других, вертикальные шнековые
увлажнители СЦВ фирмы «Окрим».
Увлажнительные машины PI-БУС выпускаются трех типоразмеров про-
изводительностью 5, 10 и 15 т/ч. Устройство машины показано на рис. 12.10. Кор-
пус 1], машины, имеющий овальную форму монтируется на двух опорах (боль-
шой и малой), в результате образуется угол наклона к горизонтали в 23°. Вал 9
смонтирован в подшипниковых опорах 75, закрепленных в торцевых стенках.
В верхней части корпус закрыт крышкой 2, при снятии которой обеспечивается
свободный доступ к ротору. Ротор выполнен в виде вала 9, в передней части кото-
рого установлены лопатки 72 и большие лопасти 73. Они смонтированы на валу
под приемным патрубком, образуя винтовую поверхность. Предназначены они
для приема зерна с дозированным потоком воды, интенсивного подхватывания,
разрыхления и придания ему вихревого движения вверх по желобу корпуса. По-
сле лопаток установлены стальные бичи с углом атаки примерно 45°. Бичи пере-
мещают вихревой поток вверх к выходному патрубку. Привод ротора осуществ-
ляется клиноременной передачей 4 от электродвигателя 3, установленного в верх-
ней части корпуса машины. В зависимости от производительности машины уста-
навливается электродвигатель мощностью 4,0; 5,5 или 7,5 кВт с числом оборотов
950-960 в минуту. Число оборотов ротора для всех типоразмеров составляет 335 в
минуту, что существенно меньше, чем в машинах А1-БШУ (свыше 1000 об/мин).
Максимальное увлажнение составляет 5% при производительности 5-7 т/ч, 4-5% -
при 7-10 т/ч и 4% - при 10-15 т/ч. В этих пределах машина обеспечивает равно-
мерное увлажнение при вихревом смачивании зерна водой. Предусмотрена воз-
можность оборудования машины системой автоматического поддержания зада-
ваемого значения влажности зерна на выходе с точностью ±0,5%.
75 12	11 10	9	8
Рис. 12.10. Увлажнительная машина Р1-БУС:
1 — приемный патрубок; 2 - крышка; 3 - приводной электродвигатель: 4 — клиноременная переда-
ча; 5 - ограждение; 6 - выходной патрубок; 7 - лючок; 8 - опора большая; 9 — вал; 10 - бич; 11 -
корпус; 12-лопатка; 13 —лопасть; 14 - опора малая; 15 - подшипниковая опора; 16-штуцер
Увлажнительные машины
389
Выполнение основных элементов ротора в виде регулируемых лопаток
обеспечивают простоту их замены при износе и возможность интенсифицировать
процесс при установке разного угла атаки.
Технологический процесс работы машины аналогичен машинам А1-БШУ,
однако имеет небольшие особенности. Зерно через приемный патрубок 7, а вода
через штуцер 76 поступают в зону корпуса, где ротор, оборудованный большими
лопастями и лопатками, разрыхляет поток, закручивает его и в таком состоянии
перемещает зерно по корпусу к выходному отверстию. В машинах А1-БШУ
кольцевая рабочая зона между корпусом ротором значительно меньше, а ско-
рость вращения ротора в три раза выше - естественно, поток зерна в зоне более
плотный. В машине PI-БУС рабочая зона больше, поток разреженный.
Аналогичные принципы действия и технология заложены в увлажнительные
машины с вертикальным лопастным ротором, также состоящим из двух зон: прием-
ной - с непрерывной двухзаходной винтовой поверхностью и рабочей - с от-
дельными лопатками специального сечения, обеспечивающими интенсивное пе-
ремешивание зерновой массы с водой и постепенно перемещающими ее вверх к
выходу из рабочего цилиндра.
Увлажнительная машина СЦВ фирмы «Окрим». На рис. 12.11. показано
принципиальное устройство машин типа СЦВ. На станине (основании) 70 смонти-
рован вертикальный рабочий цилиндр 77, закрепленный на плите 73 стойками 72.
В рабочем цилиндре установлен шнеково-лопастной ротор, нижней своей ча-
стью он опирается на подшипниковую опору 75, а верхней - на подшипник 77,
установленный в опорной плите 16, связанной с корпусом 4. Шнеково-лопастной
ротор (рис. 12.12) выполнен в виде вала 7, в нижней его части на втулке 7 закреп-
лена двухзаходная шнековая спираль 5 из нержавеющей стали и штыри 6 для раз-
рыхления зерновой массы. Втулка 7 установлена и зафиксирована на валу I. Ос-
тальная (большая) часть вертикального вала оснащена лопатками специальной
формы и сечения 3 с регулируемым наклоном. Лопатки интенсивно перемешивают
зерновую массу и поднимают ее вверх по винтовой линии. С верхнего торца рабо-
чий цилиндр открыт, и зерновая масса через кольцевой канал (между рабочим ци-
линдром 77 и корпусом 4) (рис. 12.11) поступает в сборник увлажненного зерна II.
Шнеково-лопастной ротор приводится во вращение через клиноременную
передачу 14 от электродвигателя б, установленного на вертикальной плите, свя-
занной с основанием машины 10. В верхней части корпуса 4 установлена опор-
ная плита 16 с отверстиями для прохода воздушного потока с легкими примеся-
ми и конус 78, закрывающий верхнюю подшипниковую опору 77 и образующий
кольцевой канал.
В нижней части рабочего цилиндра установлен приемный конус с патруб-
ком для приема зерна 1 и индикатором наличия зерна 5, связанным с аппаратом
подачи воды и системой автоматического управления процессом увлажнения.
Для обслуживания машины предусмотрены фортки 8 и 9, соответственно, для
доступа в рабочий цилиндр 77 и корпус 4.
Зерно на увлажнение I поступает в приемный конус, воздействуя на индика-
тор наличия зерна и включая систему подачи воды. Из приемного устройства зерно
попадает в нижнюю (шнековую) часть ротора и поднимается в рабочую зону ци-
линдра. Далее зерно подхватывается лопатками, интенсивно перемешивается, час-
тично шелушится и поступает в кольцевой пневмосепарирующий канал, где выде-
ляются легкие примеси 111, направляемые в осаждающие устройства. Увлажненное
390
Глава 12
Рис. 12.11. Вертикальный роторно-полостной увлажнитель СЦВ:
1 - лопастной ротор; 2 - лопатки; 3 - лопатки специального сечения; 4 - корпус;
5 - датчик наличия продукта; 6 — приводной электродвигатель; 7 - шкив; 8 - форт-
ка рабочего цилиндра; 9 - фортка корпуса; 10 - станина (основание); 11- рабочий
цилиндр; 12 - стойки; 13 - нижняя опорная плита; 14 - клиноременная передача;
15 - нижняя подшипниковая опора; 16 - верхняя опорная плита; 17 - верхняя под-
шипниковая опора; 18 - конус; I - поступление зерна; II - выход увлажненного зерна;
III - аэродинамические легкие примеси
Рис. 12.12. Шнеково-лопастный ротор
увлажнителя СЦВ:
I - вал ротора; 2 - рабочий цилиндр; 3 - ло-
патка; 4 - стойки; 5 - двухзаходная шнековая
спираль; 6 - штыри; 7 - втулка
Увлажнительные машины
391
зерно, как более тяжелая фракция, перемещается вниз по вертикальному кольце-
вому каналу и через выпускной патрубок // выводится из машины.
Благодаря комбинированному эффекту увлажнения с перемешиванием, ше-
лушения и аспирации, установка обеспечивает интенсивное увлажнение и позво-
ляет повышать влажность зерна, по данным производителей, на 6-8%.
Верхняя часть установки работает в качестве аспиратора. Увлажненное и
частично шелушенное зерно в процессе падения подвергается воздействию вос-
ходящего потока воздуха, который отделяет легкие частицы и выносит их в ас-
пирационный коллектор. Ротор, корпус и рабочий цилиндр выполнены из нержа-
веющей стали, что обеспечивает долговечность увлажнителя и хорошие санитар-
но-гигиенические условия при эксплуатации. В качестве достоинств также сле-
дует отметить небольшие размеры установки, что позволяет удобно разместить
машину в производственных помещениях.
12.6.	Вихревые увлажнительные машины
К машинам этого типа прежде всего следует отнести последние модели типораз-
мерного ряда увлажнительных машин фирмы «Бюлер».
Способ вихревого увлажнения несколько лет назад был запатентован этой
фирмой, несколько позднее он был реализован в автоматическом устройстве регу-
лирования влажности с вихревым увлажнителем МУФБ/МОЗК. Автоматическое
устройство регулирования влажности МУФБ служит для точного, непрерывного
измерения и регулирования влажности зерна. С помощью вихревого увлажнителя
МОЗК достигается оптимальное распределение и воздействие воды на зерно, что
является решающим фактором эффективного процесса размола.
Вихревой увлажнитель предназначен для равномерного и высокоинтенсивно-
го распределения большого объема увлажнительной воды на поверхности зерна.
Равномерная влажность зерна может регулироваться благодаря комбинации
вихревого увлажнителя и автоматического устройства регулирования влажности
зерна «Акватрон».
Внешний вид вихревого увлажнителя представлен на рис. 12.13, а, а на
рис. 12.13, б - его функциональная схема. Основными рабочими органами вихре-
вого увлажнителя являются три лопастных ротора 2 и 5. В корпусе нижнего ло-
пастного ротора 2 имеется приемный патрубок 14 и приемная зона, в которую
поступает вода через штуцер 13. Ротор смонтирован в подшипниковых опорах 9
в нижней части стального корпуса. Корпус увлажнителя выполнен в виде двух
торцевых стенок 4 и 8, соединенных обечайкой и стяжками 12. В верхней части
корпуса установлены два лопастных ротора 5. Они монтируются в подшипнико-
вых опорах 3. На выходные концы их валов насажены шкивы, которые приводят-
ся клиноременной передачей от шкива нижнего ротора.
Диаметры и конструкция роторов одинаковы, а частота вращения различна.
Верхние роторы примерно в 1,3 раза вращаются медленнее, что способствует
более интенсивному перемешиванию зерна с водой. В нижней, противоположной
от приема части корпуса смонтирован выпускной патрубок И. В корпусе увлаж-
нителя сбоку установлена большая съемная дверь для доступа внутрь увлажни-
теля (ремонт, очистка).
392
Глава 12
а
Рис. 12.13. Вихревой увлажнитель:
а - внешний вид; 6 - функциональная схема; I - торцевая стенка (малая); 2 - нижний лопаст-
ной ротор; 3, 9 - подшипниковые опоры; 4 - стенка торцевая (левая); 5 - верхние лопастные
роторы; 6 - корпус; 7 - передача клиноременная; 8 - торцевая стенка (правая); 10 - ограж-
дение; 11- выпускной патрубок; 12 - стяжка; 13 - штуцер для подвода воды; 14 - приемный
патрубок; 15 - свободный конец вала для приводного шкива; I - поступление зерна; II - подача
воды; III - вывод зерна
Зерно I подается в приемную зону, куда поступает через штуцер 13 вода. Ло-
пасти в приемной зоне предварительно смешивают зерно с водой и направляют в
корпус увлажнителя, где установлены три ротора 2 и 5 с гонками. Корпус б обес-
печивает удобный доступ к трем роторам. Лопасти и нижний ротор 2 установлены
на одном валу и приводятся во вращение от электродвигателя через клиноремен-
ную передачу.
Увлажненное зерно II выпускается через патрубок II. Геометрия корпуса с от-
весными стенками и большим радиусом угловых закруглений при работе роторов
создают для продукта мягкий вихревой режим. В процессе обработки зерна дейст-
вуют такие факторы, как межзерновое трение, центробежные силы, взаимодействие
трех роторов и воздушные вихревые потоки. Оптимальное сочетание этих факторов
обеспечивает равномерное распределение и поглощение влаги зерном.
Автоматическое устройство регулирования влажности зерна
«Акватрон»
Принципиальная схема регулирования степени увлажнения зерна показана на
рис. 12.14.
Зерно I с исходной влажностью автоматически увлажняется в непрерывном
потоке до необходимого содержания влаги, в комбинации с увлажнителями раз-
личных типов, в том числе с вихревым увлажнителем. Система регулирования
Увлажнительные машины
393
состоит из двух блоков. Блок непрерывного измерения влажности зерна на изме-
рительном участке с расходом продукта до 150 кг/ч. Исходное зерно Ша прохо-
дит через измерительный блок, где определяется электрический коэффициент рас-
хода продукта в потоке, объемная масса и температура 1. Общий расход потока из-
меряется с помощью электронного блока для перерасчета измеренных значений 2.
Показания расхода продукта в потоке могут быть считаны со счетчика 5-
Рис. 12.14. Схема регулирования
влажности:
/ - определение влажности на измеритель-
ном участке; 2 - электронный блок; 3 - регу-
лятор расхода воды; 4 -увлажнитель; 5 -
прибор измерения расхода продукта в пото-
ке; I - поступление зерна на увлажнение;
II — подача воды; III - выход зерна из увлаж-
нителя; Ша - поступление зерна на измери-
тельный блок; Шб - основной поток зерна
Регулятор расхода воды 3 постоянно рассчитывает необходимое количество
воды с учетом заданного и фактического значений влажности и текущего расхо-
да потока зерна и подает расчетное количество воды 11 в увлажнитель 4. Дозиро-
вание воды происходит через регулировочный клапан с пневматическим приво-
дом. Подключенный к нему измеритель расхода потока зерна осуществляет кон-
троль дозирования и регулирует необходимый расход воды независимо от воз-
можных перепадов давления в системе водопровода.
Рис. 12.15. Установка вихревого
увлажнителя в блоке с устройством
автоматического регулирования влажности:
1 - станина (общая); 2 - обводной самотек (Шб -
рис. 7.16); 3 - привод увлажнителя; 4 - подача зер-
на: 5 - подача воды; 6 - аспирация; 7 - выход зерна
из увлажнителя; 8 - блок управления и контроля;
9 - подача зерна на измерительный участок (Ша -
рис. 7.16); 10 - блок измерения влажности
На рис. 12.15 представлена установка вихревого увлажнителя в блоке с уст-
ройством автоматического регулирования влажности в подготовительном отде-
лении мукомольного завода. Установка имеет общую станину 7, в верхней части
которой смонтирован вихревой увлажнитель. Здесь же смонтирован привод 3
394
Глава 12
увлажнителя. Зерно подается на увлажнитель через самотек 4, а вода по трубе 5.
Аспирируется увлажнитель через воздуховод 6. Блок контрольных и регулирую-
щих приборов смонтирован в специальном шкафу 8, установленном на стойках.
Увлажненное зерно выводится через патрубок 7. Здесь поток раздваивается:
часть его поступает на измерительный прибор 10, а часть в обводной самотек 2.
Прибором 1 постоянно контролируется влажность, от изменения величины кото-
рой работают все исполнительные механизмы регулирования по схеме
(рис. 12.14). К сожалению аналитических материалов оптимального распределе-
ния влаги, воздействия ее на технологию последующего размола и другие оценки
процесса увлажнения фирма не приводит, а эксплуатационных показателей этих
устройств, поставленных на отечественные предприятия, недостаточно для пол-
ной и достоверной оценки разработанного способа.
12.7.	Увлажнительные машины с вибрацией зоны увлажнения
В настоящее время на мукомольных заводах сортового помола России и в других
странах в основном применяется увлажнение зерна при помощи машин мокрого
шелушения и аппаратов интенсивного увлажнения с отволаживанием в течение
16-20 ч, в зависимости от влажности и стекловидности зерна. На старых мельза-
водах в крайне незначительных количествах используются, как уже отмечалось,
моечные машины типа БМА и БМБ.
Процесс увлажнения и гидротермической обработки зерна является постоян-
ным предметом исследования и совершенствования отечественных и зарубежных
специалистов. В конце 80-х годов на фирме «Мюленбау Виттенберг» начали вы-
пускаться установки вибрационного увлажнения «Вибронет». По мнению специа-
листов этой фирмы с помощью установки «Вибронет» удается ввести влагу в зер-
но быстрее, гигиеничнее и дешевле. Установленные на мукомольных заводах
Германии, Франции, США, Южной Америки, Туркмении и других стран системы
«Вибронет», по данным фирмы, в основном подтверждают проектные параметры.
В 2001 году фирма «Мюленбау Виттенберг» ввела в эксплуатацию две мельницы
в Орловской области, производительностью по 200 т/сут. Они оснащены систе-
мами «Вибронет», проверенными в условиях российского промышленного муко-
молья. Вибрационная увлажнительная установка (рис. 12.16) состоит из приемно-
го устройства 2, камеры смешивания 3 с приводом 1, вибрационной шахты или
каналов 4 с вибратором 7, выпускного механизма 5 с приводом 6 и системами
подачи воды 8.
Заранее установленное количество воды для увлажнения поступает вместе с
очищенным зерном в установку для предварительного смешивания, в которой
зерно смачивается с водой без интенсивного истирания и механических повреж-
дений. Смесь зерна и воды непрерывно поступает через вибрационную шахту,
которая, в зависимости от пропускной массы, состоит из одного или двух каналов.
Через специально сконструированные вибрационные моторы шахта приводится в
движение. Эта вибрационная энергия снимает поверхностное натяжение воды
таким образом, что она, как пленка, обволакивает зерновки. Вода для увлажнения
равномерно и быстро поступает через внешние оболочки к эндосперму.
Механизм вывода зерна обеспечивает непрерывный выход из машины (виб-
рационной шахты) зерна с заданной степенью увлажнения и направляет его на
отволаживание. Установка имеет автоматизированное управление подачей воды в
Увлажнительные машины
395
зависимости от влажности зерна, которая фиксируется на табло до и после увлаж-
нения. Диапазон увлажнения зерна достаточно большой (до 10%).
Рис. 12.16. Вибрационная увлажнительная установка «Вибронет»:
I - привод смесительной камеры; 2 - приемное устройство; 3 - камера смешивания; 4 - виб-
рационная шахта; 5 - выпускной механизм; б - привод выпускного механизма; 7 - вибраторы;
8 - подвод воды; 9 - люк смесительной камеры; I - поступление зерна; И - выпуск увлажнен-
ного зерна
Зерновые и крупяные культуры перед гидротермической обработкой долж-
ны увлажняться до определенной степени. В связи с этим при поступлении зерна
в машину (рис. 12.17) увлажнение измеряется специальным датчиком, который
через сигнал в контроллер корректирует подачу воды в системе. Уровень влаж-
ности контролируется непрерывно и немедленно регистрируется.
Преимущества вибрационного способа по сравнению с традиционным увлаж-
нением (по данным фирмы) весьма существенны. Уменьшается (в 3^4 раза) продол-
жительность отволаживания зерна в бункерах. Применение установки на муко-
мольных заводах показали, что оптимальная продолжительность отволаживания
зерна пшеницы около 4 ч. При этом объемы бункеров сокращаются в 3^4 раза.
При применении этой системы увлажнения снижается расход электроэнер-
гии и несколько увеличивается общий выход муки, существенно сокращаются
396
Глава 12
строительно-наладочные работы за счет уменьшения объемов отлежных бунке-
ров и простоты установки машины.
Вибрационные увлажнительные установки выпускаются пяти типоразмеров,
производительностью от 2,5 до 25 т/ч.
Рис. 12.17. Принципиальная схема автоматического регулирования
увлажнения зерна в системе «Вибронет»
12.5. Технические характеристики установок «Вибронет»
Показатели	Тип 1	Тип 2	Тип 3	Тип 4	Тип 5
Производительность, т/ч	2,5	7,5	12,5	17,5	25
Установленная мощность электродвигателей, кВт: смесителя	1,5	1,5	2,2	2,2	3,0
вибрационный шахты	0,26	0,65	2x0,65	2,0	2x2,0
выпускного механизма	0,37	0,37	0,37	0,37	0,37
Диаметр трубопровода для воды, дюйм	1/2	1/2	1/2	1/2	1/2
Габариты, мм: длина	700	750	750	765	765
ширина	780	950	950	1300	1300
высота	2240	2240	2240	2840	2840
Масса, включая шкаф управления, кг	320	600	620	850	880
ГЛАВА 13. Тепловое оборудование
13.1.	Назначение и область применения
Аппараты для гидротермической и тепловой обработки в зависимости от назна-
чения делят на три группы: для обработки зерна злаковых культур, крупяных
культур и компонентов комбикормов. К первой группе относятся подогреватели
и кондиционеры. Последние в зависимости от вида теплоносителя подразделяют
на воздушные, водяные, воздушно-водяные и скоростные. В скоростных конди-
ционерах в качестве теплоносителя используют пар.
Для тепловой обработки крупяных культур используют пропариватели. На му-
комольных заводах в свое время скоростные кондиционеры нашли широкое
применение взамен воздушно-водяных. Однако уже в 80-х годах большинство
отечественных и зарубежных предприятий перешли на холодное кондициониро-
вание, причем, как правило, это двукратное увлажнение с промежуточным отво-
лаживанием зерна. Воздушно-водяные, как и скоростные кондиционеры требуют
достаточно сложного и громоздкого оборудования, больших объемов тепла и
воздуха, систем контроля и в целом дорогостоящей эксплуатации.
Переход на холодное кондиционирование значительно упростил оборудование
подготовительных отделений мельниц. Учитывая, что кондиционеры уже долгое
время не выпускаются, информация о них в настоящем издании учебника не приво-
дится. Подогреватели зерна, учитывая климатические зоны различных отечествен-
ных мельниц, еще находят применение в отдельных регионах. Таким образом,
в технологии современных мукомольных предприятий, среди машин для обработки
зерна теплом сохранились только подогреватели. Более широко тепловое оборудо-
вание используется в крупяном и комбикормовом производстве. Эта тема рассмат-
ривается в Ш части учебника, посвященной комбикормовому оборудованию.
Особое место гидротермическая обработка занимает в технологии переработ-
ки крупяных культур и получении круп и их производных (хлопья, мюсли, мука,
диетические продукты и т. п.) с высокими потребительскими свойствами.
13.2.	Основные процессы термообработки
Гидротермическая обработка крупяных культур
Включение в технологию крупозаводов эффективных приемов гидротермической
обработки существенно влияет на процесс крупообразования, повышение выхода и
качества готовых продуктов. Невозможно получить качественную гречневую и ов-
сяную крупы без надлежащей гидротермической обработки. Наиболее распростра-
ненными способами гидротермической обработки в крупяном производстве являют-
ся пропаривание-сушка-охлаждение, увлажнение и отволаживание. При этом в за-
висимости от целей гидротермической обработки и культур применяется различное
сочетание операций. Например, при обработке пшеницы используют схему - ув-
лажнение и отволаживание, а при обработке гречихи, овса, гороха - пропарива-
ние, сушка, охлаждение. При переработке ячменя, пшеницы, гороха, риса, кукуру-
зы гидротермическая обработка значительно увеличивает коэффициенты шелуше-
ния и снижает энергозатраты. По данным исследований, при эффективном прове-
дении гидротермической обработки происходит целенаправленное изменение тех-
398
Глава 13
нологических свойств зерна: оболочки более легко отделяются от ядра, ядро мень-
ше дробится, что приводит не только к увеличению выхода крупы на 6-8%, но и к
улучшению ее качества. Для каждого вида зерновой культуры предусматриваются
свои режимы гидротермической обработки. Например, для высокостекловидного
зерна пшеницы может проводиться обработка только оболочек, что облегчает их
шелушение. Для мягкой пшеницы с низкой стекловидностью применяется глубокое
пропаривание, которое изменяет ее структуру, повышает прочность и уменьшает
дробление ядра при последующей механической обработке. Важным в этом случае
является возможность производства крупы независимо от качества пшеницы, к то-
му же исключается необходимость использования твердой пшеницы (дурум), кото-
рая в СНГ производится в небольших количествах.
Рис. 13.1. Схема гидротермической
обработки крупяных культур с ис-
пользованием пропаривателя непре-
рывного действия:
1 - нория; 2 - бункер накопительный; 3 - про-
париватель непрерывного действия; 4 - бу-
ферный сосуд; 5 - надсушильный бункер; 6 -
теплообменник; 7 - паровая калориферная
сушилка; 8 - вентилятор; 9 - задвижка; 1 -
зерно после очистки; II - зерно на шелушение;
III-пар; IV- конденсат
Практическое использование новой
технологии при производстве ячневой
крупы показало, что коэффициенты ше-
лушения подвергнутого гидротермиче-
ской обработке ячменя повышаются на
23-32%, а вместо четырех систем шелу-
шения, предусмотренных «Правила-
ми...», достаточно двух систем - это
приводит к существенной экономии
электроэнергии только на этой опера-
ции. При этом общий выход возрастает
на 6%, а крупы первого и второго номе-
ров - на 7,0-11,0% за счет снижения вы-
хода третьего номера и мучели. Полу-
ченная крупа из пропаренного ячменя
имеет улучшенный вкус и запах, каша из
этой крупы имеет более высокий коэф-
фициент привара, консистенция рассып-
чатая, время варки сокращается более
чем в два раза.
Схема гидротермической обработки с
использованием пропаривателя непрерыв-
ного действия представлена на рис. 13.1.
Схема реализована на базе пропаривате-
лей ПЗ и вертикальных паровых калори-
ферных сушилок типа ВС. Конструкции
их рассмотрены ниже.
Учитывая значительные преиму-
щества использования гидротермиче-
ской обработки, в процессе выработки
круп они могут получить широкое рас-
пространение для переработки боль-
шинства крупяных культур, как на про-
мышленных, так и на комплектных
крупозаводах малой мощности.
Тепловое оборудование
399
Тепловая обработка при производстве зерновых хлопьев
Рис. 13.2. Принципиальная
схема производства
хлопьев по технологии
НПО «Агросимомашбуд»:
I - накопительный бункер; 2 -
пропариватель непрерывного
действия; 3 - перекидной кла-
пан; 4 - варочно-обжарочный
аппарат; 5 - бункер; 6 - плю-
щильный станок; 7 - аэровиб-
рационная сушилка; 8 - венти-
лятор; I - шелушенное ядро или
крупа; II - хлопья на контроль и
упаковку
В настоящее время повышенным потребительским
спросом пользуются зерновые хлопья из разных
круп и смеси из них (мюсли), а также крупы, не тре-
бующие варки. Согласно традиционной технологии,
для производства хлопьев используются крупы
высшего и первого сорта 1-го и 2-го номеров. Одна-
ко наиболее перспективным и экономически целе-
сообразным, по данным НПО «Агросимомашбуд»,
является вариант, в котором в качестве сырья ис-
пользуется шелушеное целое ядро, полученное по
технологии с применением процессов гидротерми-
ческой обработки зерна. Это значительно увеличи-
вает выход готовой продукции (хлопьев) по отно-
шению к исходному зерну, поскольку исключает все
потери за счет неиспользования мелких номеров
круп: 3-го, 4-го и 5-го.
Очень важно также то, что в шелушеном ядре
сохраняется алейроновый слой и часть семенной
оболочки зародыша, содержащих в своем составе
витамины, минеральные и другие биологически
активные вещества. Это позволяет вырабатывать
хлопья повышенной пищевой ценности.
Одной из самых важных характеристик пред-
лагаемой линии является универсальность. На ней
можно производить овсяные, гречневые, горохо-
вые, пшеничные, рисовые и другие виды хлопьев.
Кроме этого, доукомплектовывая такую линию
дополнительным оборудованием, на ней можно
производить и крупы, не требующие варки.
Принципиальная технологическая схема произ-
водства хлопьев по этой технологии приведена на
рис. 13.2. Схема отличается простотой и предусмат-
ривает небольшое количество оборудования. Ше-
лушеное ядро или крупа накапливаются в бункере 1
и направляются в пропариватель 2 непрерывного
действия ПЗ. Далее крупа подается в варочно-
обжарочный аппарат 4 и затем в бункер перед плю-
щильным станком б, производство которых, как и
аэровибрационных сушилок 7, освоено объединением.
Краткие сведения о них приведены ниже. Получен-
ные после плющения хлопья высушиваются на аэ-
ровибрационной сушилке 7 и направляются на кон-
троль и упаковку. Имеется обвод варочно-обжа-
рочного аппарата для реализации операции плюще-
ния крупы после пропаривателя и кратковременной
400
Глава 13
отлежки в бункере 5. Все оборудование, включая аэровибрационную сушилку,
плющильный станок, пропариватель и варочно-обжарочный аппарат, выполнено на
современном техническом уровне, апробировано в производственной практике и
отвечает требованиям эффективной и экономичной переработке крупяных культур.
Термообработка ИК-излучением при производстве круп
Как уже отмечалось, растущий потребительский спрос на зерновые хлопья, в том
числе быстрого приготовления, заставляет производителей оборудования посто-
янно совершенствовать технологию и оборудование с целью повышения качест-
ва конечной продукции и уровня самих производств. В связи с этим представляют
интерес работы по созданию новых производств по выработке хлопьев быстрого
приготовления с использованием инфракрасного энергоподвода для термообра-
ботки крупы.
Рис. 13.3. Принципиальная схема линии производства круп
и хлопьев быстрого приготовления:
I - увлажнительный шнековый аппарат; 2 - установка термообработки; 3 - второй увлаж-
нительный аппарат; 4 - плющильный станок; 5 - аэровибрационная сушилка - охладитель;
I - крупа, ядро; II - вода; III - сушильный, охладительный агент (воздух); IV - отходы;
V-хлопья на упаковку
Принципиальная схема линии приведена на рис. 13.3. Она включает два типо-
вых увлажнителя 1 и 3 с аппаратами для дозирования и подачи воды, установкой
для термообработки крупы с инфракрасным энергоподводом, плющильного станка 4
и аэровибрационной сушилки и охладителя и упаковочной установки V. Основой
линии является установка для термообработки зернового сырья УТЗ-4 с инфракрас-
ным энергоподводом, которая разработана Московским Государственным универ-
ситетом пищевых производств и поставлена на производство компанией «Старт».
Эксплуатация установки на ряде предприятий в различных регионах России под-
твердила ее эффективность и работоспособность. Зерно подается на установку по-
сле увлажнения. В процессе нахождения на ленте установки продукт нагревается до
160-180 °C, вспучивается, увеличивается в объеме и растрескивается. Влага, равно-
мерно распределенная по объему зерновки, начинает по капиллярам, порам и тре-
щинам продвигаться к центру зерновки (по направлению теплового потока). Так как
Тепловое оборудование
401
плотность потока ИК-излучения выбирается достаточно большая, то капиллярные
соединения оболочки зерна быстро разрушаются и влага, перемещенная в начале
процесса в центр зерновки, не имеет выхода наружу. При повышении температуры
происходит ее испарение, давление водяных паров резко увеличивается, что приво-
дит к «взрыву» зерновки изнутри, в результате чего разрушается структурный кар-
кас зерна и уменьшается его прочность, что способствует снижению энергозатрат
при дальнейшей обработке (помоле, плющении и т. д.).
Кроме того, ИК-излучение приводит к интенсификации биохимических про-
цессов в обрабатываемом продукте вследствие резонансного поглощения энергии
излучения молекулами белка и полисахаридов. При нагревании зерна до 20% крах-
мала, содержащегося в нем, переходит в декстрины, которые легко усваиваются
человеком, разрушаются токсичные вещества. Происходит легкая денатурация бел-
ка, а благодаря малому времени обработки (30-50 с) практически полностью сохра-
няется витаминный комплекс. Таким образом, воздействия ИК-излучения на зерно
способствует повышению усвояемости питательных веществ на 30-40%. Общий
вид установки и ее основные параметры приведены в конце главы.
13.3.	Подогреватели зерна
Подогреватель БПЗ - аппарат шахтного типа, непрерывного действия, с паро-
трубной системой подогрева и автоматической системой блокировки выпуска
зерна. Он предназначен для подогрева пшеницы и ржи, имеющих низкую темпе-
ратуру (до -5 °C).
На рис. 13.4 приведена технологическая схема подогревателя.
Зерно 11 через два отверстия в крышке поступает последовательно в верх-
нюю и нижнюю секции 2 и 3, пересеченные овальными нагревательными труба-
ми. Внутрь овальных труб концентрично вмонтированы цилиндрические трубы.
Пар I под давлением поступает в паровую камеру 19 коллектора верхней сек-
ции, затем через переходный патрубок - в паровую камеру 75 коллектора нижней
секции. Из паровых камер по внутренним цилиндрическим трубам пар проходит
до торцевой их части и возвращается по овальным трубам, которые с наружной
стороны соприкасаются с холодным зерном. Благодаря температурному перепаду
пар в этих трубах интенсивно конденсируется, отдавая им тепло, а они, в свою
очередь зерну. Образующийся конденсат на выходе из овальных труб собирается
в конденсационных камерах 14 и 16, откуда через конденсатоотводчик 8 при от-
крытом положении вентиля 9 выводится наружу.
Зерно выходит из нижней секции и собирается в бункере 4, затем через во-
ронки 5 удаляется посредством каретки 7. Каретка приводится в поступательно-
возвратное движение электродвигателем б через редуктор и кривошипно-
шатунный механизм.
В паровой камере 75 нижнего коллектора постепенно накапливается кон-
денсат, который может создавать в нижних нагревательных трубах водяные
пробки, вследствие чего сокращается общая поверхность их нагрева. Удалять
конденсат из паровой камеры можно непрерывно или периодически.
Для непрерывного удаления открывают вентиль 75, через который конден-
сат попадает в конденсатоотводчик 72 и выводится из подогревателя. При этом
необходимо обеспечить надежную работу конденсатоотводчика.
14—3445
402
Глава 13
Рис. 13.4. Технологическая схема подогревателя БПЗ:
1 - отверстия для подачи зерна; 2, 3 - верхняя и нижняя секции; 4 - бункер; 5 - воронки для
выпуска зерна; 6 - электродвигатель; 7 - каретка; 8, 12 - конденсатоотводчики; 9, 11, 13 -
вентили: 10 - термометр; 14 - камера для отвода конденсата из нижней секции; 15 — паро-
вая камера нижней секции: 16 - камера для отвода конденсата из верхней секции; 17 - редук-
ционный клапан: 18 - манометр; 19 - паровая камера верхней секции; 1 - пар; 11 - поступление
зерна; III - выход зерна; IV- конденсат
При периодическом выводе конденсата вентиль 13 закрыт. По мере накопле-
ния конденсата открывают вентиль 11 и вся коммуникация продувается паром.
Для наблюдения за уровнем конденсата установлено водомерное стекло.
Контролируют температуру конденсата и пара по термометрам, а давление
пара на подводящей магистрали - по манометру 18. Рабочее давление пара уста-
навливают редукционным клапаном 77.
Конструктивно подогреватель (рис. 13.5) состоит из двух секций 14 и 13, за-
крытых сверху крышкой 1 с отверстиями для приема зерна. В каждую секцию
вмонтированы в шахматном порядке трубы 22 овального сечения, внутри кото-
рых установлены цилиндрические трубы несколько меньшей длины. Цилиндри-
ческие трубы одним концом соединены с камерой распределения пара 19, а дру-
гой конец открыт. Трубы овального сечения одним концом соединены с камерой
конденсата 27, а с другого - заглушены. Камеры распределения пара и камеры
конденсата выполнены в виде общих коллекторов 19 и 27. Камера распределения
пара верхней секцией связана с паровой магистралью, а переходным патрубком -
с камерой распределения пара нижней секции. Камеры конденсата соединены с
конденсатоотводящей магистралью.
Секции установлены на станине 24, внутри которой расположены выпуск-
ные воронки б, выпускное устройство 5, 72 и выпускной патрубок 7. Выпускное
устройство состоит из каретки 5 и регулятора производительности 72. Каретка
Тепловое оборудование
403
приводится в поступательно-возвратное движение электродвигателем 10 через
редуктор 9 и кривошипно-шатунный механизм 8.
Регулятор производительности 12 представляет собой раму, при помощи ко-
торой изменяется расстояние между воронками 6 и кареткой 5. Положение регу-
лятора производительности устанавливают вручную шестеренчато-винтовым
механизмом. В подогревателе предусмотрена система автоматической блокиров-
ки приема и выпуска зерна, предотвращающая возможность завала подогревате-
ля зерном и возникновение подпора. Блокирующая система обеспечивает нор-
мальную работу при подаче зерна в пределах 4-6 т/ч. Она состоит из электронно-
го двухпредельного сигнализатора уровня 16 с двумя измерительными преобра-
зователями; верхним 18, нижним 17, и двухскоростного электродвигателя 10,
приводящего в движение каретку 5.
Выпускную систему настраивают так, чтобы при работе электродвигателя с
п = 1430 об/мин подогреватель мог пропустить 6 т зерна в час, а при работе элек-
тродвигателя с п = 940 об/мин - 4 т/ч.
В начале работы, если зерно в подогревателе находится ниже верхнего из-
мерительного преобразователя, электродвигатель включают на 940 об/мин, сле-
довательно, подогреватель пропускает 4 т зерна в час. Когда в подогреватель по-
дается больше 5 т зерна в час, уровень его в шахте постепенно достигает верхне-
го измерительного преобразователя.
Рис. 13.5. Подогреватель зерна БПЗ:
/ - крышка; 2 —редукционный клапан; 3 — конденсатоотводчик; 4 — коммуникации для конден-
сата; 5 - каретка выпускного устройства; 6 - воронка; 7 - выпускной патрубок; 8 - криво-
шипно-шатунный механизм; 9 - редуктор; 10 — приводной электродвигатель; 11- огражде-
ние передачи; 12 - регулятор производительности; 13 — нижняя секция; 14 - верхняя секция;
15 - откидная дверка; 16 - сигнализатор уровня зерна; 17, 18 - соответственно, нижний и
верхний измерительные преобразователи; 19 - коллектор паровой камеры; 20 - тепловой эле-
мент; 21 - коллектор камеры конденсата; 22 - направляющие скаты; 23 - конденсатоотво-
дящая магистраль; 24- станина
404
Глава 13
Электродвигатель автоматически переключается на 1430 об/мин.
Когда уровень зерна, постепенно снижаясь, опускается ниже измерительно-
го преобразователя /7, вновь происходит переключение двигателя на 940 об/мин
и процесс повторяется.
Давление пара и температура зерна регулируется редукционным клапаном 2.
Для нормальной работы подогреватель должен быть оборудован необходимыми
емкостями над и под аппаратом. В процессе эксплуатации нужно следить за их
заполнением. Паровые камеры (коллекторы) подогревателя должны иметь на-
дежную теплоизоляцию.
Технические характеристики подогревателя БПЗ
Производительность, т/ч Параметры пара:	4-6
давление, кПа	70
расход, кг/ч Температура зерна, °C	100-110
минимальная начальная	-5
конечная	+ 15
Приводной электродвигатель (двухскоростной):	
мощность, кВт	0,6
частота вращения, об/мин Габариты, мм:	940/1430
длина	1483
ширина	550
высота	1890
Масса, кг	1100
13.4.	Пропариватели крупяных культур
Операция пропаривания является одной из наиболее ответственных и технологи-
чески важных в процессе термообработки крупяных культур. При производстве
качественных круп, например, из гречихи, овса, гороха, термообработка которых
производится по схеме: пропаривание-сушка-охлаждение, решающая роль при-
надлежит эффективному пропариванию. Его особенность заключается в высокой
температуре нагрева зерна при пропаривании (свыше 100 °C) и происходит обыч-
но при избыточном давлении пара. При этом зерно пропаривается и увлажняется,
ядро пластифицируется и становится менее хрупким, меньше дробится при ше-
лушении и шлифовании.
Пластификация ядра происходит и в результате биохимических преобразова-
ний. Происходят клейстеризация части крахмала, образование небольшого коли-
чества декстринов, обладающих клеящими свойствами, и т. д. Дальнейшие изме-
нения в процессе гидротермической обработки происходят на этапе сушки и ох-
лаждения.
Схема гидротермической обработки, включающая пропаривание зерна, его
сушку и охлаждение, приведена на рис. 13.6. Для пропаривания зерна использу-
ют специальные аппараты - пропариватели двух типов: непрерывного и перио-
дического действия. Среди пропаривателей непрерывного действия наиболее
распространены горизонтальные шнековые пропариватели (рис. 13.7). Зерно че-
рез шлюзовые затворы, обеспечивающие герметизацию пропаривателя, поступа-
ет в шнек, куда одновременно подается и пар.
Тепловое оборудование
405
Рис. 13.6. Технологическая схема
гидротермической обработки зерна:
1 - сушилка; 2 - охладительная колонка;
3 - пропариватель непрерывного действия;
4 - пропариватель периодического дейст-
вия; 5 - автоматические весы; I - зерно на
обработку; II - обработанное зерно
Достоинства этих пропаривателей -
простота, высокая производительность,
равномерная обработка зерна; недостаток -
невозможность пропаривания зерна при
относительно высоком давлении пара, так
как шлюзовые затворы не обеспечивают
должной герметизации. Если необходимо
пропаривать зерно при высоком давлении
пара, применяют пропариватели периоди-
ческого действия со специальными затво-
рами на входе и выходе зерна.
Такой пропариватель представляет
собой сосуд соответствующей вмести-
тельности. Зерно (рис. 13.8) загружают и
разгружают через пробковые затворы.
Пар подают через парораспределитель-
ный змеевик, состоящий из трех горизон-
тально расположенных колец, соединен-
ных вертикальными трубами для равно-
мерной подачи пара по всему объему
зерна. Выпуск пара осуществляется через
специальную отводную трубу.
Пробковые затворы управляются
и ндивидуал ьны ми электропри водами.
Таким же образом управляют вентилями
при подаче и выпуске пара. Операции
впуска зерна и пара повторяют в строгой последовательности по заранее задан-
ному циклу. Достоинство таких пропаривателей - возможность пропаривания
зерна при сравнительно большом давлении пара и регулирования длительности
пропаривания зерна.
А-А
Рис. 13.7. Схема гори-
зонтального шнекового
пропаривателя:
1 - корпус; 2,4- шлюзовые
затворы; 3 - шнек; 5 - вход-
ное отверстие для пара;
I - исходное зерно; II - об-
работанное зерно; III - пар
I"
406
Глава 13
Рис. 13.8. Схема пропаривателя
периодического действия:
1 - затвор для подачи зерна; 2 - корпус; 3 - труба для
выпуска пара; 4 - вентиль для выпуска пара; 5 - затвор
для выпуска зерна; 6 - вентиль для подачи пара; 7 - рас-
пределительные трубы для подачи пара; 8 - форсунки;
I- исходное зерно; II— обработанное зерно; III— пар
Недостатки - циклическая обработка, большие габариты, сложность конст-
рукции, необходимость установки бункеров до и после пропаривателей.
Для сушки зерна используют вертикальные паровые сушилки контактного
типа, в которых нагрев зерна происходит посредством его контакта с паровыми
трубами. Испарившаяся при нагреве зерна влага удаляется в результате аспира-
ции сушилки. Охлаждают зерно в специальных охладительных колонках, или в
аспираторах, или в системах пневмотранспорта. Параметры, рекомендуемые для
обработки зерна некоторых культур, представлены в табл. 13.1.
13.1. Параметры гидротермической обработки некоторых крупяных культур
Культура	Параметры пропаривания		Влажность зерна, %	
	давление пара, МПа	длительность пропаривания, мин	после пропаривания	после завершения обработки
Гречиха	0,25-0,30	5	18-19	12,5-13,5
Овес	0.05-0.10	3-5	16-18	10,0/11,0-13,0
Горох	0,10-0,15	2-3	) 6-1S	13,5-14,5
Пропариватель А9-БПБ периодического действия с автоматическим управ-
лением предназначен для гидротермической обработки зерна крупяных культур
(гречихи, проса, овса, пшеницы, риса) с целью изменения технологических
свойств зерна.
На сварной станине 22 (рис. 13.9) смонтирован корпус б, внутри которого
расположены змеевик 4, равномерно распределяющий пар, и колено 10 для сбро-
са давления.
Змеевик состоит из трех горизонтальных трубчатых колец 2, 23. 7 с отвер-
стиями, обращенными вниз. Для предотвращения попадания зерна в змеевик че-
рез отверстия они защищены патрубками 5. В центральной части установлена
вертикальная труба 3 с парораспределяющими патрубками 5, направленными
под углом вниз. Вертикальная труба и горизонтальные кольца соединены между
Тепловое оборудование
407
собой трубами, служащими для распределения пара внутри змеевика. В среднем
кольце приварен патрубок, к которому с наружной стороны присоединяют паро-
вую магистраль 13.
Рис. 13.9. Пропариватель А9-БПБ для пропаривания зерна крупяных культур:
1 - разгрузочный затвор; 2 - нижнее трубчатое кольцо; 3 - вертикальная труба; 4 - змеевик;
5 - патрубки; б - корпус (обечайка); 7 - верхнее трубчатое кольцо; 8 - загрузочный затвор;
9 - верхний привод; 10 - колено (трубопровод сброса давления); 11 - электромагнитный вен-
тиль сброса давления; 12 - электромагнитный вентиль подачи пара; 13 - паровая магист-
раль; 14 - манометр; 15 - пульт управления; 16 -нижний привод; 17 - предохранительный
клапан; 18 - верхняя сферическая крышка; 19 - кронштейн; 20 - конус; 21 - нижний сигнали-
затор уровня; 22 - статна; 23 - среднее трубчатое кольцо
На крышке 78 корпуса аппарата устанавливают загрузочный затвор 8.
К нижнему фланцу корпуса присоединяют разгрузочный затвор 7. Загрузочный 8
и разгрузочный 7 затворы снабжены самостоятельными приводами 9 и 76. На
паровой магистрали установлены манометры 14 и вентили для подачи пара 72 и
сброса давления 77. На сферической крышке смонтирован предохранительный
пружинный клапан 77.
Зерно загружают в аппарат, пропаривают в течение 1-6 мин, в зависимости от
вида зерна, и выгружают через разгрузочный затвор 7. Управление работой аппара-
та осуществляется с пульта 75. Затворы выполнены в виде пробковых кранов.
Электрооборудование аппарата состоит из: двух электродвигателей; конеч-
ных выключателей, фиксирующих поворот пробок затворов на 90°; сигнализато-
ров уровня, контролирующих верхний и нижний уровни зерна при загрузке и
выгрузке аппарата; двух вентилей с электроприводами для подачи и выпуска па-
ра. На пульте установлены командный прибор, а также пусковая, защитная и
сигнальная аппаратуры.
Электросхемой предусмотрены два режима управления работой аппарата:
ручной и автоматический. Ручной режим предназначен для наладки работы аппа-
408
Глава 13
рата, отработки режимов и доработки продукта в аварийных ситуациях и при отказе
автоматики. Основной режим работы автоматический.
Перед началом работы необходимо привести программу командного прибора в
исходное положение установкой переключателя в среднее положение. В автомати-
ческом режиме работы аппарата исходное положение характеризуется закрытым
нижним затвором, открытым верхним затвором, открытым вентилем выпуска пара
и закрытым вентилем подачи пара.
Технические характеристики аппарата для пропаривания А9-БПБ
Производительность (по гречихе при цикле 10 мин), т/ч 4,0
Продолжительность пропаривания зерна, мин	1-6
Рабочее давление пара, кПа	50-300
Расход пара (при цикле 10 мин), кг/ч	864
Мощность электродвигателя, кВт	2
Габариты, мм
длина	2000
ширина	1160
высота	3220
Масса, (без пульта управления), кг	1880
Пропариватель для пропаривания зерна с автоматическим управлением
А9-БПБ-К (рис. 13.10) относится к аппаратам периодического действия и предна-
значен для гидротермической обработки зерна крупяных культур: гречихи, овса
и др. с целью изменения технологических свойств зерна, потребительских и пи-
щевых достоинств крупы. Применяется в основном на крупозаводах небольшой
мощности.
Принципиально он выполнен аналогично аппарату А9-БПБ. На станине 3
смонтирован конусный корпус 2 с крышкой 5. На крышке находятся загрузочный
затвор 1 пробкового типа и вентили 8 подачи пара и сброса давления. Именно в
корпусе и производится обработка продукта паром. Нижней частью корпус 2 со-
единяется с разгрузочным затвором. Привод загрузочного и разгрузочного пат-
рубков осуществляется автономно.
Технологический процесс и автоматизация операций полностью аналогичны
пропаривателю А9-БПБ как в автоматическом, так и в ручном режиме работы.
Техни ческие характеристики пропаривателя А9-БПБ-К
Производительность по гречихе (кг/ч) при цикле пропаривания
10 мин	1300
8 мин	1600
7 мин	1800
Продолжительность пропаривания, регулируемая в пределах, мин	1-6
Рабочее давление пара регулируемое, кПа	50-300
Потребление пара (кг/ч) при цикле пропаривания:
10 мин	240-250
8 мин	310-320
7 мин	350-360
Установленная мощность, кВт	2
Габариты, мм
длина	2400
ширина	1175
высота	2100
Масса (без пульта управления), кг	1500
Тепловое оборудование
409
Рис. 13.10. Аппарат для пропаривания зерна крупяных культур А9-БПБ-К:
1 - загрузочный затвор; 2 - корпус; 3 - станина; 4 - разгрузочный затвор; 5 - крышка корпуса;
6 - предохранительный клапан; 7 - датчик уровня; 8 - вентиль; 9 - привод загрузочного затво-
ра; 10 - привод разгрузочного затвора; I - исходное зерно; II - обработанное зерно; III - пар
Аппараты для пропаривания зерна ПЗ-1 и ПЗ-2 выпускаются производ-
ственной базой НПО «Агросимомашбуд» и предназначены для работы в режимах
периодического и непрерывного действия. Их основное технологическое назна-
чение: гидротермическая обработка зерна крупяных культур (гречихи, овса, яч-
меня, пшеницы, гороха и др.). Аппараты поставляются с ручным, полуавтомати-
ческим и автоматическим управлением и могут использоваться также как вароч-
ные. Пропариватели непрерывного (ПЗ-2) и периодического (ПЗ-1) действия раз-
личаются загрузочными и разгрузочными устройствами, наличием приемного
конуса на пропаривателях непрерывного действия, а также некоторыми элемен-
тами конструкции.
Пропариватель (рис. 13.11) состоит из загрузочного 6 и разгрузочного 1 уст-
ройств, цилиндрического корпуса 3 с коническим днищем и сферической крыш-
кой. В качестве устройства для загрузки пропаривателя непрерывного действия
используется шнековый питатель. Шнек комплектуется мотор-редуктором.
Для разгрузки применяется самоуплотняющийся шлюзовый затвор 10 с мотор-
редуктором 9. Внутри корпуса пропаривателя расположен змеевик, позволяющий
равномерно распределять пар в зерновой массе. Снаружи корпус снабжен арма-
турой подачи пара 5 и сброса конденсата, а также контрольными 8 и взрывопре-
дохранительными устройствами.
В качестве устройства загрузки и разгрузки пропаривателя периодического
действия по желанию потребителя могут устанавливаться шиберные задвижки или
самоуплотняющиеся шлюзовые затворы. В шиберных задвижках в качестве испол-
нительного механизма могут применяться мотор-редукторы 9, пневмоштоки 11 или
410
Глава 13
Рис. 13.11. Аппараты пропаривания
зерна:
а -ПЗ-1 (периодического действия); б - ПЗ-2
(непрерывного действия); 1 - разгрузочное
устройство; 2 - опоры; 3 - корпус; 4 - верх-
няя крышка; 5 - вентиль; б - загрузочное уст-
ройство; 7 - приемный конус; 8 - манометр;
9 - мотор-редуктор; 10 - самоуплотняющий-
ся шлюзовый затвор; 11 - пневмошток
ручные штурвалы. В самоуплотняющихся шлюзовых затворах в качестве испол-
нительных механизмов используют мотор-редукторы. Режим работы пропарива-
теля - ручной или автоматический. Самоуплотняющиеся шлюзовые питатели и
шиберные задвижки могут поставляться отдельно, по согласованию с потребите-
лем. Аппараты ПЗ-1 (периодического действия) выпускаются двух типоразмеров.
13.2. Технические характеристики пропаривателей ПЗ-1, ПЗ-2
Показатели	В режиме		
	периодического действия		непрерывного действия
	I	II	
Производительность по гречихе при цикле Ю мин, т/ч	0,5-0,65	3,2-3,5	2,0-5,0
Расход пара, кг/ч	250	600	250-600
Максимально допустимое давление, кПа	300	500	500
Рабочий объем аппарата, м3	0,25	0,9-1,0	0,9-1,0
Мощность установленных электродвигателей, кВт	2,0	2,0	7,5
Габариты, мм: длина	965	2100	1500
ширина	830	1200	1200
высота	1795	2690	3720
Масса, кг	245	2200	2550
13.5.	Варочные аппараты и установки для термообработки
зернового сырья
Расширение ассортимента продуктов питания из крупяных культур, в том числе
быстрого приготовления, быстроразваривающихся круп и круп, не требующих
варки, ит. д., предусматривает необходимость в технологии их производства ва-
рочных аппаратов, экструзионных установок и др. теплового оборудования.
В настоящем разделе рассмотрены варочные аппараты, а экструзионные уста-
новки описаны в III части учебника.
Тепловое оборудование
411
Рис. 13.12. Двутельный
варочный аппарат:
1 - мотор-редуктор привода
мешалки; 2 - приемный патру-
бок; 3 - крышка; 4 - корпус; 5 -
манометр; 6 - опоры; 7 - раз-
грузочный патрубок; 8, 9 -
патрубки для присоединения
коммуникаций (пар, воздух)
Двутельный варочный аппарат производства
«Агросимомашбуд» (рис. 13.12) предназначен для
тепловой обработки (варки, упаривания и выпари-
вания) различных сыпучих и жидких продуктов
при температурном воздействии и перемешивании.
Аппарат выпускается в модификациях периодиче-
ского и непрерывного действия с соответствующей
комплектацией загрузочными и разгрузочными
устройствами. Применяется для производства круп,
не требующих варки или быстроразваривающихся.
Корпус 4 аппарата выполнен в виде двутельного
сосуда, образующего паровую рубашку. Рабочее
давление пара в рубашке поддерживается около
400 кПа. Внутренний цилиндр, контактирующий с
обрабатываемым продуктом, выполняется из раз-
личных материалов, в том числе из нержавеющей
стали, по согласовыванию с потребителем. В кор-
пусе имеется смотровое окно для наблюдения за
процессом. Продукт загружается в приемный пат-
рубок (люк) 2 и герметизируется. В корпусе создается
вакуум. В процессе варки продукт перемешивается
вертикальной мешалкой с лопастями, которая при-
водится мотор-редуктором 7, смонтированным на
верхней крышке. Варочный аппарат оснащается
запорной арматурой, предохранительным клапаном
и контрольными приборами.
Технические характеристики варочного аппарата
Объем корпуса, м3:
полный	2
рабочий	1
Разрежение в корпусе, кПа	вакуум	85
Рабочее давление в рубашке, кПа	400
Максимальная температура среды в корпусе и рубашке, °C	143
Частота вращения мешалки, об/мин	5; 23;	50
Габариты, мм
длина	1600
ширина	760
высота	2755
Масса, кг	870
Установка для термообработки зернового сырья УТЗ-4 предназначены
для термообработки злаковых и крупяных культур.
Установка (рис. 13.13), включает в себя транспортер 2 с лентой из жаропроч-
ного материала. Скорость ленты, время нахождения продукта под нагревательными
блоками (экспозиция обработки), толщина слоя зерна на ленте плавно регулируют-
ся. Привод транспортера осуществляется от мотор-редуктора 3, установленного на
раме (станине) 8. Горизонтальность установки машины регулируется опорами
412
Глава 13
Рис. 13.13. Установка для термообработки зернового сырья УТЗ-4:
1 - бункер; 2 - транспортер; 3 - мотор-редуктор; 4 - кассета; 5 - кожух; 6 - пульт управле-
ния; 7 - лоток выхода продукта; 8-рама; 9 - опора с винтовой парой
с винтовой парой 9. Для подачи продукта в верхней части станины установлен
бункер 7. Пульт управления 6 размещается на стойке рамы.
Рабочая нагревательная камера с инфракрасными лампами находится над
лентой. С транспортерной ленты продукт подается в лоток выхода продукта и
далее на доувлажнение и плющение.
Технические характеристики установки УТЗ-4
Производительность, кг/ч	250-300
Потребляемая мощность, кВт	24,5
Габариты, мм:
длина	2800
ширина	1030
высота	1280
Масса, кг	170
13.6.	Сушилки крупяных культур
Операция сушки в процессе гидротермической обработки (пропаривание-сушка
и охлаждение) значительно обезвоживает наружные пленки, которые, теряя вла-
гу, становятся более хрупкими и легче отделяются при шелушении. Кроме того,
возникающие в процессе пропаривания и сушки деформационные изменения в
составных частях зерна приводят к отслаиванию оболочек.
Охлаждение после сушки дополнительно снижает влажность зерна, холод-
ные оболочки более хрупки. В то же время излишняя сушка зерна может привес-
ти к обезвоживанию ядра и повышению его хрупкости. Охлаждение зерна также
может ухудшить результаты последующего шелушения, так как охлажденное
ядро становится менее пластичным, и возможно повышение выхода дробленого
ядра. Режимы пропаривания, сушки и охлаждения тесно связаны со способами
последующего шелушения зерна.
В последнее время кроме паротрубных сушилок в крупяном производстве
начинают применять аэрогравитационные.
Сушилка ВС-10-49. Вертикальная паровая сушилка ВС-10-49 выпускается
оренбургским заводом «Продмаш» и предназначена для сушки и поджаривания
крупяных культур и готовой крупы.
Тепловое оборудование
413
Сушилка (рис. 13.14) непрерывного действия с паротрубной системой подог-
рева представляет собой сборную конструкцию шахтного типа с прямоугольным
сечением. Она состоит из комплекта тепловых секций 2, основания 3 с выпуск-
ным устройством и шнеком для вывода продукта, загрузочного короба 1, съемных
металлических щитов, выполняющих роль ограждения, и кожуха. В комплект мо-
гут входить 8, 10, 12 или 14 тепловых секций.
Рис. 13.14. Сушилка ВС-10-49:
/ - загрузочный короб; 2 - тепловые секции; 3 - основание с выпускным устройством и шне-
ком; I - зерно; II - выпуск пара; III - впуск пара.
Тепловые секции выполнены из двух поперечных чугунных боковин, в ко-
торых установлено по девять труб диаметром 1" и 2". Одна из боковин имеет два
канала: один - для подачи свежего пара, другой - для вывода отработавшего па-
ра. Трубы установлены попарно, одна в другой, в шахматном порядке. Трубы
диаметром 1” одним концом соединены с каналом подачи свежего пара, другие
их концы открыты. Трубы диаметром 2" одним концом соединены с каналом от-
вода пара, другие концы заглушены.
Для предотвращения подгорания зерна к каждой наружной трубе сверху
приварен отражательный козырек из листовой стали, согнутый в виде уголка,
который обращен вершиной навстречу движению зерна. Канал подачи свежего
пара верхней секции соединен с паровой магистралью, а канал отвода пара ниж-
ней секции - с конденсатоотводящей магистралью. Секции связаны между собой
рамами и по бокам имеют ограждения в виде жалюзи для предотвращения под-
сора зерна и обеспечения свободного доступа воздуха в сушилку.
414
Глава 13
Основание сушилки - это две поперечные чугунные боковины, скрепленные
между собой продольными связями. Внутри корыта основания установлен шнек для
вывода продукта. Над ним расположено выпускное устройство, состоящее из про-
дольного лотка, задвижки с рычагом и валика с лопастями.
Снаружи тепловые секции закрыты металлическими съемными щитами, кото-
рые снабжены люками с задвижками для засасывания в сушилку воздуха;
в загрузочном коробе предусмотрено отверстие для присоединения к вентилятору.
Продукт через загрузочный короб поступает в тепловые секции и под дейст-
вием собственной массы медленно движется вниз, омывая горячие трубы и на-
греваясь. В процессе движения по тепловым секциям слой продукта пронизывает-
ся в поперечном направлении воздушным потоком, который уносит выделяю-
щуюся влагу. Высушенный продукт поступает на лоток выпускного устройства и
лопастями валика сбрасывается в шнек, который выводит его из сушилки. Про-
должительность пребывания продукта в сушилке регулируют задвижкой.
Для пуска сушилки нужно загрузить ее полностью продуктом, подать пар, за-
пустить вентилятор и выпускной механизм. Так как продукт, поступивший
в сушилку, в начале ее загрузки выходит недостаточно просушенным, его необхо-
димо вторично пропустить через нее. Давление пара, а следовательно, и его темпе-
ратуру регулируют вентилем, установленным непосредственно перед впуском пара
в сушилку. Технические характеристики сушилки приведены в табл. 13.3.
13.3. Технические характеристики сушилки ВС-10-49
Показатели	Число секций			
	8	10	12	14
Площадь нагрева, м2	36	45	54	63
Производительность, т/ч: на овсе	0,5-0,65	0,6-0,8	0,7-0,95	0,85-1,1
гречихе	0,5-0,65	0,6-0,8	0,7-0,95	0,85-1,1
горохе	1,0-1,3	1,2-1,6	1,4-2,9	1,7-2,2
Давление пара, кПа	400	400	400	400
Расход: пара, кг/с	0,050	0,063	0,075	0,083
воздуха. м7ч	3600	3800	8500	10000
Мощность электродвигателя выпускно- го механизма, кВт	0,5	0,5	0,7	0,7
Габариты, мм: длина	3343	3343	3343	3343
ширина	760	760	760	760
высота	5620	6820	8020	9220
Масса, кг	5000	6000	7000	8000
Паровая вертикальная сушилка блочного типа ВС (рис. 13.15) является
модифицированным вариантом сушилки ВС-10-49 и выпускается НПО «Агроси-
момашбуд». Она предназначена для сушки крупяных культур, как и сушилка
ВС-10-49. При модернизации развит типоразмерный ряд сушилок в обе стороны.
Для повышения производительности создан типоразмер ВС-16М с площадью
нагрева 73,6 м2, что обеспечивает производительность до 4 т/ч. Для малых пред-
приятий предусмотрены исполнения ВС-4М с двумя сдвоенными полусекциями.
Внесены также отдельные конструктивные изменения в тепловые секции, выпуск-
ные устройства и их приводы с точки зрения более современных технологических
Тепловое оборудование
415
Рис. 13.15. Паровая вертикальная сушилка блочного
типа ВС:
7 - загрузочный короб; 2 - съемные металлические листы
(кожух); 3 - выпускное устройство; 4 - основание; 5 - мотор-
редуктор; б ~ тепловые секции; 7 - чугунный патрубок, соеди-
няющий теплообменные трубы; 8 - патрубок подвода пара
решений и комплектующих изделий. Конструкция сушилки набирается из от-
дельных тепловых секций 6. Каждая тепловая секция имеет высоту 1,2 м и со-
стоит из двух чугунных коллекторов. Чугунные коллекторы являются основой
для крепления теплообменных труб, которые устанавливаются в шахматном по-
рядке и снабжаются защитными козырьками. Через коллекторы происходит под-
вод пара к теплообменным трубам и отвод конденсата. По согласованию с потре-
бителем сушилка может комплектоваться охладительными секциями, которые
устанавливаются перед выпускным устройством, а также переводиться на ком-
бинированный способ сушки с утилизацией агента сушки. Выпускное устройство
приводится от мотор-редуктора 5, смонтированного на отдельной раме. Техниче-
ские характеристики основных модификаций приведены в табл. 13.4.
13.4. Технические характеристики сушилок ВС
Показатели	Число секций (тип сушилки)				
	4 (ВС-8М)	5 (ВС-10М)	6 (ВС-12М)	7 (ВС-14М)	8 (ВС-16М)
Площадь нагрева, м2	36,8	46,0	55,2	64,4	73,6
Производительность, т/ч,: на овсе	1,5-1,95	1,8-2,4	2,1-2,85	2,55-3,3	3,0-3,96 	3.0-3.6	 6.12 7.92
гречихе горохе	1,5-1,95 	3.0-3,9		1,8-2,4 3.6-4.8		2,1-2,85 	4.2 5.7		2,55-3,3 	5,12-6.6		
Поверхность теплообмена одной секции, м'	9,2	9,2	9,2	9,2	9,2
Влажность зерна на входе в су- шилку, %, не более	20	20	20	20	20
Давление пара, кПа	400	400	400	400	400
Расход пара, кг/с	0,05	0,063	0,075	0,083	0,100
Расход воздуха, м ’/ч	4000	5000	6000	7000	8000
Мощность электродвигателя вы- пускного механизма, кВт	0,5	0,5	0,7	0,7	0,7
Габариты, мм: длина	4000	4000 	700		4000	4000	4000
ширина	700		700 8050		700 	9250		700 	10450	
высота	5650	6850			
Масса, кг	4200	5200	6200	7200	8200
416
Глава 13
Аэровнбрационная сушилка УСХ (рис, 13.16) предназначена в основном
для получения хлопьев из разных крупяных культур методом конвективной суш-
ки после обработки на плющильном станке. Сушилка может использоваться для
снятия поверхностной влаги после пропаривания крупы и шелушеного ядра на
крупозаводах и линиях производства зерновых хлопьев. Подготовка агента сушки
производится в паровых либо электрических калориферах. Для подачи агента
сушки используется два вентилятора среднего давления. Сушка производится
в псевдоожиженном слое за счет вибрации ситовой поверхности и потока воздуха.
а
Рис. 13.16. Аэровнбрационная сушилка УСХ:
а - общий вид; 6 - принципиальная схема; 1 - станина; 2 - выпускной патрубок; 3 - раструб;
4 - аспирационный патрубок; 5 - окна для наблюдения; 6 - приемный патрубок; 7 - корпус су-
шилки; 8 - виброопоры (4 шт.); 9 - люк; 10 - боковой мотор-вибратор (2 шт.); 11 - устройст-
во для изменения угла наклона корпуса
Следует отметить, что аэровибрационные сушилки уже давно и широко ис-
пользуются в зарубежной практике, в том числе при сушке зерновых хлопьев и
производстве быстроразваривающихся круп и круп, не требующих варки. На оте-
чественных предприятиях использовались сушилки А1-КВР аэровибрационного
принципа действия, однако широкого распространения в отраслях хлебопродук-
тов они не получили. Сушилки УСХ созданы в объединении «Агросимомашбуд»,
опыт их первой эксплуатации показал положительные результаты. К настоящему
времени созданы достаточно надежные электровибраторы, виброопоры, отрабо-
тана динамика таких систем, что обеспечивает достаточно надежную их работу.
Сушилка выполнена в виде закрытого корпуса 7, который устанавливается на 4-х
виброопорах 8 в виде витых пружин на станине 1. В средней части корпус усилен
траверсой, связывающей его боковые стенки. На них аналогично виброситовым
сепараторам устанавливаются электровибраторы 10. В процессе работы они са-
мосинхронизируются. Корпус 7 в верхней части выполнен в виде конусного рас-
труба 3, который заканчивается аспирационным патрубком 4. На стенках растру-
ба имеются окна для наблюдения за процессом перемещения продукта, а на стен-
ках корпуса - люки 9 для доступа внутрь. Приемный патрубок 6 с клапаном ус-
тановлен непосредственно на раструбе, а выходной 2 - примерно на том же
уровне, но с противоположной стороны. Внутри корпуса смонтирована ситовая
рама, а в торце имеется окно для подвода воздуха.
Продукт (зерновые хлопья) через входной патрубок подается в питающее
устройство с распределительным клапаном и плавно по всей ширине поверхности
поступает на ситовую раму. Под действием вибрации и воздуха слой продукта
«вскипает» и движется по ситовой поверхности к выпускному патрубку. Натре-
Тепловое оборудование
417
тый воздух, нагнетаемый вентилятором, с температурой 80-110 °C, пронизывая
слой продукта, снижает его влажность на 3-5%.
Аспирационная камера сушилки разделена перегородкой на две части, в верх-
ней части камеры установлены две задвижки для распределения объемов расхода
агента сушки. В выводном патрубке для устранения подсосов установлен клапан.
Изменяя угол наклона кузова сушилки, можно изменять производительность ма-
шины. Вместе с отработанным агентом сушки уносятся легкие частицы, находя-
щиеся в продукте, вследствие чего отработанный воздух необходимо очищать в
фильтре или центробежных пылеуловителях-циклонах.
По согласованию с потребителями сушилка комплектуется вентиляторами
для подачи и отвода агента сушки, термометром для определения температуры
агента сушки, а также манометрами для определения давления пара в калорифе-
рах и разрежения воздуха в сушильной камере.
Технические характеристики сушилки УСХ
Производительность по хлопьям, т/ч
(в зависимости от исходного сырья)	0,6-1,0
PdCXQX iirCf-lTci СВИТКИ, яД/Ц’	4006—6000
Температура агента сушки, °C	80-110
Амплитуда колебаний, мм	3-4
Частота колебаний, кол/мин	940
Угол наклона кузова, град.	0-12
Установленная мощность привода корпуса и вентилятора, кВт	2,74
Габариты, мм:
длина	2400
ширина	1175
высота	1400
Масса, кг	690
13.7.	Сушилка для отрубей и отходов
Паровые шнековые сушилки для отрубей нашли применение в линиях обработки
моечных отходов на конечной стадии процесса. После обработки отходов на
специальных сепараторах и шнековых прессах, где снимается основная часть
влаги, отходы направляются на эти сушилки.
Паровая шнековая сушилка У2-БСО предназначена для сушки отрубей и
отходов в технологических линиях подготовки зерна к помолу.
Сушилка (рис. 13.17) состоит из шнекового блока 8 и привода. Корпус шне-
кового блока представляет собой сварную конструкцию с двумя горизонтально
расположенными одна в другой трубами, в которых на подшипниках качения
устанавливаются шнековые валы. Трубы соединены между собой переходником
и снаружи имеют паровые рубашки. В верхней трубе установлены патрубки 5
для подачи продукта и аспирации 4, в нижней - патрубок б для выпуска продук-
та. На шнековых валах 7 установлены съемно-поворотные лопатки. Для сниже-
ния теплопотерь наружная поверхность корпуса покрыта теплоизоляционным
слоем.
Привод состоит из электродвигателя 7 и бесступенчатого вариатора 3, уста-
новленного на плите 2, которая крепится к корпусу сушилки. Передача вращения
от вариатора к нижнему шнековому валу осуществляется через втулочно-
пальцевую муфту, от нижнего вала к верхнему - цепной передачей.
418
Глава 13
Рис. 13.17. Сушилка У2-БСО:
1 - электродвигатель; 2 - плита; 3 - вариатор; 4 - аспирационный патрубок; 5, б - загрузоч-
ный и разгрузочный патрубки; 7 - шнековый вал; 8 - шнековый блок; 9 — вентиль для подачи
пара: 10 - патрубок для слива конденсата
Технические характеристики сушилки У2-БСО
Производительность по сухому продукту, т/ч	0,5
Влажность моечных отходов, %
поступагощих на сушку	60
на выходе из сушилки	14
Мощность электродвигателя, кВт	0,75
Габариты, мм:
длина	3553
ширина	480
высота	690
Масса, кг	350
ГЛАВА 14. Вальцовые станки
14.1.	Назначение, область применения и классификация
Измельчающие машины применяют на мукомольных заводах для размола зерна
и продуктов его переработки, на комбикормовых заводах для дробления зерно-
вых, минеральных и других компонентов комбикормов.
На мукомольных и комбикормовых заводах измельчающие машины - ос-
новное и наиболее энергоемкое технологическое оборудование.
Рабочие органы всех измельчающих машин совершают вращательное дви-
жение со скоростями от 4 до 100 м/с и более.
На рис. 14.1 приведена классификация измельчающих машин в зависимости
от их назначения и принципов воздействия рабочих органов на разрушаемый ма-
териал. Основной измельчающей машиной для производства муки являются валь-
цовые станки.
Жерновой
постав
Молотковая
дробилка
Бичевая
машина
Плющильный
станок
Вид воздействия рабочих органов машины на измельчаемый продукт
Сжатие и сдвиг	Сжатие и сдвиг	Удар	Удар и истирание	Истирание и удар	Сжатие
Рис. 14.1. Классификация измельчающих машин
Основные требования, предъявляемые к процессу измельчения при сорто-
вых помолах зерна пшеницы и ржи, сводятся к получению максимального коли-
чества промежуточных продуктов в виде крупок и дунстов высокого качества,
обогащению полученных промежуточных продуктов, последующему их измель-
чению в муку и вымолу оболочек от оставшихся частиц эндосперма. Поэтому
процесс измельчения зерна пшеницы при сортовых помолах по своей структуре
состоит из трех этапов:
-	крупообразование с вымолом оболочек (драной процесс);
-	обогащение и измельчение обогащенных промежуточных продуктов
(шлифовочный процесс);
-	тонкое измельчение обогащенных промежуточных продуктов с вымолом
оставшихся оболочек (размольный процесс).
Указанные этапы имеют определенное назначение и взаимосвязь в последо-
вательном измельчении зерновых продуктов. Измельчение зерна и зерновых
продуктов на мукомольных заводах - основной процесс, наиболее эффективно
изменяющий физическую и технологическую характеристику продуктов. Рас-
420
Глава 14
сматривая измельчение зерна как основу технологического процесса на муко-
мольном заводе, не следует забывать, что оно органически связано с другими
процессами переработки, и в первую очередь с сортированием зерна, без которо-
го невозможно современное производство сортовой муки.
Основной целью технологического процесса является максимально возмож-
ное извлечение муки с минимальной зольностью и получение кривой зольности.
Рис. 14.2. Кривая
зольности:
1 - при применении совре-
менных станков с 4-мя валь-
цами; 2 - при применении
современных станков с 8-ю
вальцами
Учитывая избирательность процесса измельчения при сортовых помолах
зерна пшеницы и ржи, заключающуюся в стремлении получить максимальный
выход наиболее ценной части зерновки - эндосперма, технологическую оценку
проводят по двум видам показателей одновременно: количественным и качест-
венным. К количественным показателям относят общее или суммарное извлече-
ние, частное извлечение и коэффициент извлечения, характеризующий относи-
тельное приращение количества измельченного продукта.
Коэффициент извлечения определяют просеиванием на ситах определенного
номера навески продукта массой 100 г, взятого до и после измельчения на валь-
цовом станке
И -И
К = —г-----*-100 %,
и 100-Ян
где И* - количество проходовой фракции в продукте после измельчения, г; Ин — количество
проходовой фракции в продукте до измельчения, г.
Коэффициент извлечения можно определить как по общему, так и по частно-
му извлечению. Так, показатель общего извлечения обычно используют при оцен-
ке эффективности измельчения зерновых продуктов на крупообразующих систе-
мах (I-IV др. с.), на которых образуются частицы различной крупности, представ-
ляющие измельченный эндосперм и частично оболочки. На других этапах техно-
логического процесса (шлифовочном и размольном) для оценки процесса измель-
чения удобно пользоваться показателем частного извлечения, например муки.
К качественным показателям процесса измельчения относятся такие, как
крупность готовой продукции, зольность различных продуктов измельчения,
цвет муки, количество клетчатки в муке и отрубях и количество крахмала в отру-
бях. За последние годы широкое применение получило определение белизны му-
ки на цветомере, что повысило оперативность в оценке ее качества.
Качество муки по показателю крупности обеспечивается в технологическом
процессе с помощью соответствующих номеров сит, установленных на сепари-
рующих машинах. Проход этих сит является мучной фракцией, которая направ-
Вальцовые станки
421
ляется для формирования товарного сорта за счет смешивания с другими проме-
жуточными потоками муки.
Высокоэффективная технология и измельчающие машины должны свести
до минимума получение оболочечных частиц с крупностью мучной фракции.
Можно более точно сформулировать понятие «избирательное измельчение» - это
механические воздействия на зерно или его части (промежуточные продукты),
при которых измельчение частиц эндосперма проводится до крупности муки, а
всех остальных (оболочечных, зародыша) - до большей крупности.
Наибольшее влияние на эффективность процесса измельчения в вальцовых
станках оказывают стекловидность и влажность зерновой массы.
Стекловидность характеризует консистенцию эндосперма зерна, его струк-
турно-механические и технологические свойства, определяющие поведение зер-
на в процессе измельчения, его количественные, качественные и энергетические
показатели. Зерно с более высокой стекловидностью обладает повышенной проч-
ностью и требует больших энергетических затрат на измельчение.
Установлено, что с повышением влажности зерна возрастает его сопротив-
ляемость разрушению и повышается удельный расход электроэнергии на из-
мельчение.
14.2.	Основные закономерности измельчения
на вальцовых станках
Избирательность измельчения в вальцовом станке обеспечивается рядом конструк-
тивных и кинематических параметров. Рабочие органы вальцового станка и рабочая
зона, где происходит процесс разрушения зерна или промежуточных продуктов,
должны обеспечивать сжатие исходных частиц таким образом, чтобы хрупкий эн-
досперм измельчался до требуемой крупности, а для разрыва вязких оболочек необ-
ходимо вызывать деформацию сдвига. При этом должно осуществляться транспор-
тирование измельченной смеси. Необходимо обеспечить также требуемую величи-
ну усилий сжатия и сдвига с возможностью их направленного изменения.
Этим требованиям отвечают рабочие органы в виде двух цилиндров (вальцов),
вращающихся встречно с различными скоростями. Рабочей зоной здесь будет меж-
вальцовый зазор в виде прямоугольника, заполненного продуктом (рис. 14.3).
Таким образом, к кинематическим параметрам, оказывающим влияние на эф-
фективность работы вальцовых станков, относят окружные скорости быстро- и мед-
ленновращающихся вальцов v5 и vM и их отношение (дифференциал) К = v6 / vM-
К геометрическим параметрам вальцового станка относят: величину межвальцового
зазора Ь, рабочую поверхность вальцов - рифленая или микрошероховатая, харак-
теристику поверхности рифленых вальцов - число рифлей на единицу длины ок-
ружности вальца, уклон рифлей, профиль рифлей парноработающих вальцов, диа-
метр вальцов, длину вальцов.
Окружные скорости вальцов влияют на процесс измельчения частиц про-
дукта, а также на скорость обработки продукта в рабочей зоне вальцов. Скорость
измельчаемых частиц в рабочей зоне вальцов можно определить из следующего
уравнения:
где а( -угол захвата частицы вальцами.
422
Глава 14
Из приведенной зависимости видно, что по мере перемещения частицы от
входного зазора между вальцами d к выходному Ь, угол at уменьшается, а ско-
рость частицы возрастает.
На линии центров cosa, = 1, а v4 = (v6 + vM)/2. Учитывая, что > vM, можно
записать соотношение v5 > v4 > vM. Из соотношения следует, что быстровращаю-
щийся валец обгоняет частицу в зоне измельчения и обрабатывает ее своими
рифлями, а частица, обгоняя медленновращающийся валец, обрабатывает себя о
его рифли. Повышение окружных скоростей с 4 до 10 м/с (для быстровращающе-
гося вальца) приводит к увеличению степени измельчения зерновых продуктов
на всех этапах. При этом качество извлекаемых промежуточных продуктов и му-
ки по зольности ухудшается, а удельный расход электроэнергии возрастает.
Качество муки особенно заметно ухудшается на системах, обрабатывающих
продукты, содержащие оболочки. Это объясняется повышением скорости дефор-
мирования всех измельчаемых продуктов, в том числе и оболочечных, которые,
попадая в извлекаемые продукты, ухудшают их качество по зольности. Поэтому
при сортовых помолах пшеницы окружную скорость быстровращающегося валь-
ца на системах вымола оболочечных продуктов следует устанавливать в пределах
6-9 м/с, а на остальных системах - 7-9 м/с; некоторые фирмы довели этот показа-
тель до 10 м/с.
Отношение окружных скоростей (дифференциал) вальцов связано с ве-
личиной сдвигающих усилий и соотношением сдвигающих и сжимающих усилий
в рабочей зоне вальцов. С уменьшением дифференциала возрастают усилия на
измельчаемый продукт как со стороны быстровращающегося, так и со стороны
медленновращающегося вальца. То есть измельчение частиц продукта происхо-
дит в основном за счет деформации сжатия. С увеличением дифференциала валь-
цов повышается степень измельчения зерновых продуктов на всех этапах, качест-
во извлекаемых продуктов по зольности несколько ухудшается, особенно при из-
мельчении продуктов, содержащих значительное количество оболочек, что ука-
зывает на их интенсивное измельчение.
При определенных условиях увеличение дифференциала может привести
к снижению степени измельчения продуктов, особенно на размольных системах
с износившимися рифлями. Это объясняется ростом пластических деформаций
в измельчаемом продукте.
Отношения окружных скоростей рифленых вальцов обычно принимают
равными 2,5:1; на системах, где требуется осторожное измельчение промежуточ-
ных продуктов иногда снижают от 2:1 до 1,5:1; для вальцов с микрошероховатой
поверхностью устанавливают отношение 1,25:1.
Величина межвальцового зазора при сортовых помолах пшеницы изменяет-
ся от 0,02 до 1,5 мм и является единственным оперативно регулируемым пара-
метром процесса измельчения. Величина межвальцового зазора как параметр
процесса измельчения зависит от многих структурно-механических и технологи-
ческих свойств зерна, точности изготовления вальцов, изменения зазора под дей-
ствием распорных сил, состояния рабочей поверхности вальцов, степени износа
рифлей, удельной нагрузки. Поэтому величина межвальцового зазора непостоян-
на даже для одной и той же системы, хотя заданная величина извлечения опреде-
ленных продуктов должна быть неизменной.
Изменение величины межвальцового зазора вызывает изменение силового
нагружения частиц в зоне измельчения, поскольку изменяются величина сдви-
Вальцовые станки
423
тающих и сжимающих усилий, а также их соотношение. При уменьшении меж-
вальцового зазора силовое нагружение частиц продукта возрастает, а степень
измельчения увеличивается.
Для математического описания зависимости общего извлечения от величи-
ны межвальцового зазора А. В. Панченко предложил эмпирическую зависимость
г / -Г|Ь
и = те ,
где т и я - опытные коэффициенты для данной системы; е - основание натуральных лога-
рифмов: Ь - величина межвальцового зазора.
Анализ указанной зависимости показывает, что изменение межвальцового за-
зора в арифметической прогрессии вызывает изменение общего извлечения в гео-
метрической прогрессии. Уменьшение величины межвальцового зазора приводит,
как правило, к повышению дисперсности извлекаемых продуктов. Зольность муки
при этом также повышается. Исключение составляют системы, обрабатывающие
хорошо обогащенные частицы эндосперма, то есть продукты первого качества.
Равномерность измельчения продукта в любой точке рабочей зоны будет за-
висеть от точности изготовления вальцов. При идеальной цилиндрической форме
вальцов и отсутствии эксцентриситета (оси вращения совпадают с геометрически-
ми осями вальцов) межвальцовый зазор в любом поперечном сечении будет посто-
янным во времени. В данном случае процесс измельчения будет стабильным.
При несовпадении осей вращения вальцов с их геометрическими осями (на-
личие эксцентриситетов), а также при любых отклонениях формы вальцов от ци-
линдрической межвальцовый зазор будет изменяться в зависимости от взаимного
их расположения, то есть во времени. Равномерность измельчения нарушается.
Это можно проиллюстрировать примером, когда вальцы имеют эксцентриситеты
Л5 и Аы, вращаются с угловыми скоростями <вб и ®м (рис. 14.3, а). В этом случае
межвальцовый зазор во времени будет изменяться по следующему закону:
bt = b0 + А6 sin(D61 + Ам sin<BM t.
где b0 - начальный (требуемый по Правшам ведения технологического процесса) межвальцо-
вый зазор.
Рис. 14.3. Схема образования эксцентриситетов вальцов:
а - схема вальцов; о - геометрические оси вальцов; х - оси вращения вальцов; б - график из-
менения межвальцового зазора при наличии эксцентриситета вальцов
Графическое изображение изменения межвальцового зазора для этого слу-
чая дано на рис. 14.3, б (моделирование проведено с помощью ЭВМ).
424
Глава 14
Такая неравномерность во времени величины межвальцового зазора вызывает
технологические и механические нарушения в работе станка. При уменьшении
межвальцового зазора частицы продукта переизмельчаются, мучная фракция аг-
регатируется в крупные частицы («лепешки»), оболочечные частицы перетирают-
ся до крупности муки. В результате на рассеве мучные частицы-агрегаты в виде
«лепешек» не попадут в мучную фракцию и поступят на измельчение в вальцовый
станок другой технологической системы. А частицы измельченных оболочек, на-
оборот, в рассеве попадут в мучную фракцию и снизят качество муки.
С механической точки зрения резкое уменьшение межвальцового зазора
может привести к поломкам отдельных деталей, нарушению кинематической
схемы станка. В этом случае резко увеличиваются распорные усилия, которые
передаются на все звенья кинематической схемы. Эти усилия имеют пульси-
рующий характер, вызывают вибрации, повышенный шум и являются основной
причиной преждевременного износа подшипников, тяг, рычагов, шестерен и де-
талей, а также могут вызвать поломку отдельных деталей.
При работе вальцовых станков под действием сил, возникающих в процессе
измельчения, может происходить изменение межвальцового зазора. По данным
А. В. Иванова [23, 29], имеется возможность таких изменений в зависимости от
жесткости системы и от зазоров в соединениях вальцовых станков.
Влияние зазоров в подшипниках на стабильность межвальцового зазора при-
ведена на рис. 14.4, б. Сплошные линии - расположение вальцов под действием
только сил тяжести, а штрихпунктирные - под действием всех сил, влияющих на
вальцы в процессе измельчения продукта. Окружности 76, 7'6, 7М, 7'м с центрами
□б, О'д, Ои, О'ы показывают крайние положения тел качения подшипников (индек-
сы «б» и «м» относятся, соответственно, к быстровращающимся и медленновра-
щающимся вальцам). Окружностями 26 и 2М показаны внутренние поверхности
наружных обойм подшипников, неподвижно закрепленных в корпусах.
Взаимное расположение окружностей 76, 7'6, 7М, 7'м и окружностей 35, 3'6, Зи,
З'ы, обозначающих положения рабочих поверхностей, соответственно, быстро- и
медпенновращающегося вальцов, дает наглядное представление об изменениях
межвальцового зазора, обусловленных наличием зазоров в подшипниках.
При остановленных электродвигателях, когда на вальцы действуют только
силы тяжести, величина зазора будет Ьо. После включения электродвигателя и
подачи продукта на измельчение возникают дополнительные силы, которые пе-
реместят оси вальцов, и зазор между поверхностями вальцов hnp увеличится:
^пр "Г А7>пр м + А7>Прьб,
где Ьо - величина зазора между вальцами при действии на них только сил тяжести, м; Д6пр м,
Д^пр.б - изменение величины зазора между вальцами в процессе измельчения продукта за счет
перемегцения медленно- и быстровращающегося вальцов по сравнению с их положением в ре-
жиме холостого хода, м.
Это увеличение можно рассчитать, спроецировав перемещение ОЫО’Ы и
О5О'5 на линию СМС6, соединяющую оси наружных обойм подшипников:
А^пр.м 5МСМ ИМСМ — Ьпод.м (sin[3M sinctB)/2,
А^пр.б + C6S6 — ^под.б (sinctB + sinp6)/2
или
Вальцовые станки
425
Т^пр “’ "О 4" Ьпод м^под м + ^под.б^под.б,
где knmM = (sinj5M - sinaB)/2; k„„l)6 = (sinaB + sinp6)/2,- b„m - зазоры в подшипниках, м; aB - угол
наклона в плоскости, проходящей через оси вальцов, к горизонтальной плоскости, град; Pg,
- углы между направлениями реакций в опорах вальцов и осью координат z, град; X,,,, - ко-
эффициенты нестабильности зазора, относящиеся к зазорам в подшипниках быстро- и мед-
ленновращающегося вальцов.
Рис. 14.4. Расчетные схемы вальцовых станков:
а - силового взаимодействия; б - изменения межвальцового зазора при наличии зазоров в под-
шипниках; бшк - сила тяжести шкива; G-, - сила тяжести зубчатых колес; - длины
цапф вальцов, определяющих места посадок элементов станка по отношению к длине LB рабо-
чей части вальцов; Ру — радиальная составляющая силы, действующая в зубчатом зацеплении;
Qyu (2’р - силы, создаваемые на цапфах вальцов при их работе; q„ - удельная сила тяжести
вальца; Тнб, Тс6 - силы от набегающей и сбегаюгцей ветвей передачи на шкиве быстровращаю-
щегося вальца; А\, Х2 11 Zj. Z; — проекция реакций соответствуюгцих сил на оси х и у
Из вышеприведенного выражения видно, что изменения зазора между валь-
цами являются функциями переменных параметров - коэффициентов нестабиль-
426
Глава 14
ности зазора между вальцами &подм, &под.6, которые зависят от конструктивных осо-
бенностей, а также от изменения силового взаимодействия в вальцовом станке.
Зависимость коэффициентов нестабильности йпо.£>под.6 от касательных сил с/тм,
создаваемых продуктом, или от мощности на электродвигателе N3SI имеют вид
= JVkB™ f Дв.б #в.мОзбЪ 6ОЛУ|С f £>в6 £>„./
ТМ	j I ,	.	В т	7,	'
VIUK.6^B \ Kffi.np	J '®в.б	у^ИЗ.пр ^Т.П у
г<)е <дй = qN6/6;	<Дм = ^и.пр/Аб.' £>в - диаметр рабочей части валы)а, м; D-y,, Dy - на-
чальные диаметры зубчатых колес, установленных на соответствующих вальцах, м; D,,,, - рас-
четный диаметр шкива, установленного на валец со стороны электродвигателя, м; /ы,	- ко-
эффициенты трения продукта о вальцы; к,,. - передаточное число межвальцовой зубчатой
передачи; к„ЗПр - коэффициент, учитывающий реологические характеристики измельчаемого
продукта:	- мощность, затрачиваемая электродвигателем на измельчение, Вт; q:-;,„ qN6 -
удельные нормальные силы, действующие на вальцы при измельчении продукта, Н/м; ср№ q^ -
удельные касательные силы, действующие на вальцы при измельчении продукта, Н/м; г]с - КПД
измельчающей системы; гшк6 - окружная скорость шкива быстровращающегося вальца, м/с;
nBg- частота вращения быстровращающегося вальца, мин’.
Рабочая поверхность вальцов. Применяют нарезные (рифленые) и микро-
шероховатые вальцы. Рифли наносятся на поверхность рабочей части вальцов
(бочки) под некоторым углом к образующей цилиндра.
Профиль рифлей представляет собой треугольник со срезанной вершиной
(рис. 14.5) и характеризуется углами наклона боковых граней к плоскости основа-
ния. Одна из граней образует с плоскостью основания угол в 20-35 (редко до 50)
градусов, вторая - 60-70,
Наверху рифлей имеются площадки шириной в несколько десятых милли-
метра - шлицы, без которых практически невозможно нарезать рифли одинако-
вой высоты, а также их наличие снижает износ вершин рифлей.
Рис. 14.5. Параметры
рифленого рельефа:
а - угол острия; В - угол спинки
Плотность нарезки рифлей характеризуется их количеством в 1 см окружно-
сти вальца. За рубежом, а ранее и в России, плотность рифления определялась ко-
личеством рифлей в 1 дюйме (1")- Чем больше величина плотности, тем мельче
рифли. В практических условиях число рифлей в 1 см составляет от 3 до 12. Есте-
ственно, что крупные рифли применяются при размоле более крупных продуктов.
Выбор оптимальных параметров рифлей и точность их нарезки при прочих
равных условиях (химический состав, структура и твердость материала рабочего
слоя вальцов) существенно влияют на качество размола и износостойкость валь-
цов, а следовательно, на повышение их технологической эффективности.
Взаимосвязь геометрических параметров рифленого рельефа (рис. 14.5) мож-
но выразить формулой
Вальцовые станки
427
Н = Но - Н} - Н2 =
S-a
tga - tgp
I a-P I
cos ----
---/	2 Л1
. (a +
Sin --
l 2 )
где H - высота рифли, мм; Ho - теоретическая высота рифли, мм; Ht - расстояние от тео-
ретически острой впадины рифли до закругленной впадины, мм; Н2 - расстояние от теоре-
тической вершины рифли до площадки рифли, мм; S - шаг рифли, мм (применяют также па-
раметр R, т. е. число рифлей на 10 мм длины окружности бочки вальца); а - ширина площадки у
вершины рифли, мм; г - радиус сопряжения граней острия и спинки двух соседних рифлей, мм;
а -угол острия, град.; р - угол спинки, град.
Если применить установленную стандартом зависимость для метрических
резьб а = г = 0,1255, то формула примет вид:
H=S-
Г а-Ю
cos ---
2 ^-1
Уклон рифлей. Рифли нарезают под некоторым уклоном к образующей ци-
линдра вальца. Уклон принято обозначать в процентах, который представляет
собой тангенс угла наклона рифлей к образующей, умноженный на 100, уклон
рифлей принимают обычно от 4 до 10 (в отдельных случаях до 18) процентов.
С увеличением уклона снижается выход крупных и увеличивается выход более
мелких фракций продукта. Поэтому при первичном измельчении зерна, когда
желательно получить больше промежуточных продуктов и меньше муки, приме-
Рис. 14.6. Взаимное расположе-
ние граней рифлей вальцов:
а - «острие по острию»; б - «спинка
по острию»; в - «острие по спинке»;
г - «спинка по спинке»
Взаимное расположение рифлей. Зерно и
другие продукты измельчаются рифлями пары
вальцов, вращающихся в разные стороны на-
встречу друг другу с разными скоростями. Риф-
ли на быстровращающемся и медленновра-
щающемся вальцах могут располагаться по их
движению гранью острия или гранью спинки.
Чтобы определить характер взаимного
расположения рифлей, надо помнить, что на
находящийся в зоне измельчения продукт
действуют передние грани рифлей быстров-
ращающегося вальца.
Возможно четыре варианта взаимного
расположения рифлей (рис. 14.6): «острие по
острию», «спинка по спинке», «острие по
спинке», «спинка по острию».
При расположении рифлей «острие по
острию» превалируют деформации скалыва-
ния (сдвига и среза), «спинка по спинке» -
деформация сжатия и сдвига. Измельчение
зерна при первом расположении рифлей дает
428
Глава 14
больше крупных фракций и меньше мелких, в частности муки. Во втором случае
больше получают мелких фракций, но в них меньше измельченных оболочек.
Естественно, если необходимо измельчать зерно вместе с оболочками, которые
отличаются сравнительно высокой пластичностью, взаимное расположение риф-
лей следует принимать «острие по острию».
При размоле ржи, отличающейся высокой пластичностью, практически все-
гда принимают такое же взаимное расположение рифлей.
При размоле зерна пшеницы, эндосперм которой достаточно хрупок, а обо-
лочки более пластичны, для получения сортовой муки стремятся измельчить эн-
досперм с минимальным дроблением оболочек. В этом случае применяют распо-
ложение рифлей «спинка по спинке». За счет преобладания сжимающих усилий
оболочки измельчаются в меньшей степени.
При производстве макаронной муки, частицы которой представляют собой
крупку размером до 0,5 мм, применяют расположение рифлей «острие по ост-
рию», в отдельных случаях - промежуточный вариант «острие по спинке», чтобы
получать меньше тонких мучных частиц.
Наряду с рифлеными вальцами применяют двухслойные износостойкие
вальцы с микрошероховатой поверхностью. Последние используют в основном в
станках, где происходит тонкое измельчение мелких продуктов непосредственно
в муку. При размоле продуктов на таких вальцах, по сравнению с рифлеными
вальцами, выход муки несколько снижается при значительном улучшении ее ка-
чества по зольности, особенно на системах, где размалываются мелкие продукты
с относительно высоким содержанием оболочек. Вальцы с микрошероховатой
поверхностью значительно меньше измельчают оболочки, что и приводит к луч-
шему качеству муки. Шероховатость поверхности микрошероховатых вальцов
оценивают по ряду показателей; среднее арифметическое отклонение профиля /?а,
высота неровности профиля по десяти точкам /?7, наибольшая высота неровно-
стей профиля 7?тах, средний шаг неровностей профиля 5т. Удобнее дать оценку
по параметру Rz который представляет среднее расстояние между высшими точ-
ками пяти наиболее высоких выступов и низшими точками пяти наиболее глубо-
ких впадин. Определяемая таким параметром /?7 шероховатость составляет в
среднем 6-12 мкм.
Рифли нарезают на шлифовально-рифельном станке, а микро шероховатую
поверхность получают обработкой при помощи пескоструйного аппарата струей
сжатого воздуха, подающего абразивный материал.
Диаметр и длина вальцов. Эти параметры взаимосвязаны условиями необ-
ходимой жесткости вальцов: для вальцов определенного диаметра D необходимо
принимать их рабочую длину L, исходя из минимально допустимого прогиба.
Длина вальцов в основном влияет на производительность вальцового станка.
Диаметр вальцов оказывает существенное влияние на процесс измельчения.
С увеличением диаметра при одинаковом зазоре возрастает зона измельчения зерна
и промежуточных продуктов, что приводит к улучшению процесса их измельчения.
Минимально допустимый диаметр вальцов, необходимый для захвата из-
мельчаемой частицы, при горизонтальном расположении вальцов, вращающихся с
одинаковой скоростью, можно определить по схеме (рис. 14.7). При этом форму
частицы условно принимаем в виде шара.
Вальцовые станки
429
Рис. 14.7. Схема опре-
деления угла захвата
измельчаемой частицы
вальцами
На рис. 14.7 видно, что частица диаметром d до начала ее деформирования
действует на вальцы в точках 4 и ф по нормалям к касательным с некоторым
усилием Р. В свою очередь, частица испытывает со стороны вальцов такие же
усилия в виде реакции, но с противоположным знаком. Вертикальные состав-
ляющее этих усилий 2Psin а, стремятся вытолкнуть частицу из сферического кли-
на, образуемого цилиндрическими поверхностями вальцов, а вертикальные со-
ставляющие сил трения 2/Pcos а] затягивают частицу в пространство между валь-
цами. Составим уравнение равновесия сил, действующих на частицу в момент
начала ее контакта с поверхностями вальцов (без учета массы частицы),
2Psina, = 2/Pcosa,.
Для того чтобы частица была затянута вальцами, необходимо соблюдать
следующее неравенство:
2Psina, < 2/Pcosa,,
откуда
sina.
------<f или tga, < tg<p.
COS dq
Следовательно, угол a,, называемый углом захвата, должен быть меньше уг-
ла трения ср частицы о поверхность вальца. Кроме того,
0,5D + 0,5b = 0,50 cosa, + 0,5d cosa,,
или
О + b = О cosa, + d cosa,,
откуда
&_d cosa, -b
1	- cos a.
Минимально допустимый диаметр вальцов по условию захвата частицы
вальцами будет:
_ d cos ср - b
430
Глава 14
Если известен диаметр вальцов D, условный диаметр частицы и зазор между
вальцами, можно определить угол захвата частицы сц
D + b	D + b
cosa, =----- или a, =arccos-----.
D + d	D + d
Принимаемый на практике минимальный диаметр вальцов равен 185 мм, но
наиболее широко распространен 250 мм, что вызвано требованиями обеспечения
высокой жесткости вальцов. Эти значения намного больше расчетного диаметра
вальцов, обеспечивающего захват частиц исходного продукта. Так, например, для
измельчения гороха расчетный минимальный диаметр вальцов будет равен 87 мм.
П. А. Козьмин ввел понятие «число воздействия рифлей» на продукт, обра-
батываемый в рабочей зоне вальцов
R’ = RL(K- 1),
где R - плотность нарезки рифлей; L - длина рабочей зоны; К - отношение скоростей вальцов
(дифференциал).
Как следует из формулы, повышение плотности нарезки рифлей, длины ра-
бочей зоны и отношения скоростей вальцов увеличивает число воздействий риф-
лей на продукт, следовательно, повышает степень измельчения продуктов.
Пропускная способность и нагрузка на размалывающую линию
вальцовых станков
Теоретическую пропускную способность (2, (кг/с) совместно работающей пары
вальцов можно определить по следующей формуле:
2	, = hb/kv...
где b - величина зазора меду вальцами, м; L - длина вальца, м; у - объемная масса измельчаемо-
го продукта, кг/м3; к - коэффициент заполнения зоны измельчения, который чаще всего имеет
значение от 0,80 до 0,95; гч - скорость измельчаемых частиц в рабочей зоне вальцов, м/с.
Скорость частицы v4 определяют как среднюю скорость быстровращающе-
гося и медленновращающегося валков
Паспортную производительность вальцовых станков обычно устанавливают
по результатам измельчения на первой операции (I драной системе) с регламен-
тированным измельчением: извлечение мелкой фракции - проход сита №1 (19)
не менее 30% одной пары вальцов (половины станка) в т/ч или т/с.
Тогда вышеприведенная формула принимает вид
Q = 3,6bDfkvzv, т/ч или Q = 86,4bL:fkvl:v. т/с
Часто мелющие вальцовые пары в одном станке работают на разных из-
мельчающих системах технологического процесса, особенно характерно это для
мельниц малой мощности. В этом случае производительность, установленная
мощность электропривода, режимы измельчения, геометрия, кинематика и дру-
гие конструктивно-установочные параметры каждой вальцовой пары могут су-
щественно различаться.
Нагрузку на вальцовый станок оценивают количеством продукта, измель-
чаемого на 1 см длины вальцовой линии в сутки.
Средняя нагрузка на вальцовую линию, по которой определяется общее ко-
личество вальцовых станков для мукомольного завода определенной производи-
Вальцовые станки
431
тельности, представляет собой количество зерна, приходящегося на 1 см длины
вальцовой линии всех систем.
Средняя нагрузка и нагрузки на отдельные системы процесса размола зерна
зависят от вида помола и ассортимента продукции.
Чем выше качество продукции, тем ниже удельные нагрузки, как средние,
так и на отдельные системы.
Средние удельные нагрузки колеблются от 50 до 340 кг/см-сутки, причем
наименьшая нагрузка принята при помолах твердой пшеницы в макаронную му-
ку, наибольшая - при размоле зерна в обойную муку. На отдельных системах
нагрузка колеблется от 100 до 1500 кг/см-сутки.
Нагрузка выше оптимальной нежелательна, так как при ее повышении изме-
няется соотношение сдвигающих и сжимающих усилий, что вызывает повышен-
ный нагрев продукта и появление пластических деформаций. Степень измельче-
ния при этом снижается, а расход энергии повышается.
14.3. Основные параметры и рабочие органы вальцовых станков
В мукомольной промышленности используются несколько основных типов
станков, как отечественного производства, так и импортных. Принцип действия
станков одинаков, но имеются отличия в конструктивном исполнении: техноло-
гические характеристики зависят от типов и конструктивных особенностей валь-
цовых станков.
Рабочими органами вальцовых станков являются парноработающие вальцы,
вращающиеся навстречу друг другу с разными скоростями. Рабочая часть валь-
цов представляет собой выполненный из специального чугуна цилиндр диамет-
ром чаще всего 250 мм и длиной 800, 1000 и 1250 мм. Изготавливают вальцы
также диаметром 185 и 300 мм и длиной 400, 500 и 600 мм, а также 1500 мм.
По количеству мелющих валков станки подразделяются на двухвалковые,
четырехвалковые и восьмивалковые. По конструктивному исполнению они под-
разделяются на станки с диагональным и с горизонтальным расположением ме-
лющих валков. С целью предотвращения чрезмерного нагрева продуктов размола
валки охлаждаются.
По типу системы охлаждения валков станки подразделяются на станки с во-
дяным и воздушным охлаждением валков.
По исполнению выпуска измельченного продукта станки подразделяются на
станки с нижним и с верхним забором продукта.
Отечественные заводы оснащены в основном станками типа А1-БЗН. Эти
станки являются четырехвалковыми с диагональным расположением валков и с
водяным охлаждением. Это в основном станки относительно устаревшей конст-
рукции, такие модели в настоящее время зарубежные машиностроительные заво-
ды не выпускают. Станки серии А1-БЗН допускают меньшие нагрузки на 1 см
мелющих валков, имеют менее совершенные межвальцовые передачи и приемно-
распределительные устройства, диагональное расположение рабочих вальцов, и в
результате уступают по экономическим и эксплуатационным характеристикам
современным моделям.
Учитывая, что еще достаточно много заводов используют станки серии
А1-БЗН, рассмотрим на его примере, а также на примере более современного стан-
432
Глава 14
ка РМ-4 фирмы «Прокоп» (Чехия) основные параметры и рабочие органы вальцо-
вых станков.
На рис. 14.8 дана схема вальцового станка А1-БЗН, а на рис 14.9 - схема
вальцового станка РМ-4.
Рис. 14.8. Схема вальцового
станка А1-БЗН:
1,2- вальцы мелющие; 3 - дози-
рующий валок механизма подачи
продукта; 4 - шнековый распреде-
литель продукта; 5 - шторки-
датчики; б - труба приемная;
7 - горловина; 8 - элемент чувст-
вительного сигнализатора уровня;
9 - заслонка; 10 - регулятор пи-
тающего зазора; И - ножи-очис-
тители; 12 - бункер выпускной;
13 - щетки-очистители; 14 - при-
вально-отвальный механизм; 15 -
механизм точной настройки меж-
вальцового зазора; 16 - механизм
настройки вальцов на параллель-
ность
Рис. 14.9. Схема вальцового станка РМ-4 фирмы «Прокоп». Расположение
основных узлов: а - внутри станка, б - на боковине станка:
1 - приемный патрубок; 2 - датчик уровня продукта; 3 - валок дозирующий; 4 — валок распре-
делительный; 5 - заслонка питающая; 6 - сервопривод; 7 — регулятор; 8 - канал направляю-
щий; 9 - вальцы мелющие; 10 - шкив; 11 - шестерни межвальцовой передачи: 12 - рычаги;
13 — пневмопружины (сильфоны); 14 — фильтр воздушный; 15 - очистители вальцов (щеточ-
ные); 16 - дверка верхняя; 17 - дверка нижняя; 18- приемное устройство измельченного про-
дукта; 19 - межвальцовая передача; 20 - палец; 21 - механизм настройки режима измельче-
ния; 22 — механизм индикации межвальцового зазора
Вальцовые станки
433
Вальцовый станок состоит из рабочих органов (мукомольные вальцы), пи-
тающего механизма, механизмов управления процессом измельчения, выпускного
устройства, привода и системы управления, станины.
Бочка цельного двухслойного вальца (рис. 14.10) отливается центробежным
литьем или в кокиль. Внутренний слой - из серого чугуна, а наружный слой, бо-
лее износостойкий - из отбеленного чугуна. В отдельных случаях отливки леги-
руются хромом, никелем и ванадием для повышения износостойкости. Наруж-
ный рабочий слой вальца имеет толщину от 15 до 25 мм, что позволяет в течение
срока эксплуатации восстанавливать рабочую поверхность уменьшая диаметр.
Наиболее распространенные вальцы имеют номинальный диаметр Он = 250 мм.
Минимальный диаметр вальца после последнего восстановления рабочей по-
верхности примерно на 6-7% ниже начального.
Для компенсации прогиба вальца во время эксплуатации поверхность бочки
вальца бомбируется*. Наибольшая величина бомбирования достигает 50 мкм на
сторону. При шлифовке поверхности вальца биение не должно превышать 15 мкм
относительно опорных цапф, а биение бочки вальца в станке - не более 50 мкм.
Рис. 14.10. Конструкция вальцов:
а - цельного двухслойного; б- полого двухслойного
Для балансировки вальцов с торцов бочки высверлено необходимое число
глухих цилиндрических отверстий, в которые затем закладываются свинцовые
Бомбирование- придание бочкообразное™.
434
Глава 14
грузики и пластмассовые заглушки. На заводе-изготовителе обязательно прово-
дится статическая (рис. 14.11, а) и динамическая (рис. 14.11, б) балансировки
вальцов. Максимально допустимый торцевый дисбаланс - 500 г-см.
Рис. 14.11. Статистическая (а) и динамическая (б) неуравновешенность вальца:
5|-52 - главная ось; р - расстояние между главной осью и осью вращения; G - сила тяжести;
Ри\, Pul ~ силы инерции; S - центр массы вальца: 52 - центры масс половин вальца
Полые вальцы изготавливаются центробежным литьем. Диаметр внутренней по-
лости бочки - 158 мм, толщина наружного упрочненного слоя составляет 14-20 мм.
Твердость поверхности бочки вальца находится в пределах 450-530 НВ.
Требования к точности изготовления полых двухслойных вальцов выше. Так,
биение бочки вальцов относительно опорных цапф не должно превышать 10 мкм,
а биение бочки вальцов в станке - 25 мкм. В торцах вальца предусмотрено по
четыре отверстия диаметром 18 мм и глубиной 70 мм для закладки балансиро-
вочных свинцовых грузиков при заводской балансировке вальцов.
Полая бочка вальца примерно на 30% легче цельной и ее можно охлаждать
во время эксплуатации водой. При этом температура поверхности вальца снижает-
ся примерно на 15-20 °C.
На рис. 14.12 показан мелющий валец с системой охлаждения, а на рис. 14.13
устройство для охлаждения такого вальца.
Рис. 14.12. Мелющий валец с системой охлаждения:
1 - корпус системы охлаждения; 2 - втулка бронзовая; 3 - шестерня большая; 4 - шестерня
малая: 5, 7 - крышки корпуса подшипников; 6 - корпус подшипникового узла; 8 - трубка; 9 -
цапфа; 10 - валец; 11- отверстие для балансировочных грузов; 12 - подшипник; 13 - часть
цапфы коническая; I-холодная вода; II - горячая вода
Вальцовые станки
435
Рис. 14.13. Устройство
охлаждения вальца
станка:
1 - трубка; 2 - корпус;
3 - кран; 4 - вентиль;
5 - насадка
При работе вальцового станка за счет распорных уси-
лий между вальцами может происходить их деформация.
Для оценки стрелы прогиба вальца можно выделить
отдельные составляющие прогиба [29], которые опреде-
ляются следующими факторами (рис. 14.14):
-	прогибом /q среднего участка балки, вызванного
действием распределенных сил на длине L;
-	прогибом /м среднего участка балки, вызванного
действием моментов реакций опор М;
-	поступательным перемещением yQq среднего участка
балки от поворота крайних участков как жесткого
целого на угол Q,,, равный углу поворота торцевых
сечений среднего участка от сил на длине L;
-	поступательным перемещением fqM среднего участ-
ка балки от поворота крайних участков как жестко-
го целого на угол Qq, равный углу поворота торце-
вых сечений среднего участка от моментов М\
-	поступательным перемещением среднего участка
балки уц, вызванным изгибом крайних участков, как
консолей, нагруженных силой q^L!2.
Полная стрела прогиба вальца У, может быть представлена в виде суммы
стрел прогибов от указанных факторов:
/в =/м +/q + /0q +/<2м +Уц.
Вальцы в станке А1-БЗН располагают под углом 30° к горизонтали. Мелю-
щие вальцы станка РМ-4 - полые, без водяного охлаждения, расположены гори-
зонтально.
Рис. 14.14. Составляющие
прогиба вальца от различ-
ных факторов
Радиальную и осевую нагрузки, действующие на рифленые вальцы при из-
мельчении продукта, воспринимают подшипники. Подшипники 7 (рис. 14.15) двух
436
Г лава 14
верхних вальцов (в каждой половине станка по одному) закреплены в боковине
болтами. Нижний валец каждой половины станка может перемещаться относитель-
но верхнего. Это дает возможность регулировать величину зазора между ними, а
также обеспечивает мгновенный отвал нижнего вальца при прекращении подачи
продукта, что позволяет избежать опасной работы вальцов «рифлями по рифлям».
Для этого корпуса подвижных подшипников 6 и Ю установлены на цапфах 9, за-
прессованных в отверстиях боковины. Корпуса подвижных подшипников имеют
разъемные крышки. Один из корпусов этих подшипников сопрягается с цапфой
через эксцентриковую втулку 7, вращением которой изменяют взаимное располо-
жение мелющих вальцов и добиваются параллельности их осей вращения.
В корпусах установлены роликовые сферические подшипники 1 и 11, внут-
ренние обоймы которых посажены на конические части цапф вальцов. Демонти-
руют подшипники с конической части цапфы специальным гидравлическим съем-
ником. Он нагнетает масло через отверстие цапфы вальца в место сопряжения с
конической поверхностью внутренней обоймы. На левых концах цапф закреплены
шестерни 3 и 5 межвальцовой передачи, которые закрывают кожухом 4.
К кожуху межвальцовой передачи прикреплен корпус 2 устройства охлаж-
дения быстровращающегося вальца (рис. 14.13). Консольная трубка 1 введена в
пустотелый валец и одним концом жестко прикреплена к корпусу. Внутри кор-
пуса (в подводящей магистрали) смонтирован пробковый кран 3. Он открывает и
прекращает подачу воды во внутреннюю полость вальца. Отвод воды из вальца в
корпус обеспечивает насадка 5, ввернутая в резьбовое отверстие цапфы. При за-
мене вальцов подачу воды перекрывают вентилем 4, закрепленным на подводя-
щей вертикальной трубе.
Рис. 14.15. Мелющие вальцы с подшипниковыми узлами, приводом
и межвальцовой передачей, А1-БЗН:
1, 11- подшипники; 2 - корпус устройства охлаждения; 3, 5 - шестерни межвальцовой пере-
дачи; 4 - кожух; 6, 10 — подвижные корпуса подшипников; 7 - эксцентриковая втулка; 8 -
мелющие вальцы; 9 - цапфа; 12 - шпонка; 13 - шкив
Вальцовые станки
437
Питающий механизм (приемно-распределительное устройство) должен
обеспечивать равномерную подачу продукта в рабочую зону вальцового станка
по всей ее длине. Учитывая большую длину вальцов и существенное различие в
сыпучести поступающих продуктов на различных технологических системах,
конструктивно решить эту задачу достаточно трудно. Лучшим следует считать
решение, когда для вальцовых станков различных технологических систем при-
менен единый принцип с близкой конструкцией узлов.
Учитывая значительные различия сыпучих свойств исходного продукта, его
дозирование должно быть принудительным. Этому требованию отвечает валко-
вый питатель с заслонкой (рис. 14.16).
Поверхность этого валка рифленая, что обуславливает принудительное дви-
жение продукта через питающий зазор между валком и заслонкой. Размеры риф-
лей должны обеспечивать захват продукта и исключать возможность его подачи
при полностью закрытой заслонке. Окружная скорость валка должна быть такой,
чтобы продукт, с учетом свободного падения, при входе в рабочую зону имел
скорость, примерно равную линейной скорости медленновращающегося вальца.
Взаимное расположение питающего устройства и мелющих вальцов должно
обеспечивать направление подачи продукта на «медленный» валец рабочей зоны.
Продукт на
измельчение
Рис. 14.16. Схема простейшего
валкового питающего меха-
низма вальцового станка:
/ - приемный бункер; 2 - питающая
заслонка; 3 - питающий валик
Сложной является задача равномерного распределения продукта по длине
рабочей зоны, а также обеспечения возможно большей скорости подачи продукта
в зону измельчения.
Увеличение скорости подачи существенно повышает производительность
рабочей вальцовой пары. При конструировании питающего устройства преду-
сматриваются дополнительные функции: прекращение подачи продукта в случае
ручного или автоматического отведения медленновращающегося вальца от бы-
стровращающегося на значительную величину («отвал» медленновращающегося
вальца). И, наоборот, в случае «привала» медленновращающегося вальца пи-
тающее устройство должно автоматически обеспечить подачу продукта. В случае
«привала» медленновращающегося вальца без продукта в рабочей зоне возможно
аварийное состояние. На вальцовом станке может быть установлен минимальный
рабочий зазор между вальцами (особенно на размольных технологических сис-
темах) для достижения требуемой степени измельчения. В рабочем состоянии
под действием распорных усилий вальцы смещаются за счет зазоров в подшип-
никах, а также несколько прогибаются. В случае прекращения подачи продукта в
рабочую зону вальцы существенно приближаются друг к другу и может произой-
ти их касание (при наличии сверхнормативных биений - особенно интенсивное).
В результате нарушается рабочая поверхность вальцов и создается взрывоопас-
ная ситуация в связи с образованием искр и наличия опасных концентраций муч-
438
Глава 14
ной пыли. В этой связи приемное устройство должно обеспечить автоматический
«отвал» и «привал» медленновращающегося вальца в случае прекращения или
возобновления подачи продукта на вальцовый станок.
Все эти дополнительные требования усложняют конструкцию питающего
устройства.
У вальцовых станков типа А1-БЗН конструкции питающих устройств имеют
четыре модификации. Для 1-й драной системы, где исходным продуктом являет-
ся хорошо сыпучее зерно, используется один дозирующий валок и питающая
заслонка. Валок имеет 50 продольных рифлей с небольшим углом наклона к об-
разующей (1° 30").
Для остальных драных систем кроме дозирующего валка применен питаю-
щий шнек (рис. 14.17, а), который распределяет трудносыпучий продукт по дли-
не. Шнек 1 имеет центральные лопасти, расположенные перпендикулярно его
оси, а боковые лопасти развернуты к ней под углом, так что исходный продукт
перемещается от центра к периферии. В этой конструкции дозирующий валок
имеет более крупные рифли (20 для 2-й, 3-й и 4-й крупных драных систем и 30
для 3-й и 4-й мелких драных систем).
Питающие устройства для вальцовых станков размольных систем вместо
шнека имеют распределительный валик такого же диаметра, как и дозирующий,
но с кольцевыми поперечными рифлями (рис. 14.17, б). Дозирующий валик имеет
50 продольных рифлей. Для 11-й и 12-й размольных систем используется четвер-
тая модификация с дозирующим и распределительным валками, но с возможно-
стью изменять их скорости.
Кинематика всех модификаций различается. Вторая и четвертая модификации
в приводе имеют четырехскоростную коробку передач. В первой и третьей моди-
фикациях вместо коробки передач предусмотрен двухступенчатый редуктор.
Все модификации имеют муфту сцепления 4, которая позволяет прекратить
подачу продукта в рабочую зону в случае «отвала» медленновращающегося
вальца. Вывод из зацепления подвижной полумуфты производится вилкой 6 и
тягой (на чертеже не показана), соединенной с механизмом «отвала». Включение
полумуфты производится той же тягой с помощью вилки б и пружины 7.
Механизм управления питающей заслонкой показан на рис. 14.18.
Поворот заслонки 1 производится с помощью тяги 14. Требуемый зазор между
дозирующим валком и питающей заслонкой устанавливается гайкой 18. При работе
вальцового станка под нагрузкой действует автоматическая система регулирования,
поддерживающая примерно одинаковый уровень продукта в приемном патрубке
станка. Все элементы этой системы механические. Датчиком служат две гофриро-
ванные пластины 3, свободно подвешенные на оси 2. Пластины-датчики омываются
продуктом и при его движении испытывают усилие, направленное вниз и пропор-
циональное высоте столба продукта. Усилие на пластинах достаточно для поворота
рычагов 5,10, 13 и 17. Последнее звено рычажной системы - рычаг 17 находится во
внутренней полости вальцового станка и шарнирно связан с тягой 14. Соотношение
плеч рычагов (передаточное отношение) может изменяться перестановкой держав-
ки 72 с роликом 77, контакт между рычагами 10 и 13 скользящий. Задатчиком сис-
темы управления является пружинный механизм, состоящий из пружины 7, гайки 4,
с помощью которой можно изменять ее натяжение, и планки 10 с отверстиями.
Вальцовые станки
439
Рис. 14.17. Привод питающего устройства вальцового станка типа А1-БЗН:
а - для станков драных систем (кроме 1 драной системы): б - для станков размольных сис-
тем с гладкими вальцами (кроме 11 размольной системы): 1 - шнек: 2 - шкив: 3, 10 - вал:
4 - муфта: 5, 8, И, 13 - шпонка: б - вилка: 7 - пружина; 9 - дозирующий валик: 12 - рейка;
14 — шестерня; 15-рукоятка; 16 — распределительный валик
Натяжение пружины или ее перестановка в нижнее отверстие вызовет увели-
чение уровня продукта в приемном патрубке. В конструкции предусмотрены огра-
ничители пределов регулирования - упоры 9 и винты 16.
Основные элементы питающего механизма вальцового станка РМ-4 фирмы
«Прокоп» показаны на рис. 14.19. Дозирующий валок 3 и питающая заслонка 2
обеспечивают равномерную подачу продукта на распределительный валок 5,
в направляющий канал бив межвальцовый зазор вальцового станка. В модифи-
кациях питающих механизмов, предназначенных для измельчения трудносыпу-
чих продуктов, дозирующий валок заменен распределительным шнеком, а его
роль выполняет передний валок. В этом случае питающая заслонка устанавлива-
ется над передним питающим валком.
440
Глава 14
Рис. 14.18. Механизм управления питающей заслонкой вальцового
стан ка ти п а А1 -БЗН:
1 — заслонка питающая; 2 - ось; 3 - гофрированная пластина-датчик; 4 — гайка; 5, 10, 13,
17-рычаги; 6 -винт; 7- пружина; 8, 15 - вал; 9-упор; 11 -ролик; 12 - державка; 14 - тяга;
16 - винт ограничительный; 18 - гайка; 19 - дозирующий валик; 20 - шнек
Рис. 14.19. Схема питающего
механизма станка РМ-4:
/ - винт ручного управления пи-
тающей заслонкой; 2 - питающая
заслонка; 3 - валок дозирующий;
4 - дно питающего устройства;
5 - валок распределительный; 6 -
направляющий канал
Устройство и привод питающих валков по-
казаны на рис. 14.20. Движение передается от
мотор-редуктора б через пару шестерен 4, 5 на
передний распределительный валок 3, который
вращается с большей скоростью, чем дозирую-
щий (передаточное отношение Г.3.33). В левом
картере размещена цепная передача на дози-
рующий валок. В отличие от станков типа БЗН
здесь дозирующую функцию выполняет первый
валок 3, а второй 5 (распределительный) подает
продукт непосредственно в зону измельчения.
Структурная схема автоматического
управления подачей продукта в рабочую зону
показана на рис. 14.21. Регулирующим органом
системы является питающая заслонка 7, с по-
мощью которой изменяется величина зазора ме-
жду заслонкой и дозирующим валком 8. Испол-
нительным механизмом служит сервомотор 5.
Основным датчиком системы является емкост-
ный электрический зонд 2, установленный в
приемном патрубке вальцового станка. Второй
электрический емкостный датчик (сенсор) уста-
новлен в зоне под мелющими вальцами.
Вальцовые станки
441
Рис. 14.20. Устройство и привод питающих валков станка РМ-4:
1 - цепная передача; 2 - валок дозирующий: 3 - валок распределительный; 4, 5 - шестерни;
6 - мотор-редуктор
Рис. 14.21. Структурная схема
автоматического управления
подачей продукта в рабочую
зону станка РМ-4:
1 - регулятор; 2 - датчик уровня про-
дукта; 3 - измерительный блок; 4 -
информационный блок; 5 — сервомо-
тор; б - рычаги; 7 - заслонка питаю-
гцая; 8 - валок дозирукпций
Система автоматического управления
подачей продукта обеспечивает следующие
функции: поддерживает заданный уровень
продукта в приемном патрубке станка; при
определенном минимальном уровне продук-
та в приемном патрубке прекращает подачу
продукта и отводит медленновращающийся
валец от быстровращающегося («отвал»
вальца); при увеличении уровня продукта
после «отвала» выше 75% длины стержня
емкостного датчика вальцы «приваливают-
ся» и подача продукта возобновляется. С по-
мощью сенсора обеспечивается световая
(возможна и звуковая) сигнализация о под-
поре продуктом вальцового станка.
Заданный уровень продукта поддержи-
вается регулятором 1 на основе выбранного
задания и сигнала, полученного с датчика.
Предусмотрено два преобразующих блока
сигнала датчика в электрический сигнал от 0
до 20 мА. Один 4 - информационный, а вто-
рой 3 является измерительным блоком регу-
лятора. Через систему рычагов б сервомотор
управляет положением заслонки 7. Преду-
смотрена также возможность ручной регу-
лировки питающей заслонки. Фактическое
положение заслонки можно контролировать
на панели управления станка с помощью
светодиодов.
442
Глава 14
При снижении уровня продукта до 45% высоты стержня емкостного датчика
(для станков с длиной вальцов 1000 мм) регулятор обеспечивает срабатывание
электромагнитного клапана и вальцы «отваливаются», одновременно отключает-
ся серводвигатель привода питающего механизма. Автоматически рабочее поло-
жение станка восстановится при заполнении продуктом питающего патрубка на
75% высоты стержня емкостного датчика.
Предусмотрена возможность ручного управления. Для этого необходимо на
панели управления станка установить переключатель из положения «автоматиче-
ское» в положение «ручное» и кнопками «заслонка вверх» и «заслонка вниз» пе-
реставить регулирующую заслонку в нужное положение, пользуясь информацией
о ее фактическом положении по шкале светодиодов.
На панели управления также предусмотрена вторая шкала светодиодов, ко-
торая дает информацию о загрузке двигателя привода станка по току в процентах
от номинального значения.
Механизмы управления процессом измельчения. В вальцовом станке преду-
смотрены следующие механизмы управления процессом измельчения. Ручной и ав-
томатический «привал» и «отвал» медленновращающегося валка, ручная настройка
режиме измельчения (механизм настройки вальцов на параллельность и их парал-
лельное сближение). В последних модификациях вальцовых станков ряда фирм имеет-
ся устройство, информирующее о фактической величине межвальцового зазора.
Управление межвальцовым зазором построено на перемещении медленновращаю-
щегося вальца относительно быстровращающегося. Автоматический «привал» и
«отвал» медленновращающегося вальца предотвращает аварийный режим работы в
«приваленном» состоянии вальцов без продукта в рабочей зоне. Эта функция обес-
печивается электронной системой автоматического регулирования с датчиком уров-
ня продукта в приемном патрубке. Исполнительным механизмом, как правило, явля-
ется пневмоцилиндр.
У станков типа А1-БЗН всех модификаций предусмотрено раздельное регу-
лирование параллельности вальцов и параллельное их сближение. Устройство
этих механизмов показано на рис. 14.22. Подшипниковые узлы медленновра-
щающегося вальца 27 закреплены на локтевых рычагах 28, которые шарнирно
соединены с пальцами 30, жестко закрепленными на станине станка. Поворачи-
ваются локтевые рычаги с помощью тяг 10, которые соединены с рычагами 4. Эти
рычаги свободно подвешены на шейке эксцентрикового валика 11, закрепленного
в боковинах станины на подшипниках скольжения. Поворот эксцентрикового ва-
лика производится с помощью рычага 12 и пары винт 1 и гайка 13 (гайка шарнир-
но вмонтирована в рычаг 72). Винт 1 может только поворачиваться с помощью
рукоятки 14. Положение винта относительно станины зафиксировано с помощью
пружинной защелки 2 и упора 15.
При повороте рукоятки 14 гайка 13 перемещается и рычаг 72 поворачивает
эксцентриковый валик. Левый и правый рычаги на эксцентриковых шейках либо
поднимаются, либо опускаются. Тяги поворачивают оба локтевых рычага на
один и тот же угол. Межвальцовый зазор изменится на одну и ту же величину по
всей длине рабочей зоны.
Настройка вальцов на параллельность производится двумя механизмами.
Они позволяют поворачивать рычаги независимо. Для этого на конце каждого из
этих рычагов установлен ролик 6, который упирается в толкатель 77 винта 18,
перемещаемого гайкой со штурвалом 19.
Вальцовые станки
443
а
Рис. 14.22. Устройство механизмов регулирования межвальцового зазора
вальцового станка типа А1-БЗН:
а - схема механизмов; б - конструкция узла крепления подвижного подшипникового узла мед-
ленновращающегося вальца; в - конструкция механизмов регулирования межвальцового зазора;
1 - винт: 2 - защелка; 3, 29 - гайки; 4 - рычаг; 5 - шпонка; 6 - ролик; 7 - проушина; 8 - сто-
порная головка; 9, 14 - рукоятка; 10, 21 - тяги; 11- эксцентриковый валик; 12 - рычаг; 13 -
гайка; 15 - упор; 16 - ограничитель; 17 - толкатель; 18 - винт; 19 - штурвал; 20 - переклю-
чатель; 21 - рычаг фигурный; 22 - пневмоцилиндр; 23, 24 - рычаги; 25. 30 - палец; 26 - валец
быстровращающийся; 27 - валец медленновращающийся; 28 - рычаг локтевой; 31 - пружина
Длины рычагов, эксцентриситет шеек валика и шаг винта 1 подобраны та-
ким образом, что при повороте рукоятки 14 на один оборот межвальцовый зазор
изменяется примерно на 60 мкм.
Для ручного «отвала» медленновращающегося вальца необходимо освободить
защелку 2 и повернуть рычаги 21 и 12 против часовой стрелки. При этом эксцентри-
ковый валик 77 повернется на большой угол и существенно (на 2-3 мм) увеличит
межвальцовый зазор. «Привал» осуществляется в обратной последовательности.
444
Г лава 14
При работе станка в автоматическом режиме защелка удерживается в от-
крытом положении переключателем 20, а фигурный рычаг 2J и вместе с ним ры-
чаг 72 и эксцентриковый валик удерживаются в рабочем положении с помощью
пневмоцилиндра 22 и рычагов 23, 24. Рычаг 23 шарнирно закреплен на пальце 25,
впрессованном в боковую станину станка. «Отвал» медленновращающегося
вальца при работе в автоматическом режиме производится с помощью электро-
магнитного пневмоклапана 30, смонтированного на внешней стороне боковины
станка (рис. 14.23). Сигнал управления формируется от емкостного датчика
уровня продукта, установленного в приемном патрубке станка, в первичном и
вторичном преобразователях. Конечный сигнал управления подается выходным
электромагнитным реле, которое включает или отключает электромагнитную
катушку пневмоклапана. Предусмотрена также возможность ручного «отвала»
при автоматическом режиме работы станка. С этой целью пользуются пневмопе-
реключателем 75, который через двухходовый распределитель воздуха быстро
сбрасывает давление в пневмоцилиндре.
Рис. 14.23. Размещение механизмов вальцового станка А1-БЗН
на внешней стороне боковины станка:
7 - подвеска: 2, 3, 13, 14, 24 —рычаги; 4 —упор; 5 - эксцентрик; 6 — защелка; 7, 19, 27 - винты;
8 - тяга; 9, 10 - болты; 11 - ограничительный винт; 12 - вилка; 15 - переключатель воздухо-
распределителя; 16-ролик; 17 - кронштейн; 18-пружина; 20 - гайка; 21 - головка зонда; 22-
горловина станка; 23, 32 - подшипники; 25 - маховичок; 26 - втулка; 28 - релейный блок; 29 -
боковина станины; 30 - электропневматический клапан; 31 - корпус подвижного подшипника
(локтевой рычаг); 33 - предохранительная пружина; 34 - пневмоцилиндр
Вальцовые станки
445
Контроль межвальцового зазора производится вручную с помощью щупов
(набора калиброванных пластин определенной толщины) при неподвижных
«приваленных» вальцах.
Настройка режима измельчения при работе вальцового станка под нагрузкой
производится с контролем степени измельчения на рассевке-анализаторе. Пробы
продукта из-под станка отбираются из центральной части и по краям вальцов.
В отдельных последних модификациях вальцовых станков ряда фирм имеется
устройство информации о величине межвальцового зазора.
Механизм настройки режима измельчения вальцового станка РМ-4 фирмы
«Прокоп» (рис. 14.24) предусматривает возможность перемещения медленнов-
ращающегося вальца относительно быстровращающегося. Подшипниковые узлы
этого вальца закреплены на вертикальных рычагах, которые могут поворачивать-
ся относительно цапф, запрессованных в боковины корпуса станка. Нижние кон-
цы рычагов перемещаются с помощью пневматических сильфонов 3 при опреде-
ленном давлении воздуха. Толкатель 4 соединен с рычагом шарнирно. Он имеет
резьбу, с помощью которой можно изменять рабочую длину толкателя и уста-
навливать начальную величину межвальцового зазора после ремонтной шлифов-
ки вальцов. Механизм тонкой регулировки расположен сверху рычага и пред-
ставляет собой верхний упор рычага, длина которого может плавно изменяться
с помощью вала 11 и веретена 72, в конец которого упирается рычаг 7. Вал при-
водится во вращение маховичком 6 с помощью червячного и конического редук-
торов 9, 10 и 8. Веретено 72 при этом перемещается по резьбе, поступательно
изменяя общую длину пары «вал-веретено». Межвальцовый зазор практически
изменяется на величину этого перемещения.
Рис. 14.24. Механизм настройки
режима вальцового станка РМ-4
фирмы «Прокоп»:
7 - рычаг; 2 - подшипниковый узел мед-
ленновращающегося вальца; 3 - сильфон;
4 - толкатель; 5 - механизм индикации
межвальцового зазора; б - маховичок;
7 - фиксатор; 8 - редуктор конический;
9, 10 - редуктор червячный; 11 - вал;
72 - веретено; 13 - консоль; 14 - стакан;
15 - пружина; 16 - упор внешний; 17 -
цапфа
446
Г лава 14
В механизме тонкой регулировки имеется дополнительный внешний упор, ог-
раничивающий минимальный межвальцовый зазор, исключающий касание вальцов.
Он выполнен в виде опорной консоли 13, положение которой фиксируется на на-
резной втулке гайкой. При достижении минимального межвальцового зазора стакан 14
упирается в консоль 13 и дальнейшее уменьшение зазора становится невозможным.
В стакане 14 расположена пружина 75, обеспечивающая «отвал» медленновра-
щающегося вальца при прекращении подачи сжатого воздуха в сильфон 3.
В механизмах тонкой регулировки межвальцового зазора предусмотрен
фиксатор положения 7 и устройство индикации 5 упора 76. В центральной части
маховичка 6 расположена двойная круговая шкала с двумя стрелками. Большая
стрелка показывает в мм величину перемещения упора 76 в пределах одного
оборота маховичка 6 (за один оборот межвальцовый зазор изменяется на
0,075 мм), малая стрелка показывает число оборотов. Устройство индикации по-
зволяет персоналу фиксировать начальное положение межвальцового зазора ус-
тановкой стрелок на ноль или на фактическое значение зазора. При регулирова-
нии стрелки отмечают произведенные изменения.
Пропуск твердых предметов через рабочую зону вальцового станка обеспе-
чивается пневматическими пружинами (сильфонами). При повышении распор-
ных усилий на вальцы в случае попадания твердого предмета в рабочую зону
рычаг 7 повернется по часовой стрелке и твердый предмет пройдет, не повредив
рабочую поверхность вальцов и не вызвав опасного искрообразования.
Автоматический и ручной «привал» и «отвал» медленновращающегося
вальца обеспечивается пневматическими исполнительными механизмами (силь-
фонами) 7 (рис. 14.25). Давление воздуха в системе поддерживается регулятором 2
с заданием требуемого значения (в пределах 0,4-0,6 МПа) винтами 3. Исполни-
тельная команда на «привал» и «отвал» медленновращающегося вальца обеспечи-
вается электромагнитным клапаном 5 при снижении давления ниже 0,4 МПа (сиг-
нал подается от датчика управления 4), при нажатии соответствующих кнопок на
пульте вальцового станка, при снижении уровня продукта в приемном патрубке
ниже 45% (для станков с длиной вальцов 1000 мм) и при подпоре продуктом. Для
контроля давления имеется два манометра: один - на панели управления на стан-
ке, другой - на регуляторе давления.
Привод вальцового станка. В движение приводятся мелющие вальцы и пи-
тающие валки. У привода вальцов есть две особенности, которые усложняют разра-
ботку совершенного привода. Первая связана с разным расстоянием между осями
новых вальцов и после восстановления рабочей поверхности (диаметр вальцов, на-
пример, для станка типа А1-БЗН изменяется от 252 до 235 мм). Вторая особенность
связана с изменением направления энергетических потоков и усилий в системе
привода в зависимости от величины нагрузки станка продуктом. Когда нагрузка
отсутствует или незначительна, то двигатель приводит во вращение быстровра-
щающийся валец - и через межвальцовую передачу - медленновращающийся ва-
лец. При определенной (незначительной) нагрузке момент сил трения вальцов о
продукт, передаваемый на медленновращающийся валец, будет равен моменту, пе-
редаваемому на этот валец через межвальцовую передачу. Третья фаза будет соот-
ветствовать нагрузкам, когда момент сил трения будет значительным и для обеспе-
чения требуемого постоянного отношения скоростей К = v5/vM к медленновращаю-
щемуся вальцу необходимо приложить соответствующий тормозной момент.
И межвальцовая передача должна работать в тормозном режиме.
Вальцовые станки
447
Рис. 14.25. Схема пневмомеханизма управления «привалом» и «отвалом»
медленновращающегося вальца станка РМ-4:
7 - сильфоны; 2 - регулятор давления воздуха; 3 - винт задания регулятору; 4 - датчик;
5 - клапан электромагнитный
Наибольшее распространение из-за простоты и высокой надежности полу-
чила межвальцовая передача в виде двух косозубых шестерен (станок А1-БЗН).
Но с уменьшением диаметров вальцов оптимальность зацепления нарушается, и
тогда приходится для определенных диаметров вальцов применять соответст-
вующие пары шестерен. С изменением нагрузки на вальцы и при «отвале» мед-
ленновращающегося вальца характер зацепления шестерен изменяется, появляет-
ся повышенный шум. Крепление шестерен на полуосях вальцов с помощью шпо-
нок вызывает некоторое смещение осей шестерен относительно осей вальцов.
Это приводит к ускоренному износу и поломке отдельных зубьев.
Кинематическая схема привода вальцового станка типа Al-БЗН показана на
рис. 14.26.
Передача от двигателя к быстровращающемуся вальцу клиноременная (рем-
ни типа А, их количество зависит от мощности двигателя).
Диаметры шкивов на валу ротора - 150 мм для рифленых вальцов и 132 мм
для гладких. Диаметр шкива на быстровращающемся вальце - 315 мм. Частота
вращения приводного двигателя - около 960 об/мин.
Шестерни межвальцовой передачи косозубые, с шириной колес 55 мм, мо-
дулем 6 мм и углом зацепления 15ь(нестандартный). Шестерни работают в мас-
ляном картере, который болтами прикреплен к корпусу левого подшипникового
узла быстровращающегося вальца. Полуось вальца в месте контакта с картером
уплотнена резиновым сальником.
По мере износа рабочей поверхности вальцы шлифуют, рифли или шерохо-
ватость восстанавливают. При этом диаметры вальцов и межцентровые расстоя-
ния уменьшаются. Для обеспечения правильного зацепления шестерен произво-
дится их соответствующая замена.
Привод питающего механизма производится с помощью плоского ремня от
шкива, который выполнен на ступице основного шкива привода быстровращаю-
448
Глава 14
щегося вальца. Следует отметить, что в случае обрыва плоского ремня или его
схода со шкива возникает аварийная ситуация, описанная выше, когда продукт
не будет поступать в рабочую зону станка, а вальцы «привалены».
Рис. 14.26. Кинематическая схема вальцового станка типа А1-БЗН:
1 - шкив; 2 - ремень плоский; 3 - ручка управления муфтой; 4 - шестерни правого картера;
5 - валок питающий дозирующий; б - валок питающий распределительный; 7 - межвалъцовая
передача; 8 - шестерни левого картера; 9 - быстровращающийся валец; 10 - медленновра-
щающийся валец
Базовая модель вальцового станка А1-БЗН имеет 21 исполнение, отличаю-
щиеся вальцами, питающим устройством, приводом, очистителями вальцов. Ос-
новной особенностью этой модели является блочное соединение группы станков.
Выпускаются также модификации А1-БЗ-2Н и и А1-БЗ-ЗН для индивидуальной
установки. Они используются при реконструкции мукомольных заводов для за-
мены старых моделей станков.
На различных системах вальцы отличаются друг от друга по параметрам на-
резки рифлей. В вальцовых станках А1-БЗН, А1-БЗ-2Н и А1-БЗ-Зн применяют
вальцы с рифлями, имеющими различия:
•	по профилю - с углами 23769° (для I драной системы секции высокостекло-
видной пшеницы), с углами 30765° (для остальных драных систем, кроме IV
драной секции высокостекловидной пшеницы), с углами 50765° (для ука-
занной IV драной и последних размольных систем);
•	по плотности нарезки - 4,1-10,2 рифли на 1 см (для драных систем) и 15,3
рифли на 1 см (для последних размольных систем);
•	по уклону - 4-8% для драных систем и 10% для последних размольных систем.
Кроме того, исполнение вальцовых станков отличается устройством подачи
продукта, учитывающим его особенности, мощностью электродвигателей. Наи-
более нагружен электродвигатель вальцового станка на I драной системе. Его
мощность - 18,5 кВт. На последующих системах мощность электродвигателей
уменьшается в соответствии с уменьшением количества измельчаемого продук-
та. К отличительным особенностям следует отнести разницу в конструкции капо-
тов и диаметрах приводных шкивов.
Вальцовые станки
449
в
Рис. 14.27. Устройство пнев-
моцилиндров забора измель-
ченного продукта
Водяное охлаждение быстровращаюшегося вальца позволяет поддерживать
температуру поверхности вальцов на заданном уровне и одновременно охлаж-
дать подшипники. В результате в рабочей зоне станка создается стабильный теп-
ловой режим, что благоприятно сказывается на показателях процесса измельче-
ния зерна и продуктов переработки.
Величину зазоров между «приваленными» вальцами проверяют на расстоя-
нии 50-70 мм от их торцов. Величина зазора должна составлять для I драной сис-
темы 0.8-1,0 мм; для II драной - 0,6-0,8; для III драной крупной - 0,4-0,6; для
драной мелкой - 0,2-0,4; для рифленых вальцов размольных систем - 0,1-0,2; для
гладких вальцов - 0,05 мм. Зазор между заслонкой и дозирующим валком должен
быть на драных системах не более 0,35 мм, на размольных - не более 0,15 мм.
Вальцовый станок А1-БЗ-2Н. В отличие
от вальцового станка А1-БЗН этот станок име-
ет индивидуальные капоты. Электродвигатель
можно расположить на том же перекрытии, па
котором установлен станок, а также под пере-
крытием. Вальцовый станок А1-БЗ-2Н имеет
19 исполнений.
Исполнения вальцовых станков опреде-
ляют сочетание в обеих половинах: состояния
поверхности мелющих вальцов (характеристи-
ку рифлей), типов устройств подачи зерна, ти-
пов очистителей, мощность электродвигателей,
шкивов плоскоременной передачи.
Отличительная особенность вальцового
станка А1-БЗ-ЗН - наличие устройства верхнего
отсоса измельченного продукта. Оно состоит из
труб непосредственного отсоса измельченного
продукта (пневмоприемников) и бункеров сбора
измельченного продукта (воронок и колпаков).
Устройство обеспечивает верхний забор измель-
ченного продукта системой пневмотранспорта.
На рис. 14.27, а изображены пневмоприемники
станков, каждая половина которых измельчает
разные исходные продукты; на рис. 14.27, б -
пневмоприемники, предназначенные для из-
мельчения одинакового продукта с раздельным
отводом его от каждой половины. Последнее ис-
полнение (рис. 14.27, s) предназначено для из-
мельчения одинакового исходного продукта и
совместного отвода измельченного продукта
одной трубой.
Ниже приведены основные технические характеристики вальцовых станков
А1-БЗН.
Техническая характеристика станков типа А1-БЗН
Производительность, т/сут.	84
Расход воды на охлаждение половины станка, м3/ч, не более 0,3
Частота вращения быстровращающихся вальцов, об/мин:
рифленых	420-460
450
Глава 14
гладких	395—415
Давление сжатого воздуха, МПа	0,5
Расход воздуха на аспирацию, мЗ/ч Расход воздуха на пневмотранспорт для половины вальцового	600
станка А1-БЗ-ЗН, м3/ч Мощность электродвигателей, кВт:	1600-1650
1 драной системы	18,5
II драной, 1-й и 2-й размольных систем III драной, 1-й, 2-й шлифовочных,	15
3, 4, 6, 8, 9, 10-й размольных систем	11
IV драной, 5-10-й размольных систем Габариты, мм:	7,5
длина (без капотов, деталей их присоединения и устройства охлаждения)	1800
ширина	1700
высота (без приемной трубы и электропривода)	1400
Масса, кг (без электропривода, капотов и электроаппаратуры)	2700
Вальцовые станки РМ-4 фирмы «Прокоп» выпускаются в двух модификациях
в зависимости от способа вывода продукта. Первая модификация осуществляет
передачу измельченного продукта самотеком на загрузочное устройство транс-
портера (норию или пневмотранспортер), расположенное этажом ниже. Во вто-
ром случае предусмотрен в пространстве под вальцами приемник пневмотранс-
портера и вертикальные трубы для вывода измельченного продукта. Ниже при-
ведены основные технические характеристики вальцовых станков РМ-4.
Технические характеристики вальцовых станков РМ-4	
Производительность на драных системах, кг/ч на 1 см длины вальцов при окружной скорости быстровращающегося вальца 6 м/с	20-70
Длина вальцов, мм	1000, 800, 600
Номинальный диаметр вальцов, мм	250
Частота вращения быстровращающегося вальца, об/мин	300, 365, 395,
Отношение окружных скоростей вальцов*	460, 500, 600 1,35; 2,04; 2,47;
Мощность электродвигателя, кВт	2,65; 2,84 5,5...22
Частота вращения двигателя, об/мин	750. 950. 1450
Габариты, мм (для станка с вальцами длиной 1000 мм)	1850x1290x900
Масса станка, кг	3000
*для разных технологических систем
14.4. Современные конструкции вальцовых станков
Вальцовые станки типа ВС разработаны производственным объединением
«Мельинвест» (г. Нижний Новгород). В настоящее время выпускаются модели
ВС.600 и ВС. 1000 с валками 600x250 и 1000x250 мм. Завершаются работы по
постановке на производство типоразмера станка ВС.800 с валками 800x250 мм.
Следует отметить, что заводом освоено и производство вальцов всех типоразме-
ров, начиная с длины 400 мм и до 1000 мм. Валки полые с отбеленным слоем чу-
гуна до 25 мм поставляются как окончательно обработанными (матированными
или рифлеными), так и в виде заготовок.
Вальцовые станки
451
Вальцовый станок ВС (рис. 14.28) выполнен с учетом современных дости-
жений и требований к машинам этого типа. Станок имеет достаточно высокий
уровень автоматизации и предусматривает повышение ее в дальнейшем, включая
контроль скорости вращения рабочих вальцов, нагрева поверхностей и др. Валь-
цы 2 в станке ВС расположены по горизонтали, как во всех современных стан-
ках. Корпус станка 7 цельносварной, имеет достаточно жесткую конструкцию.
В верхней части станка смонтирована стеклянная приемная труба 7 повышенной
конусности с датчиками уровня 78, 20, установленными по высоте трубы, что
позволяет контролировать скорость прохождения продукта. Питающее устройст-
во классической конструкции включает дозирующий 3 и распределительный 4
валки и заслонку 5. Для более точного направления продукта в зону измельчения
имеется направляющая 8.
Рис. 14.28. Вальцовый станок типа ВС:
7 - корпус станка; 2 - мелющие вальцы; 3 - дозирующий валок; 4 — распределительный валок;
5 - заслонка; 6 - щетки; 7 - приемная труба; 8 - направляющая; 9 - электрооборудование;
10 - аспирационный канал; 7 7 - пневмоцилиндр; 12 - межвальцовая передача; 13-капот; 14-
боковина корпуса; 15 - крышка; 16, 26 - дверка; 17 - пост аварийного отключения; 18 - дат-
чик уровня; 19 - сигнализатор уровня СУ200В; 20 - датчик среднего уровня продукта; 21 -
частотный преобразователь для автоматического регулирования числа оборотов питающих
валков; 22 - сборный конус; 23 - мотор-редуктор питающих валков; 24 - пульт управления;
25 - механизм регулирования и фиксации зазора
Питающие валки приводятся мотор-редуктором 23 и комплектуются по тре-
бованию заказчика частотным преобразователем 27, позволяющим плавно регу-
лировать подачу продукта в зону измельчения.
Мелющие вальцы 2 повышенной износостойкости имеют отбеленный слой
почти в два раза выше, чем в станках БЗН, что предполагает больший срок их
452
Глава 14
эксплуатации. Вальцы бомбированы. что обеспечивает равномерный зазор по их
длине при нагрузке.
Автоматический привал-отвал медленного валка осуществляется по сигналу
датчиков уровня 78, сигнализатора 19 (СУ200В), пневмоцилиндром 77. Настройка
зазора и его фиксация, как и проверка валков на параллельность, осуществляется
механизмом 25 и фиксируется рукояткой. Межвальцовая передача аналогична стан-
кам БЗН. Очистка поверхности валков осуществляется щетками 6. Выход продукта
осуществляется через сборный конус 22, аспирация станка - через воздуховод 10.
Для доступа к станку предусмотрены открывающиеся дверки 76 и 26.
Управление станком осуществляется как дистанционно, так и с пульта 24. Ава-
рийная остановка производится специальным выключателем 77. Технические
характеристики станков ВС приведены в табл. 14.1.
14.1.Технические характеристики вальцовых станков типа ВС
Показатели	ВС.600	ВС.1000
Производительность половины станка I драной системы сортового	2,0	3,5
помола зерна пшеницы влажностью 15-16%, т/ч		
Длина бочки вальца, мм	600 •	1000
Диаметр вальцов, мм Окружная скорость (число оборотов) быстровращающегося валка, м/с (об/мин):	250	250
для рифленых вальцов	7,0-7,7 (420М60)	
для матированных вальцов	6,0-6,6 (395М15)	
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	400	600
Давление воздуха в пневмоприводе привала-отвала, МПа Установленная мощность, кВт:	0,1	5+1
1 драной системы	11,0	22.0
II драной системы	7,5	18,5
Средняя наработка на отказ, ч	500	500
Срок службы станка, лет, не менее Габариты, мм:	10	10
длина	2200	2600
ширина	1500	1500
высота	1750	1900
Масса (без привода, капотов и электроаппаратуры), кг	2000	2600
Вальцовый станок «Хартроник-5». Объединение «Станкинпром» выпус-
кает несколько модификаций станков «Хартроник» для оснащения комплектных
мельничных установок, а также для применения на действующих и строящихся
мельницах. Принципиально их конструкции незначительно отличаются от ранее
рассмотренных, поэтому кратко остановимся на их отдельных особенностях.
Станок имеет современный дизайн, боковые стороны станка закрыты легкосъем-
ными капотами, которые, наряду с продольными фортками, обеспечивают легкий
доступ ко всем узлам и механизмам при эксплуатации и ремонте. Питающие вал-
ки имеют регулируемый привод с бесступенчатым изменением скорости враще-
ния. В межвальцовой передаче использованы плоскозубчатые ремни с натяжным
роликом, что обеспечивает бесшумность передачи и сокращает эксплуатацион-
ные расходы на переборку. Рифленые вальцы имеют покрытие из нитрида тита-
Вальцовые станки
453
на, что повышает их износостойкость и, соответственно, срок службы. Гладкие
вальцы специально обработаны для получения самовосстанавливающейся мик-
рошероховатой поверхности. Кроме долговечности работы это способствует бо-
лее эффективному измельчению крупнодунстовых продуктов. На лицевой боко-
вине станка установлена панель управления с индикацией межвальцового зазора.
Особенностью станка является размещение пневмомеханических датчиков нали-
чия измельченного продукта в приемных бункерах сбора. Станок поставляется
с встроенными пневмоприемниками для верхнего забора продуктов измельчения
и гравитационным выводом продуктов.
Технические характеристики вальцового станка «Хартроник-5»
Производительность станка на I драной системе, т/ч	до 7,0
Диаметр вальца, мм	250
Длина вальца, мм	1000
Частота вращения быстро вращающегося
валка, об/мин	440
Мощность электродвигателя на приводе пары вальцов, кВт	7,5; 11; 15; 18,5
Габариты (без электроприводов), мм:
длина	1780
ширина	1520
высота	2300
Масса станка (без электроприводов),	кг	4000
Особенности зарубежных вальцовых станков нового поколения
Ведущие зарубежные фирмы в создании и производстве вальцовых станков по-
следнего поколения основное внимание уделяют качеству, и особенно - точности
изготовления, жесткости и устойчивости станин, бесшумности работы станка за
счет внедрения межвальцовых передач с гибкими элементами (плоскозубчатые
или поликлиновые двухсторонние ремни) применением высокоточных подшип-
ников. К числу основных направлений относится и дизайн станков, повышение
уровня контроля и автоматизации рабочего процесса станка, использование со-
временных комплектующих изделий, пневмоаппаратуры, датчиков разных типов,
компактных приводов с бесступенчатым регулированием, систем электронного
управления и т. д. Большое внимание уделяется рабочим вальцам, точности их
изготовления, материалам для отливки бочек, износостойкости и обработке по-
верхности. Большинство валков, особенно высоконагруженных - бомбируется.
Величина бомбировки на первых драных системах достигает 50 мкм, что позво-
ляет компенсировать пригиб вальца от распорного усилия и сохранить межваль-
цовый зазор неизменным по всей длине вальца. Отдельные фирмы предусматри-
вают водяное охлаждение вальцов. Производство таких станков возможно при
высокооснащенной технической базе и развитых смежных отраслях, выпускаю-
щих комплектующие изделия высокого уровня. Отечественная промышленность
в настоящее время не производит опорных подшипников необходимой точности.
Более или менее приемлемые можно получить только селективным отбором.
К станкам нового поколения с полным основанием можно отнести «Синтезис»
группа «ГБС» (Италия); «Ньютроник», «Бюлер» (Швейцария); «Айнокслайн»
РМХК, «Окрим» (Италия) и др. Все эти модели выпускаются как в четырехвал-
ковом. так и в восьмивалковом исполнении.
454
Глава 14
Вальцовые станки «Синтезис» относятся к моделям последнего поколения и
выпускаются заводами группы «ГБС» (Италия) пяти типоразмеров: с вальцами диа-
метром 300 мм, длиной 1250 и 1000 мм (ЮОхЗО-УМ; 125х30-УМ) и вальцами диа-
метром 250 мм и длиной 800, 1000 и 1250 мм и (80/25-4М, 100/25-4М, 125/25-4М).
Станки «Синтезис» выпускаются и в восьмивалковом исполнении (8М).
Рис. 14.29. Вальцовый станок «Синтезис» (вид с торца):
1 - нижнее основание станины; 2 - привально-отвальный механизм: 3 - приводной шкив: 4 -
верхняя часть станины: 5 - питающие валки: 6 - основная крышка (фортка); 7 - мотор-
редуктор питающих валков: 8 - медленный валец с подвижным корпусом подшипника; () -
шкив медленного вальца; 10 — шкив быстрого вальца; II - гибкий элемент межвальцовой
передачи; 12 - натяжной шкив: 13 - кабельная разводка; 14 - быстрый валец
Вальцовый станок «Синтезис» имеет современный дизайн, удобен в обслу-
живании и ремонте. Одним из достоинств этой модели является то, что она ском-
понована как два отдельных станка (модуля), соприкасающихся спинами. Таким
образом, можно установить половину станка вплотную к стене, сэкономив при
этом производственную площадь. Каждый модуль имеет самостоятельный подвод
и удаление измельченного продукта пневмотранспортными материалоприводом
или самотеком через сборный конус. Основной конструкцией станка является ли-
тая станина из качественного чугуна, выполненная в виде боковин и продольных
связей. Каждая боковина состоит из четырех частей: двух нижних оснований 7
(рис. 14.29) и двух верхних 4. Все части станины соединяются призонными бол-
товыми соединениями, образуя жесткую монолитную конструкцию, увеличиваю-
щую устойчивость и обеспечивающую минимальную вибрацию станка. Рабочие
вальцы S, 14 расположены по горизонтали и легко вынимаются из машины. Под-
шипниковые опоры вальцов взаимозаменяемы и снабжены двухрядными ролико-
выми подшипниками большого диаметра, обеспечивающими высокую надежность
и точность посадки валков. Валки выполняются из так называемого «центрифуги-
рованного чугуна», т. е. центробежной отливки с рабочим слоем повышенной изно-
Вальцовые станки
455
состойкости. Приемное устройство станка выполнено в виде трапециевидного ко-
нуса с большим основанием, что способствует распределению продукта по длине
валков. Материал конуса - анодированный алюминий. На конусе находится боль-
шая съемная фортка с ударопрочным стеклом. Инфракрасный датчик для измере-
ния уровня продукта в конусе имеет 10 точек считывания, и число оборотов пи-
тающих валков регулируется прямо пропорционально наличию продукта в конусе.
Блок питающих валиков 3 (рис. 14.30) установлен в корпусе станка на на-
правляющих. Верхний валок в блоке питателя - распределительный, он снабжен
поворотными лопатками. Нижний питающий (дозирующий) - гладкий. При от-
крытой передней дверке и отсоединенном приводе блок питающих валков сво-
бодно выдвигается из машины. В результате обеспечивается свободный доступ
как к самим валкам, так и внутрь машины для очистки, а в случае необходимости -
санитарной обработки. В блоке питателя установлены пластина и отражатели из
нержавеющей стали, обеспечивающие точную и равномерную подачу продуктов в
зону измельчения. Питатель приводится мотор-редуктором 7 (рис. 14.29) мощно-
стью 0,37 кВт с встроенным инвертером, обеспечивающим изменение скорости
вращения по сигналу инфракрасных датчиков. Межвальцовая передача 9, 10, 11
осуществляется плоскозубчатым ремнем шириной 122 мм. Шкив быстрого вальца 10
и натяжной шкив 12 приводятся внутренней поверхностью ремня, шкив медлен-
ного вальца - внешней. Решающее значение имеет технология изготовления и
качество ремня, обеспечивающие его долговечность.
Рис. 14.30. Элементы конструктивных
решений станка «Синтезис»:
1 — приводной шкив: 2 - быстрый валец; 3 — блок
питающих валков: 4 — очистители вальцов; 5 —
направляющая; 6 - боковина: 7 - шкив межвальцо-
вой передачи; 8 - передняя крышка; 9 - привод
питающих валков: 10 - подшипниковая опора бы-
строго вальца; 11 - капот; 12 - натяжной шкив
Вальцовый станок снабжен привально-отвальным механизмом 2 и включает-
ся в соответствии с сигналом, поступающим от инфракрасных датчиков. Меж-
вальцовый зазор и регулирование параллельности вальцов осуществляется штур-
валами над передней крышкой станка. Привально-отвальный механизм поставляет-
ся в двух исполнениях. Одно из них - с пневмо-механическим исполнением, ко-
гда медленный валец по сигналу перемещается по направляющим штоками двух
пневмоцилиндров.
Зазор и параллельность вальцов выставляются заранее. Предусмотрена воз-
можность установки механизма, который через систему рычагов автоматически
отводит очистители 4 (рис. 14.30) выполненные в виде щеток или ножей (скреб-
ков), от рабочих валков в каждом случае прекращения их работы. Другое испол-
нение привально-отвального механизма предусматривает его полную автомати-
зацию посредством сервомеханизмов с небольшой мощностью (0,12 кВт), осна-
щенных устройством контроля и дистанционного регулирования межвальцового
зазора. Устанавливается дополнительный модуль системы «Сименс», который
456
Глава 14
может контролировать зазор на всех вальцовых станках и подавать соответст-
вующий сигнал на исполнительные механизмы.
В конструкции станка «Синтезис» основные механизмы, и в том числе сис-
тема рабочих вальцов, смонтированы на направляющих и легко выдвигаются
наружу, открывая свободный доступ ко всем узлам станка. На рис. 14.31 показа-
на эта операция: отсоединяются элементы привального механизма, верхняя боко-
вина станины и вальцы 7 перемещаются на платформу 8 монтажной тележки 5,11.
Вальцы снимаются вместе с взаимозаменяемыми подшипниковыми опорами 6.
Уровень платформы 8 регулируется опорами 9. Ранее (рис. 13.30) было показано,
как выдвигается блок питающих валков. После этих операций внутренняя по-
лость станка становится полностью свободной и доступной для любых работ.
Конструкция станка выполнена таким образом, что все основные узлы имеют
высокую монтажную готовность. Все детали станка, имеющие контакт с продук-
том, имеют двойные стенки и выполнены из нержавеющей стали и сплава аноди-
рованного алюминия методом литья или экструзии. Они вставляются в посадоч-
ные места и не требуют дополнительной обработки. Такой подход значительно
упрощает сборку и повышает ее точность.
Основой управления станка «Синтезис» является программируемый логиче-
ский контроллер ПЛК200 с бортовой панелью производства «Сименс». Он выво-
дит на жидкокристаллический дисплей панели данные о состоянии вальцов, ско-
рости питающих валков, межвальцовом зазоре и потребляемой энергии, ПЛ К
оснащен коммуникативной сетью и приспособлен для установки таких про-
граммных приложений, как дистанционное управление межвальцовым зазором,
дистанционная диагностика, запоминание и хранение информационных данных.
Большую их часть конструкторам удалось разместить в специальном ящике
(рис. 14.32), Он находится в нижней части станка 6, на месте, которое обычно во
всех станках остается свободным благодаря размещению здесь сборного конуса,
Ящик для электрокоммутирующей аппаратуры смонтирован на поворотных осях,
закрывается специальной крышкой 3 и, поворачиваясь, устанавливается в стани-
не и закрывается нижней форткой станка 1 с замками 2, Такое решение обеспе-
чивает удобства при наладке автоматики и не ухудшает дизайн станка.
Рис. 14.31. Технология выемки
валков в станке «Синтезис»:
1 - приемный конус; 2 - передняя крышка;
3 - капот; 4 - замки капота; 5 - мон-
тажная тележка; б - взаимозаменяемые
опоры вальцов; 7 - рабочие вальцы; 8 -
платформа для вальцов; 9 - опоры; 10 -
подставка; 11 - основание монтажной
тележки; 12 - привально-отвальный ме-
ханизм; 13 - направляющие; 14 - натяж-
ной шкив
Вальцовые станки
457
Рис. 14.32. Размещение
электрокоммутирующей
аппаратуры в станке «Синтезис»:
7 - нижняя фортка станка; 2 - замок
фортки под специальный ключ; 3 - крыш-
ка ящика с электрокоммутирующей ап-
паратурой; 4 - торцевая стенка; 5 - по-
воротная ось; 6 - основание станка
14.2. Габариты и масса станков «Синтезис 4»
Типоразмеры станков	Габаритьц мм			Масса, КГ
	длина	ширина	высота	
80/125-4А;80/125-4М	1700	1840	1840	2700
100/25-4А; 100/25-4М	1900	1840	1840	3050
125/25-4А; 100/25-4М	2150	1840	1840	3400
100/30-4А; 100/30-4М	1900	1440	1840	3600
125/30-4А; 125/30-4М	2150	1440	1840	4000
Цифры 4 или 8 - число валков в станке; станки «Синтезис» выпускаются с
автоматическим и ручным управлением (А - автоматическое управление прива-
лом и отвалом валков, М - ручное управление через пневмомеханическую сис-
тему привала-отвала).
Несмотря на высокий технический уровень и большое количество достаточ-
но сложных и тонких механизмов, станок «Синтезис» имеет вполне сопостави-
мые габариты с отечественными станками (табл. 14.2).
Вальцовые станки ЛАМ, РМК, РМХ. Вальцовые станки ЛАМ фирмы
«Окрим» (Италия) выпускаются в двух основных модификациях - четырехвалко-
вый станок и восьмивалковый станок. По степени автоматизации они делятся на
полуавтоматические, с ручной регулировкой рабочих зазоров вальцов и полно-
стью автоматизированные, с электронным регулированием рабочих зазоров
вальцов и оборотов питающих валков. На рис. 14.33 приведены разрезы станков
ЛАМЦ-ЦВ (LAMC-CV) с нижним и верхним забором продуктов размола.
Вальцовый станок ЛАМ оснащен дифференциальным приводом мелющих
вальцов, обеспечиваемым посредством ременной передачи. Ремень имеет зубча-
то-поликлиновую форму. Кроме того, станки серии CV оснащены устройством
автоматической регулировки скорости вращения питающих валков в зависимо-
сти от количества поступающего в машину продукта.
Продукт при входе в станок накапливается в зоне перед питающим валком 5
и шнеком питателя 6 до частичного заполнения загрузочного устройства. Датчик
в форме «елочки» 8, находящийся внутри прозрачного загрузочного конуса, под
воздействием веса накопившегося продукта через сервомеханизм с пневмопри-
водом вызывает сближение медленного мелющего вальца 4 (смонтированного на
подвижных опорах) с быстрым вальцом 3 (смонтированном на неподвижных
опорах) до достижения заранее заданной величины зазора между ними.
Кроме этого, в результате срабатывания датчика 8 происходит запуск дози-
рующего валка 5 и шнека б, подъем питающей заслонки 7 и приближение к ме-
лющим вальцам соответствующих очистных устройств 2 (скребка) или 13 (щет-
ки), в зависимости от поверхности вальцов (матированной или рифленой).
458
Глава 14
Рис. 14.33. Поперечный разрез четырехвальцового станка ЛАМ с нижним
и верхним забором измельченного продукта:
7 - патрубок для гравитационного вывода продукта; 2 - скребок передний для гладких валков;
3 - быстровращающийся рабочий валец с гладкой (шероховатой) поверхностью; 4 - медлен-
новращающийся рабочий валец с гладкой поверхностью; 5 - дозирующий валок; б -
распределительный шнек; 7 - заслонка дозирующего валка; 8- датчик наличия продукта типа
«елочка»; 9 - маховичок для настройки рабочего зазора вальцов; 10 - медленновращающийся
валец с рифленой поверхностью; 77 - быстровращающийся валец с рифленой поверхностью;
72 - защитный лючок; 13 - щетки перьевые; 14 - внутренний трубопровод забора продукта;
1 - поступление продукта на измельчение; 11 - верхний (пневмотранспортный) забор измель-
ченных продуктов; 111 - гравитационный вывод измельченного продукта
После этого продукт равномерно поступает через образовавшуюся щель ме-
жду питающим валком и заслонкой в зазор между мелющими вальцами.
Выход измельченного продукта осуществляется через соответствующие раз-
грузочные устройства 1 или 14.
Отличительной особенностью конструкции станка LAM является цельноли-
той чугунный корпус, на котором смонтированы мелющие вальцы и все подаю-
щие и регулирующие устройства. Такой корпус обеспечивает высокую жесткость
и точность установки вальцов и, соответственно, точность рабочих зазоров, что в
свою очередь обеспечивает стабильность и высокое качество технологического
процесса.
Вальцовые станки
459
При помолах мягкой пшеницы в хлебопекарную муку станки LAM-1000 с
длиной вальцов 1000 мм позволяют пропустить через 1 пару вальцов по первой
драной системе до 240 т/сутки (до 10 т/ч) продукта.
К традиционно выпускаемому вальцовому станку серии ЛАМ фирма «Ок-
рим» разработала более современный вальцовый станок РМХ.
Основными материалами, применяемыми в конструкции станка, являются
нержавеющая сталь, пластинчатый чугун и композитные материалы. Наиболее
широко используется нержавеющая сталь. Применяемая технология ее обработ-
ки позволяет получать гладкие, легко очищаемые поверхности. Разгрузочные
конусы также сделаны из нержавеющей стали.
В станке РМХ основание выполнено цельнолитым из пластинчатого чугуна,
что гарантирует стабильность, прочность и виброустойчивость.
Защитные кожухи изготовлены из недеформирующегося композитного ма-
териала, который обеспечивает высокий уровень шумопоглощения.
Вальцовый блок компактный, независимый и легкосъемный. Межвальцовая
передача снабжена двухсторонними ремнями специального профиля. Для обес-
печения простой и легкой замены вальцов на блоке применяется система шари-
ковых направляющих, которая позволяет легко выводить их из станка и устанав-
ливать на транспортную тележку.
Блок питающих валков представляет собой также независимый легко демон-
тируемый узел. Загрузочный патрубок из поликарбоната обладает большой емко-
стью (65 литров), его углы скольжения рассчитаны так, чтобы избежать возникно-
вения перемычек продукта и его отложения на стенках. Особенностью его является
возможность очистки без съема крышки и демонтажа самотеков.
Вальцовый станок отличается высоким уровнем автоматизации. Скорость
вращения питающих валков регулируется инвертором в зависимости от уровня
продукта в патрубке, измеряемого емкостным зондом. Автоматическая регули-
ровка поддерживает уровень на заданном значении. Можно выбрать режим рабо-
ты с фиксированной скоростью, отключив регулировку. В этом случае можно
вручную регулировать питающий клапан для обеспечения оптимальных условий
измельчения.
Межвальцовый зазор также контролируется и индицируется на пульте
управления. Может производиться автоматическая или ручная регулировка зазо-
ра между мелющими вальцами. Система регулировки не зависит от пневмоци-
линдра привала и отвала вальцов. Применение шаговых двигателей при автома-
тической регулировке обеспечивает дистанционное изменение положения ме-
лющих вальцов. Благодаря этому существует возможность одновременной регу-
лировки всех вальцовых станков размольного отделения на основании условий,
передаваемых с центрального пульта управления мельницей в начале каждого
производственного цикла.
В последние годы многие ведущие фирмы начали производство восьмиваль-
цовых станков. Внедрение таких станков позволяет сократить производственные
площади, уменьшить количество подъемов продукта, повысить энергетические
показатели и сократить строительные затраты.
Сначала применение таких станков, осуществляющих двухкратное измель-
чение без пересева измельченных продуктов, ограничивалось использованием их
на I и II драных и 1-й и 2-й размольных системах. Такие схемы были реализова-
460
Глава 14
ны на ряде зарубежных мельниц и показали удовлетворительные результаты.
Дальнейшее внедрение многовальцовых станков требовало пересмотра техноло-
гии измельчающего процесса на мельнице в целом. Так, например, исследования
фирмы «Бюлер» в области двухступенчатого измельчения и внесение соответст-
вующих корректив позволили обосновать установку двухступенчатых станков
еще на ряде размольных систем и построить мельницу с таким процессом в
Швейцарии. По данным фирмы, в результате было достигнуто существенное
снижение капитальных затрат и эксплуатационных расходов. Другие фирмы, на-
пример, «Окрим», пошли по пути установки внутри станка просеивающих уст-
ройств центробежного типа с ситовой декой. Такие просеивающие устройства,
по данным фирмы, позволяют производить частичное отделение крупок после
размольного прохода для направления их после рассева на ситовейки, с выте-
кающим из этого повышением извлечения муки с низкой зольностью, снижением
необходимой просеивающей поверхности рассевов и повышением производи-
тельности станка за счет отделения мелких фракций с верхних мелющих вальцов.
Отечественные заводы многовальцовых станков не выпускают. Технологи-
ческих исследований по обоснованию применения двухступенчатого измельче-
ния на вальцах без пересева на отдельных этапах технологического процесса не
проводилось. Опытный образец восьмивальцового станка изготовлен объедине-
нием «Мельинвест».
На рис. 14.34 приведено устройство восьмивальцового станка РМХ/К фирмы
«Окрим». Принципиальное конструктивное решение станков РМК и РМХ мало
отличается, поэтому рассмотрим их основные особенности на базе станка более
поздней модели - РМХ/К. Основу станка составляет станина 1, где монтируются
все рабочие и вспомогательные узлы и механизмы. В связи с требованиями высо-
кой точности все посадочные отверстия в станине обрабатываются за одну уста-
новку на станках с ЧПУ. На питающей стеклянной трубе 3 установлены два датчика
емкостного типа 2, обеспечивающие контроль уровня продукта и скорость его пе-
ремещения. Эти датчики управляют автоматическим изменением скорости враще-
ния дозирующего валка 6 и отличаются высокой точностью. С этих датчиков с по-
мощью электронных приборов передается сигнал на пневмопривод мелющих
вальцов синхронно с началом вращения питающих валков. Продукт, направляе-
мый скатами 7, поступает в межвальцовый зазор; мелющие вальцы 9, 10 располо-
жены горизонтально. Под вальцовыми парами установлены просеивающие уст-
ройства 11 и 74, выполненные в виде вращающегося бичевого ротора и секторной
ситовой деки. Сход IV с деки направляется на дальнейшую систему, а проход II с
верхней и нижней III вальцовой пары объединяется и направляется на сепарирую-
щую систему (рассев и ситовейку).
Рабочий зазор между вальцами регулируется с помощью эксцентрикового
механизма, который воздействует на рычаг подвижной опоры. Мелющие вальцы
смонтированы на опорах из чугуна с шаровидным графитом с самоцентрирую-
щимися двойными роликовыми подшипниками, установленными на затяжных
втулках. Зазор между вальцами регулируется и фиксируется механизмом 8. Де-
монтаж и монтаж вальцов при минимальном количестве снимаемых узлов произ-
водится достаточно просто. Межвальцовая передача осуществляется плоскозуб-
чатым поликлиновым ремнем, шкивы, соответственно, имеют зубчатую и клино-
вую поверхность, натяжение обеспечивается специальным шкивом. Обе стороны
Вальцовые станки
461
Рис. 14.34. Восьмивалковый вальцовый станок РМХ/К фирмы «Окрим»:
7 - стальная станина; 2 — датчик уровня 2 шт.; 3 - питающая труба; 4 -заслонка питающих
валков, 5 - шнековый распределительный валок; 6 -рифленый дозирующий валок; 7 - направ-
ляющие скаты; 8 - штурвал регулирования зазора между вальцами; 9 - мелющий валок (бы-
стрый); 10 — мелющий валок (медленный); 11 - верхний узел сепарирования; 12 - щетки для
очистки рифленых вальцов; 13 - ножи для очистки гладких вальцов; 14 - нижний просеиваю-
щий узел; 1 - продукт на измельчение; 11 - проходовая фракция первого измельчения; 111 - про-
ходовая фракция второго измельчения; IV - сходовая фракция первого измельчения; V- сходо-
вая фракция второго измельчения
вальцового станка имеют независимый привод. Вальцы очищаются щетками 12
или скребками 13, автоматически отводящимися от вальцов, когда они переходят
в режим отвала.
Нагрузка приводных электродвигателей контролируется цифровым ампер-
метром. Вальцы станка стандартные 1000x250 мм. Параметры станка в основном
соответствуют отечественным и импортным моделям соответствующих типораз-
меров. Как уже отмечалось, станок отличается повышенной точностью, совер-
шенством конструктивного исполнения узлов и механизмов, высоким уровнем
462
Глава 14
автоматизации, а так же наличии промежуточных сит, которые располагаются
между верхней и нижней парой вальцов.
Система промежуточных сит включает два основных элемента из нержа-
веющей стали: барабанный ротор 5 и ситовую обечайку 2 (рис. 14.35).
Барабанный ротор оснащен серией щеток из синтетического материала, до-
пускаемого к контакту с пищевыми продуктами, которые помогают обеспечивать
просеивание, а также гарантируют постоянную очистку сетки обечайки.
Ротор сконструирован таким образом, что-
бы выполнять роль питающего валка, подавая
продукт равномерно распределенным потоком
для обеспечения качественного размола на ниж-
ней вальцовой паре.
Мелкий продукт проходит через сито и об-
ходит нижнюю пару вальцов по специальному
каналу. При этом он может или сохраняться от-
дельным потоком и подаваться отдельным пнев-
мотранспортом на конкретную технологическую
систему, или смешиваться с продуктом от ниж-
ней пары вальцов и транспортироваться общим
пневмотранспортом.
Просеивающая поверхность обечайки со-
ставляет 0,233 м' для вальцов длиной 1000 мм и
2 34 5
Рис. 14.35. Узел сепариро-
вания измельченных зерно-
продуктов, устанавливаемый
под вальцовой парой:
7 - щеточные бичи из синтети-
ческих материалов; 2 - ситовая
обечайка; 3 - накладка крепле-
ния бича; 4 - обруч; 5 - бара-
банный ротор
0,296 м" для вальцов длиной 1250 мм. Использование центробежного принципа
повышает эффективность просеивания.
Восьмивалковые станки ВС8, выпускаемые другими фирмами, аналогичны
вышерассмотренному. Принципиальное их отличие - отсутствие просеивающих
устройств после мелющих вальцов. В остальном они отличаются конструктив-
ным решением отдельных узлов и механизмов, которые, как правило, имеют и
преимущества, и недостатки.
14.5. Вальцовые станки для плющения зернопродуктов
(плющильные станки)
В последние годы большим спросом стали пользоваться хлопья и их смеси из
различных видов круп. В то же время, как отмечают специалисты, технология их
производства в необходимом ассортименте на отечественных предприятиях до
конца еще не отработана. Разные виды зерновых продуктов существенно разли-
чаются структурно-механическими свойствами. Это определяет разные варианты
подготовки зерна и крупы-полуфабриката к основной операции - плющению в
хлопья. Именно недостаточная подготовка крупы к плющению приводит к полу-
чению неравномерных по толщине и крупности хлопьев, а также к наличию в
них большого количества крошки и мучки.
В большинстве вырабатываемых зерновых хлопьев содержится много мел-
ких частиц.
Кроме того, отстает и отечественное машиностроительное производство.
До сих пор не освоено производство современных эффективных плющильных
станков, сопоставимых по своим параметрам с последними моделями зарубеж-
ных производителей. В рамках стран СНГ в настоящее время выпускаются уп-
Вальцовые станки
463
рощенные модели таких станков - например, станок СП-300 объединения
«БРИГ» или подобный ему станок объединения «Марийагромаш». Несколько
более совершенные станки ПС-1 и ПС-2 выпускает объединение «Агросимомаш-
буд», но и они полностью не отвечают современным требованиям.
Станок плющильный СП-300 производительностью (по хлопьям) 300 кг/ч
(рис. 14.36) имееет станину, состоящую из основания 7, стоек 10, траверзы 9 и
верхнюю крышку 3. Станина сварной конструкции из профильного листового
проката. На верхней части крышки 3 смонтирован питающий бункер со смотро-
вым окном 2 и направляющими для подачи продукта в зону плющения. Рабочие
гладкие вальцы диаметром и длиной 350 мм смонтированы в подшипниковых
опорах 77 на усиленной траверзе 9. Каждый валок имеет индивидуальный при-
вод через клиноременные передачи 5 от электродвигателей 6. Один из валов 13
закреплен неподвижно, а другой 72 имеет возможность перемещаться по гори-
зонтальным направляющим с помощью механизмам, в результате чего регулиру-
ется межвальцовый зазор.
В станке имеются устройства для очистки поверхности вальцов. По согласо-
ванию с потребителем устанавливается система охлаждения вальцов, которая
предусмотрена конструкцией станка. Основные параметры станка, габаритные и
весовые характеристики приведены в таблице 14.6.
Рис. 14.36. Плющильный
станок СП-300:
7 - приемный бункер; 2 - смотро-
вое окно; 3 — крышка; 4 - приваль-
но-отвальный механизм; 5 - клино-
ременная передача; 6 - приводной
электродвигатель; 7 - основание;
8 - трубопроводы системы охла-
ждения вальцов; 9 - траверза ста-
нины; 10- стойки; 77 - подшипни-
ковые опоры вальцов: 72 - подвиж-
ный валец; 13 - неподвижный валец
Плющильные станки ПС-1 и ПС-2 (рис. 14.37) объединения «Агросимо-
машбуд» более производительны и совершенны по конструкции. Плющильные
станки предназначены для плющения круп и шелушения зерна при производстве
овсяных, перловых, ячневых, кукурузных, пшеничных, рисовых и гречневых
хлопьев. Плющильные станки выпускаются двух типоразмеров по производи-
тельности ПС-2 - 500-600 кг/ч и ПС-1 - 750-800 кг/ч. Станки отличаются конст-
руктивно в основном по типу привода. Станок ПС-1 (рис. 14.37, а) имеет инди-
видуальный привод каждого вальца и более совершенную конструкцию. В то же
время открытая рамная конструкция не улучшает дизайн машины. В верхней
части станины 7 установлено приемно-распределительное устройство 6, регули-
рующее подачу крупы (ядра) на плющильные вальцы, которые смонтированы в
подшипниковых опорах на поперечной балке, причем одна из них подвижна и
положение регулируется механизмом 8 и валковыми тягами 13. Каждый валок
приводится электродвигателем 3 через клиноременную передачу 4 с приводным
464
Глава 14
шкивом 5. В станке ПС-2 (рис. 14.37, 6) привод осуществляется от электродвига-
теля 3 через клиноременную передачу 4 и редуктор 70. Привод питающего вали-
ка осуществляется через мотор-редуктор 9. В корпусе приемно-распредели-
тельного устройства 6 имеется смотровое окно 72. Корпус 77 станка ПС-2 вы-
полнен закрытым цельносварным, на его боковых стенках смонтированы под-
шипниковые опоры. Минимальный зазор между вальцами составляет 0,1 мм.
В машинах предусмотрен механизм грубого отвала вальцов, устройство для очи-
стки и выверки параллельности вальцов.
Рис. 14.37. Плющильные станки ПС-1 (а) и ПС-2 (5):
7 - станина: 2 - выпускной патрубок; 3 - приводной электродвигатель; 4 - клиноременная
передача; 5 - приводной шкив; 6 - приемно-распределительное устройство; 7 - подшипнико-
вые опоры; 8 - механизм привала-отвала; 9 - привод питающего устройства; 10- редуктор;
11- корпус; 72 - смотровое окно; 13 - тяги
Основные параметры, габаритные и весовые характеристики станков ПС-1 и
ПС-2 приведены в таблице 14.3.
14.3. Технические характеристики плющильных станков
Показатели	СП-300	ПС-1	ПС-2
Производительность, кг/ч	300	750-800	500-600
Диаметр вальцов, мм	350	400	400
Длина вальцов, мм	350	800	600
Частота вращения вальца, об/мин	280	240	240
Установленная мощность приводов вальцов, кВт	15	37	30
Расход воды на охлаждение, л/ч	50-80	без охлаждения	100-150
Габариты, мм:			
длина	1510	1720	2140
ширина	950	1720	1350
высота	1125	1980	1015
Масса, кг	960	4030	2140
Объединение «Агросимомашбуд» готовит выпуск более совершенного стан-
ка ПС-3. Его производительность составит 1000-1500 кг/ч. Этот станок будет
использован в линиях изготовления хлопьев, в основном, промышленных крупо-
заводов производительностью 100 т/сутки и выше. Диаметры валков для повы-
шения эффективности плющения приняты 600 мм при длине 800 мм и частоте
вращения 240 об/мин. Установленная мощность станка составит 45 кВт при его
массе 5,5 т.
ГЛАВА 15. Машины ударно-истирающего
принципа действия
15.1.	Назначение, область применения и классификация
Машины ударно-истирающего действия находят достаточно широкое применение
на современных предприятиях по переработке зерна. На этапе подготовки зерна к
помолу применяется энтолейтор-дезинсектор - машина для механического унич-
тожения насекомых-вредителей в различных стадиях развития. Уничтожаются
также вредители в скрытой форме, когда личинка находится внутри зерновки.
В размольном отделении мукомольного процесса на этапе крупообразования (дра-
ной процесс) применяются ударно-истирающие машины (вымольные) для отде-
ления частиц эндосперма из верхних сходов последних драных систем. В раз-
мольном процессе в последние годы начало применяться двухэтапное измельче-
ние высококачественных крупок и дунстов на 1-3 размольных системах. Продукт
после измельчения на вальцовом станке без просеивания направляется на допол-
нительное измельчение в машину ударно-истирающего действия - энтолейтор-
измельчитель. К ударно-истирающим относятся и центробежные измельчители.
Для производства муки измельчители могут применяться как в сочетании с валь-
цовыми станками, так и отдельно. Измельчители также могут использоваться для
производства муки из готовых круп (гречневой, овсяной и др.), когда не требуется
отделять в процессе помола оболочечные частицы. На шлифовочных и размоль-
ных технологических системах с 4-й по 11-ю измельченный на вальцовых станках
продукт направляется на дополнительную механическую обработку в машину
ударно-истирающего действия - деташер.
На заключительном этапе производства муки применяется машина ударного
действия для уничтожения живых насекомых и их личинок, которые по каким-
либо причинам остались в муке. Эта машина выполняет контрольную функцию и
называется энтолейтор-стерилизатор. Принципиальное устройство и конструкция
энтолейтеров-дезинсекторов и стерилизаторов описаны в главе 10, посвященной
машинам для сухой обработки поверхности зерна.
Как правило, вспомогательные ударно-истирающие машины устанавливают
непосредственно после основных (вальцовых станков), функционально они свя-
заны с последующими технологическими операциями.
Трудносыпучую влажную смесь, содержащую муку, подвергают обработке
в машине ударно-истирающего действия - виброцентрофугале РЗ-БЦА. Для ин-
тенсификации просеивания трудносыпучего продукта и вывода муки в машине
РЗ-БЦА ситовой цилиндр приводится в высокочастотное колебательное движе-
ние. Аналогичный процесс осуществляется в машине А1-БПК, однако здесь пре-
валирует процесс просеивания. В связи с этим устройства и конструкция машин
А1-БПК и РЗ-БЦА рассмотрены в главе 17, посвященной процессам сепарирова-
ния зернопродуктов.
В размольном процессе, где получают основное количество муки (58-60%),
осуществляют двухступенчатое измельчение: основное - в вальцовых станках и
дополнительное - в энтолейторах РЗ-БЭР или деташерах А1-БДГ. Причем энто-
лейторы, имеющие высокую окружную скорость ротора (до 67 м/с), применяют
для дополнительного измельчения продуктов высшего качества с относительно
16-3445
466
Глава 15
малым содержанием оболочечных частиц. Поэтому в результате интенсивного
измельчения продуктов после 1, 2 и 3-й размольных систем в энтолейторах прак-
тически не происходит изменения зольности муки.
На последующих размольных системах, где установлены вальцы с микро-
шероховатой поверхностью, наблюдается тенденция агрегатирования, сплющи-
вания частиц более высокой зольности и большей влажности. Для разрушения
образовавшихся после вальцов так называемых «лепешек» устанавливают дета-
шеры А1-БДГ с более низкой, чем у энтолейторов, окружной скоростью. В этом
случае не преследуется цель интенсивного измельчения частиц.
15.2.	Основные процессы в машинах ударно-истирающего
принципа действия
Рассматриваемые типы машин объединены принципиально сходным воздействием
на обрабатываемый продукт и конструктивным исполнением рабочих органов.
Интенсивное комплексное воздействие этих машин на продукты измельчения
зерна в разной степени сочетает ударный, истирающий и сортирующий эффект.
Это достигается при различных параметрах вращения бичевого ротора, установ-
ленного в сплошной или перфорированной обечайке. Конструктивное решение и
параметры рабочих органов машин соответствуют специфике выполняемых тех-
нологических операций.
По функциям и устройству машины ударно-истирающего принципа дейст-
вия, использующие на предприятиях отрасли хлебопродуктов, можно разделить
на две группы.
Первая - это центробежные штифтовые (пальцевые) измельчители с верти-
кальной осью вращения дискового ротора (энтолейторы) и с горизонтальной
осью вращения ротора (центробежные измельчители). Во второй группе машин
ударно-истирающего типа воздействие на продукт менее интенсивное и в основ-
ном осуществляется за счет сил внутреннего трения (деташеры, вымольные би-
чевые машины). В энтолейтере рабочий ротор выполнен в виде двух дисков, соеди-
ненных болтами, на которые плотно насажены втулки (штифты), являющиеся
рабочими ударными элементами ротора.
Втулки расположены по концентрическим окружностям в два ряда, ротор с
рабочими элементами вращается в горизонтальной плоскости. Исходный про-
дукт поступает через центральное отверстие верхнего диска. Попадая на нижний
диск, продукт под действием центробежных сил инерции отбрасывается в рабо-
чую зону, где ударяется о втулки. Сила удара зависит от частоты вращения дис-
ков, расстояния от центра диска до штифтов, от коэффициента трения материала
о поверхность диска и от количества поступающего материала (нагрузки). Пере-
численные параметры в энтолейторах оперативно не регулируются, а необходи-
мое механическое воздействие на продукт заложено в конструкцию машины
(экспериментально выбраны размеры дисков, число и расположение штифтов,
частота вращения дисков и оптимальная нагрузка).
В отдельных видах энтолейторов предусмотрено дополнительное механиче-
ское воздействие на продукт. После прохождения продуктом зоны штифтов он
отбрасывается на отражательную деку (кольцо) и получает вторичных удар.
В энтолейторе-стерилизаторе для зерна живые насекомые-вредители при
ударе о штифты разбиваются и погибают. Зерна с личинками внутри разрушают-
Машины ударно-истирающего принципа действия
467
ся при ударе и личинки уничтожаются. Сила удара рассчитана таким образом,
что здоровые полноценные зерна испытывают только упругую деформацию.
Зерно после энтолейтора-дезинсектора должно быть обработано в воздушном
сепараторе, где части изъеденных зерен и умерщвленных вредителей зерна отде-
ляются воздухом.
В энтолейторах-измельчителях, которые применяются на втором этапе из-
мельчения качественных (с малым содержанием оболочек) крупок и дунстов,
сила удара определяется необходимостью разрушить агрегатированные частицы
эндосперма, которые образовались вновь в рабочей зоне при повышенных сило-
вых воздействиях на материал. Сила удара не должна быть чрезмерной, чтобы не
разрушать крахмальные зерна в мучных частицах.
В энтолейторах-стерилизаторах муки сила удара должна обеспечить стопро-
центное уничтожение вредителей и не вызывать дополнительного разрушения
крахмальных зерен.
В центробежных измельчителях рабочая зона (камера измельчения) образует-
ся внутренней полостью литого корпуса и откидной дверки.
Рабочие органы измельчителя размещаются в этой камере и выполняются в ви-
де вращающегося вокруг вертикальной оси ротора со штифтами (пальцами) и не-
подвижного диска с такими же штифтами. Измельчение осуществляется в результате
ударов частиц о подвижные штифты и отражательных ударов ускоренных частиц о
неподвижные штифты, сделанные из материала высокой износостойкости.
После обработки в деташерах агрегатированные частицы разрушаются до
размеров дунста и муки. Без этой операции крупные агломераты пошли бы схо-
дом с сит, что привело бы к необходимости их повторной обработки в вальцовых
станках. Таким образом, деташеры способствуют снижению оборота продукта.
Основными рабочими органами вымольных машин и деташеров являются:
бичевой ротор и цилиндрическая обечайка (стальная гладкая - в деташерах, сетча-
тая - в вымольных машинах). Рабочая зона образуется между бичами и обечайкой.
Продукт в рабочую зону отбрасывается бичами и подвергается воздействию за
счет удара о бичи и достаточно интенсивного трения частиц о рабочие элементы и
между собой. В вымольных машинах важное значение имеет избирательность из-
мельчения, поскольку исходный продукт (верхний сход рассева последних драных
систем) имеет большое содержание оболочек. Поэтому при работе этих машин
оболочечные частицы не должны измельчаться до крупности муки.
Требуемая интенсивность воздействия на продукт достигается конструктив-
ными параметрами: величиной зазора между бичами и обечайкой, числом бичей,
окружной скоростью бичей и нагрузкой. Оптимальное соотношение этих пара-
метров определяется экспериментами на реальных продуктах. В деташер посту-
пает продукт после вальцовых станков шлифовочных и размольных систем, на-
чиная с 4-й, где измельчался продукт с большим содержанием оболочечных час-
тиц. Механическое воздействие в этой машине должно быть таким, чтобы не
полностью разрушенные частицы эндосперма в вальцовом станке и агрегатиро-
ванные при больших давлениях частицы муки измельчались до крупности муки,
а частицы оболочек в основном имели размеры более 165 мкм и в рассевах попа-
дали в сходовые фракции.
Вымольные машины сочетают две функции - измельчение и сепарирование.
В цилиндрической обечайке вымольной машины часть поверхности выполнена
468
Глава 15
в виде сита определенного номера. Эти машины предназначены для отделения
частиц эндосперма из сходовых продуктов последних драных систем. В основ-
ном эти сходовые продукты состоят из крупных оболочечных частей зерна,
сросшихся с небольшими частицами эндосперма. На вальцовых станках более
полно отделить частицы эндосперма, не разрушая оболочки, не удается.
Если верхние сходы последних драных систем направить в отруби, то полу-
чить расчетный выход муки в пределах 78% не удастся.
Рабочая зона в вымольных машинах образуется между бичами ротора и обе-
чайкой. На эффективность процесса влияют: величина зазора между бичами и
обечайкой, число бичей, частота вращения ротора, продолжительность обработ-
ки и нагрузка. Все эти параметры экспериментально определяются и заклады-
ваются в конструкцию. В отдельных модификациях машин предусматривается
оперативное изменение времени обработки продукта, и во всех конструкциях
имеется возможность во время декадной остановки изменить рабочий зазор, пе-
реставив бичи в новое положение.
15.3.	Эффективность работы машин
ударно-истирающего действия
Эффективность работы энтолейторов-стерилизаторов оценивается показателем пол-
ноты уничтожения вредителей зерна или муки. Она должна быть близкой к 100%.
Работа этнолейторов-измельчителей и деташеров оценивается показателем
дополнительного извлечения муки. Оно должно составлять 25-27% для энтолейто-
ров, 12-15% для деташеров, установленных после шлифовочных систем, и 18-22%
для деташеров после размольных систем. Эффективность центробежных измель-
чителей, в соответствии с их функциональным назначением, определяется требо-
ваниями технологии и может изменяться в широком диапазоне в зависимости от
интенсивности обработки.
Эффективность работы вымольных машин оценивается показателем увели-
чения зольности сходового продукта (отрубей) по сравнению с зольностью ис-
ходного продукта, и извлечением муки. В хорошо работающей машине абсолют-
ная зольность схода повышается на 0,6-0,8%, а содержание эндосперма в сходо-
вом продукте снижается на 4—6%. Суммарное извлечение муки должно составить
2-6% от массы зерна, поступившего на I драную систему.
15.4.	Штифтовые измельчители
Как уже отмечалось, штифтовые измельчители объединяют группу машин, вклю-
чающую энтолейторы разного функционального назначения и центробежные из-
мельчители, относящиеся к машинам ударно-истирающего принципа действия.
Ниже рассмотрено конструктивное устройство серийных машин этого типа.
Энтолейтор РЗ-БЭР предназначен для дополнительного измельчения кру-
пок и дунстов после вальцовых станков с шероховатыми вальцами 1—3-й раз-
мольных систем. В размольном отделении комплектных заводов устанавливают
десять энтолейторов.
Энтолейтор РЗ-БЭР представляет собой цельнометаллическую конструкцию
(рис. 15.1). Корпус 5 в форме улитки изготовлен литым из серого чугуна с толщи-
ной стенок 20 мм. В нем сделан выпускной патрубок 6 диаметром 80 мм. Сверху
Машины ударно-истирающего принципа действия
469
Рис. 15.1. Энтолейтор для измельчения крупо-дунстовых продуктов РЗ-БЭР:
1 - крышка; 2 — приемный патрубок со стеклянной вставкой; 3 - втулки (рабочие элементы);
4 - верхний и нижний диски ротора; 5 - литой корпус; 6 - выпускной патрубок; 7 - приводной
электродвигатель; 8 - стойки; 9 — направляющий конус; 10 - отверстие в днище; 11 -рукоятка
к корпусу болтами прикреплена стальная крышка 1, в центре которой установлен
приемный патрубок 2 диаметром 120 мм. Толщина крышки 6 мм. В нижней части
корпуса (днища) находятся три отверстия 10 для очистки рабочей камеры от продук-
та. Отверстия закрыты крышками, поворот которых осуществляют рукояткой 11.
Корпус на трех стойках 8 крепят к потолочному перекрытию, меняя положение стоек,
или устанавливают на полу (на рисунке показан вариант установки на полу).
Внутри корпуса на валу электродвигателя 7 установлен ротор, состоящий
из двух стальных дисков 4 толщиной 5,1-5,5 мм и диаметром 430 мм. Между
дисками расположены два концентричных ряда втулок 3 (по 20 шт. в каждом ря-
ду). Диаметр втулок наружного ряда равен 14 мм, а внутреннего - 10 мм. Высота
рабочей камеры ротора - 35 мм.
Продукт после измельчения в вальцовом станке поступает в приемный пат-
рубок энтолейтора и через отверстие в верхнем диске ротора попадает в его ра-
бочую камеру. Под действием центробежных сил инерции и воздушного потока
продукты размола зерна распределительным конусом направляются от центра
к периферии ротора. Вследствие многократных ударов о втулки и корпус про-
дукты дополнительно измельчаются, а спрессованные комки разрушаются. Из-
мельченный продукт выводится через выпускной патрубок и поступает в продук-
топровод пневмотранспортной сети.
Извлечение муки (проход сита № 43 ш) после обработки в энтолейторе РЗ-БЭР
составляет 26,5%. При зольности исходного продукта 0,53% зольность муки - 0,41%.
470
Глава 15
Подсос воздуха на выходе продукта из энтолейтора РЗ-БЭР регулируют
смещением резиновой манжеты на материалопроводе в осевом направлении, при
этом продольные отверстия материалопровода частично открывают или закры-
вают. Оперативного регулирования (кроме подачи исходного продукта) энтолей-
торы не требуют.
Энтолейторы для измельчения крупо-дунстовых продуктов выпускаются
многими зарубежными фирмами, в то же время технические параметры и конст-
рукции их во многом аналогичны и отличаются лишь отдельными элементами.
На рис. 15.2 в качестве примера показано устройство энтолейтора РЕТ-75
фирмы «Прокоп», Чехия, предназначенного для дополнительного измельчения
продуктов размольных систем после вальцовых станков. Наиболее эффективно
можно использовать его на 1, 2 и 3-й размольных системах, где измельчаются
качественные крупо-дунстовые продукты. Достаточно высокий эффект обеспечи-
вается и на остальных размольных системах, поскольку имеет место избиратель-
ность измельчения частиц эндосперма до крупности муки. Энтолейтор РЕТ-75
за счет ударного воздействия обеспечивает уничтожение вредителей.
Рис. 15.2. Энтолейтор для из-
мельчения крупо-дунстовых
продуктов РЕТ-75 фирмы
«Прокоп», Чехия:
1 — ротор; 2 - верхний и нижний диски
ротора; 3— цилиндрические штифты;
4 — верхняя крышка; 5 — сменное сталь-
ное кольцо; 6 — выпускной патрубок;
7 - стойка; 8 - приемный патрубок;
9 - направляющий конус; 10 - корпус;
И — нижняя литая плита корпуса;
12 — приводной электродвигатель;
13-лючок; 14 — обечайка
Рабочим органом энтолейтора является ротор 1, выполненный в виде двух
кольцеобразных дисков 2, вращающихся в горизонтальной плоскости. Диски со-
единены двумя рядами цилиндрических штифтов 3, расположенных по окружно-
Машины ударно-истирающего принципа действия
471
сти. Диаметр штифтов внутреннего ряда меньше, чем наружного. Корпус маши-
ны 10 сборный: верхняя крышка 4 и нижняя литая плита 77 соединены кольцевой
обечайкой 14. Для защиты боковых стенок корпуса предусмотрено сменное
стальное кольцо 5.
Измельчение продукта производится в основном за счет удара штифтами.
Выводится продукт из машины через патрубок 6 квадратного сечения под меха-
ническим воздействием ротора и воздушного потока, который создается при его
вращении.
Для крепления машины предусмотрены стойки 7, позволяющие за счет из-
менения их положения монтировать энтолейтор на полу, потолке или стене.
В роторе имеется направлющий конус 9. Привод энтолейтора осуществляется
фланцевым электродвигателем, на вал которого насажен рабочий ротор.
Устройство энтолейторов-дезинсекторов РЗ-БЭР и стерилизаторов РЗ-БЭМ
рассмотрено в главе 10, посвященной машинам для сухой обработки поверхности
зерна, а основные параметры энтолейторов-измельчителей приведены в табл. 15.1.
15.1. Основные технические параметры энтолейторов-измельчителей
РЗ-БЭР и РЕТ-75
Показатели	РЗ-БЭР	РЕТ-75
Производительность, т/ч	1,5-2,3	1,5-2,3
Эффективность извлечения муки, %	25-27	25-27
Диаметр ротора, мм	430	450
Зазор между ротором и корпусом, мм	40	—
Частота вращения ротора, об/мин	2950	2410
Окружная скорость ротора, м/с	65	60
Мощность электродвигателя, кВт	4,0	5.5
Число штифтов, шт.	80	—
Габариты, мм: длина	665	750
ширина	654	756
высота	530	858
Масса, кг		130	195
Измельчитель центробежный ИЦ-1 предназначен для измельчения зерно-
вых продуктов на предприятиях мукомольной и крупяной комбикормовой про-
мышленности.
Общий вид измельчителя центробежного ИЦ-1 приведен на рис. 15.3. Из-
мельчитель монтируется на стальной сварной раме 7, установленной на четыре
виброопоры 13, через пластины, закрепленные на фундаменте. В верхней части
измельчителя расположено приемно-распределительное устройство 6, 10, вклю-
чающее шнековый питатель 7 и магнитный уловитель, который выполнен в виде
двух плоских магнитов, смонтированных на наклонных скатах. Доступ в зону
приемно-распределительного устройства обеспечивает задвижка 5. Литая камера
измельчения и ротор являются основными рабочими органами измельчителя.
Привод ротора, смонтированного консольно в опоре 72, осуществляется через
клиноременную передачу от электродвигателя 9 мощностью 11 кВт и числом
оборотов 2910 в мин. Шнековый питатель приводится мотор-редуктором 8 мощ-
ностью 1,1 кВт и числом оборотов на выходном валу 90 в мин. В нижней части
литого корпуса имеется патрубок 2 для вывода измельченного продукта.
472
Глава 15
Рис. 15.3. Общий вид центробежного
измельчителя ИЦ-1:
7 - сварная рама; 2 - патрубок вывода измельченно-
го продукта; 3 - откидная дверца; 4 - корпус из-
мельчителя; 5 - задвижка; 6 - приемно-распреде-
лительное устройство; 7 - шнековый питатель;
8 - мотор-редуктор; 9 - приводной электродвига-
тель; 10 - установка приемно-распределительного
устройства с мотор-редуктором; 11 - ограждение
клиноременной передачи; 12 - опора ротора; 13 -
виброопора
Шнековый питатель (рис. 15.4) обеспечивает равномерную подачу продукта
и состоит из мотор-редуктора 1, на валу которого закреплен шнек 2, с заслонкой 4
и корпуса 5.
Рис. 15.4. Центробежный
измельчитель ИЦ-1:
1 - мотор-редуктор; 2 — шнек
питателя; 3 - втулка; 4 - зад-
вижка; 5 - корпус шнека;
6 - корпус; 7 - откидная двер-
ка; 8 - диск ротора; 9 - паль-
цы (штифты); 10 - шайба;
11 - вал ротора; 12 - пере-
ходник; 13 - шайба; 14 - гай-
ка; 15 - роликовый подшип-
ник; 16 - стакан (опора);
17 — крышка; 18 - масленка;
19 — шкив; 20 — шпонка;
21 - штифт; 22 - неподвиж-
ный диск с пальцами (штиф-
тами); 23 - диск; 24, 28, 29 -
болт; 25 - резиновый шнур;
26 - загрузочный патрубок;
27 - решетка; 30 - стенка
шнека; 31 - патрубок вывода
измельченного продукта;
32 - виброопора; 33 - опорная
рама
Камера измельчения состоит из литого корпуса 6 и дверки 7, поджимаемой
двумя маховичками. Рабочие органы измельчителя представляют собой вра-
щающийся ротор со штифтами и неподвижный диск с такими же штифтами.
Машины ударно-истирающего принципа действия
473
Штифты изготовлены из стали со специальной термической обработкой. Ротор со-
стоит из подвижного диска 8 с установленными на нем штифтами 9, поджатыми
шайбами 10. Ротор насажен на вал 11 через переходник 12 и поджимается шайбой 13
и гайкой 14. Вал ротора вращается против часовой стрелки (если смотреть на вра-
щающиеся штифты) на роликовых подшипниках 15, которые установлены в стака-
не 16 и закрываются двумя крышками 17. Для смазки подшипников предусмотрены
две масленки 18. На конце вала установлен шкив 19, который передает крутящийся
момент диску ротора с помощью шпонок 20 и штифтов 21.
Ротор в сборе перед установкой подвергается динамической балансировке
на балансировочном станке.
Неподвижный диск 22 со штифтами 9 крепится к дверке 7 через диск 23 с
помощью болтов 24. Для герметизации дверки служит резиновый шнур 25. Для
подачи продукта в камеру измельчения на дверке установлен загрузочный патру-
бок 26.
Продукт, подлежащий измельчению, поступает в патрубок. Пропускное от-
верстие регулируется заслонкой 4. Шнек питателя транспортирует зерно равно-
мерным потоком в магнитный уловитель, который задерживает металломагнит-
ные примеси. Для предотвращения попадания в зону измельчения крупных пред-
метов перед загрузочным патрубком установлена решетка 27.
Зерно через загрузочный патрубок 26 попадает в пространство между вра-
щающимся подвижным диском 8 и неподвижным диском 22, на которых установ-
лены штифты 9. Измельчение зерна в рабочей камере осуществляется под удар-
ным действием вращающихся штифтов и отраженным ударом ускоренных частиц
о жестко установленные штифты на неподвижном диске.
Измельченный продукт центробежными силами выбрасывается из щели
дисков 8 и 22 к внутренним стенкам корпуса 6.
Вращающийся ротор создает в камере измельчения завихрение воздушного
потока, что способствует эффективности измельчения, охлаждению измельчен-
ного продукта и одновременно транспортировке его в патрубок выгрузки. На вы-
ходе из патрубка выгрузки создается избыточное давление, которое позволяет
транспортировать измельченный продукт на небольшие расстояния.
Учитывая значительную динамическую нагрузку, обусловленную высокообо-
ротным ротором (3950 в мин), измельчитель должен быть установлен на массив-
ный фундамент, к которому крепятся пластины под виброопоры.
Технические характеристики центробежного измельчителя ИЦ-1
Производительность (в зависимости от вида продукта), т/ч	0,7-1,2
Питатель:
мотор-редуктор	1МЦ2С-63
мощность, кВт	1,1
частота вращения шнека, об/мин	90
диаметр шнека, мм	125
Магнитный уловитель:
количество плоских магнитов, шт.	2
ширина щели просеивания решетки, мм	18
Измельчитель:
частота вращения ротора, об/мин	3950
окружная скорость штифтов (наиб, диаметр), м/с	95
Привод измельчителя:
474
Глава 15
мощность, кВт	11
частота вращения вала, об/мин	2910
количество ремней, шт.	5
Габариты, мм:	
длина	1420
ширина	820
высота	1300
Масса, кг	600
15.5. Деташеры
Деташеры, как уже отмечалось, относятся к машинам ударно-истирающего прин-
ципа действия. Их применяют на мукомольных заводах чаще всего в процессе из-
мельчения промежуточных продуктов после вальцовых станков 1-й, 2-й шлифо-
вочных и 4—10-й размольных систем, которые оснащены шероховатыми вальцами.
Деташер А1-БДГ (рис. 15.5) представляет собой цельнометаллическую кон-
струкцию. Цилиндрический корпус 1 выполнен из листовой стали толщиной 3 мм.
На нем расположены две откидные дверки 5 для доступа внутрь корпуса. С торцов
на фланцах цилиндра расположены две боковины 3, которыми корпус крепятся
к перекрытию или к металлическим конструкциям (в зависимости от установки).
Боковины взаимозаменяемы, изготовлены из листовой стали, в нижней части
имеют отгибы. В боковинах смонтированы подшипниковые узлы бичевого ротора.
Вращение ему сообщается от электродвигателя 7 через муфту. Электродвигатель
установлен на небольшой сварной раме. Муфта закрыта ограждением 6.
Для приема и вывода продукта, соответственно, сделаны приемный 2 и вы-
пускной 4 патрубки диаметром 120 мм. К ним с помощью специальных хомутов
с зажимами присоединены подводящая и отводящая самотечные трубы. В средней
части корпуса с двух противоположных сторон расположены две дверки, подве-
шенные на петлях. Они обеспечивают доступ к ротору или выпуск продукта при
аварийной ситуации. Внутри корпуса по всей длине образующей приварены
шесть пластин шириной 15 мм и толщиной 1,5 мм, которые расположены по вер-
шинам шестигранника, вписанного в цилиндрический корпус деташера.
Ротор выполнен в виде вала 9, на котором шпонками закреплены две розет-
ки 10. На розетках расположены четыре бича 8, изготовленные из стали 65Г. Бичи
с рабочей стороны имеют десять зубьев высотой 15 мм. Два зуба из десяти - пря-
мые, восемь - отогнуты под углом 16° в направлении движения продукта. Рас-
стояние между зубьями 6 мм. Длина бича 380 мм, зазор между бичами ротора и
корпусом деташера 4,8-6,1 мм.
Привод деташера осуществляется от электродвигателя через упругую муф-
ту, состоящую из двух полумуфт с резиновым вкладышем. Он обеспечивает ком-
пенсацию небольшой несоосности валов электродвигателя и ротора, а также пе-
редачу необходимого крутящего момента.
Технологический процесс обработки продукта в деташере происходит сле-
дующим образом. После вальцового станка продукт направляется в приемный
патрубок деташера и поступает в рабочую зону. Здесь он подхватывается бичами
вращающегося ротора, отбрасывается на стенку корпуса и постепенно перемещает-
ся к выпускному патрубку. Шесть пластин обусловливают торможение продукта,
усиливают его разрыхление и дополнительное измельчение.
Машины ударно-истирающего принципа действия
475
Рис. 15.5. Деташер А1-БДГ:
а — общий вид; б — ротор; 1 — корпус; 2, 4 — приемный и выпускной патрубки; 3 - боковина;
5 — дверка; 6 - ограждение муфты; 7 - электродвигатель; 8 - бич; 9 — вал; 10 - розетка
Под воздействием наклонных участков косозубых бичей продукт переме-
щается к выходу. В результате многократных ударов и трения частиц о бичи и
обечайку происходит их измельчение. Продукт, направляемый в деташер или
установленный перед ним вальцовый станок, должен пройти магнитную защиту.
Конструкции деташеров, выпускаемых зарубежными фирмами, имеют от-
дельные особенности, например, разные бичевые роторы (с радиальными или
продольными бичами), однако принципиально они мало отличаются, сохраняя
основной принцип действия и реализующую его конструкцию: стальной цилиндр
и бичевой ротор. Деташеры с гладким стальным цилиндром и радиально-
бичевым ротором выпускает, например, фирма «Прокоп», Чехия.
Деташер модели ПРП с радиально-бичевым ротором показан на рис. 15.6.
В стальном цилиндрическом корпусе 7 смонтирован горизонтально установлен-
ный ротор 2, имеющий четыре ряда радиальных бичей 1. В каждом ряду размещает-
ся по четыре бича пропеллерной формы, которые обеспечивают транспортирова-
ние продукта к выпускному патрубку 4. Продукт из приемного патрубка 3 посту-
пает на направляющий скат 5 и затем в зону обработки бичами. Под действием
удара и сил трения продукт измельчается и центробежными силами отбрасывается
476
Глава 15
Рис. 15.6. Деташер с радиально-бичевым ротором ПРП:
1 - радиальный бич; 2 - ротор; 3 - приемный патрубок; 4 - выпускной патрубок; 5 - скат
направляющий; 6 - кронштейн; 7 — стальной цилиндрический корпус
к корпусу и перемещается к патрубку 4. Кронштейн 6 позволяет крепить деташер
к полу или потолку этажа под вальцовыми станками в зависимости от техноло-
гической компоновки оборудования. В табл. 15.2 приведены технические харак-
теристики рассмотренных деташеров.
15.2. Технические характеристики деташеров А1-БДГ и ПРП
Показатели	А1-БДГ	ПРП
Производительность, т/ч	0,3-0,6	1,1-1,2
Извлечение муки* на системах, %: шлифовочных	12-15	
размольных	18-22	—
Диаметр, мм: цилиндра корпуса	300	260
ротора	290	250
Бичи: окружная скорость, м/с	10-11	18
число	4	16
длина, мм	380	—
Частота вращения ротора, об/мин	700	1410
Мощность электродвигателя, кВт	1,5	1,1
Габариты, мм: длина	1040	
ширина	338	—
высота	376	—
Масса, кг				70	52,3
* Проход через шелковое сито №43
Машины ударно-истирающего принципа действия
477
15.6. Вымольные машины
Вымольные машины и виброцентрофугалы сочетают ударно-истирающее воздей-
ствие бичей различной интенсивности с процессом просеивания. Ударное воздей-
ствие бичей в совокупности с трением частиц между собой и о ситовую поверх-
ность нарушает связь оболочек с эндоспермом, способствует измельчению частиц
эндосперма. При просеивании через ситовой цилиндр под действием центробеж-
ных сил инерции, возникающих от вращения ротора, продукты измельчения раз-
деляются на две фракции: сходовую, содержащую относительно крупные частицы
отрубей, и проходовую с большим содержанием эндосперма.
Основными параметрами бичевых просеивающих машин являются окруж-
ная скорость бичевого ротора и размер отверстий сит. Важную роль играют на-
грузка, продолжительность обработки продукта и степень использования сито-
вой поверхности.
В вымольных машинах определяющим процессом является измельчение,
для них окружная скорость ротора составляет 22-24 м/с, а в машинах, где основ-
ной операцией является просеивание, она не превышает 10-11 м/с.
По конструктивному исполнению вымольные машины выпускаются с гори-
зонтальным и вертикальным расположением ротора и ситовой обечайки. Наи-
большее распространение получили вымольные машины горизонтального типа.
Вымольная машина А1-БВГ предназначена для отделения частиц эндос-
перма от оболочек сходовых фракций драных систем при переработке пшеницы
в сортовую муку.
Вымольная машина (рис. 15.7) состоит из следующих основных узлов: кор-
пуса, приемно-распределительного устройства, бичевого ротора, ситового полу-
цилиндра, привода, выпускных устройств, подставки. Машины уже давно выпус-
каются отечественной промышленностью, устройство их подробно описано в ли-
тературе [18].
Рис. 15.7. Вымольная машина
А1-БВГ:
1 - подставка; 2 — патрубок для
вывода отрубей: 3 - корпус; 4 —
вал; 5 - розетка; 6 - бич; 7 - каме-
ра приемная; 8 - патрубок прием-
ный; 9 - клапаны спаренные;
10 - отверстия для аспирации;
11 - электродвигатель; 12 - двер-
ка; 13 - полуцилиндр ситовой;
14 - конус выпускной для проходо-
вой фракции
478
Глава 15
Технологический процесс в матине А1-БВГ осуществляется следующим обра-
зом. Продукт через приемный патрубок 8 поступает в приемную камеру 7 и затем
в рабочую зону. Здесь вращающиеся бичи подхватывают и отбрасывают его к по-
верхности цилиндрического сита. Частицы эндосперма отделяются от отрубей, про-
сеиваются через сито и выводятся из машины через конус 14. Благодаря отогнутым
гонкам и наклону бичей относительно оси вала сходовая фракция (отруби) продви-
гается в осевом направлении и выводится через выпускной патрубок.
При настройке машины на холостом ходу проверяют: частоту (415 об/мин) и
направление вращения бичевого ротора (против часовой стрелки со стороны
привода); натяжение клиноременной передачи; затяжку болтовых соединений;
наличие и качество смазки в корпусах подшипников; крепление сита; плавность
вращения бичевого ротора от руки (при наличии существенного радиального
биения бичей производится балансировка ротора).
В рабочем режиме следует производить пуск и остановку машины без на-
грузки. Производительность машины и время обработки исходного продукта
в рабочей зоне регулируют поворотом оси одного из спаренных клапанов прием-
ной камеры. Если мучнистые частицы (проходовая фракция) становятся темными
по цвету, а отруби практически не содержат частиц эндосперма, необходимо не-
сколько уменьшить время обработки, затем проверить результат регулировки.
Если отруби и мучнистые частицы становятся слишком светлыми, следует уве-
личить время обработки, соответствующим образом установив клапаны. Для
контроля угла поворота спаренных клапанов на лицевой стороне приемной каме-
ры установлена шкала. Расход воздуха на аспирацию машины регулируют дрос-
сельными клапанами, установленными во всасывающих воздуховодах.
Отличительные особенности вымольной машины А1-БВГ состоят в том, что
ситовая часть выполнена в виде полуцилиндра; наклон бичей и гонков обеспечи-
вает наряду с вращательным осевое движение продукта от приема к выходу;
управление спаренными клапанами позволяет оперативно изменять время обра-
ботки исходного продукта и, соответственно, эффективность и производитель-
ность машины.
По данным производственных испытаний вымольной машины, при зольно-
сти исходного продукта 6,08% зольность сходовой фракции составляет 6,72%, а
проходовой - 1,90%; дополнительное извлечение муки - в пределах 6-9%.
Технические характеристики вымольной машины А1-БВГ
Производительность, т/ч Бичевой ротор:	0,9-1,6
диаметр, мм частота вращения, об/мин Окружная скорость бичей, м/с Зазор между ротором и поверхностью сита, мм Длина ситового полуцилиндра, мм Площадь ситовой поверхности, м2 Мощность электродвигателя, кВт Расход воздуха на аспирацию, м3/ч Габариты, мм:	415 1000-1100 22-24 14 1000 0.6 5,5 430
длина ширина высота Масса, кг	1600 820 1720 600
Машины ударно-истирающего принципа действия
479
Вымольная машина 35/40 фирмы «Прокоп» (рис. 15.8) - горизонтальная с ра-
диальными бичами. Машина состоит из стального сварного корпуса 8, ротора 1 с
бичами 2 и ситовой обечайки 14 (ситового цилиндра). Вал ротора 1 смонтирован в
подшипниках, закрепленных в боковинах корпуса. Бичи 2 радиальные, сдвоенные, в
виде изогнутых пластин, крепятся хомутами к валу. По горизонтали - четыре ряда
бичей, в каждом ряду - шесть. Продукт поступает через приемный патрубок 4 и
шнековым питателем 7 направляется в рабочую зону, где под действием сил трения
частиц о бичи 2, ситовой цилиндр 14 и между собой происходит отделение частиц
эндосперма от оболочек, дробление этих частиц и просеивание. Мучная фракция
выводится из машины через выпускное устройство 5. Сходовая фракция (отруби)
может выводиться через патрубок 6 пневматикой или выпускным устройством вниз
по каналу 12 (на мукомольных заводах с механическим транспортом). В последнем
случае патрубком 6 машина подключается к аспирационной системе.
Рис. 15.8. Вымольная машина ПРОР фирмы «Прокоп»:
1 - вал ротора; 2 - радиальные бичи; 3 - клиноременная передача; 4 - приемный патрубок; 5 -
выпускной конус; б - аспирационный патрубок; 7 - питающий шнек; 8 - корпус машины; 9 -
приводной электродвигатель; 10- натяжное устройство; 11 - ограждение; 12 - вертикаль-
ный; канал; 13 - выпускной патрубок; 14 - ситовая обечайка
Ситовая обечайка оснащается металлоштампованным ситом с диаметром
отверстий 1 мм. Поставляются ситовые обечайки с отверстиями 0,8; 1,2; 1,5 мм.
Привод ротора осуществляется от электродвигателя 9 и клиноременной пе-
редачи 3. Электродвигатель размещен на раме рядом с корпусом машины и имеет
натяжное устройство 10. Производительность машины изменяется в широких
пределах от одной до 3 т/ч, при этом мощность установленного электродвигателя
5,5 кВт. Габариты машины (мм): 1050x890x884 при массе 260 кг.
Вымольные машины МБО и МБ, выпускаемые, соответственно, объеди-
нением «Элеватормельмаш» (г. Курск) и предприятием «Совокрим».
Бичевые однороторные машины типа МБО и МБ предназначены для предва-
рительного сортирования продуктов измельчения зерна после вальцовых станков
(снижают нагрузки на рассевы I, II, Ш драных систем) и дополнительного отделе-
ния остатков эндосперма от оболочек при сортовых помолах пшеницы. Как видно
из назначения, в первом случае вымольные машины работают в большей степени
480
Глава 15
как сепарирующие машины с крупной ячейкой ситового цилиндра, осуществляя
операцию предварительного сортирования измельченных зернопродуктов.
Во втором случае реализуется вымольный процесс (с мелкой ячейкой сито-
вого цилиндра) в соответствии с основным назначением вымольной машины.
Машины МБО и МБ конструктивно и по основным параметрам (табл. 15.3) прак-
тически аналогичны. Поэтому рассмотрим их на основе машин МБО. Выпускает-
ся три типоразмера машин МБО производительностью от 2,5 до 5,5 т/ч и два ти-
поразмера машин МБ - от 2,5 до 4 т/ч. Производительность главным образом
определяется размером ячейки ситового цилиндра (см. табл. 15.3).
В корпусе машины МБО (рис. 15.9) расположен бичевой ротор 5, закрытый
неподвижным ситовым цилиндром 7, опорой для которого служат съемные дис-
ки 6. Ротор состоит из вала, установленного в подшипниковых опорах, и бичей 4,
расположенных по винтовой линии с шагом 10°35'. Рабочая плоскость бича раз-
вернута относительно оси вала на угол 45°. Ротор приводится во вращение
от электродвигателя 8 через клиноременную передачу.
Рис. 15.9. Бичевая машина типа МБО:
1 - корпус; 2, 3 - выпускные патрубки; 4 - бич; 5 - ротор; 6 - диск; 7 - ситовой цилиндр;
8 - электродвигатель; 9 - дверка; 10- патрубок для аспирации; II - приемный патрубок
Исходный продукт через приемный патрубок поступает в ситовой цилиндр,
подхватывается бичами ротора и равномерно распределяется под действием цен-
тробежных сил по поверхности цилиндра. Отделение эндосперма от оболочек
происходит в результате соударения и интенсивного трения частиц между собой
и о поверхность цилиндра.
Отделившийся эндосперм и частицы оболочек, размер которых меньше раз-
мера отверстия сита, просеиваются и удаляются из машины через выпускные
патрубки 2, а частицы, не прошедшие через отверстия сита, транспортируются
вдоль машины бичами и удаляются через выпускной патрубок 3.
Если в процессе работы в проход попадают крупные сходовые частицы, то
вероятнее всего повреждено сито, которое следует заменить. Нагрев подшипни-
ков может происходить из-за отсутствия смазки, неправильной установки лаби-
ринта на валу ротора (нет зазора) или выхода из строя подшипника. В этом слу-
чае необходимо заполнить подшипник новой смазкой, установить лабиринт с
Машины ударно-истирающего принципа действия
481
зазором или заменить подшипник. Нагрев электродвигателя может быть вызван
завалом продукта или сильным натяжением ремней.
Технические характеристики вымольных машин типа МБО и МБ приводятся
в таблице 15.3.
15.3. Технические характеристики бичевых машин типа МБО
Показатели	МБО	МБО-1	МБО-2	МБО-3	МБ-1	МБ-2
Производительность, т/ч	5,0-5,5	4,5-5,0	3,0-4,0	2,5-3,0	2,5-3,0	3.0-4,0
Ротор: частота вращения, об/мин	1200	1200	1200	1730	1700	1250
диаметр, мм	330	330	330	330	335	335
Бичи: окружная скорость, м/с	20	20	20	30	31	22
ЧИСЛО	34	34	34	34	34	34
Диаметр ситового цилиндра, мм	354	354	354	354	358	358
Номер ситового полотна	30	25	20	1’	1,0’	2,5-3,0’
Зазор между ротором и ситовым цилиндром, мм	11	11	11	11	11,5	11,5
Мощность электродвигателя, кВт	5,5	5,5	4,0	4,0	4,0	4,0
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	360	360	360	360	360	360
Габариты, мм: длина	1350	1350	1350	1350	1325	1325
ширина	545	545	545	545	540	540
высота	1320	1320	1320	1320	1190	1190
Масса, кг	285	285	275	275	300	300
* Диаметр отверстий сит
Вертикальные вымольные машины в настоящее время используются в
меньшей степени, однако продолжают выпускаться отдельными зарубежными
фирмами. Одно из их достоинств - небольшие габариты в плане. Отечественные
заводы довольно продолжительное время выпускали однороторные и двухротор-
ные вертикальные машины типа А1-БВУ.
Рассмотрим принципиальное устройство этих машин на примере одноро-
торной машины.
Бичевая вымольная машина А1-БВУ предназначена для обработки сходовых
продуктов драных систем при переработке пшеницы в сортовую муку. Устанав-
ливают ее в размольном отделении мукомольного завода. Машина (рис. 15.10)
состоит из металлического корпуса 9, неподвижного ситового цилиндра 8, внут-
ри которого расположен вертикальный бичевой ротор 2, приемного устройства 4
и выпускного патрубка 10.
Бичевой ротор представляет собой пустотелый цилиндр, закрепленный на
вертикальном валу 1 шпонкой и хомутом; по наружной поверхности ротора рав-
номерно и поочередно расположены вертикально три регулируемых бича 7 и три
ряда гонков 3. Подвижный бич состоит из двух прямоугольных металлических
полос, одна из которых является несущей и приварена к наружной поверхности
цилиндра под углом 20° к его радиусу, а другая закреплена на ней болтовыми
соединениями. Увеличивают или уменьшают высоту бича, переставляя полосы
на соответствующие отверстия.
482
Глава 15
Рис. 15.10. Бичевая вымольная
машина А1-БВУ:
1 - вал; 2 - бичевой ротор; 3 - го-
нок; 4 - приемное устройство;
5 - шнек; 6, 11 - нижний и верхний
подшипниковые узлы; 7 - регулируе-
мый бич; 8 - ситовой цилиндр;
9 - корпус; 10 - выпускной патру-
бок; 12 - электродвигатель
Гонок представляет собой плоскую пря-
моугольную пластину, приваренную под углом
20° к оси стержня, который крепят к наружной
поверхности цилиндра резьбовым соединением
и фиксируют контргайкой, что позволяет уве-
личивать или уменьшать высоту и угол накло-
на гонка. Впереди каждого ряда гонков под
углом 20° к радиусу цилиндра приварен нере-
гулируемый бич, аналогичный несущей полосе
регулируемого бича.
В нижней части цилиндра на валу распо-
ложен однозаходный винтовой шнек 5, служа-
щий для подачи исходного продукта в рабочую
зону, образуемую наружной поверхностью би-
чевого барабана и внутренней поверхностью
ситового цилиндра. Бичевой ротор вращается в
нижнем 6 и верхнем 11 подшипниковых узлах.
Нижний подшипниковый узел состоит из кор-
пуса, радиального и упорного шарикоподшип-
ников с подкладными кольцами и крепится к
корпусу шнека. Исходный продукт подают в
рабочую зону через наклонный патрубок прием-
ного устройства. Для предотвращения попада-
ния продукта и пыли в нижний подшипниковый
узел предусмотрена уплотнительная манжета и
на валу установлена специальная втулка.
Верхний подшипниковый узел состоит из
корпуса, радиального подшипника, крышки и
крепится к верхней съемной крышке корпуса
машины. Вращение роторов происходит от
фланцевого электродвигателя 12. Ситовой ци-
линдр выполнен из разъемного ситового по-
лотна. В рабочем состоянии он охватывает
специальные основания в корпусе машины и закрепляется болтовыми соедине-
ниями по линии разъема.
Для очистки от завалов в ситовом цилиндре предусмотрено отверстие, кото-
рое закрывается задвижкой, выполненной из ситового полотна. На верхнем осно-
вании корпуса машины имеются четыре отверстия с заглушками, предназначен-
ные для очистки пространства между наружной поверхностью цилиндра и внут-
ренними стенками корпуса в случае завала проходовым продуктом. Дверки кре-
пят к корпусу машины на петлях и в рабочем положении фиксируют ручками.
Принцип работы бичевой вымольной машины заключается в следующем.
Исходный продукт через приемное устройство самотеком поступает в цилиндр и
шнеком подается в рабочую зону. В результате ударного действия вращающихся
бичей и угла наклона гонков происходит интенсивное перемешивание, истирание
и перемещение исходного продукта по винтовой линии вверх от приема к выхо-
ду. При этом происходит отделение частиц эндосперма от оболочек.
Машины ударно-истирающего принципа действия
483
Продукт, полученный сходом с ситового цилиндра, выводится из машины че-
рез верхний патрубок, а продукт, просеявшийся через отверстия ситового цилинд-
ра, выходит через нижний патрубок. Изменением угла наклона и высоты гонков,
уменьшением или увеличением зазора между подвижными бичами и внутренней
поверхностью ситового цилиндра можно регулировать время пребывания исходно-
го продукта в рабочей зоне и интенсивность вымола отрубянистых продуктов.
Технические характеристики машины А1-БВУ
Производительность, т/ч
Внутренний диаметр ситового цилиндра, мм
Площадь ситового цилиндра, м"
Диаметр отверстий сит цилиндра, мм
Окружная скорость бичей, м/с
Зазор между ротором и ситовым цилиндром, мм
Мощность установленного электродвигателя, кВт
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч
Габариты, мм:
ширина
высота
Масса, кг
до 2,0
400
2,2
1,1
20-22
8-10
4
400
978
2160
615
ГЛАВА 16. Машины для шелушения зерна, шлифования
и полирования ядра крупяных культур
16.1.	Назначение, область применения и классификация
Одна из основных технологических операций на крупяных заводах - шелушение,
то есть удаление цветковых оболочек с зерна ячменя, риса, овса и проса, плодо-
вых оболочек с зерна гречихи и пшеницы, а также семенных оболочек с гороха.
Процесс шлифования заключается в окончательном освобождении с по-
верхности ядра (семени) от оставшихся после шелушения оболочек (и частично
алейронового слоя и зародыша), а также в обработке круп до установленной
формы (округлой, шаровидной). При шлифовании рисовой крупы, кроме того,
сглаживается бороздка ядра.
Ядро зерна крупяных культур становится готовой продукцией - крупой по-
сле его шлифования, а для некоторых круп - еще и полирования. Исключение
составляет ядро гречихи, которое не подвергают ни шлифованию, ни полирова-
нию. Шлифование улучшает внешний вид крупы. В результате удаления наруж-
ных слоев и зародыша, содержащего много жира, повышается стойкость крупы
при хранении. Шлифованная крупа быстрее варится.
Полирование применяется для улучшения внешнего вида крупы. Полиро-
ванная крупа имеет гладкую поверхность и надлежащий товарный вид. Полируют
рисовую крупу из стекловидных сортов, шелушений ячмень (пенсак) после
шлифования при выработке перловой крупы. При полировании с поверхности
ядра удаляется мучка, оставшаяся после шлифования, заглаживаются царапины,
крупа становится более светлой и яркой.
Основное требование к процессу шелушения зерна в крупяном производстве -
сохранение целостности ядра зерновки, представляющего питательную ценность и
удаление оболочек, не усваиваемых организмом.
Главной областью применения машин для шелушения зерна, шлифования и
полирования круп являются крупозаводы. Кроме того, шелушильные машины при-
меняют в линиях шелушения пленчатых культур (ячменя и овса), комбикормового
производства при выработке комбикормов с пониженным содержанием клетчатки
для молодняка птиц и поросят. В мукомольном производстве шелушильные маши-
ны применяют при подготовке зерна пшеницы к сортовым помолам.
Большое разнообразие конструкций шелушильных и шлифовальных машин,
перерабатывающих зерно в крупу, обусловлено главным образом способами воз-
действия рабочих органов на зерно, различной продолжительностью и интенсив-
ностью воздействия в зависимости от прочности связей цветковых, плодовых
или семенных оболочек с ядром.
Зерновки гречихи, проса, риса и овса имеют оболочки, которые не срослись
с ядром; у зерновок ячменя, пшеницы, кукурузы оболочки срослись с ядром, у
гороха семенная оболочка плотно прилегает к ядру. Прочность ядра и оболочек
разных культур также различаются в широких пределах. Поэтому для шелуше-
ния зерна каждой группы требуется различная продолжительность и интенсив-
ность воздействия рабочих органов машины. Шелушение проса и гречихи воз-
можно, например, при кратковременном воздействии на них рабочих органов
машины, для шелушения овса и риса требуется более интенсивное воздействие, а
для ячменя нужно длительное и интенсивное воздействие рабочих органов.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
485
В табл. 16.1 приведена классификация машин, применяемых для шелушения
и шлифования зерна крупяных культур. В основу классификации положен прин-
цип воздействия рабочих органов, зависящий от формы связи в зерне наружных
оболочек с ядром и структурно-прочностных характеристик зерна.
Конструкция, материал и форма рабочих органов машины определяют ее
принцип действия при шелушении и шлифовании. В табл. 16.1. схематично пока-
заны принципы действия рабочих органов шелушильно-шлифовальных машин и
их воздействие на зерновки.
1.	Нагружение зерновок, в результате которого происходят деформации сжатия,
частично - сдвига и трения (скольжение с качением), вызывающие скалывание и
разрушение цветочных оболочек проса и плодовых оболочек гречихи путем воздей-
ствия на зерновку двух рабочих поверхностей: подвижной и неподвижной. Сюда
относят вальцедековые станки, в которых зерно (гречиха, просо) подвергается ше-
лушению между вращающимся абразивным (песчаниковым) барабаном и непод-
вижно закрепленной декой, примыкающей к рабочему валку с жесткой (абразивной
для гречихи) и эластичной (резинотканевой для проса) поверхностями. Увлекаемое
валком в рабочую зону, постепенно сужающуюся от места приема к выходу, зерно
подвергается действию комплекса усилий - сжатию, сдвигу и трению. При этом тра-
ектория движения зерновок составляет часть окружности.
2.	Эта группа машин производит шелушение в результате действия сил сжа-
тия и сдвига. Для этого используется пара обрезиненных (эластичных) валков,
установленных с определенным зазором и вращающихся навстречу друг другу с
различной окружной скоростью. К оборудованию такого типа относятся различ-
ные конструкции шелушильных машин с обрезиненными валками*. Машины
этого типа используются в основном для шелушения риса.
3.	К данной группе машин относится шелушильный постав. Шелушение
зерна крупяных культур в поставе осуществляется за счет деформации сжатия и
сдвига, а также интенсивного трения зерновок об абразивные диски. Эта машина
используется в основном для шелушения овса и риса.
4.	К этой группе относятся машины, в которых крупяные культуры подвер-
гаются шелушению с помощью многократно повторяющихся ударов и инерци-
онных сил. Достигается это вращающимися бичами (лопастями), которые отбра-
сывают зерно на твердую поверхность, благодаря чему происходит разрушение и
отделение оболочек, либо зерно разгоняется с помощью вращающегося диска с
лопастями и ударяется о неподвижную кольцевую обечайку. Эти машины при-
меняются для шелушения овса, ячменя и др. К машинам такого типа относятся
обоечные машины, центробежные шелушители, бичевые машины и др.
5.	К этой группе относятся машины, в которых шелушение и шлифование
происходит в результате продолжительного действия сил трения зерен между со-
бой, а также трения их о рабочую поверхность абразивных дисков и перфориро-
ванной обечайки. Вследствие интенсивного микроизноса наружных оболочек на-
чинается их отделение. Характерно, что для этой разновидности шелушильно-
шлифовальных машин обязательно заполнение рабочей зоны зерном. Только при
этом создаются условия для полного проявления сил трения, в результате чего
осуществляется эффективное удаление оболочек.
* Термин «обрезиненные валки» - более точно характеризует конструктивное исполнение вал-
ков, однако в литературе и практике часто используется термин «резиновые валки».
16.1. Классификация машин для шелушения и шлифования зерна
Показатели и наименование	Перерабатываемые культуры												
	ф Гречиха		Просо		Рис	Овес			Ячмень		Горох		
Форма связи наружных оболочек с ядром	Ьсе три лепестка	Цветковые пленки Цветковые пленки Цветковые пленки	Цветковые пленки	Семенные оболоч- плодовой оболочки свободно охваты- охватывают ядро, плотно охватывают	соединены	ни плотно примы- свободно охваты-	вают ядро и соеди-	но с ним не срас- ядро,	но с ним	с плодовыми оболоч-	кают к ядру по вают ядро и соеди-	нены с ним в одном	таются	не срастаются	ками по всей поверх-	всей его поверх- нены с ним только	месте - рубчике	ности зерна и глубо—	ности в одной точке	ко заходят в бороздки												
Характеристика необработанного ядра при влажности не более 14%	Ядро хрупкое		Ядро нехрупкое		Ядро хрупкое	Ядро эластичное			Ядро прочное		Ядра при ударе и сжатии раска- лывается на се- мядоли		
Схемы рабочих органов машин, применяемых для шелушения зерна	4	а 1.	-—-*** Н	с а >	CR О о	с; о. 8- Валок		2. Станок с обрезиненными валками	/ \ 1 /		Центробе шелушите	Наждачная жный обоечная ПЬ	машина		j?-Воздух с мучкой о, 5	х / § Щ ДЩ,	Л S/			
	[у Дека Вальцедековые станки												
					Шелушильный постав						ель /	*	_i Шлифовальная ' машина 1-ЗШН-З	
Способы воздействия рабочих органов на зерно, вызывающие шелушение и отделение пленок и оболочек от ядра	Непродолжительное сжатие и сдвиг				Сжатие, сдвиг и трение, вызы- вающие шелушение		Удар о бичи, обечайку и абразивную поверх- ность и сопутствую- щее шелушение и от- деление оболочек			Продолжительное трение об абразивную и терочную по- верхности и зерен между собой, вызывающее отделение оболочек			
486	Глава 16
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
487
В последнее время широкое распространение получили шелушильно-шли-
фовальные машины с вертикальным расположением вала и абразивными диска-
ми, размещенными внутри неподвижного перфорированного цилиндра. Зерно
шелушится и шлифуется в кольцевом зазоре между рабочими органами машины.
Траектория движения зерновки в рабочей зоне этой машины представляет собой
винтовую линию.
Такие машины применяют для удаления цветковых пленок, плодовых и се-
менных оболочек, а также частично зародыша при обработке ячменя, пшеницы,
кукурузы и других культур. Технологическая эффективность шелушения и шли-
фования в этих машинах достигается в результате интенсивного трения в значи-
тельном рабочем объеме, но в результате этого процесс шелушения-шлифования
зерна по сравнению с другими машинами является более энергоемким.
В машинах можно регулировать время обработки зерна в рабочем объеме с
помощью выпускных устройств. Такие машины выпускаются всеми ведущими
производителями крупяного оборудования.
В табл. 16.2 представлен перечень основных шелушильных и шлифоваль-
ных машин, использующихся в отечественных крупозаводах.
16.2. Перечень основных шелушильных и шлифовальных машин крупозаводов
	Использование при				переработке(+)			
Машины	проса	гречихи	овса	риса	ячменя	пшеницы	гороха	кукурузы
Шелушильный вальцедековый станок: 2ДШС-ЗА	+	—	—	—	—	—	—	—
2ДШС-ЗБ	-	+	-	-	-	-	-	-
Шелушитель типа А1-ЗШН	+	-	-	+	+	+	+	4-
Машина шелушильная У1-БШР	-	-	-	-	+	+	+	4-
Машина мокрого шелушения А1-БМШ	-	-	-	-	-	+	-	-
Центробежные шелушители: А1-ДШЦ-2	—	—	+	—	—	—		—
ФС-400	-	-	+	-	-	-	-	-
Шелушитель У1-БШВ	-	-	-	+	-	-	-	-
Вальцедековый станок: СВУ-2, СГР	+	+	—	—		—		—
ЗМШ	+	+	-	-	-	-	—	-
Шелушитель с обрезиненными валками А1-ЗРД-3	-	-	-	+	-	-	-	-
Шелушильный постав	-	-	+	+	-	-	-	-
Шелушильный постав УС 1250	—	-	+	-	-	-	-	-
Шлифовальные машины: УЬБШМ-2,5	—	—	—	+	—	—	—	—
СГ-1250	-	-	+	+	-	-	-	-
Шлифовальный постав		-	+	+	-	-	-	-
Рисошлифовальная машина РС-125	-	-	+	+	-	-	-	-
Шлифовально-полировальная машина У1-БШП	+	-	-	-	-	-	-	-
488
Глава 16
16.2.	Эффективность шелушильных машин и их основные
параметры
Работу шелушильных машин оценивают по результатам анализа проб продукта,
отобранных до и после обработки в машине.
К показателям технологической эффективности относятся коэффициент ше-
лушения (Кш) и коэффициент цельности ядра (КД Качество продуктов до и по-
сле шелушения определяют по содержанию (в процентах) шелушеных, нешелу-
шеных, дробленых зерен, мучки, лузги и сора
Коэффициент шелушения Кш, % рассчитывают по формуле
к, I К, J
где К} - содержание нешелушеных зерен в продукте до поступления в машину, %; Ki - со-
держание нешелушеных зерен в продукте после однократного пропуска через машину, %.
Коэффициент цельности ядра определяют по формуле
ц В + Д+М'
где В - выход целого ядра на данной системе шелушения за вычетом количества шелу-
шеного зерна в исходной смеси, %; Д - выход дробленого ядра на данной системе шелу-
шения за вычетом количества дробленого ядра в исходной смеси, %; М - выход мучки на
данной системе шелушения за вычетом количества мучки в исходной смеси, %.
Эффективность шелушильных машин нормируется «Правилами организации
и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях». В табл. 16.3
представлены данные, приведенные в «Правилах...», которыми следует руково-
дствоваться при контроле шелушильных машин для различных культур.
Эффективность работы шлифовально-полировальных машин контролируют
по качеству конечной продукции - крупы.
Рис-зерно шелушат пофракционно, параллельными потоками: крупное,
среднее, мелкое и недозрелое зерно. Крупное и среднее зерно шелушат в валко-
вых машинах, а мелкое и недозрелое - в шелушильных поставах. Для шелушения
сортов риса-зерна продолговатой формы используют только шелушители с обре-
зиненными валками. Нагрузка на станок должна быть снижена на 15-20% rto
сравнению с нагрузкой при переработке зерна округлой формы.
Шелушению гречихи предшествует этап сортирования ее на фракции по
крупности (табл. 16.4). Каждую фракцию шелушат отдельно.
Шелушение проса осуществляют в вальцедековых станках. Причем дека
применяется обрезиненная, а валок абразивный.
Овес перед шелушением делят на крупную и мелкую фракции. Для шелу-
шения используют поставы или центробежные шелушители. Допускается при-
менение обоечных машин.
Шелушение ячменя осуществляют путем последовательного пропуска зерна
через четыре шелушильные системы при использовании на 1-й и 2-й системах
обоечных машин, на 3-й и 4-й системах - машин типа А1-ЗШН.
При производстве пшеничной шлифованной крупы шелушение произво-
дят путем двукратной обработки в обоечных машинах с абразивными цилиндра-
ми или в машинах типа А1-ЗШН. Шелушеную пшеницу направляют на шлифо-
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
489
вание (три системы) и полирование (три системы). Шлифование и полирование
осуществляют в машинах типа А1-ЗШН.
16.3.	Данные, характеризующие эффективность работы шелушильных машин
Культура	Наименование шелушильного оборудования	Эффективность работы
Рис	Шелушители типа ЗРД	Коэффициент шелушения за один пропуск должен составить не менее 85%, увеличение количества дробленых зерен - не более 2%
Гречиха	Шелушители типа 2ДШС-ЗБ	После пропуска через шелушители количе- ство шелушеных зерен должно составить не менее: для I фракции - 40% без применения гидро- термической обработки и 55% с примене- нием гидротермической обработки; для II фракции - 45% и 60%, соответственно; для III фракции - 40% и 50%; для IV фракции - 30% и 40%; для V фракции - 25% и 30%; для VI фракции - 20% и 25%. Количество дробленого ядра по отношению к массе гречихи, поступающей на станок, не должно превышать для I и II фракций 2,5% без применения гидротермической обработки и 1,5% с применением гидротермической обработки; для всех остальных фракций - 3,5% и 2,5%, соответственно
Просо	Шелушители типа 2ДШС-ЗА	Количество шелушеных зерен после 1-й сис- темы шелушения должно составить 80-90%, после 2-й - 90-95%, после 3-й - 95-99%. Количество дробленого ядра после 1-й сис- темы шелушения не должно превышать 2%, после 2-й - 3,7%, после 3-й - 5%
Овес	Шелушильные поставы, центро- бежные шелушители	Количество шелушеных зерен после шелу- шения в крупной фракции должно составить не менее 90% после 1-й и не менее 96% по- сле 2-й системы; в мелкой фракции 80-85% после 1 -й системы и 90-96% после 2-й сис- темы. Количество дробленых частиц ядра не должно превышать 3-4% после первых шелушильных систем и 5-6% после вторых
Ячмень	Обоечные машины, шелушители типа А1-ЗШН-3	Количество нешелушеных зерен в пенсаке не должно превышать 5%, а дробленых не должно быть более 50%
Пшеница	Обоечные машины	Количество дробленых зерен не должно пре- вышать 1,5%. Снижение зольности после пер- вой системы должно составить 0,04-0,06%; после 2-й системы - 0,03-0.05%
490
Глава 16
16.4. Размеры отверстий сит, характеризующих фракции гречихи
по крупности
Фракции*	Размеры отверстий, характеризую- щих фракцию, мм	Размеры сторон треугольных от- верстий, мм
I	сх. 0 4,5	6,5-7,0
II	сх. 0 4,2	6,0-6,5
III	сх. 0 4,0	5,5-6,0
IV	сх. 0 3,8	5,5-6,0
V	сх. 0 3,6	5,0-5,5
VI	сх. 0 3,3		5,0	
* В случае переработки крупной гречихи допускается отбор нулевой фракции (сход с си-
та с отверстиями 0 4,8-5,0 мм).
При производстве крупы из гороха его делят на крупную и мелкую фракции.
Шелушение и шлифование гороха крупной и мелкой фракции производят раздель-
но на двух последовательных системах шелушильно-шлифовальных машин типа
А1-ЗШН. Горох, расколотый на семядоли, поступает на отдельную машину типа
А1-ЗШН для дополнительной обработки колотого гороха. Продукт, получаемый
после машины типа А1-ЗШН вторых систем сортируют, провеивают и после до-
полнительного шлифования и провеивания направляют на полирование.
Кукурузу при выработке крупы шлифованой пятиномерной, крупной кру-
пы для производства хлопьев и мелкой для кукурузных палочек, подвергают
дроблению, сортированию по крупности. Продукт средней крупности направляют
на шлифование. Шлифование дробленых частиц кукурузы производят путем по-
следовательной четырехкратной обработки в машинах типа А1-ЗШН.
Основные параметры шелушильных машин
Производительность (т/ч) шелушильных машин типа А1-ЗШИ определяют по
формуле
<2 = 3,6yvcp5£,
где у - объемная масса продукта, кг/м; vcp - средняя скорость продукта в рабочей зоне, м/с;
н
Уср — —; Н - высота рабочей зоны машин, м; t - время обработки продукта в рабочей
зоне, с; t = 12-18 с; S - площадь рабочего кольца, м; 8 = ~(d2 -<f2j; D - диаметр пер-
форированного цилиндра, м; d - диаметр абразивных кругов, м; £ - коэффициент заполне-
ния рабочей зоны; £ = 0,92-0,96.
Процесс шелушения-шлифования зерна, имеющего прочную связь оболочек
с ядром, основан на принципе интенсивного трения зерна в кольцевой рабочей
зоне, образованной вращающимися абразивными кругами и перфорированным
цилиндром.
Действие сил трения в рабочих зонах таких машин может быть интенсифи-
цировано принудительной (вместо только гравитационной) подачей зерна в эти
зоны, направлением в них воздушного потока, а также скоростями и шероховато-
стью рабочих органов.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
491
Машины, основанные на принципе интенсивного трения зерна о рабочие ор-
ганы, требуют значительно большего расхода энергии, чем машины, использую-
щие в рабочих зонах для шелушения силы сжатия и сдвига.
Учитывая, что в рабочих зонах этих машин зерновки перемещаются с неко-
торым отставанием от вращения абразивных кругов и одновременно продвигают-
ся в осевом направлении, траектории движения частиц представляют собой вин-
товые линии.
Для определения длины (м) винтовой линии при обработке зерна в машине
пользуются зависимостью
г j I, (4Y”
L-ndtrc, 1+ —
N U J
где t - время обработки зерна, с; d - диаметр окружности цилиндра, на котором распо-
лагается винтовая линия движения частгщы, м; h\ - шаг винтовой линии, м; Лф - факти-
ческие обороты, совершаемые зерновкой в рабочей зоне, об/с.
Для определения времени (с) обработки зерна в рабочей зоне используют
зависимость
где Gp - масса зерна, заполняющая рабочий объем машины, кг; Q - фактическая произво-
дительность машины при требуемой технологической эффективности, кг/с.
Технологическую эффективность шлифования ядра в производственной
практике крупозаводов оценивают по результатам лабораторного анализа взятых
проб продукта до и после обработки с определением следующих показателей
в процентах:
•	снижение зольности продукта, прошедшего обработку;
•	уменьшение количества нешелушеных зерен;
•	увеличение количества дробленого ядра;
•	содержание мучки*, лузги и сора в продукте после машины;
•	содержание «недодира» в продукте после обработки**;
•	забиваемость ячеек ситового цилиндра;
•	снижение количества сорной примеси.
Кроме того, определяют изменение температуры обрабатываемого продукта,
цвет, запах и вкус.
Из количественных показателей определяют:
•	производительность по поступающему на машину продукту;
•	выход основного продукта после шлифования;
•	выход мучки (отходов);
•	количество доброкачественного ядра в мучке (отходах).
Мучкой считается проход проволочных сит №056 и 063 (ячмень, овес, просо и др.) или
штампованных сит с отверстиями 1,0 или 1,5 мм (горох, рис и др.)
** В перловой крупе №1 и №2 «недодиром» считаются ядра, имеющие вне бороздки остатки
цветковых пленок более чем на четверти поверхности ядра; в ячневой крупе №1 - наличие
остатков цветковых пленок, явно выступающих за края крупинок
492
Глава 16
Производительность шелушителей типа А1-ЗРД с обрезиненными валками опре-
деляют в соответствии с удельной нагрузкой и рабочей длиной валков. Удельную на-
грузку для риса и проса принимают q = 55-65 кг/(ч-см) при оптимальном соотношении
окружных скоростей обрезиненных валков: 1,4-1,5 для риса и 2,0-2,3 для проса.
Для эффективного шелушения диаметр резиновых валков должен быть
не менее 170 мм. С учетом износа резины в процессе работы следует принимать
начальный диаметр валков 200-220 мм. Дальнейшее увеличение диаметра вал-
ков заметного прироста коэффициента шелушения не дает. Максимальную эф-
фективность шелушения проса получают при рабочих зазорах b = 0,25-0,4 мм, а
риса - при b = 0,6-0,75 мм.
Продолжительность работы до полного износа резины валков при шелуше-
нии риса, выражаемая в часах, определяется главным образом отношением
Vz-
К=— (окружных скоростей быстровращающегося и медленновращающегося
валков) и удельной нагрузкой q, то есть количеством обработанного продукта.
При шелушении проса влияние коэффициента К на срок износа не столь резкое,
так как оболочки проса менее абразивны по сравнению с оболочками риса. С
Vz-
увеличением отношения К = — износ резины возрастает. Твердость резины в
И,
пределах 85-90 единиц по Шору обеспечивает максимальную технологическую
эффективность и продолжительность работы валков до полного износа: быстров-
ращающегося 120-150 ч, медленновращающегося 240-300 ч.
«Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных
предприятиях» установлены нагрузки на рабочие органы основных шелушиль-
ных машин (табл. 16.5).
16.5. Нагрузки на рабочие органы основных машин шелушильного отделения
Машины	Единицы измерения	Нагрузки при переработке							
		проса	гречихи	овса	риса	ячменя	пшеницы	гороха	кукурузы
Шелушитель для проса и гречихи типа 2ДШС-3	т/сут на 1 см общей длины валков	0,4/0,8*	0,32			-			-
Шелушитель с резиновыми валками для риса типа ЗРД	т/сут на 1 см длины валков 1-й системы		-		1,4				-
Шелушитель типа ЗШН: А1-ЗШН-1,5	т/сут на 1 машину					6,5	8,0	24,0	12,0
А1-ЗШН-3				—	-	10,0	12,0	36,0	18,0
Шелушильный постав (ГДР)	т/сут на 1 машину	-	-	28,0	-	-	-	-	-
Рисошлифовальная маши- на с коническим барабаном РС-125	т/сут на 1 машину		-	30,0	25,0				-
Шлифовальная машина для рисаУЬБШМ	т/сут на 1 машину	-	-	-	4,0	-	-	-	-
* Пля однодековых и двх’хдековых станков.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
493
Как видно из классификации машин для шелушения и шлифования зерна,
представленных в табл. 16.1 в четырех из пяти классов машин рабочие органы
покрыты абразивными массами.
Основными компонентами для изготовления абразивных масс в крупяной
промышленности являются абразивные материалы (наждак, корунд естествен-
ный, электрокорунд), каустический магнезит и хлористый магний. Абразивные
материалы - это мелкораздробленные искусственные или естественные минера-
лы. Основными показателями их качества являются твердость, крупность и вяз-
кость абразивных зерен.
На практике выработаны наиболее приемлемые смеси абразивных зерен раз-
личной крупности, которые обеспечивают требуемый технологический эффект
различных шелушильных машин при выработке круп из зерна разных культур.
Наждак - горная порода, содержащая до 30% окиси алюминия. Корунд есте-
ственный полностью состоит из окиси алюминия. Электрокорунд - искусствен-
ный абразив, состоящий из кристаллической окиси алюминия (до 90%) с не-
большим количеством окиси железа, кремния и титана.
Каустический магнезит получают при обжиге природного магнезита с по-
следующим его измельчением. Каустический магнезит затвердевает при разведе-
нии его водой. Хлористый магний получают при разведении каустического маг-
незита хлористым магнием.
Большинство крупозаводов изготавливает и ремонтирует абразивные по-
верхности рабочих органов шелушильных машин самостоятельно. Готовят абра-
зивную смесь в деревянных или металлических ящиках. Сначала смешивают су-
хие компоненты, затем добавляют хлористый магний и вновь все тщательно пе-
ремешивают в растворомешалках. Полученную абразивную массу накладывают
на рабочий орган шелушильной машины отдельными слоями толщиной 20 мм.
Созревает абразивная масса в течение 20-25 дней при температуре не ниже 20 °C.
Абразивные поверхности, имеющие форму тел вращения, обрабатывают на то-
карном станке или на специальном станке при помощи шарошки, укрепленной на
суппорте. После обработки абразивной поверхности валки и конические бараба-
ны шелушильных машин тщательно балансируют.
Абразивные материалы, используемые для изготовления рабочих органов
шелушильных машин, характеризуются номером зернистости, соответствующим
определенной крупности частиц материала. Номера зернистости абразивных ма-
териалов представлены в табл. 16.6.
16.6. Номер зернистости и размерная характеристика абразивных
материалов, применяемых в крупяной промышленности
Номер зернистости	Основная фракция	
	проходящая через сито	остающаяся на сите
	с номинальным размером стороны ячейки в просвете, мм	
200	2.5	2,0
160	2,0	1,6
125	1,6	1,25
100	1,25	1,0
80	1,0	0,8
63	0,8	0,63
50	0,63	0.5
494
Глава 16
16.7. Крупность и состав абразивов машин для шелушения зерна
и шлифования круп
Наименование перерабатываемой куль- туры и назначение системы	Состав абразивов, %				
	№160	№125	№100	№80	№63 (50)
Просо Вальцедековый станок: 1-я система шелушения				50	50
2-я и 3-я системы шелушения	-	-	-	—	50 (50)
Овес Шелушильный постав: 1-я система шелушения		50	50		
2-я система шелушения	—	—	50	50	—
шлифование	-	—	-	50	50
Рис Шелушильный постав: 1-я система шелушения		30	20	50	
2-я система шелушения	—	—	40	60	—
Шлифовальный постав: 1-я и 2-я системы шлифования	—	—	40	30	30
3-я и 4-я системы шлифования	—	-	20	20	60
Шлифовальная машина А1-БШМ-2,5: 1-я система шлифования	-	-	20	20	60
Ячмень Обоечная машина: 1-я и 2-я системы шелушения	50	50			
3-я и 4-я системы шелушения	—	—	50	50	—
Машина А1-ЗШН: 3-я и 4-я системы шелушения	—	60	40		
1-я система шлифования	60	40	-	-	—
2-я и 3-я системы шлифования	-	60	40	—	—
1-я система полирования	-	20	40	40	-
2-я и 3-я системы полирования	—	—	60	40	—
Пшеница Обоечные машины: 1-я система шелушения	20	20	30	30	
2-я система шелушения	—	20	20	30	30
Горох Машина А1-ЗШН: шелушение		50	50		
шлифование	-	-	50	50	-
Кукуруза Машина А1-ЗШН: 1-я система шлифования	60	40			
2-я система шлифования	-	60	40	-	—
3-я система шлифования	—	20	40	40	-
4-я система шлифования	-	-	60	40	-
Машины одних и тех же марок, предназначенные для шелушения зерна разных
культур, шлифования или полирования круп, имеют рабочие органы из смеси абра-
зивных материалов разных номеров зернистости. В табл. 16.7 представлены данные
по крупности и составу абразивных материалов для рабочих органов машин и раз-
личных продуктов крупяного производства.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
495
16.3.	Основы теории процесса шелушения
на обрезиненных валках
В настоящее время наиболее перспективными конструкциями машин для шелуше-
ния риса, проса, гречихи считают машины, воздействующие на зерно непродолжи-
тельными усилиями сжатия и сдвига К ним относятся шелушильные машины с
обрезиненными валками. Шелушение здесь осуществляется в межвалковой зоне
двух параллельно расположенных обрезиненных валков одинакового диаметра,
вращающихся навстречу друг другу с разными окружными скоростями. Зерновка в
межвалковой рабочей зоне подвергается деформации сжатия и сдвига.
Длина участка рабочей зоны, на которой зерновка подвергается деформа-
ции сжатия (рис. 16.1, а). Если обозначить угол между линией центров ОО\ и
радиусом ОВ, проведенным через точку контакта зерновки с поверхностью вал-
ков со стороны поступления в рабочую зону, через ос, а со стороны выхода из
межвалкового пространства - через ос,, диаметр валков D (мм), расстояние между
валками (рабочий зазор) b (мм) и размер зерновки d (мм), то из прямоугольного
треугольника ОАС получим cos ос =	. Очевидно, что ОС - D + ^.; а ОА =
Форма зерновки принята шарообразной. Следовательно,
D + b
Рис. 16.1. Расчетные схемы валковых шелушителей;
а - для определения пути сжатия; б - для определения пути сдвига; в - для определения де-
формации сжатия резиновой поверхности; г - для определения усилия, сжимающего зерновку
496
Глава 16
Аналогичное положение будет и для аь так как при шелушении на обрези-
ненных валках разность между размерами зерновки до входа в рабочую межвал-
ковую зону и после ее выхода незначительна (порядка 100-160 мкм), так что ею
можно пренебречь. Дуга ВВ^ определяет путь, на котором зерновка подвергается
деформации сжатия обрезиненными валками.
Длина пути сжатия Дсж (мм) зерновки в рабочей межвалковой зоне опреде-
лится, как длина дуги ВВ{. Из формулы (16.1)
D + b
а = arccos-----,
D + d
откуда
_ 2лО D + b
=---------arccos------
360 D + d
Подставив цифровые значения D = 200 мм, d = 2 мм и b = 0,3 мм, получим
г 2-3,14-200	200 + 0,3 „
Есж = —---------arccos----------= 26 мм.
360	200 + 2
(16.2)
Если же принять диаметр валка D = 250 мм, а толщину зерновки риса d = 2,8 мм
и b = 0,65 мм, то Дсж = 32,7 мм. Следовательно, величина Дсж зависит от диаметра
валка, размеров зерновки, межвалкового зазора, то есть от геометрических пара-
метров, и не зависит от окружных скоростей валков и их соотношения. Установ-
лено, что воздействие на зерно усилиями сжатия в межвалковой зоне не приво-
дит к шелушению.
Длина участка рабочей зоны, на которой зерновка подвергается деформа-
ции сдвига (рис. 16.1, б). Так как валки вращаются с разной окружной скоростью,
то один из них (быстровращающийся) опережает другой (медленновращающий-
ся) на определенную величину на длине Дсж. Определим эту величину опереже-
ния, которую назовем для краткости Lca. Обозначим окружную скорость быст-
ровращающегося валка Гб (м/с), медленновращающегося - vM (м/с), отношение
„ v6
окружных скоростей валков К = —.
А,
При равномерном установившемся движении за определенный промежуток
времени быстровращающийся валок проходит путь от момента захвата зерновки
(точка В) до момента выхода ее из рабочей зоны (точка С). На этом же участке
медленновращающийся валок проходит за тот же промежуток времени путь,
равный В\а}. Из схемы (рис. 16.1, б) видно, что быстровращающийся валок опе-
режает медленновращающийся валок на длину дуги аДД или Lca. Тогда величи-
ну Lca можно определить из уравнения
Аж ~ Ад _ Аж
V	Ул
м	б
откуда
Т _ Г __ ^СЖ Vm
^сд — <ж	»
v6
ИЛИ
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
497
Чд-Чж 1-— -----------------	(16.3)
\ Л J Л
Если заданы окружные скорости, то
J _ W4 - Ей)
^сд
. v6
При Чж = 26 мм, D = 200 мм, d = 2,0 мм, b = 0,3 мм, скоростях валков
vg = 12,3 м/с и vM = 5,3 м/с
26(12,3-5,3)
4д =-----123-----= 14’8 ММ’
Из изложенного следует, что величина Есд является функцией, зависящей от
пути Есж, окружных скоростей валков, их отношения и предопределяет степень
комбинированного воздействия на зерно геометрических и кинематических па-
раметров валков. Величина Lca есть тот путь, на котором возникающие силы тре-
ния при прохождении зерна между валками производят его шелушение. Найдем
для примера величину Lca при условии, что Есж = const = 26 мм (табл. 16.8).
16.8. Значения пути Ьсл
Показатели	Значения при К								
	1,0	1,25	1,5	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0
£сд, мм	0	5,2	8,7	13,1	17,4	19,5	20,9	21,7	22,4
— 100, % Дсж	0	20,0	33,4	50,0	66,8	74,8	80,0	83,0	86,0
Из таблицы видно, что увеличение значения коэффициента К выше четырех
приводит к незначительному приращению пути Lca (3-5%). Это практически не
может существенно сказаться на эффективности шелушения. Следовательно, ве-
личина К = 4 - это верхний предел. Изучение его влияния на технологическую
эффективность шелушения выше указанного значения нецелесообразно.
Силы сжатия зерновки в межвалковой зоне. Одним из основных условий,
обеспечивающих технологическую эффективность шелушения, как известно, яв-
ляется максимальное сохранение целостности ядра. Поэтому усилия сжатия в ра-
бочей зоне машины должны быть такими, чтобы они не вызвали разрушения зер-
новки. После соприкосновения зерновки с резиновой поверхностью валков даль-
нейшее продвижение ее в рабочей зоне происходит вдоль оси у-у (рис. 16.1, в).
Соединив центр валка О\ с центром зерновки (С... рассмотрим прямоуголь-
ный треугольник О^О^В, в котором х - текущее значение угла, определяющее
положение зерна над линией центров в каждый данный момент.
Отрезок
O|Oj=
cost 2cosx
498
Глава 16
Величина абсолютной деформации резиновой поверхности без учета дефор-
мации зерновки, которая сравнительно невелика, определяется отрезком СЕ
в результате вдавливания резиновой поверхности проходящим между валками
зерном. Для того, чтобы определить этот отрезок, найдем предварительно
ЕОу — О\Оз — О\Е,
D + b	D
где 0,0^ =------- - гипотенуза прямоугольного треугольника; О,Е =— - радиус обре-
2 cos х	2
зиненного валка.
Тогда
2cosx 2
При этом отрезок СЕ = СОу - ЕО3 = — - (	+	|,
2 I 2cosx 2)
d
где СО3 =— — радиус зерновки, .мм.
Если обозначить величину абсолютной деформации обрезиненного валка*
СЕ = Aho, то после подстановки получим:
d D D + b
---1----------
2 2 2 cos x
A/i0 =
или
D+d D-b
2	2 cos x
закономерность изменения абсолютной де-
А/г0 =
(16.5)
Это уравнение характеризует
формации резиновой поверхности валка для любого значения угла х в пределах
от х = 0 до х = ос.
Если х = 0, когда зерновка находится на линии центров валков (О/Д), то
., d— b .	„	г
Ап0 = —-— • Абсолютная деформация резиновой поверхности валка наибольшая.
При х = ос (в момент касания зерновки поверхности валка) ее деформация будет
равна нулю, так как в этот момент
D + b
COS X =----.
D + d
Определим величину усилия, сжимающего зерновку в межвалковой рабочей
зоне (рис. 16.1, г), условно рассматривая зерновку как абсолютно жесткий шар.
Из теории упругости, рассматривающей вдавливание абсолютно жесткого
шара в упругую, «почти бесконечную» цилиндрическую поверхность, известно
следующее. Максимальная величина деформации упругого полупространства Ah0
определяется зависимостью
* Твердость и диаметры резиновых быстро- и медленновращающихся валков в расчетах приня-
ты одинаковыми.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
499
Д/го =
9л2 ТС,2 7?,+27?, ,
21______I t 1________2 D**
} 32	Т?,Т?2
(16.6)
где Kt - коэффициент, равный ----; ц - коэффициент Пуассона; Е - модуль упруго-
пЕ
сти, Па; Р - усилие, сжимающее зерновку, Н; R\ - радиус зерновки, м; Rt = d/2; R? — ра-
диус цилиндра (обрезиненный валок), м; Рг = D/2.
Очевидно, схема взаимодействия валка и зерновки при прохождении ее че-
рез рабочую зону аналогична схеме вдавливания жесткого шара в цилиндриче-
скую поверхность, причем в этой схеме сила Р представляет собой действие
сжимающего усилия второго валка на зерновку.
Из формулы (16.6), зная величину Ah0, можно определить величину усилия,
сжимающего зерновку. После преобразований формулы (16.6) получим:
4 Ы&Р
ЗлТГ (i + D
2
(16.7)
Анализ формулы (16.7) показывает, что сила сжатия зерновки в рабочей
межвалковой зоне является функцией ее положения Д/г0, межвалкового зазора Ь.
размеров зерновки d, валка D и механических свойств резины К}. Следовательно,
применяя формулу (16.7), можно определить величину усилия сжатия зерновки
поверхностью валка.
Принимая условно, что при установившемся режиме работы станка зернов-
ки проса (или риса) в межвалковой зоне располагаются друг за другом с интерва-
лом в 1°30', а угол захвата а зерновки проса при диаметре валков 200 мм и зазоре
0,3 мм в среднем составляет 7°30', то над линией центров валков могут располо-
житься пять рядов зерна.
При х = ос, как было показано выше, Д/г0 = 0; следовательно, сжимающее
усилие при этом будет равно нулю (момент касания валков зерновкой при посту-
плении в рабочую зону). При х = 0 Д/г0 = т0 есть величина сжимающего
усилия будет максимальной (момент прохождения зерновкой в рабочей зоне ли-
нии центров валков).
Пользуясь формулами (16.5) и (16.7), найдем численные значения Д/г0 и Р
для зерна проса и риса, предварительно определив значения Кь Dad. Модуль
упругости Е для резины зависит от ее твердости.
Резина, используемая для шелушения проса и риса, имеет твердость по Шо-
ру 85-90 ед. Для этой твердости модуль упругости Е = 8- 10s Па.
Практические измерения показывают, что коэффициент Пуассона для на-
полненных резин ц - 0,48-0,50. Тогда
v 1-ц2 1-0,52
л,-----— - ———
= 0,003.
лЕ 3,14-80
Зерновки имеют в среднем толщину d' = 2 мм (просо) и <7” = 2,5 мм (рис).
Рабочий зазор между валками составляет, соответственно, Ь' = 0,5 мм для проса и
Ь" = 0,75 мм риса.
500
Глава 16
Подставив эти данные, получим результаты (табл. 16.9), характеризующие ве-
личину абсолютной деформации А/;о резины валка и величину усилия Р, сжимаю-
щего зерновку в межвалковой рабочей зоне по каждому ряду при диаметре резино-
вого валка 200 мм. Как видно из табл. 16.9, величина Р возрастает от нуля до мак-
симума по мере приближения зерновки к линии центров валков. Максимальная ве-
личина сжимающего усилия приложена к зерновке на линии центров валков.
16.9. Значения величин деформации и усилия Р
Параметры	Культура											
	просо						рис					
.х, град	7°30'	6°	4°30'	3°	1°30'	0°	7°30'	6°	4°30'	3°	1°30'	0°
Д/г0, мм	0	0,20	0,44	0,61	0,71	0,75	0	0,33	0,56	0,73	0,83	0,88
Р, н	0	1,3	4.1	6,7	8,5	9,2	0	3,0	6,6	9,9	12,0	13,1
Зная значения разрушающих усилий и максимальные сжимающие усилия зер-
новки в межвалковой зоне, можно определить запас прочности, которым обладает
каждая зерновка. Это позволит вести процесс шелушения наиболее эффективно.
Сдвигающие усилия, воздействующие на зерно в рабочей зоне. При взаимо-
действии зерновки с валками в рабочей зоне, когда они вращаются навстречу
друг другу с различной окружной скоростью и быстровращающийся валок опе-
, г
режает медленновращающийся на величину £сд = Асж - , возникают каса-
тельные усилия, осуществляющие шелушение зерна. Очевидно, это усилие РТ
связано со сжимающим усилием Рсж зависимостью
р ~f р
1 т удин-* сж>
где/дин - приведенный динамический коэффициент трения при шелушении зерна; для риса
/лин = 0,28-0,3, а для проса fum = 0,32-0,33.
16.4.	Вальцедековые шелушильные машины
Шелушильный станок 2ДШС-3 двухдековый предназначен для шелушения
зерна проса и гречихи. В станке происходит воздействие на продукт рабочих по-
верхностей, одна из которых - вращающийся валок, две другие - неподвижные
деки. Таким образом, станок объединяет две операции шелушения без промежу-
точного отбора продуктов шелушения.
Завод изготовитель поставляет станок в двух вариантах:
•	2ДШС-ЗА, настроенный на шелушение проса;
•	2ДШС-ЗБ, настроенный на шелушение гречихи.
Для заводов, работающих по взаимозаменяемой схеме переработки проса и
гречихи, станок поставляют с дополнительными узлами для переналадки.
Узлы станка 2ДШС-3 (рис. 16.2) монтируют на сварной станине 3, которая
одновременно является кожухом станка. Сверху станины расположен питающий
механизм 10, в который входят задвижка, валик, заслонка, регистратор произво-
дительности. Задвижка 14 служит для перекрытия поступления зерна и остановки
станка в случае завалов. Питающий валок, предназначенный для равномерного
распределения зерна по всей ширине питающего механизма, приводится в движе-
ние через клиноременную передачу и двухступенчатый цилиндрический редуктор
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
501
Рис. 16.2. Шелушильный станок 2ДШС-3:
7 - пульт управления; 2 - ограждение; 3 - станина; 4, 7 - штурвалы; 5, 8 - дверки; 6, 9 - ры-
чаги управления; 10 — питающий механизм; 11, 18 - электродвигатели; 12 — абразивный валок;
13 - резиновая дека; 14 - задвижка; 15 - ручка маховика для регулирования производительно-
сти; 16 - песчаниковая дека; 17 - песчаниковый валок
от рабочего валка. Станок устанавливают на заданную производительность при
помощи заслонки путем поворота ручки маховика 15.
При шелушении проса ставят абразивный валок 12, набранный из трех абра-
зивных кругов ППбООх 150x305 и одного ПП600х200х305. Вращение валку пере-
дается через клиноременную передачу шестью ремнями типа В от электродвига-
теля 11 мощностью 22 кВт, смонтированного на салазках вне станка. Передача
закрыта ограждением 2. При шелушении гречихи ставят валок 17 из монолитного
песчаника. Вращение валку передается через клиноременную передачу двумя
ремнями типа В от электродвигателя мощностью 5,5 кВт. В станке установлены
две деки: верхняя и нижняя. Зазор между валками и деками регулируют штурва-
лами 7 и 4 через червячный редуктор.
Для шелушения проса и гречихи применяют разные декодержатели как по
конструкции, так и по кинематике подвески их в станине. При шелушении проса в
декодержатель устанавливают резинотканевую деку, набранную из специальных
пластин, при шелушении гречихи - песчаниковую.
Продукт, подлежащий шелушению, из приемного устройства по направ-
ляющему лотку поступает в первую рабочую зону между валком и первой декой
и далее по второму направляющему лотку во вторую рабочую зону между вал-
ком и второй декой, после чего выводится из станка. Пробы после первой и вто-
рой дек отбирают через люк.
При переходе с обработки проса на обработку гречихи надо демонтировать
абразивный валок, резиновые деки для проса и электродвигатель, поставить в
верхнее крайнее положение козырек первого направляющего лотка и снять ниж-
нюю часть второго направляющего лотка. Установить песчаниковый валок, верх-
нюю и нижнюю деки для гречихи, смонтировать электродвигатель мощностью
5,5 кВт. Заменить тепловое реле и автоматический выключатель, отрегулировать
конечные переключатели износа дек перестановкой хомутов механизмов регули-
рования через боковые люки с левой стороны станины. Заглушить на внутренних
стенках станины отверстия, используя пальцы подвеса рычагов, а также отверстия
крепления нижней части второго направляющего лотка, используя те же болты.
Порядок замены дек и валков при шелушении проса (рис. 16.3, а). Декодер-
жатель 4 жестко соединен с рычагами 1 в точке Б. Рычаги шарнирно связаны со
502
Глава 16
станиной станка в точке А, вокруг которой происходит поворот деки. Резиновая
дека 6 вставлена в обойму 5 и зажата при помощи двух болтов 2 и нажимной
планки 3. Обойма прикреплена к декодержателю четырьмя болтами 7.
Рис. 16.3. Схема подвески дек:
а - станка 2ДШС-ЗА: 1 - рычаг; 2, 7 - болты; 3 - нажимная планка; 4 - декодержатель; 5 -
обойма; 6 - дека: б - станка 2ДШС-ЗБ: 1 - дека; 2 - нажимная планка; 3 - болт; 4, 6 - рыча-
ги; 5 - декодержатель
Для замены деки отключают электрическую сеть станка и снимают лицевые
люки. Штурвалами 4 и 7 (рис. 16.2) отводят деку от валка настолько, чтобы точки В
(см. рис. 16.3, а) совпадали с соответствующими им отверстиями на внутренних
боковых стенках станины. Соединяют декодержатель со станиной станка специаль-
ными пальцами, которые установлены на декодержателях. Далее отсоединяют де-
кодержатель от рычагов 1 в точке Б, рычаги прикрепляют к станине. Опрокидывают
деку, как показано на рисунке пунктиром, опускают болты 2 и вынимают деку.
Поставив новую деку, набранную из резинотканевых полос, закрепляют ее в
обойме 5 при помощи нажимной планки 3 и болтов 2. Вводят декодержатель с де-
кой в станок и соединяют с рычагами. Отсоединив пальцы, прикрепляющие деко-
держатель к станине, устанавливают лицевые люки и приступают к обкатке станка.
Демонтаж и монтаж валка проводят через люк в задней стенке станины с
использованием специальных съемных кронштейнов. Валок можно транспорти-
ровать только тросом, зачаленным на рым-болты, специально установленные для
этого на планшайбах. Срок службы валка определяют временем его износа до
диаметра 500 мм.
Порядок замены дек и валков при шелушении гречихи (рис. 16.3, б). Деко-
держатель 5 шарнирно связан со станиной в точках А и Д, относительно которых
происходит поворот деки. Песчаниковая дека 1 вставлена в декодержатель и за-
жата при помощи двух болтов 3 через нажимную планку 2.
При замене штурвалами 4 и 7 (см. рис. 16.2) отводят деку от валка настолько,
чтобы точки Д рычагов 6 (см. рис. 16.3, б) совпали с соответствующими им отвер-
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
503
стиями на внутренних боковых стенках станины. Отсоединяют рычаги 4 от ста-
нины в точке А и этими же пальцами присоединяют рычаги 6 к станине в точке Д.
Опрокидывают деку, как показано на рисунке пунктиром, отпускают болты 3 и
вынимают деку. Поставив новую деку, закрепляют ее в декодержателе при помо-
щи нажимной планки 2 и болтов 3, затем вводят декодержатель с декой в станок.
Разъединяют пальцы, прикрепляющие рычаги 6 к станине, и соединяют рычаги 4
со станиной в точке Л.
Технические характеристики шелушильного станка 2ДШС-3
Производительность, т/ч Валок;	4,5/3,6*
диаметр, мм	600
длина, мм	600
частота вращения, об/мин	500
окружная скорость, м/с	15,6
Размеры деки, мм:	
длина	600
ширина	110/125*
высота	250
Питающий валок:	
диаметр, мм	' 75
длина, мм	500
частота вращения, об/мин	90
Расход воздуха на аспирацию (не менее), м3/ч	720
Габариты, мм:	
длина	2125
ширина	1355
высота	1790
Масса, кг	1190
*В числителе - при шелушении проса, в знаменателе - при шелушении гречихи
Вальцедековые станки СГР-400, СГР-600 однодековые выпускаются Хо-
рольским механическим заводом совместно с «Агросимомашбуд» и предназначе-
ны для шелушения гречихи и проса в технологических процессах крупозаводов.
При этом станки СГР-600 производительностью 1,8-3,3 т/ч используются на про-
мышленных крупозаводах, а СГР-400 могут применяться и на предприятиях не-
большой мощности, до 20-25 т/сутки. Станки типа СГР в основном отличаются
длиной рабочего барабана (валка) и выполнены (рис. 16.4) в виде стального свар-
ного корпуса 8, в котором смонтированы барабан и дека. Регулирование положе-
ния деки относительно барабана производят через систему подвесных рычагов
штурвалами (маховичками) 2, выведенными на переднюю стенку корпуса шелу-
шителя. В верхней части корпуса установлен приемный патрубок 6. В приемном
устройстве установлена магнитная колонка. Доступ к магнитам осуществляется
через откидную дверку 7. Ниже колонки установлен цилиндрический питающий
валик с регулирующей заслонкой. В центре корпуса смонтирован съемный абра-
зивный валок, диаметрально к которому с зазором установлена дека, укрепленная
с помощью шарнирно-рычажных механизмов, позволяющих регулировать угол
наклона деки и величину зазора между декой и валком. На выходе установлены
скатные плоскости и выходной конус. Внутри корпуса также смонтирован аспира-
ционный канал для частичного отбора лузги. Привод абразивного барабана (валка)
осуществляется электродвигателем 70 через клиноременную передачу, а питающе-
504
Глава 16
го валика - через передачу 9 с натяжным роликом. Рабочая поверхность валка и
деки - абразивные. Вальцедековый станок выпускается готовым к использованию
с залитой абразивной массой валка и деки (корунд).
Рис. 16.4. Вальцедековые станки типа СГР:
1 - опоры крепления машины: 2 — штурвалы регу-
лирования положения деки; 3 - откидная дверка;
4 —устройство регулирования питающего зазо-
ра; 5 - смотровое окно; 6 - приемный патрубок;
7 - дверка магнитной колонки; 8 - корпус шелу-
шителя: 9- передача привода питающего валика,
10 - приводной электродвигатель
Основные параметры станков СГР представлены в таблице 16.10.
16.10. Технические характеристики вальцедековых станков типа СГР
Показатели	СГР-400	СГР-600
Производительность, т/ч	1,2-2,2	1,8-3,3
Установленная мощность, кВт	5,5	11,0
Длина валка, мм	400	600
Диаметр валка, мм	600	600
Частота вращения валка, об/мин	400	400
Габариты, мм; длина	1400	1400
ширина	680	880
высота	1360	1360
Масса, кг		900	1200
16.5. Шелушители с обрезиненными валками
Шелушители с обрезиненными валками в основном применяются на отечест-
венных и зарубежных предприятиях, перерабатывающих рис, который является
второй культурой по валовому сбору зерна в мире. Естественно в связи с этим
внимание отечественных и зарубежных производителей к производству и постоян-
ному совершенствованию этого оборудования- В настоящем разделе рассмотрены
серийные отечественные машины этого типа и некоторые зарубежные модели.
Шелушильная машина Al-ЗРД-З с обрезиненными валками является по-
следней модификацией машин типа ЗРД, уже много лет использующихся в про-
мышленности.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
505
Корпус машины 16 (рис. 16.5) состоит из двух чугунных боковин, соединен-
ных перемычками. Внутри корпуса расположены быстровращающийся 2 и мед-
ленновращающийся 19 валки и аспирационная колонка. С правой торцевой сторо-
ны машины к корпусу прикреплен кронштейн, на котором установлен редуктор 35.
Один его вал соединен с быстровращающимся 2, а другой - с медлен новращающим-
ся валком 79. Быстроходный вал редуктора получает вращение от электродвигателя 1
через клиноременную передачу.
Рис, 16.5. Шелушильная машина А1-ЗРД-3:
а - общий вид; б — вид со стороны редуктора ; в — приемно-распределительное устройство и
пабочие валки; I - приводной электродвигатель; 2, 19 - быстровращающийся и медленнов-
оащающийся валки: 3, 24 - аспирационный и приемный патрубки; 4, б - заслонки; 5 - корпус
читателя; 7 - бункер; 8, 10 - рукоятки; 9, 13 - тяги; И - маховик тонкой настройки меж-
зальцового зазора; 12 - ось; 14 - кронштейн; 15 - разъемный рычаг; 16 - корпус машины; 17 -
)верка; 18 - порог; 20 - запорная ручка; 21 - петля; 22 - хомут; 23 - питатель; 25 - направ-
:яющий лоток; 26 - механизм регулирования межвалкового зазора; 27 - электромагнит; 28 -
ащелка; 29 — шток; 30 — ось, соединяющая тягу 8 со штоком 29; 31 - груз заслонки 4; 32 -
гружинные амортизаторы; 33 — рычаг заслонки; 34 - пружина штока 29; 35 — редуктор; 36 -
•игнализаторуровня СУС-М-24; 37- емкость питателя;38 — пневмоканал
Перпендикулярно плоскости верхнего ската пневмоканала на расстоянии 200 мм
>т нижней кромки находится порог 78 высотой 100 мм. Он обеспечивает накоп-
506
Глава 16
ление на скате продуктов шелушения, образующих слой, который предохраняет
плоскость верхнего ската от износа. На задней стенке корпуса установлен патру-
бок 3 для подключения машины к аспирационной сети предприятия. Откидная
дверца 77 на передней стенке корпуса служит для отбора образцов продукта по-
сле шелушения.
В верхней части машины расположен питатель 23, состоящий из корпуса 5,
бункера 7, емкости 37 и приемного патрубка 24. Внутри корпуса установлены
направляющий лоток 25 и грузовая заслонка 4 с брезентовым фартуком. Пита-
тель имеет сигнализатор уровня 36 и электромагнит 27, снабжен дверкой для на-
блюдения за равномерным поступлением продукта. В бункере смонтирована рееч-
ная заслонка 6. Рукоятки управления поворотом лотка и заслонки 6 вынесены на
левую наружную стенку корпуса питателя. Питатель прикреплен к корпусу ма-
шины на двух петлях 27.
Быстровращающийся валок 2 вместе с подшипниками и плавающей полу-
муфтой прикреплен к корпусу машины двумя хомутами 22, медленновращаю-
щийся валок 19 с подшипниками - двумя шарнирными разъемными рычагами 15.
Рычаги тягами 13 с пружинными амортизаторами 32 связаны с механизмом при-
вала-отвала и регулирования зазора. Этот механизм состоит из кронштейна 14,
оси 72, тяги 9, рукоятки 10 и маховика 77. Тяга шарнирно соединена со штоком 29
пружинного механизма 34 заслонки питателя 4 , удерживаемой в открытом поло-
жении рукояткой 8 с защелкой 28. Магнитный пускатель смонтирован внутри
машины на левой боковине.
Предварительно очищенное зерно через приемный патрубок поступает в
бункер 7. Из него через щель, образованную заслонкой 6 и стенками бункера,
зерно направляется в лоток и оттуда - в зазор между валками, вращающимися
навстречу друг другу с различной окружной скоростью. Размер межвалкового
зазора устанавливают маховиком 77.
Подвергаясь воздействию сил сжатия и сдвига, зерно при прохождении ме-
жду вращающимися валками шелушится. После валков продукты шелушения
поступают на скат, затем для отделения лузги - в пневмоканал и далее выводятся
из машины. По мере износа резинового покрытия валки сдвигают до получения
рабочего зазора, обеспечивающего требуемую эффективность шелушения. При
полном износе резиновой поверхности валки заменяют.
Технологический режим шелушения нужно устанавливать так, чтобы эффек-
тивность шелушения за однократный пропуск была не ниже 85-90%. При таком ре-
жиме работы менее интенсивно изнашивается резиновая рабочая поверхность вал-
ков, на протяжении всего периода работы она остается гладкой.
Для проверки межвалкового рабочего зазора открывают дверку в передней
стенке питателя. Зазор контролируют щупом по всей длине валков. Если он неоди-
наков, его регулируют вращением маховиков на тягах с левой или правой стороны
машины. По мере уменьшения диаметра валков (при износе резины) следует изме-
нять положение лотка 25 поворотом рукоятки на левой стороне корпуса питателя.
Выходное отверстие лотка должно находиться над линией соприкосновения валков.
На рис. 16.6 приведена кинематическая схема шелушителя Al-ЗРД-З. Крутя-
щий момент от приводного электродвигателя 2 через клиноременную передачу 5
передается быстроходному валку 3, установленному в неподвижных подшипнико-
вых опорах 7 и одноступенчатому цилиндрическому редуктору 6, смонтированному
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
507
на станине шелушителя. Выходным валом редуктор 6 через карданный вал 7, 8 соеди-
няется с тихоходным рабочим валком 4, установленным в подвижных подшипни-
ковых опорах 9, соединенных рычагами 72 с тягами 13. На последних установлены
пружинные амортизаторы 20 для пропуска между рабочими валками крупных ино-
родных предметов. С другой стороны тяги 13 соединены винтовыми парами 14 с
рычагом привально-отвального механизма, управляемого рукояткой 10. На конце
тяг 13 находятся маховички 78 регулирования межвальцового зазора при установке
валков на параллельность. Точная настройка регулирования межвалкового зазора
осуществляется маховичком 19, тяга которого соединена со штоком, связанным с
механизмом управления заслонкой приемно-распределительного устройства. На-
глядно это показано на рис. 16.7, где представлена схема привально-отвального ме-
ханизма и его взаимодействие с приемно-распределительным устройством. Тяга 72,
с одной стороны соединенная через винтовую пару 14 с рычагом привала-отвала 13
и заканчивающаяся маховичком 78 (для тонкой регулировки межвалкового зазора),
с другой шарнирно 10 соединена со штоком 77 перемещающимся в направляющих
3. При работающих валках защелка 7 удерживает пластину 19. Рычаг 6 с роликом
на конце и жестко связанный с заслонкой 8 питателя, обеспечивает отрегулирован-
ную подачу продукта в лоток питателя и далее в межвальцовый зазор.
Рис. 16.6. Кинематическая схема шелушильной машины А1-ЗРД-3:
1 — неподвижные опоры; 2 - приводной электродвигатель; 3 - быстроходный валок; 4 - тихо-
ходный валок; 5 - клиноременная передача; б - одноступенчатый цилиндрический редуктор;
7 — карданный вал; 8 — муфты; 9 - подвижные подшипниковые опоры; 10 - рукоятка грубого
привала валков; 11 - защелка с механическим и электромагнитным приводом; 12 — рычаги
подвески медленного валка; 13 - тяга; 14 - винтовая пара; 15 - соединение рукоятки привала
с тягами 13; 16 — неподвижная опора (кронштейн) привально-отвального механизма; 17 —
рычажно-механическое устройство связи привально-отвального механизма с приемно-
распределительным устройством (см. рис. 16.7); 18 — маховички регулирования межвальцово-
го зазора (параллельности валков); 19 - маховичок тонкой настроцки межвалкового зазора;
20 - пружины амортизатора; 21 - соединительная муфта
508
Глава 16
При опорожнении емкости питателя сигнализатор уровня 36 (рис. 16.5) в сис-
теме автоматического управления обеспечивает подачу напряжения на электро-
магнит 27, который поднимает защелку 7 (рис. 16.7) и освобождает пластину 19.
Под действием пружины 4 шток 17 и тяга 72 отклоняют рычаг 78 и валки отвали-
ваются. Одновременно грузовой рычаг 6 освобождается и под действием груза 5
проворачивается против часовой стрелки, одновременно перемещая жестко свя-
занную с ним заслонку 8, которая закрывает питающую щель; загорается сигналь-
ная лампа, сигнализирующая о прекращении процесса шелушения.
Рис. 16.7. Схема привально-отвального механизма и его взаимодействие
с приемно-распределительным устройством шелушителя А1-ЗРД-3:
А, В, Д, Е, F - неподвижные опоры; С - подвижная опора; b - межвальцовый зазор; v6, vM - окруж-
ные скорости быстро- и медленновращающегося валков; 1 - рукоятка управления заслонкой при-
емно-распределительного устройства; 2 - электромагнит; 3 - направляющие; 4 - пружина; 5 -
груз; б-рычаг грузового клапана; 7 - защелка; 8 - заслонка питателя; 9 - пружина-амортизатор;
10 - шарнир соединения тяги со штоком 17; 11 - соединение штока 17 с ползуном подпружинен-
ной пластины 19; 12 - тяга; 13 - рукоятка рычага привала; 14 - винтовая пара; 15 - маховичок
тонкой настройки межвалкового зазора; 16 - маховичок настройки на параллельность; 17 -
шток; 18-рычаг; 19-пластина, взаимодействующая с защелкой 7
В процессе работы машины контролируют поступление зерна, качество ше-
лушения, отбор лузги, температуру подшипников, а также регулируют зазор ме-
жду валками. Если необходимо прекратить подачу зерна в межвалковую зону без
остановки машины, следует нажать вниз рукоятку 8 (рис. 16.5) на правой стороне
корпуса питателя. При этом освободившаяся пружина, нажимая на тягу 9, произ-
водит отвал медленновращающегося валка 79, а груз поворачивает заслонку 4
вверх. Она перемещает брезентовый фартук, который перекрывает подачу зерна
в машину. Рукоятка 70 при этом отклоняется. Для возобновления подачи зерна
рукоятку 70 поворачивают от себя до отказа (до срабатывания защелки 28 рукоят-
ки 8). Перед остановкой машины прекращают подачу зерна, закрывая шибер в
питающей самотечной трубе. После переработки зерна, находившегося в бункере
питателя, останавливают машину и очищают ее от пыли и остатков продукта.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
509
В табл. 16.11 приведены технологические показатели работы машин
Al-ЗРД-З на промышленных предприятиях при производительности 2,9-3,1 т/ч.
16.11. Технологические показатели работы машин А1-ЗРД-3
Показатели	До машины	После машины
Содержание, %: шелушеных зерен	1,7-1,8	76,8-78,2
нешелушеных зерен	69,7-96,7	9.4
дробленых ядер	0,3	2,40
мучки	-	0,3-0,5
лузги и сорных примесей	1,2-1,3	9,8-10,8
Коэффициент шелушения, %		90,3
Коэффициент цельности ядра		0,96-0,97
Встроенный пневмоканал обеспечивает при расходе воздуха около 650 м3/ч
удаление 42-61% лузги и 57-76% мучки. Срок службы одной пары валков -
в среднем 152 ч. Аэродинамическое сопротивление машины - около 120 Па.
Технические характеристики машины А1-ЗРД-3
Производительность*, т/ч	3,0
Эффективность шелушения, %	85-90
Коэффициент цельности ядра	0,85-0,95
Валки:
длина, мм	400
диаметр, мм	200
отношение окружных скоростей валков	1,46
Частота вращения быстроходного валка, об/мин	880-910
Расход воздуха для аспирации, м3/ч	650-970
Мощность электродвигателя, кВт	5,5
Габариты, мм:
длина	1355
ширина	1165
высота	1730
Масса, кг	800
* По зерну при влажности 14,5-15,0%
Валковый шелушитель У1-БШВ предназначен для шелушения зерна риса
при переработке его в крупу.
В станине шелушителя расположен быстроходный 10 (рис. 16.8) и тихоход-
ный 77 валки, электродвигатели быстроходного 14 и тихоходного 78 валков, ме-
ханизм отвала 72, блоки 76, тросы 77, привальные грузы 13 и демпфер 75. Пита-
тель представляет собой бункер с приемным 9 и аспирационным 8 патрубками;
в бункере расположены заслонки датчика наличия продукта и датчика регулято-
ра производительности.
Рис из бункера подается в приемный патрубок 4, заполняет питающий бун-
кер и нажимает на заслонку датчика 5 наличия продукта (рис. 16.9).
Зерно, проходя через щель, образованную заслонкой и наклонной стенкой,
распределяется по всей длине щели и равномерным слоем попадает в зазор между
валками 7 и 2, где происходит шелушение. Шелушений рис попадает на скат ста-
нины и далее в выпускное отверстие шелушителя; некоторое количество продукта
510
Г лава 16
Рис. 16.8. Шелушитель У1-БШВ:
1 - станина; 2, 3 - люки: 4 - ограждение; 5 - питатель; б — система автоматики; 7 - регуля-
тор производительности; 8, 9 - аспирационный и приемный патрубки; 10, 11 - быстроходный и
тихоходный валки; 12 - механизм отвала; 13 - привальные грузы; 14, 18 - электродвигатели
быстроходного и тихоходного валков; 15- демпфер; 16- блок; 17 - трос
шелушения удерживается в кармане на скате, образуя защитный слой, предохра-
няющий рис от дробления при ударе о металл. Воздух, засасываемый в аспирацион-
ную сеть через решетку нижнего люка, движется навстречу продукту и уносит
с собой пыль и частично лузгу.
При наладке шелушителя устанавливают на подвесках равное число приваль-
ных грузов с каждой стороны. При отваленном тихоходном валке проверяют пра-
вильность регулирования длины демпфера с тем, чтобы заслонка регулятора про-
изводительности полностью перекрывала выпускную щель питающего бункера.
Рис. 16.9. Технологическая схема шелушителя
У1-БШВ:
1,2- быстроходный и тихоходный валки: 3,4 - аспи-
рационный и приемный патрубки; 5 - датчик наличия
продукта; 6 - питающая заслонка; 7 - накопительный
карман; I - зерно риса; II - воздух; III - продукты ше-
лушения; IV - воздух с лузгой
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
511
Для регулирования усилия прижима валков предусмотрено с каждой сторо-
ны по восемь съемных грузов-массой 5 кг каждый и по два груза массой 2,5 кг.
Максимальную массу привальных грузов, равную 2x45 кг, принимают при про-
изводительности шелушителя 3 т/ч. При производительности 2,5 т/ч массу грузов
снижают до 2x30 кг. Усилия прижима с каждой стороны валка должны быть рав-
ными. Оптимальную массу привальных грузов, обеспечивающую наивысшую
технологическую эффективность при установленной производительности, опре-
деляют в зависимости от свойств и качества исходного продукта.
Технические характеристики шелушителя У1-БШВ
Производительность при переработке риса базисных кондиций*, т/ч 3,0
Эффективность шелушения, %	93
Коэффициент цельности ядра	0,94
Резиновые валки:
диаметр наружный, мм	200
длина, мм	• 	400
частота вращения, об/мин:
быстроходного	920-980
тихоходного	600-640
Отношение окружных скоростей	1,4
Установленная мощность, кВт
привода быстровращающегося валка	7,5
привода медленновращающегося валка	4,0
Масса прижимающих грузов, кг	2x45
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	550-700
Габариты, мм:
длина	[210
ширина	940
высота	1650
Масса, кг	1100
* При переработке некондиционного зерна риса - производительность 2,5 т/ч, эффек-
тивность шелушения 92%, коэффициент цельности ядра 0,92
Шелушитель с обрезиненными валками ГСА изготавливается фирмой
ММВ двух типоразмеров по производительности: до 2,5 т/ч и 4,5 т/ч. Он предна-
значен для шелушения риса и проса и по конструкции (рис. 16.10) аналогичен ше-
лушителям такого типа отечественного производства. Корпус шелушителя 9
смонтирован на сварной станине 7. В верхней части корпуса установлен прием-
ный бункер 5 со смотровым окном 6, датчиком уровня 7 7 и задвижкой с пневмо-
приводом 7. Под приемным бункером смонтирован питающий валок 72 и заслон-
ка 10 с рукояткой управления. Под питающим валком в горизонтальной плоско-
сти установлены шелушильные валки 13 с обрезиненными бочками. Валки вра-
щаются навстречу друг другу с разными скоростями и приводятся от электродви-
гателя 8 с пультом управления 74.
Медленновращающийся валок приводится через межвальцовую зубчатую
передачу 4. Валки смонтированы консольно, доступ к ним осуществляется через
дверку 75. Шелушители подключаются к центральной аспирационной сети через
окно 3. Консольный монтаж валков существенно упрощает их замену в процессе
эксплуатации.
Продукт, подлежащий шелушению, после его накопления направляется в
приемный бункер 5, визуально это можно наблюдать через окно 6. Включается
512
Глава 16
а
Рис. 16.10. Шелушитель с обрезиненными валками ГСА:
а - общий вид; б - схема; 1 - станина; 2 - жалюзийная решетка; 3 - окно для подключения
аспирации: 4 - кожух межвалковой передачи: 5 - приемный бункер; б - смотровое окно; 7 -
пневмопривод задвижки; 8 - электродвигатель; 9 - корпус; 10 - задвижка питающего уст-
ройства; 77 - датчик уровня; 72 - питающий валок; 13 - шелушильные валки; 14 - пульт
управления; 15 - откидная дверка
датчик и подает сигнал на привод задвижки 7, питающий валок и привал шелу-
шильных валков. Из приемного бункера продукт поступает в приемно-распре-
делительное устройство с питающим валком и заслонкой, и равномерной лентой
подается в межвалковый зазор. После валков полученные продукты шелушения
через сборный бункер направляются на дальнейшую обработку, обычно на пнев-
мосепарирование. Существенной для работы станка является эффективная аспи-
рация, которая осуществляется по всей длине валков через окно 3.
Основные технические параметры приведены в табл. 16.12.
16.12. Основные технические параметры шелушителей ГСА
Показатели		ГСА-6	ГСА-10
Производительность, кг/ч		1000-2500	2500-4500
Эффективность шелушения, %		до 90	до 90
Установленная мощность, кВт		5.5	7,5
Габариты, мм: длина		ИЗО	1230
ширина		780	780
высота		1430	1430
Масса, кг		480	500
16.6.	Шелушильно-шлифовальные машины
с абразивными дисками
Машины этого типа относятся к шелушителям с интенсивным длительным исти-
ранием оболочек. Они также используются на операциях шлифования и полиро-
вания, например, при производстве крупы из ячменя (перловой) типовая схема
предусматривает три системы шлифования и три - полирования.
Шелушильно-шлифовальная машина Al-ЗШН-З предназначена для ше-
лушения ржи и пшеницы при обойных помолах и ржаных сортовых помолах на
мукомольных заводах; шелушения, шлифования и полирования ячменя, пшени-
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
513
цы, гороха, проса при выработке круп. В настоящее время на базе шелушителя
Al-ЗШН-З разными заводами («Мельинвест», г. Нижний Новгород; «Продмаш»,
г. Днепропетровск; «Станкинпром», г. Харьков; Хорольский механический завод
и др.) выпускаются его модификации с разным количеством, диаметром и мате-
риалом абразивных кругов для шелушения, шлифования, а также на операциях
обоечных машин. Машины этого типа хорошо себя зарекомендовали при обра-
ботке зерна и крупяных культур.
Ситовой цилиндр машины (рис. 16.11) установлен в корпусе 5 рабочей ка-
меры, вал с абразивными кругами вращается в двух подшипниковых опорах 8 и
72. В верхней части он пустотелый и имеет шесть рядов отверстий, по восемь
отверстий в каждом ряду.
Рис. 16.11. Шелушильно-шлифовальная машина А1-ЗШН-3:
7, 7 - выпускной и приемный патрубки; 2 - корпус; 3 - вал ротора; 4 - ситовой цилиндр; 5 -
корпус рабочей камеры; 6 - абразивный круг; 8, 72 - подшипниковые опоры; 9 - электродви-
гатель; 10 - станина; 77 - клиноременная передача
На машине установлен приемный 7 и выпускной 7 патрубки. Последний снаб-
жен устройством для регулирования продолжительности обработки продукта. От-
водящий трубопровод крепят к фланцу патрубка, установленного в зоне кольцевого
канала (для вывода мучки) корпуса 2. Привод машины - от электродвигателя через
клиноременную передачу 77.
514
Глава 16
Зерно, подлежащее обработке, через приемный патрубок поступает в простран-
ство между вращающимися абразивными кругами и неподвижным ситовым цилин-
дром 4. Здесь, благодаря интенсивному трению при продвижении зерна к выпускно-
му патрубку 7, происходит отделение оболочек, основная масса которых через от-
верстия ситового цилиндра и далее через кольцевую камеру удаляется из машины.
При помощи клапанного устройства, размещенного в патрубке 7, регулируют
не только количество выпускаемого из машины продукта, но и время его обра-
ботки, производительность машины и технологическую эффективность процесса
шелушения, шлифования и полирования.
Воздух засасывается через пустотелый вал и имеющиеся в нем отверстия,
проходит через слой обрабатываемого продукта. Вместе с оболочками и легкими
примесями, пройдя через ситовой цилиндр 4, он поступает в кольцевую камеру с
двумя рассекателями, которые направляют его в аспирационную систему. Часть
воздуха для удаления оболочек из кольцевой камеры подсасывается через регули-
руемые щели патрубка, размещенного с противоположной стороны патрубка 7.
Одной из наиболее часто встречающихся неисправностей является повы-
шенная вибрация машины, которая происходит из-за неравномерного износа аб-
разивных кругов. Большой их износ приводит и к уменьшению интенсивности
обработки. Поэтому за состоянием кругов необходимо тщательно следить и
своевременно заменять их. Для этого открывают крышку и ослабляют гайку за-
тяжной втулки подшипника. Затем посредством болтов, ввернутых в отверстия
крышки, снимают крышку вместе с корпусом подшипника. Ослабив стопорные
болты, удаляют с вала опорную втулку и, пользуясь съемником, вынимают абра-
зивные круги. При замене ситового цилйндра необходимо освободить от крепле-
ния только одну крышку, снять ее, а затем через образовавшуюся кольцевую
щель вынуть цилиндр.
Шелушильно-шлифовальные машины Al-ЗШН-З выпускают в четырех ис-
полнениях:
•	с абразивными кругами зернистостью 80 или 100 (для мукомольных заводов);
•	с абразивными кругами зернистостью 100 (для шлифования крупы);
•	с абразивными кругами зернистостью 80 (для полирования крупы);
•	с абразивными кругами зернистостью 125 (для комбикормовых заводов);
Шелушильно-шлифовальная машина А1-АКЗ-0.2.04 (рис. 16.12) является
модификацией машины Al-ЗШН-З и выпускается объединением «Мельинвест».
Шелушитель А1-АКЗ-02.04 отличается от базовой модели в основном меньшим
количеством рабочих кругов (4 вместо 6), их меньшими размерами (диаметр 250
вместо 450) и, соответственно, меньшей производительностью. Чтобы выдержать
рабочую окружную скорость абразивных дисков в пределах 19-20 м/с, число
оборотов ротора 7 увеличено до 1460 в минуту.
Шелушитель А1-АКЗ-02.04, в отличие от А1-ЗШН, оборудован центробеж-
ным вентилятором 77, который смонтирован в нижней части основания 9 машины.
Вентилятор способствует интенсивной аспирации машины и удалению мучки и
других легких примесей. Шелушитель комплектуется магнитной колонкой 74, ко-
торая устанавливается на фланец приемного патрубка. Основные параметры ше-
лушителя приведены в общей таблице технических характеристик шелушителей
типаЗШН (табл. 16.13).
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
515
Рис. 16.12. Шелушильно-шлифовальная машина А1-АКЗ-02.04:
а - функциональная схема; б - конструктивная схема; I - поступление продукта; II - магнитная
защита; Ill - воздух; IV- циклон; V- дополнительный подсос воздуха; VI - отходы; VII -встроен-
ный вентилятор; VIII - выход продукта; I - рама; 2 - электродвигатель; 3 - патрубок прием-
ный; 4 - опора верхняя: 5 - корпус; 6 - цилиндр ситовой; 7 - вал с абразивными кругами; 8 -
патрубок выпускной: 9 - основание; 10 - корпус вентилятора; II - ротор вентилятора; 12 -
опора нижняя; 13 - клиноременная передача; 14 - колонка магнитная
Рис. 16.13. Шелушильно-шлифовальная
машина МШХ:
I - патрубок для подключения аспирационного воздухо-
вода; 2 - станина (основание); 3 - приводной электро-
двигатель; 4 - откидная дверка; 5 - приемный патру-
бок; б - патрубок входа воздуха; 7 - окно смотровое;
8 - корпус; 9 - патрубок вывода обработанного зерна
Машина шелушильно-шлифовальная МШХ (рис. 16.13) выпускается
Хорольским механическим заводом и по своим принципиальным конструктив-
ным решениям не отличается от машин типа ЗШН. Основное отличие заключает-
ся в деталях конструктивного оформления и дизайна машины. В машинах ЗШН
корпусные детали, основание и др. выполнены литыми, имеют большую массу,
обеспечивают устойчивость машины и снижение вибраций. Машина МШХ в ос-
новном выполнена в виде сварных конструкций из листовых материалов. Сито-
вой цилиндр закрыт шкафным корпусом 8 с откидными дверками 4. Сварными
выполнены и все патрубки: приемный 5 со смотровым окном 7, выпускной 9 и
патрубок 1 для присоединения к аспирационному воздуховоду. Основание 2, на
516
Глава 16
котором установлен приводной электродвигатель 3 и шкаф с рабочим барабаном
и ротором, выполнено также сварным из листовой стали.
Технологический процесс, управление и основные параметры машин анало-
гичны вышерассмотренным и приведены в общей табл. 16.13.
16.13. Техническая характеристика шелушильно-шлифовальных машин
типа ЗШН
Показатели	А1-ЗШН-3	А1-АКЗ-02	M1I1X
Производительность, т/ч: шелушение пшеницы и ржи при выработке муки	2,5-3,0	0,8-1,0	1,5-1,8
шелушение и шлифование крупяных культур (пшени- цы, ячменя, гороха, проса)	2,0-2,5	0,4-0,5	0,8-1,0
шелушение ячменя на комбикормовых заводах	2,5-3,0	0,8-1,0	1,2-1,8
Технологические показатели: снижение зольности при выработке муки (пшеница, рожь), %	0,05-0,06	0,05-0,06	0,05-0,06
увеличение битых зерен, %	до 2	до 2	до 2
коэффициент шелушения (пшеница, ячмень, горох)	75-80	75-80	75-80
частота вращения вала, об/мин	850	1460	1460
Абразивные круги: окружная скорость, м/с	20	19	19
число, штук	6	4	-
диаметр, мм	450	250	250
Диаметр ситового цилиндра, мм	475	260-270	-
Площадь ситового цилиндра, м2	0,9	0,25	-
Установленная мощность, кВт	22	7,5	11
Расход воздуха, м3/ч	940	800	800
Аэродинамическое сопротивление, Па	450	400	400
Габариты, мм: длина	2000	1400	1450
ширина	1000	820	700
высота	1965	1330	1450
Масса, кг	1700	530	450
16.7.	Центробежные шелушители
Центробежные шелушители в основном используются при переработке овса,
имеющего специфические структурно-механические особенности. В них реали-
зуется интенсивное воздействие на зерновку лопастей вращающегося ротора.
В результате удара зерновки лопастями и о рабочую деку происходит отделение
оболочек. Окружная скорость ротора шелушителя составляет 40-50 м/с. Обычно
конструкция их представляет собой вращающийся на вертикальном валу диск с
размещенными на его периферии лопатками специальной конфигурации, обра-
зующими каналы. Вокруг диска с зазором устанавливают отражательную обе-
чайку. Зерно подается в кольцевой зазор между валом и верхним, прикрываю-
щим лопатки, диском. Вследствие действия комплекса инерционных и ударных
сил, а также сил сопротивления воздушного потока, возникающих при вращении
диска с лопатками и перемещения по нему зерна, происходит эффективное отде-
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
517
ление оболочек. Зарубежные фирмы для шелушения овса применяют в основном
центробежные шелушители.
Достоинством шелушителя является его возможность обрабатывать зерно
практически с любой влажностью, вплоть до сырого. Нежелательно лишь сухое
зерно с влажностью ниже 10%, так как при этом образуется много дробленого
ядра. Такое зерно перед шелушением обычно увлажняют до 14-16% и отволажи-
вают в течение 8 ч.
Производительность машин (т/ч) определяют по формуле
Q = 3,6Kyv3SK,
где К - безразмерный эмпирический коэффициент, учитывающий заполнение сечений
каналов диска зерном и конструктивные особенности шелушильного устройства; у ~
объемная масса, кг/м3; для овса у принята 500 кг/м3; v3 - скорость перемещения зерна в
радиальном направлении (определяют экспериментально), м/с; SK - суммарное входное
сечение каналов диска ротора, по которым перемещается зерно при шелушении, м2.
Отечественной промышленностью выпускается несколько моделей центро-
бежных шелушителей. Кратко рассмотрим их конструкцию и сравним показате-
ли их работы с зарубежными моделями.
Центробежный шелушитель ЦШ-2 для обработки овса отличается просто-
той конструкции и положительно зарекомендовал себя в процессе испытаний и
эксплуатации. Основными рабочими элементами шелушителя (рис. 16.14) являют-
ся вращающийся ротор 4 и неподвижная дека 3.
1200
Рис. 16.14. Центробежный шелушитель ЦШ-2:
7 - приемный патрубок; 2 - ограждение клиноременной передачи; 3 - дека; 4 - ротор; 5 -
сборный конус; б - выпускной патрубок; 7 - станина; 8 - приводной электродвигатель; 9 -
устройство для натяжения клиновых ремней; 7 - поступление продукта; 77 - выход шелушен-
ного продукта
Через приемный патрубок 1 зерно поступает во внутреннюю часть вращаю-
щегося ротора, где подхватывается лопатками, разгоняется и ударяется о непод-
вижную металлическую деку. В результате удара происходит шелушение про-
дукта. Из станка продукты шелушения выводятся через выпускной патрубок 6.
518
Глава 16
Ротор получает вращение от электродвигателя 8 через клиноременную пере-
дачу 2, натяжение которой 9 является единственной регулировкой станка во вре-
мя эксплуатации.
Эксплуатационные испытания центробежного шелушителя овса показали
его достаточно высокую эффективность и сравнительно высокую производи-
тельность при небольших габаритных размерах. Шелушитель отличается просто-
той конструкции, надежностью, удобством в эксплуатации и ремонте.
По основным показателям он не уступает шелушителям типа ФС 400/2 пер-
вой и второй моделей фирмы «ММВ».
Центробежный шелушитель ШО-3 предназначен для шелушения овса, а
также рекомендован заводом-производителем (Хорольский механический завод)
для шелушения гречихи и подсолнечника. Ротор и отражательное кольцо смон-
тированы в корпусе 4 (рис. 16.15). По конструкции они аналогичны шелушителю
ЦШ-2. Основные параметры шелушителя ШО-3 приведены в табл. 16.14.
Рис. 16.15. Центробежный
шелушитель ШО-3:
/ - приемный патрубок; 2 - стеклян-
ная вставка; 3 - крышка корпуса;
4 - корпус; 5 - приводной электродви-
гатель; 6 - натяжное устройство;
7 - основание; 8 — люк; 9 — фортка;
10 — прижимы крышки корпуса
16.14. Технические характеристики шелушителей ЦШ-2 и ШО-3
Показатели	ЦШ-2	ШО-3
Производительность, т/ч	2,0-2,5	1,0-2,5
Коэффициент шелушения, %	87-88	80-90
Коэффициент цельности ядра	0.96-0,97	0,95
Диаметр ротора, мм	500	500
Диаметр отражательного кольца, мм	550	550
Частота вращения ротора, об/мин	2000-2500	2000-2500
Установленная мощность, кВт	4,0	3,0
Габариты, мм: длина	1200	1200
ширина	680	690
высота	1000	770
Масса, кг	250	280
Центробежный шелушитель ФС 400/2 ударно-фрикционного принципа
действия фирмы «ММВ» предназначен для шелушения овса (рис. 16.16). Рабочими
органами его являются быстровращающийся ротор и подвижная дека. Ротор, вы-
полненный в виде лопастного диска 3 с ударными лопастями (пластинами) 4,
смонтирован на вертикальном валу 7 и приводится во вращение от электродвига-
теля 10 через плоскоременную передачу с вариаторным шкивом 72 на электродви-
гателе. Число оборотов ротора регулируется в пределах 1600-2900 в мин механиз-
мом перемещения электродвигателя 10.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
519
Рис. 16.16. Центробежный
шелушитель ФС 400/2:
7 - механизм регулирования подачи
продукта; 2 - подвижная дека (от-
ражательное кольцо); 3-лопаст-
ной диск; 4-ударная лопасть;
5 - поддон; 6 - выход продукта
после шелушения; 7 - вертикальный
вал; 8 - корпус; 9 - привод подвиж-
ной деки; 10 - электродвигатель;
11	- натяжное устройство;
12 - передача-вариатор: 13 - выпу-
скной патрубок; 14 - верхний под-
вижный диск; 15 - приемный пат-
рубок; 16 - станина; 17 - жалюзий-
ная решетка
Подвижная дека 2 имеет собственный привод 9 и совершает значительно
меньшее число оборотов в противоположном направлении. Ротор смонтирован в
корпусе, закрытом верхней крышкой с приемным патрубком 75, имеющим стек-
лянную вставку. В корпусе есть откидная дверка, нижней своей частью она опирает-
ся на станину 16, на которой смонтирован на направляющих приводной электро-
двигатель 10 и натяжное устройство 77. На станине предусмотрены жалюзийные
решетки для подсоса воздуха. В крышке корпуса установлен механизм регулиро-
вания подачи продукта 7, который винтовыми парами перемещает диск 14 по вер-
тикали, регулируя кольцевой зазор для подачи продукта в зону шелушения. Под
подвижным диском 14 установлен поддон с гонками для перемещения продукта к
выпускному патрубку 13, на котором имеется лючок для отбора проб продукта.
При поступлении зерна на шелушение механизмом 7 устанавливается необ-
ходимая подача. Нешелушеный овес поступает на быстровращающийся диск 3 и
центробежными силами лопастей 4 отбрасывается на вращающуюся кольцевую
деку. В результате ударного и фрикционного действия оболочка отделяется от
ядра; продукт после шелушения выходит в кольцевой зазор, собирается и направ-
ляется в выпускной патрубок’ 13. Механизм перемещения деки, по замыслу фир-
мы, уменьшает ее износ и повышает долговечность. Однако следует отметить, что
сравнительные испытания шелушителей ЦШ-2 с неподвижной декой и ФС 400/2
не выявили существенных преимуществ такого технического решения. Показате-
ли их по эффективности шелушения (88-90%), цельности ядра (0,97-0,96), на-
дежности и долговечности вполне сопоставимы.
Технические характеристики центробежного шелушителя ФС 400/2
Производительность, кг/ч Эффективность шелушения, % Содержание битых зерен, % Потребляемая мощность, кВт Число оборотов ротора, в мин Габариты, мм:	1000 80-90 не более 10 2,45 регулируемое 1600-2900
длина	1512
520
Глава 16
ширина
высота
Масса, кг
670
1220
405
Центробежный шелушитель А1-ДШЦ-2 (рис. 16.17) - одна из первых моделей
машин этого типа; предназначен как для шелушения овса, так и отделения пленок в
линиях подготовки зерновых компонентов для производства комбикормов [15].
Рис. 16.17. Схема машины А1-ДШЦ-2:
1 - клиноременная передача; 2 - приводной электродвигатель; 3 - корпус; 4 - кольцевая дека;
5 - ротор; б - крыльчатка распределительная; 7 - кольцевая щель; 8 - рабочие кольца; 9 -
обечайка; 10 - верхний роликоподшипник; 11- вертикальный вал ротора; 12 - нижний роли-
коподшипник; 13 - станина; 14 - приемный патрубок; 15 - планшайба; 16 - кольцо; 17 - на-
правляющий патрубок
Особенностью этой машины является высокая частота вращения ротора
(3000 об/мин). Это приводит к интенсивному износу рабочей части каналов ро-
тора и появлению его неуравновешенности. В связи с этим очень важны износо-
стойкость материала ротора и его качественная обработка.
16.8.	Шлифовально-полировальные машины
Шлифовальная машина А1-БШМ-2,5 предназначена для шлифования риса-
крупы. Шлифованию подвергается шелушений рис с содержанием нешелушеных
зерен не более 2%. Машину А1-БШМ-2,5 устанавливают после крупоотдели-
тельной или крупосортировочной машины.
Шлифовальная машина (рис. 16.18) состоит из двух шлифовальных секций
75 и 19, смонтированных в корпусе, и рамы 4. Каждая шлифовальная секция
имеет питатель 78, приемный патрубок 72, ситовой барабан 9, шлифовальный
барабан 8 и разгрузитель. Привод каждой шлифовальной секции - через клино-
видные ремни от электродвигателя 20. В питателе 78 установлены две заслонки,
одна из которых открывает или перекрывает доступ продукта в машину, другая 77
служит для регулирования количества подаваемого в машину продукта.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
521
Рис. 16.18. Шлифовальная машина А1-БШМ-2,5:
1,7- стенки; 2 - бункер: 3, 12 - выпускной и приемный патрубки; 4 - рама; 5 - крыльчатка;
б - разгрузитель; 8, 9- шлифовальный и ситовой барабаны; 10 - шнековый питатель; И, 17 -
заслонки; 13 - ограждение; 14 - дверка; 15, 19 - шлифовальные секции; 16 - крышка; 18 -
питатель; 20 - электродвигатель
Ситовой барабан 9 состоит из двух полуцилиндров. К каркасу каждого ци-
линдра крепят сито при помощи двух рядов гонков и винтов. Оба полуцилиндра
стягивают между собой четырьмя лентами. Шлифовальный барабан 8 набран из
абразивных кругов. Со стороны поступления продукта он имеет шнековый пита-
тель 70, а со стороны выхода - крыльчатку 5. Между абразивными кругами уста-
новлены стальные шарики, предотвращающие их проворачивание. Каждый шли-
фовальный барабан опирается на сферический роликоподшипник в приемном
патрубке и шарикоподшипник в разгрузителе. Защита подшипников от попада-
ния пыли осуществлена лабиринтным уплотнением.
Разгрузитель 6 представляет собой литой стакан с отверстием, которое пере-
крывается грузовым клапаном. На рычаге клапана по резьбе перемещается груз.
Корпус машины - это две стальные стенки 7, к которым крепят шлифовальные
секции, и две боковые откидные крышки 16. На раме машины размещены общий
для двух шлифовальных секций бункер 2 для сбора и вывода мучки и два пат-
рубка 3 для выхода из шлифовальных секций готового продукта. С боков машина
закрыта стенками 7, с торцов - съемными дверками 14 и ограждениями 13.
Рисовая крупа через питатель поступает в шлифовальную секцию и шнеком
подается в рабочую зону, где, проходя между вращающимися шлифовальным 8 и
ситовым 9 барабанами с гонками, подвергается шлифованию. Мучка при этом
через сито просыпается в бункер и выводится самотеком из машины. Шлифован-
ная крупа, преодолевая усилие грузового клапана, поступает в патрубок и также
выводится из машины.
Настройка шлифовальной машины заключается в выборе оптимальной про-
должительности обработки рисовой крупы. Для этого разгрузители снабжены
клапанами с противовесами, позволяющими путем смещения грузов по рычагу
изменять подпор в рабочей зоне. Наблюдая визуально через люк разгрузочного
патрубка за выходящим продуктом, а также за нагрузкой электродвигателя по
показанию амперметра, подбирают требуемое усилие грузового клапана и поло-
522
Глава 16
жение нижней заслонки питателя. Перед остановкой машины прекращают пода-
чу в нее продукта, закрыв обе заслонки питателей; машину останавливают после
окончательного прекращения выхода продукта.
Технические характеристики шлифовальной машины А1-БШМ-2,5
Производительность, т/ч	3,5^1,4
Барабан:	
диаметр, мм	250
длина, мм	1000
частота вращения, об/мин	1200
окружная скорость, м/с	.15,7
Число секций	2
Мощность электродвигателей, кВт	34
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	1200
Габариты, мм:	
длина	1670
ширина	1120
высота	1490
Масса, кг	1400
Шлифовальная машина ССМ, предназначенная для шлифования риса, яч-
меня и др., выпускается фирмой «ММВ» трех типоразмеров производительностью
от 1800 до 6000 кг/ч. Основными рабочими органами машины (рис. 16.19) являются
горизонтальный ротор и ситовая обечайка. Ротор - в виде вала 5, на розетках кото-
рого смонтирована труба 15 с установленными на ней шлифовальными кругами 6
через проставки. Ротор монтируется на подшипниковых опорах 9 и приводится во
вращение от электродвигателя 13 через клиноременную передачу 14. Кольцевой
зазор используется для подачи воздуха III от вентилятора 2, помещенного под бара-
баном. Воздух способствует удалению мучки, пыли, мелкой сечки и т. д. через си-
товую обечайку 10. Ситовая обечайка представляет собой металлокаркас, на кото-
ром установлены щелевидные сита с продолговатыми ячейками, расположенные
наклонно к оси цилиндра. Обечайка - цилиндрическая, с разъемом на два полуци-
линдра для быстрой замены. Особенностью ее конструкции является наличие уст-
ройств 72 для регулирования скорости прохождения продукта в рабочей зоне. Эти
устройства расположены как по окружности, так и по длине ситового цилиндра.
Они выполнены в виде лопаток, изменением угла наклона которых достигается ли-
бо замедление движения продукта в рабочей зоне и, следовательно, повышение ин-
тенсивности обработки, либо ускорение прохождения продукта и, соответственно,
снижение интенсивности. Поворот лопаток осуществляется рукояткой снаружи си-
товой обечайки. Положение лопатки фиксируется на специальной шкале.
Корпус ротора смонтирован на станине 7, в верхней его части установлен прием-
ный патрубок 8 со стеклянной вставкой и задвижкой, управля'емой пневмоцилиндром
с тягой 7. Этой задвижкой регулируется подача продукта в машину, а выход продукта
регулируется подпорным клапаном в патрубке 4. Эти две регулировки устанавливают
как интенсивность обработки продукта, так и производительность машины.
В передней боковине корпуса (со стороны приема продукта) имеется отвер-
стие, к которому присоединяется воздуховод от нагнетательного вентилятора 2.
Мучель, мелкая пыль и другие мелкие частицы удаляются из машины через вы-
пускные патрубки 3. Процесс шелушения и его регулирование осуществляется
следующим образом.
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
523
Рис. 16.19. Шлифовальная машина ССМ:
а - общий вид; б - ротор и ситовая обечайка; 1 - станина; 2 - вентилятор; 3 - выпускные
патрубки; 4 - патрубок выхода зерна с подпорным клапаном; 5 - вал ротора (полый); 6 -
шлифовальный круг; 7 - управление задвижкой; 8 - приемный патрубок; 9 - подшипниковые
опоры ротора; 10 - ситовая обечайка; 11 - фланцы обечайки; 12 - устройство для регулиро-
вания скорости прохождения продукта; 13 - приводной электродвигатель; 14 - клиноремен-
ная передача; 15 - труба; 1 - поступление зерна; 11 - выход зерна; 111 - воздушный поток; IV -
мелкая фракция (мучка, пыль, битые и мелкие зерна)
Зерно, подлежащее шелушению, поступает через приемный патрубок 8 и за-
движку 7 на питающую (шнековую) часть ротора и далее в рабочую зону (между
ротором и обечайкой). Проходя от приема к выходу по винтовой линии, зерновки
подвергаются интенсивному трению о поверхности обечайки и шлифовальных
кругов, а также между собой, в результате чего поверхность зерна интенсивно
шлифуется. Повышение эффективности шлифования достигается подпором зер-
на клапаном 4. При сильном подпоре нагрузка электродвигателя увеличивается и
повышение токовой нагрузки дает сигнал на пневмопривод задвижки 7 для ее
прикрытия. Интенсивность обработки может регулироваться и числом оборотов
ротора, что достигается сменными шкивами на приводном электродвигателе 13.
В процессе шелушения рабочая зона интенсивно продувается воздушным пото-
ком III от вентилятора 2 через воздуховод, боковину, кольцевой зазор в трубе и
отверстие в роторе к ситовой обечайке. Отсос воздуха осуществляется через аспи-
рационную сеть. Воздушный режим способствует охлаждению продукта и рабочих
органов, так как в процессе интенсивного трения происходит достаточно большое
тепловыделение.
Технические характеристики шлифовальной машины типа ССМ даны
в табл. 16.15.
16.15. Технические характеристики шлифовальной машины ССМ
Показатели	ССМ-1000А	ССМ-1000Б	ССМ-1000Ц
Производительность, т/ч	1,8	3,5	6,0
Выход мучки, %	6	7	7
Расход воздуха на аспирацию, мУч	1200-1500	1200-1500	1200-1500
Установленная мощность, кВт:			
главного привода	15	22	30
привода вентилятора	1,1	1,1	1,1
Габариты, мм:			
длина	2200	2200	2200
ширина	830	830	830
высота	2160	2160	2160
Масса, кг	1226	1246	1276
524
Глава 16
Шлифовальная машина РС-125 венгерского производства предназначена
для удаления плодовых и семенных оболочек и частично зародыша с зерен риса,
освобожденных от наружных цветковых пленок, а также для сглаживания про-
дольных борозд на поверхности ядра риса, что придает рисовой крупе хороший
товарный вид (гладкую и белую поверхность).
Основным рабочим органом машины (рис. 16.20) является конусный абра-
зивный барабан 70, вокруг которого установлена сетчатая обечайка, состоящая из
нескольких элементов в виде сегментных рам 77, на которые прикреплено пер-
форированное полотно. Каждая рама может извлекаться из машины отдельно,
следовательно, в случае прорыва сита легко заменяется запасной. Между рамами
установлен резиновый тормоз 7, соответствующий длине образующей вращаю-
щегося конуса. Резиновые тормоза прикреплены к планке из твердой древесины.
Посредством маховичков 6 они могут быть приближены к вращающемуся конусу
или удалены от него; доступ к маховичкам обеспечивается через дверки 5, нахо-
дящиеся сбоку машины.
Рис. 16.20. Вертикальная шлифовальная машина для риса РС-125:
1 - подъемный рычаг; 2 -регулировочный винт; 3 - вертикальный вал; 4 - сборочная тарелка; 5 -
дверца: 6 - маховички; 7 - резиновый тормоз; 8 - питающий патрубок; 9 - маховичок для регули-
рования подачи продукта; 10 - конусный абразивный барабан; 11 - сегментная ситовая рама;
12 - выпускной сборный конус; 13 - скребковый механизм; 14 - выпускной патрубок для мучки;
15 - маховик для регулирования зазора между конусным барабаном и ситовой обечайкой; 16 -
гайка; 17 - чугунный корпус; 18 - шкив; 19 - втулка
Машины для шелушения зерна, шлифования и полирования ядра крупяных культур
525
Посредством маховика 15 вместе с валом поднимается или опускается вра-
щающийся конус, что обеспечивает регулировку зазора между конусом и обе-
чайкой и, следовательно, интенсивность шлифования. Вращающийся конус и
связанный с ним вертикальный вал 3 опираются на упорный шарикоподшипник,
установленный в чугунном корпусе 17. Корпус подшипника крепится штифтами
к подъемному рычагу 7, один конец которого посредством шарнира и подъемно-
го винта 2 подвешен на литом основании, а другой опирается на гайку 16 винта,
оснащенного ручным штурвалом. Если вращающийся конус невозможно опус-
тить посредством штурвала, его предварительно поднимают винтом 2, затем
штурвалом регулируют необходимый зазор.
Отделенная в процессе шлифования кормовая мучка (плодовая и семенная
оболочки, зародыш) проходит через ситовую обечайку, и вращающийся скребко-
вый механизм 13 из сборочной тарелки 4 медленно перемещает ее к выпускному
патрубку 14. Привод скребкового механизма осуществляется от вертикального
вала 3 машины.
Продукт подается в машину через питающий патрубок 8, оснащенный стек-
лянным цилиндром, установленным на крышке машины. Подачу регулируют
маховичком 9, поступление продукта перекрывают ручной задвижкой.
Шлифованное зерно направляется в выпускной сборный конус 72, находя-
щийся под корпусом, и выводится самотеком за пределы машины.
Вал со шлицевым концом установлен во втулке 19. На ней закреплен шкив
клиноременной передачи 78. Вместо шкива клиноременной передачи может быть
использован шкив для плоского ремня.
Корпус и основание машины изготовляется из чугунного литья, крышка и
дверки - из листовой стали.
Технологическая эффективность шлифования риса за четырехкратный про-
пуск через постав РС-125 характеризуется следующими показателями при произ-
водительности 3,0-3,5 т/ч: выход дробленого ядра - 7,9-11,1%, мучки - 14,5%;
зольность шлифованного риса 0,50-0,59%.
Технические характеристики шлифовальной машины РС-125
Производительность, т/ч	3-3,5
Потребляемая мощность, кВт	7,5-13,5
Частота вращения абразивного конусного ротора, об/мин	200
Наибольший диаметр абразивного конусного ротора,	мм	1250
Габариты, мм:
длина	1700
ширина	1600
высота	1455
Масса, кг	2500
ГЛАВА 17. Машины для сепарирования продуктов
измельчения зерна
17.1. Назначение, область применения и классификация
Машины, рассматриваемые в этой главе, достаточно разнообразны по функцио-
нальному назначению, принципу действия и, соответственно, рабочим органам и
конструктивному исполнению, поскольку охватывают достаточно большое коли-
чество технологических процессов и операций на зерноперерабатывающих пред-
приятиях. Целесообразно в связи с этим дать предварительную классификацию
машин по их функциональному назначению, а далее классифицировать каждую
группу машин по принципу действия, конструктивному исполнению и т. д.
Наиболее ответственной и представительной группой среди сепарирующих
машин являются рассевы, которые предназначены для сортирования продуктов
измельчения зерна по крупности (размерам), контроля муки, сортирования кру-
пяных культур на фракции, а также разделения продуктов шелушения крупяных
культур. Различаются они по типу приводов рабочих элементов, сепарирующей
поверхности, количеству корпусов и секций, способам очистки сит и т. п.
Эти признаки классификации рассмотрены на втором уровне, то есть при
описании конкретно данной группы машин. Такой подход принят и при рассмот-
рении остальных сепарирующих машин.
Вторую значительную группу представляют ситовеечные машины, основ-
ным назначением которых является обогащение продуктов измельчения зерна
или сортирование по качеству (зольности) продуктов с учетом различия размеров
частиц и их аэродинамических свойств.
Третья группа машин включает центрофугалы, виброцентрофугалы для про-
сеивания трудносыпучих продуктов и роторные просеивающие машины для гру-
бого контроля конечных продуктов. Ниже приведена общая классификация ма-
шин с указанием их функционального назначения.
Область применения машин - мукомольные предприятия. Кроме того, рассе-
вы используются и на крупяных предприятиях. По технологии и устройству рассе-
вы во многом аналогичны и имеют лишь некоторые конструктивные отличия.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
527
17.2. Мельничные и крупяные рассевы
Общие сведения и классификация
В процессе переработки зерна в муку и крупу на различных стадиях технологи-
ческого процесса для сортирования промежуточных продуктов размола зерна по
крупности, сортирования зерна крупяных культур на фракции перед шелушением,
сортирования продуктов шелушения, контроля муки и крупы получили широкое
применение рассевы.
Сортирование разнородных по размерам частиц, образовавшихся в резуль-
тате поэтапного измельчения зерна, осуществляют на плоских ситах, являющих-
ся основным рабочим органом рассева. Каждое сито при круговом поступатель-
ном движении рассева делит исходный продукт на две фракции: сходовую (круп-
ную) и проходовую (мелкую).
Основным рабочим органом рассева являются ситовые корпуса с горизон-
тально расположенными в несколько ярусов ситами в соответствии с технологи-
ческой схемой.
Ситовым корпусам сообщается круговое поступательное движение в гори-
зонтальной плоскости. Продукты измельчения, перемещаясь по ситам рассева,
переходят сверху вниз с рамы на раму и постепенно просеиваются, разделяясь на
несколько фракций, отличающихся крупностью частиц. Эффект работы всех
технологических машин мукомольного завода в большой степени зависит от то-
го, насколько все фракции оказываются однородными но крупности частиц.
По количеству ситовых корпусов рассевы выпускаются однокорпусными,
двухкорпусными и реже многокорпусными; по количеству приемов продукта,
то есть, самостоятельных секций - одно-, двух-, четырех-, шести- и восьмиприем-
ные. В последнее время стремление оснащать мельницы до 150 т/с одним рассе-
вом привело к созданию десяти- и двенадцатиприемных рассевов.
По исполнению ситовых корпусов рассевы делят на пакетные, шкафные с
выдвижными рамками и шкафно-пакетные. В современной практике мукомоль-
ных предприятий пакетные рассевы, в которых ситовые рамы с рабочими ситами,
каналами и очистителями собраны в пакет по вертикали и соединены специаль-
ными вертикальными стяжками, используют все реже, однако отдельные пред-
приятия продолжают их выпуск. Шкафные рассевы с выдвижными ситовыми ра-
мами и фиксацией их в корпусе прижимными дверками с ситовыми каналами ши-
роко используются на мукомольных заводах. Однако и они начинают вытесняться
шкафно-пакетными рассевами, на производство которых в последние годы пере-
ходит большинство фирм-производителей этого оборудования. Эти рассевы объе-
диняют в себе первые два конструктивных типа. Пакет рам устанавливается в
шкафах корпуса рассева и уплотняется (стягивается) специальными устройства-
ми, чаще всего механического или пневматического типа. В этом пакете преду-
смотрены все рабочие элементы: ситовые рамы, сборные и распределительные
рамы, включая приемную и выпускную. Все вертикальные каналы образуются
соответствующими отсеками плоских ситовых рам. В этом случае шкаф рассева,
имеющий широкие двери для доступа к пакетам секций, выполняет роль несущей
конструкции и внешнего оформления машины.
По типу привода ситовых корпусов в круговое поступательное движение
применяются рассевы (рис. 17.1) трех кинематических схем: кривошипные (а), с
528
Глава 17
Рис. 17.1. Схемы приводов рассевов:
a - кривошипного: б - с жестким приводным валом; в - самобалансирующегося с инерцион-
ным приводом
жестким вертикальным приводным валом (веретеном) (о) и самобалансирую-
щиеся с инерционным приводом (безверетенные) (в). В первых двух схемах при-
вода радиус круговых колебаний жестко задастся конструктивными элементами,
например, эксцентриковой втулкой, соединяющей приводной вал с валом балан-
сиров, а балансиры выполняют роль вращающихся грузов, уравновешивающих
силы инерции ситовых корпусов, возникающие при круговых поступательных
колебаниях рассева. Балансиры имеют постоянный статический момент, обу-
словленный их конструкцией, и переменный - от сменных грузов. Сменные гру-
зы позволяют с достаточной степенью точности уравновесить силы инерции.
В безверетенных рассевах (рис. 17.1, в) радиус круговых колебаний обу-
словливается массой вращающегося дебаланса. Здесь балансир также имеет по-
стоянную часть статического момента, а сменные грузы регулируют радиус ко-
лебаний. Таким образом, рассев этого типа относится к самобалансирующимся.
Различаются рассевы и по системам подвески ситовых корпусов. Гибкие
подвески осуществляются на тросах, несколько более жесткая система преду-
сматривает подвеску на многорядных полиамидных стержнях или стержнях из
морского камыша.
Имеются различия в способах транспортирования продукта (гонковые и без-
гонковые), ситоочистительных устройствах и др., которые рассмотрены при из-
ложении конструктивного устройства рассевов.
Эффективность процесса сепарирования в рассевах
Эффективность процесса сортирования зависит от большого числа факторов:
гранулометрического состава исходной смеси и ее физико-механических
свойств, температуры и влажности исходного продукта, удельной нагрузки на
сито, материала и качества изготовления сита, размеров его отверстий, конструк-
ции рассева, условий транспортирования смеси, кинематических параметров,
способов очистки сит и др.
Интенсивность просеивания при увеличении толщины слоя вначале повы-
шается, достигая максимального значения при некоторой критической толщине.
Дальнейшее увеличение высоты слоя ведет к уменьшению интенсивности про-
сеивания.
Для многих продуктов измельчения зерна оптимальная толщина слоя про-
дукта на сите находится в пределах Н„ = 12-18 мм (в состоянии покоя) и
Яд = 15-24 мм (в процессе перемещения).
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
529
Размеры сит и ситовых каналов в значительной мере определяют эффектив-
ность работы рассева. Для любой заданной площади просеивающей поверхности
существует оптимальное отношение длины сита к его ширине, при котором дости-
гается минимальная скорость подачи и максимальная эффективность сортирова-
ния. Так, для большинства промежуточных продуктов размола зерна при площади
сит 0,25-0,34 м2 оптимальным является отношение длины сита к его ширине, рав-
ное двум. Наилучшие результаты при площади 0,32 м“ получены на ситах с разме-
рами 400x800 мм. Следует заметить, что в последние годы все большее распро-
странение получают рассевы с квадратными ситовыми рамами, со стороной квад-
рата 600-700 мм. При проектировании рассевов оптимальную толщину слоя на
всех ситах получают путем параллельного и последовательного соединения сит.
При определенных сочетаниях параллельного и последовательного соедине-
ния ситовых рам достигается также достаточно высокая технологическая эффек-
тивность сепарирования.
Технологическую эффективность сортирования в рассевах оценивают нагруз-
кой (производительностью), коэффициентом извлечения и коэффициентом недосе-
ва. Производительность рассева зависит от его места в технологической схеме.
Например, производительность одной секции рассева I драной системы составляет
75-84, на 1-й размольной системе - 38-52, а на контроле муки - 64-114 т/сут.
Применительно к различным технологическим системам используют показа-
тели удельной нагрузки. Это масса смеси, поступающей в единицу времени на 1 м2
просеивающей поверхности рассева для данной системы. Удельная нагрузка на
I драную систему составляет 1600-1800, на 1-ю размольную - 800-900, на кон-
троле муки - 1400-2400 кг/(сут м2).
Для расчета оборудования и общей характеристики процесса просеивания
введен нормативный показатель удельной нагрузки. Он характеризуется отноше-
нием суточной производительности мукомольного завода к общей просеиваю-
щий поверхности. Для рассевов, входящих в состав комплектного оборудования
(РЗ-БРБ и РЗ-БРВ), эта нагрузка составляет 1330 кг/(сут м2).
Нагрузка на эти рассевы по системам при сортовом помоле пшеницы приве-
дены в таблице 17.1.
17.1. Нагрузка на рассевы РЗ-БРБ и РЗ-БРВ
Система	Нагрузка на секцию рас- сева, т/сут.	Система	Нагрузка на секцию рассе- ва, т/сут.
I драная	75-84	I-я размольная	38-52
II драная	56-63	2-я размольная	35—45
III драная крупяная	44-53	3-я размольная	30-45
III драная мелкая	25-30	4-я размольная	20-45
IV драная крупяная	25-33	5-я размольная	17-23
IV драная мелкая	32—45	6-я размольная	27-16
1-я шлифовочная	25-30	7-я размольная	25-36
2-я шлифовочная	22-30	8-я размольная	25-30
1-я сорт.	21-30	9-я, 10-я размольные	20-27
2-я сорт.	25—45	11-я размольная	20
3-я сорт.	25-36	12-я размольная	25
4-Я CODT.	13-36	Контроль муки	64-114
530
Глава 17
Коэффициент извлечения ци (%) характеризуется отношением количества фак-
тически извлеченных проходовых частиц 77и к их количеству в исходной смеси По.
Пи = ^-100.
'''о
Коэффициент недосева (%) характеризует относйтельное содержание
проходовых частиц Пн, оставшихся в сходовой фракции (недосеянных)
n«=^-ioo,
•''о
где П№ По - содержание проходовых частиц соответственно в сходовой и исходной фракциях.
Учитывая, что По = 77н + тогда ц„ = 100 -т]и.
Основы теории процесса сепарирования на плоских ситах рассева
Перемещение материальной частицы по ситу рассева. Перемещение частицы
под действием сил инерции теоретически было впервые исследовано великим
русским ученым Н. Е. Жуковским. Он доказал, что при достаточно большой уг-
ловой скорости кругового поступательного движения сита и при соответствую-
щей величине радиуса г окружности, описываемой любой точкой сита, относи-
тельное движение материальной частицы происходит с той же угловой скоро-
стью со, но по окружности радиуса г0 < г (рис. 4.6.).
Эти закономерности рассмотрены в главе 4 применительно к ситовым зер-
ноочистительным сепараторам с круговым поступательным движением ситовых
корпусов. Принцип их действия аналогичен рассевам, отличие заключается в ки-
нематических и конструктивно-установочных параметрах, однако они слишком
незначительны, чтобы изменить подход к решению задачи движения частицы по
сепарирующей поверхности. В зерновых сепараторах с круговым поступатель-
ным движением ситовых корпусов радиус круговых колебаний составляет обыч-
но г - 10-40 мм, а частота колебаний, соответственно - 400-245 в мин (область
крайних значений характерна для сепараторов-фракционеров). В рассевах эти
значения: г = 40-50 мм и п = 190-250 кол/мин (крайние значения характерны для
последних моделей рассевов «Сириус» фирмы «Бюлер») с высоким динамиче-
ским режимом. Отличием также является наклон сит в зерновых сепараторах
(6-10°). В рассевах сита всегда расположены горизонтально. Отмеченные отличия
не влияют на изложенные в главе 4 основные закономерности движения частицы
по плоскому ситу рассева, совершающего круговые поступательные колебания.
Следует отметить, что движение отдельной частицы недостаточно характери-
зует движение всего сыпучего тела, особенно в условиях сепарирования на рассе-
вах. В частности, рассмотренная задача не позволяет объяснить явление самосор-
тирования и выбрать пути интенсификации процесса сепарирования в целом.
Послойное движение сыпучего продукта по ситу рассева. При достаточ-
ной площади горизонтальной опорной поверхности, совершающей круговые по-
ступательные колебания, продукт располагается на ней в виде сыпучего тела.
Принимаем толщину продукта одинаковой над всеми точками поверхности, а
гранулометрический состав и свойства частиц смеси продукта - неодинаковыми.
Частицы, расположенные в верхнем слое сыпучего тела, отличаются большей
подвижностью по сравнению с частицами внутри сыпучего тела и особенно с
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
531
частицами нижнего слоя. Это объясняется увеличением числа связей частиц по
мере удаления их от свободной поверхности и при теоретическом рассмотрении
может быть учтено увеличением коэффициентов трения нижележащих слоев.
Полагая толщину сыпучего тела намного меньшей горизонтальных размеров
опорной поверхности, рассмотрим его как совокупность бесконечно большого
числа слоев - пластин, равных по силе тяжести dG (отнесенной к единице опор-
ной площади). При этом примем коэффициент сопротивления сдвигу слоев (ко-
эффициент трения) непрерывной возрастающей функцией силы тяжести выше-
лежащей части сыпучего тела.
На рис. 17.2 показана схема послойного движения сыпучего тела при прямо-
линейном ускоренном движении опорной поверхности; с наибольшими скоро-
стью и ускорением движется нижний слой, с наименьшими - верхний.
Рис. 17.2. Схема послойного
движения сыпучего тела
при прямолинейном уско-
ренном движении
Рассмотрим условия динамического равновесия элементарного слоя внутри
сыпучего тела, скорость которого больше, чем вышележащего, но меньше, чем
нижележащего. Поэтому сила трения F со стороны вышележащего слоя препят-
ствует движению, а сила трения F+dF со стороны нижележащего слоя способст-
вует движению. Разность этих сил уравновешена силой инерции
dG
dP =-----а ,
g
где а - ускорение рассматриваемого слоя.
Имеем dP = dF или —dG = dF, откуда а = g. Так как F =fG, то
g	dG
dG f ° dG
где f - коэффициент сопротивления сдвигу в данном слое, a G - сила тяжести вышеле-
жащей части сыпучего тела.
Поскольку/- это возрастающая функция G, то приведенный коэффициент
сопротивления сдвигу слоев Др >/'и тоже возрастает, но более прогрессивно - по
мере приближения слоя к опорной поверхности. Для зерна и продуктов его пере-
работки зависимость ДО близка к линейной и аппроксимируется уравнением
/=/o + cG-
Положение данного слоя в сыпучем теле удобно характеризовать безраз-
мерной координатой
532
Глава 17
где G - давление вышележащей части сыпучего продукта; Gm - давление на сито (j = О
для верхнего слоя и j - 1 для нижнего слоя}.
f ~f
Обозначая £ = ———, где f0 и fm - коэффициенты сопротивления сдвигу,
fo
соответственно, верхнего и нижнего слоев, получим/=/0(1 + =fo(l + 21у).
Так как на нижний элементарный слой при предельном установившемся
движении системы действуют в горизонтальной плоскости постоянные силы
трения, то при круговых колебаниях опорной поверхности их равнодействую-
щую можно рассматривать как центростремительную силу. Тогда все элементар-
ные слои, как бесконечно тонкие пластины, совершают круговое поступательное
движение, характеризуемое радиусами г , вокруг неподвижных точек.
В таблице 17.2. приведены средние значения f0 и £ для некоторых продук-
тов измельчения зерна при нормальной влажности (12-13%) и при движении их
по плетеным ситам.
17.2. Значения fou £ для некоторых продуктов измельчения зерна
Продукт	Средняя крупность частиц, мм	/о	£
Пшеница	-	0,55	0,4
Крупка; крупная	1,4	0,65	0,2
средняя	0,75	0,65	0,22
мелкая	0,51	0,68	0,13
Дунет	0,35	0,67	0,17
Мука	-	0,88	0,04
Значения коэффициентов jo и практически не зависят от толщины //сыпу-
чего тела, если 5 мм < Н < 50 мм. Обязательное условие послойного движения -
достаточная шероховатость опорной поверхности, когда fm>f0. Если указанное
условие нарушается, послойное движение не происходит и весь сыпучий продукт
движется как твердое тело или как одна материальная частица. Пространственная
картина скоростей по всей толщине сыпучего тела показана на рис. 17.3.
Рис. 17.3. Распределение скоростей элементарных слоев по высоте сыпучего тела.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
533
Теория послойного движения более подробно рассмотрена в работах
В. В. Гортинского [14]. Приведем основные выводы из этих исследований:
•	послойное движение сыпучего тела при достаточной площади опорной го-
ризонтальной поверхности возможно только при условии, что коэффициент
сопротивления сдвигу нижнего слоя больше коэффициентов сопротивления
сдвигу вышележащих слоев.
•	при постепенном увеличении ускорения опорной поверхности относитель-
ное движение слоев сыпучего тела начинается сверху при первом критиче-
ском ускорении (<jTr)k ] - gf0 и постепенно распространяется вниз; при вто-
( 2 \ L (d2F} (dF~Y
ром критическом ускорении Ito rl = g гт —f + — начинается
у dG Jm \ /т
относительное движение нижнего слоя по опорной поверхности. В области
ускорений <со2т<(со2т^ 2 послойное движение происходит только
в части сыпучего тела.
интенсивность послойного движения при
ОТ/'>
обратно пропор-
циональна угловой скорости со и в среднем для всего сыпучего тела имеет
максимум при (со2^^.
• скорость частиц нижнего слоя относительно опорной поверхности при не-
изменном ускорении со2 г пропорциональна радиусу г колебаний опорной
поверхности.
Полученные формулы, характеризующие послойное движение в сыпучем
теле, справедливы при указанных выше условиях для любой зависимости flG),
если она монотонно возрастает. Для зерна и продуктов его переработки /(G) в
известных пределах толщина Н сыпучего тела близка к линейной. Тогда пара-
метры его послойного движения можно выразить через показатели механических
„ f к  G
свойств/о и q и переменную j -— , которую, пренебрегая изменением плотно-
сти по высоте сыпучего тела, можно рассматривать как безразмерную координа-
 h
ту j - — , где h - толщина сыпучего тела над рассматриваемым слоем.
Транспортирование продуктов в ситовых каналах рассевов. В реальных
условиях сепарирования подача от приемного конца ситового канала, ограничен-
ного боковыми и поперечной (со стороны приема продукта) стенками, к сходо-
вому обусловлена в основном двумя факторами: подпором вследствие поступле-
ния в канал новых порций продукта и реакциями боковых стенок или гонков.
Разрыхление сыпучего тела при его относительном движении по ситу уменьшает
силы сцепления частиц и благоприятствует выравниванию толщины этого тела
по всей площади сита. Увеличение толщины слоя в приемной части канала
вследствие непрерывного поступления исходной смеси вызывает давление на
остальную часть потока продукта в направлении сходового конца, где движению
не препятствует поперечная стенка. В результате такого давления поток продукта
приобретает некоторую дополнительную скорость, превращающую круговые
534
Г лава 17
траектории частиц по ситу в петлеобразные (рис. 17.4, а). Увеличение длины си-
та при неизменном количестве исходной смеси, поступающей на него в единицу
времени, увеличивает сопротивление подаче, вследствие чего увеличивается
толщина слоя и уменьшается скорость подачи.
об	в
Рис. 17.4. Схема движения частиц в ситовом канале:
а - в результате подпора вновь поступающего продукта: б - в результате реакции стенок
канала: в - при наличие гонков (справа - эпюра скоростей подачи при совместном влиянии
подпора, реакций стенок и гонков)
В современных конструкциях рассевов длина ситового канала не превышает
800 мм, а в рассевах с квадратными рамами - и того меньше, поэтому применяет-
ся безгонковое транспортирование. В предшествующих конструкциях (рассевы
ЗРМ) длина канала была вдвое больше, естественно, что без гонков невозможно
было обеспечить транспортирование продуктов по ситовым каналам. В настоя-
щее время гонки применяют лишь в транспортирующих каналах, использующих-
ся иногда по требованиям компоновки выводных штуцеров рассева. При увели-
чении количества исходной смеси в единицу времени одновременно возрастают
толщина сыпучего тела и скорость подачи.
Влияние стенок каналов на скорость подачи обусловлено следующим. Если
частица А продукта (см. рис. 17.4, б), перемещаясь по ситу, встречается со стен-
кой в точке АI то ее дальнейшее движение продолжается вдоль стенки. Если бы
трение отсутствовало, частица скользила бы до точки А'-у В действительности
в результате трения о стенку путь частицы за то же время меньше, и относитель-
ное движение по окружности она продолжит из точки А2, то есть, будет двигать-
ся по петлеобразной траектории. Происходящее при этом отбрасывание продукта
от стенки нарушает послойное движение и перемешивает сыпучую смесь, вызы-
вая одновременную подачу. Около противоположной стенки продукт приобретает
скорость подачи в обратном направлении. Если стенки образуют замкнутый кон-
тур, подача продукта происходит вдоль стенок в направлении, противоположном
движению сита.
В канале, открытом со сходового конца при непрерывном поступлении ис-
ходной смеси, подпор и реакции одной из боковых стенок направлены в одина-
ковом направлении, увеличивая подачу; реакции другой боковой стенки дейст-
вуют противоположно подпору, уменьшая подачу. Чем длиннее ситовой канал и
чем меньше его ширина, тем больше влияние боковых стенок и тем меньшее
влияние на скорость подачи оказывает подпор. В широких и коротких каналах,
напротив, решающее влияние на скорость подачи оказывает подпор, влияние бо-
ковых стенок увеличивают при помощи так называемых гонков (рис. 17.4, в).
Гонки размещают на правой стенке при движении рассева по часовой стрелке и
на левой стенке - при движении рассева против часовой стрелки. В зоне гонков
продукт перемешивается и резко снижается эффективность самосортирования и
просеивания. Чтобы уменьшить вредное влияние гонков, их поднимают над си-
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
535
том на 12-15 мм, а на многих мукомольных заводах гонки, расположенные у
сходового конца канала, загибают.
Величину шага t выбирают от го Д° 2го (го _ средний радиус относительных
траекторий частиц), так как при f > 2го величина и скорость подачи намного
уменьшаются, а при t < /о использование ситовой поверхности в зоне гонков ста-
новится ничтожным. Размер h выбирают от го Д° 1,5 го, так как при h < го ско-
рость подачи снижается, а при h > 1,5го увеличивается время пребывания частиц
между гонками вблизи стенок.
Скорость подачи оказывает большое влияние на эффективность работы си-
тового канала. Особенно важно, чтобы распределение скоростей подачи в попе-
речном сечении было равномерным, так как при этом достигаются одинаковое
время пребывания на сите порций продукта, поступающих в различные точки
ситового канала, и повышается средний коэффициент извлечения проходовой
фракции. Равномерность скоростей подачи в поперечном сечении ситового кана-
ла увеличивается с уменьшением отношения длины L канала к его ширине В,
особенно при отсутствии гонков. Величина скорости подачи возрастает с увели-
чением <виг рассева и с уменьшением коэффициентов сопротивления сдвигу
слоев. Современные направления интенсификации процессов сепарирования на
рассевах связаны с увеличением частоты и радиуса круговых колебаний и, соот-
ветственно, ускорения со2 г. Эти материалы изложены ниже при описании конст-
рукции последней модели рассева МРАК «Сириус» фирмы «Бюлер».
Движение частицы в ситовых каналах более подробно описано в теоретиче-
ских и экспериментальных исследованиях В. В. Гортинского [14]. Рассмотрим на
их основе установившееся движение потока сыпучего материала в горизонталь-
ном канале шириной В и длиной L в результате непрерывного поступления в него
вблизи задней стенки продукта в количестве q0 кг/мин (рис. 17.5). Продукт непре-
рывно поступает в канал вблизи задней стенки и, перемещаясь от нее вдоль кана-
ла, сбрасывается с опорной поверхности на противоположном сходовом конце.
При этом движение точек сыпучего тела происходит по окружностям, центры ко-
торых равномерно перемещаются от задней стенки к сходовому концу канала.
Для сыпучего тела в целом здесь устанавливается нарушение симметрии дейст-
вующих сил: если нормальные реакции боковых стенок можно считать взаимно
уравновешенными, то такая же реакция задней стенки оказывается неуравнове-
шенной, и ее можно считать причиной подачи продукта вдоль канала.
Рис. 17.5. Схема сыпучего потока в канале при непрерывной подаче продукта
Пренебрегаем в первом приближении продольными реакциями боковых сте-
нок и составляющей уср средней скорости транспортирования в поперечном на-
правлении, а также изменением количества продукта, проходящего за единицу
времени через поперечные сечения канала по всей его длине.
536
Г лава 17
Тогда из условий неразрывности потока для любого поперечного сечения
q0 = ВНтдхср ,
где В - ширина канала; Н - толщина сыпучего тела в канале; тя - масса сыпучего мате-
риала в единице объема в динамическом состоянии; Хср - составляющая средней скоро-
сти частицы в продольном направлении.
Нормальную реакцию задней стенки считаем в среднем за период постоян-
ной и определяем как силу давления, подобного гидравлическому
ет Н1
Р = ^-----В.
2
Эту силу будем считать приложенной ко всему сыпучему телу, масса кото-
Р gH
рого в канале составляет т = maBLH и р = — = -— .
т 2L
Конечные значения средней скорости хср и толщины слоя Н с рядом допу-
I qn(£>Z Т т I qnfL
щении имеют вид х ~ а, Н ~ у.
₽ у fm BL VmmrB
Ч J Д	1 д
Как видно из первой формулы, средняя скорость продукта вдоль канала на-
ходится в прямой зависимости от производительности q0 и в обратной - от пло-
щади опорной поверхности и средней плотности сыпучего материала.
С увеличением ускорения со г средняя скорость хср увеличивается.
Естественно, что при математическом моделировании потока сыпучего мате-
риала в канале конечных размеров для получения достаточно простых формул не
были учтены некоторые реально действующие факторы. К числу таких факторов
следует отнести в первую очередь составляющую средней скорости уср (рис. 17.6),
направленную поперек канала, особенности движения сыпучего тела вблизи сте-
нок и послойное движение. Действием первого из этих факторов объясняется
уменьшение толщины сыпучего тела около одной боковой стенки (при правом
вращении такая стенка - правая) и соответствующее увеличение толщины сыпуче-
го тела у противоположной боковой стенки. При этом нарушается равенство нор-
мальных реакций боковых стенок, уменьшается в некоторой степени «сбегание»
продукта вследствие отклонения силы Р от продольной оси канала навстречу уср.
Рис. 17.6. Траектория частицы в
относительном движении
с учетом динамического подпо-
ра продукта
Действием второго фактора объясняется увеличение средней за период ко-
лебаний толщины слоя в средней продольной части канала в результате отбрасы-
вания продукта от боковых стенок.; поэтому «эффективная» ширина Я,ф меньше
действительной В примерно на удвоенный радиус относительной траектории.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
537
Непрерывное поступление порций продукта вблизи задней стенки приводит
к местному увеличению толщины сыпучего тела, что эквивалентно некоторому
уменьшению длины канала.
На сходовом конце канала на расстоянии, несколько большем удвоенного
радиуса относительной траектории, сыпучее тело образует «склон» с постепенно
уменьшающейся толщиной, что уменьшает сопротивление его сдвигу и сбрасы-
ванию с опорной поверхности.
На рис. 17.7 приведены зависимости хср от кинематических параметров рас-
сева и нагрузки на ситовой канал. Линиями показаны результаты табулирования
теоретических зависимостей, а точками - результаты опытов [14].
Рис. 17.7. Зависимости скорости подачи потока от:
а - частоты колебаний со; б - амплитуды колебаний, г; в - нагрузки Qo (q0)
Ситовые сепарирующие поверхности
Ситовые поверхности на рассевах и ситовеечных машинах, как правило, уста-
навливаются непосредственно на предприятиях в соответствии с назначением
технологической операции. Предприятия оснащены специальными устройствами
для натяжки и крепления сит. Большинство современных машиностроительных
предприятий по требованию заказчика устанавливают ситовые поверхности не-
посредственно на заводе-изготовителе.
Как уже отмечалось, отечественная промышленность выпускает необходи-
мый ассортимент металлотканых, полиамидных, капроновых и шелковых сит для
сепарирующих машин разного назначения. В настоящее время наиболее широкое
распространение на рассевах и ситовеечнных машинах получили первые две
группы сит, основные характеристики которых приведены ниже.
Металлотканые проволочные сетки выпускаются с квадратными ячейками
перекрестного (полотняного) переплетения проволоки ГОСТ 3924-74. Сетки из-
готавливают из низкоуглеродистой отожженной, луженой или оцинкованной
стальной проволоки, а также из высоколегированной травленой или оксидиро-
ванной стальной нержавеющей проволоки (сталь 12Х18Н9Т и 12Х18Н10Т).
Номер такой сетки обозначает размер стороны квадратного отверстия в свету
в мм. Например, если размер стороны отверстия равен 0,8 мм, то номер сита 08.
Условное обозначение сетки из низкоуглеродистой отожженой проволоки с
номинальными размерами стороны ячейки в свету 0,8 мм следующее: сетка
08-НУ ГОСТ 3924-74, а из высоколегированной проволоки - сетка 08-12Х18Н10Т
ГОСТ 3924-74.
Для сепарирования продуктов измельчения зерна в мельничных рассевах и
ситовеечных машинах (сходовые продукты, крупка и дунсты) разработаны новые
538
Глава 17
металлические тканые сетки полотняного переплетения повышенной точности с
квадратными ячейками, выпускаемые по ТУ 14-4-1063-80. Сетки изготавливают
из низкоуглеродистой луженой и нержавеющей проволоки.
Условное обозначение тканой сетки включает номинальный размер стороны
ячейки в свету в мм и ТУ. Например, сетка со стороной ячейки 0,666 мм обозна-
чается следующим образом: сетка 0,666 ТУ 14-4-1063-80.
Сетки выпускаются шириной 1000 мм (по спецзаказу - от 600 до 1500 мм).
В таблице 17.3 дана характеристика эквивалентных по производительности
и взаимозаменяемых проволочных сеток для сепарирования продуктов измель-
чения зерна.
17.3. Характеристика эквивалентных по производительности
и взаимозаменяемых проволочных тканых сеток с квадратными
отверстиями для сепарирования продуктов измельчения зерна
ТУ 14-4-1963-80		ГОСТ 3924-74			Швейцарский стандарт
номинальный размер сторо- ны ячейки, мм	коэффициент живого сече- ния, %	номер	номинальный размер сторо- ны ячейки, мм	коэффициент живого сече- ния, %	номер*
1	2	3	4	5	6
2,884	72,4	2,8	2,80	68	8
2,257	69,0	2,5	2,50	67	10
1,898	70,4	2	2,00	67	12
1,614	68,5	1,6	1,60	64	14
1,412	69,4	1,4	1,40	68	16
1,224	66,0	1,2	1,20	. 60	18
1,114	67,5	1	1,00	56	20
0,990	64,4	1	1,00	56	22
0,908	64,5	09	0,90	58	24
0,666	61,8	067	0,67	53	32
0,636	63,8	063	0,63	55	34
0,592	61,6	06	0,60	64	36
0,562	62,0	056	0,56	52	38
0,527	60,2	053	0,53	50	40
0,472	61,2	05	0,50	51	45
0,421	60,3	0,45	0,45	48	50
0,372	56.8	04	0,40	44	55
0,341	56,8				60
0,306	53,6				65
0,287	54,6				70
0,261	52,0				75
0,248	53,6				80
0,228	51,0				85
*Номер означает число отверстий на дюйм.
Полиамидные, капроновые и шелковые сита
Отечественной промышленностью освоено производство высокопрочных тканей
из полиамидных мононитей с фиксированными отверстиями, которые применяют
в мельничных рассевах, ситовеечных и других просеивающих машинах. Эти тка-
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
539
ни характеризуются высокой однородностью размера отверстия, позволяют су-
щественно увеличить срок службы сит и выход муки высшего сорта.
Полиамидные ситовые ткани предназначаются для сепарирования сходовых
продуктов, крупы, дунстов и для просеивания муки. Такие ткани вырабатывают-
ся полотняным переплетением из полиамидных мононитей отечественного и им-
портного производства. Новые ткани рекомендовано применять на всех муко-
мольных заводах взамен капроновых тканей (ОСТ 17-46-82), так как их проч-
ность выше в 1,5-2,5 раза, а точность размеров ячеек - в 2,5 раза.
Номер ситовой ткани (артикул) определяется двумя числами. В номере ткани,
изготовленной полотняным переплетением, первое число обозначает количество
отверстий на 1 см, а второе - диаметр мононити в мкм, из которой выработана ткань.
В номере ткани, изготовленной полуажурным переплетением, первое число обозна-
чает число отверстий на 1 см между нитями основы, а второе - между нитями утка.
В номера новых тканей входят также две буквы, в номера капроновых - одна.
Обозначение и расшифровка артикулов тканей следующие:
-	например, ткани для сепарирования сходовых продуктов, крупок и дунстов:
10,3 ПЧ-270 (ТУ 17 РСФСР 62-10838-84); 10,3 ПА-260 (ТУ 17 РСФСР
62-10849-84); ЮК (ОСТ 17-46-82). В этих артикулах: 10,3 и 10 - количество
отверстий на 1 см; 260 и 270 - диаметр мононитей, мкм; ПЧ - полиамидная
мононить производства Черниговского п/о «Химволокно»; ПА - полиамид-
ная мононить импортного производства; К - капроновая мононить.
-	например, ткани для высеивания муки; 49/52 ПА (ТУ РСФСР 62-10680-83);
49 ПА-60 (ТУ 17 РСФСР 62-10619-83); 49К (ОСТ 17-46-82). В этих номе-
рах числа 49 и 52 обозначают количество отверстий на 1 см, соответствен-
но, по основе и утку. Остальные числа и буквы расшифровываются анало-
гично тканям для сортирования сходовых продуктов, крупов и дунстов.
Максимальное отклонение действительного размера ртороны ячейки от но-
минального в новых полиамидных тканях не должно превышать ±20%, в капро-
новых - ±50%. При этом в полиамидных тканях количество отверстий с допус-
тимым отклонением не должно превышать 5%.
В таблицах 17.4 и 17.5 приведены характеристики эквивалентных по произ-
водительности и взаимозаменяемых полиамидных ситовых тканей.
17.4. Характеристика эквивалентных по производительности и взаимозаме-
няемых полиамидных ситовых тканей для сортирования сходовых про-
дуктов, крупок и дунстов в мельничных рассевах и ситовеечных машинах
ТУ 17РСФСР 62-10838-84. Ткани из отечественных поли- амидных мононитей			ТУ 17РСФСР 62-10849-84. Ткани из импортных поли- амидных мононитей			ОСТ 17-46-82. Ткани капроновые			Швей- царский стандарт
номер	размер стороны ячейки, мкм	коэффи- циент живого сечения, %	номер	размер стороны ячейки, мкм	коэффи- циент живого сечения, %	номер	размер стороны ячейки, мкм	коэффи- циент живого сечения, %	номер
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
6.5ПЧ-340	1180	59,0	6,5ПА-350	1180	59,0	7К	1093	58,5	18
7.5ГТЧ-340	1000	58,0	7.5ПА-320	1000	58,5	7К	1093	58,5	20
8ПЧ-300	950	57,5	8ПА-300	950	57,5	8К	1013	65,6	22
8ПЧ-300	950	57.5	8ПА-300	950	57.5	9К	874	62.0	22
540
Глава 17
Продолжение таблицы 17.4
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
8.7ПЧ-300	850	56,0	8.7ПА-300	850	56,0	ЮК	763	58,2	24
9.3ПЧ-270	800	55,0	9,ЗПА-280	800	55,0	ПК	763	58,2	26
Ю.ЗПЧ-270	710	53,5	9.37IA-280	710	53,5	ПК	677	54,6	28
ППЧ-240	670	53,0	11 ПА-240	670	53,0	ПК	677	54,6	30
12ПЧ-240	600	51,0	12ПА-240	600	51,0	12К	596	51,2	32
12.5ПЧ-240	560	50,0	12.5ПА-240	560	50,0	13К	619	64,8	34
12,5ПЧ-240	560	50,0	12,5ПА-240	560	50,0	14К	564	62,3	34
13.3ПЧ-220	530	50,0	13,ЗПА-220	530	50,0	15К	517	60,1	36
14ПЧ-200	500	49,5	14ПА-200	500	49,5	16К	475	57,8	38
14ПЧ-200	500	49,5	14ПА-220	500	49,5	16К	475	57,8	40
15.5ПЧ-200	450	48,0	15,5ПА-200	450	48,0	17К	438	55,5	42
16ПЧ-200	425	46,2	16ПА-200	425	46,2	18К	405	53,0	44
16ПЧ-200	425	46,2	16ПА-200	425	46,2	19К	420	63,7	44
17.5ПЧ-180	390	47,0	17.5ПА-180	390	47,0	20К	394	62,0	46
17.5ПЧ-180	390	47,0	17.5ПА-180	390	47,0	21К	370	60,4	46
18.5ПЧ-18О	363	47,2	18.5ПА-18О	363	47,2	23К	329	57,2	48
19,5174-150	355	47,5	19.5ПА-160	355	47,5	23 К	329	57,2	50
20,2714-150	335	46,0	20.2ПА-160	335	46,0	23К	329	57,2	52
21П4-150	315	44,0	21ПА-160	315	44,0	25 К	294	54,0	54
22,7714-120	300	46,5	22.7ПА-140	300	46,5	25К	294	54,0	58
24,7714-120	265	43,0	24.7ПА-140	265	43,0	25К	294	54,0	64
27714-120	250	46,0	27ПА-120	250	46,0	27К	284	50,8	64
27714-120	250	46,0	27ПА-120	250	46,0	29К	258	56,0	66
29714-120	224	42,5	29ПА-120	224	42,5	35К	226	52,3	72
30714-120	212	41,0	30ПА-120	212	41,0	35К	219	56,1	74
17.5. Характеристика эквивалентных по производительности и взаимозаме-
няемых полиамидных ситовых тканей для высеивания муки в мельнич-
ных рассевах
ТУ 17РСФСР 62-10619-83. Ткани полиамидные полотняного пе- реплетения			ТУ 17РСФСР 62-10680-83. Ткани полиамидные полуажурного переплетения			ОСТ 17-46-82. Ткани капроно- вые полотняного переплетения		
иомер	размер стороны ячейки, мкм	коэффици- ент живого сечения,%	иомер	размер стороны ячейки, мкм	коэффици- ент живого сечения, %	номер	размер стороны ячейки, мкм	коэффици- ент живого сечения,%
—	—	—	33/36ПА	200	47,5	38К	195	54,0
—	—	—	36/40ПА	180	46,0	—	—	—
43ЦА-70	163	49,0	41/43ПА	160	45,5	43К	165	48,5
46ПА-60	157	52,3	42/48ПА	150	45,5	46К	156	50,2
49ПА-60	144	49,7	45/50ПА	140	44,5	49К	143	47,7
52ПА-50	142	54,6	49/52ПА	132	44,2	52К	142	53,4
55ПА-50	130	52,5	52/60ПА	118	43,5	55К	132	51,5
—	—	-	54/62ПА	112	41,7	58К	122	48,9
—	—	—	56/64ПА	106	40,2	61К	114	47,0
—	—	—	58/67ПА	100	38,5	64К	106	45,1
—	—	—	61/69 ПА	95	38.0	70К	93	41.5
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
541
Шкафные мельничные рассевы с выдвижными рамками
Отечественными машиностроительными заводами для сепарирования продуктов
измельчения зерна выпускаются два типа шкафных мельничных рассевов с вы-
движными рамками. К первому типу относятся самобалансирующиеся (безверетен-
ные) рассевы ЗРШ4-4М и ЗРШ6-4М. Рассев ЗРШ4-4М - однокорпусный, четырех-
приемный, ЗРШ6-4М - двухкорпусный, шестиприемный. Второй тип - это вере-
тенные шкафные рассевы РЗ-БРБ и РЗ-БРВ. Рассев РЗ-БРБ - двухкорпусный, шес-
типриемный, с жестким веретенным приводом; применяется на основных операциях
технологического процесса. Рассев РЗ-БРВ - двухкорпусный, четырехприемный, с
жестким веретенным приводом; применяется на операциях контроля муки.
По сравнению с ранее выпускаемыми рассевами ЗРШ4-ЗМ, ЗРШ6-ЗМ модер-
низированные рассевы ЗРШ4-4М, ЗРШ6-4М отличаются рядом конструктивных
особенностей. Деревянные рамы защищены от износа специальными вкладышами
корытообразной формы. Сита очищаются хлопчатобумажными очистителями, ко-
торые их меньше изнашивают и лучше очищают, чем резиновые очистители, при-
меняемые в прежней конструкции рассевов. Ситовые рамы выпускаются с одно-
сторонним и двухсторонним выпуском проходовой фракции. В прежних конст-
рукциях рассевов типа ЗРШ ситовые рамы изготавливали только с односторонним
выпуском. Число ситовых рам в секции увеличено с 16 до 18. Существенно изме-
нена конструкция дверей и задних перепускных коробок секций. Изменена конст-
рукция верхнего подшипникового узла, приемных и выпускных устройств.
В результате перечисленных изменений конструкции рассевов ЗРШ4-4М,
ЗРШ6-4М отличаются рядом существенных преимуществ: высокой степенью
унификации за счет применения ситовых рам и поддонов одинаковой высоты,
а также съемных элементов дверей и распределительных коробок; повышенной
эффективностью сортирования сходовых продуктов, крупных и средних крупок;
большим числом приемных ситовых рам (шесть вместо четырех); расширением
возможности индивидуального подбора технологических схем по системам пу-
тем перестановки ситовых рам последних групп из одной в другую, а также по-
лучения дополнительных вариантов на предприятиях-потребителях за счет пере-
становки съемных элементов и использования сменных составных частей.
Самобалансирующийся рассев ЗРШ4-4М (рис. 17.8). Корпус рассева - че-
тырехприемный, выполнен в виде шкафа и подвешен с помощью кронштейнов 2
на четырех подвесках 9 из стального троса к специальной раме потолочного пе-
рекрытия производственного помещения. Концы подвесок с помощью клиньев
крепят в замках 11, установленных на несущих балках 10 корпуса рассева.
Над корпусом рассева установлены на штангах 3 приемные устройства 4.
Штанги крепят к потолочной раме с помощью державок 1. Под корпусом на полу
установлен блок патрубков 16 и 17. Патрубки 18 приемного устройства и на-
польные патрубки соединяются с патрубками корпуса матерчатыми рукавами 19
и 15, которые крепят резиновыми кольцами.
Ситовые корпуса приводятся в круговое поступательное движение от элек-
тродвигателя 5, помещенного на кронштейне 8, и дебалансного колебателя с ба-
лансирами 6. Они закрыты ограждениями 7 и 14. Корпус имеет несущую раму 13.
Шкаф рассева состоит из несущей рамы 13 (рис. 17.8), к которой крепят че-
тыре секции 7 (рис. 17.9), днище 72, крышку 2, обшивку. Рама, днище, крышка,
каркасы секций рассева снаружи закрыты дверями 8, а сзади - перепускными
542
Рис. 17.8. Рассев ЗРШ4-4М:
1 - державка; 2 - кронштейн; 3 - штанга; 4 - приемное устройство; 5 - электродвигатель;
6 - балансир; 7 - ограждение; 8 - кронштейн; 9 - подвеска; 10 - несущая балка; 77 - замок;
72 - корпус; 13 - несущая рама; 14 - ограждение; 15, 19 - матерчатые рукава; 16, 17 - блок
патрубков; 18 - патрубок
Рис. 17.9. Шкаф рассева ЗРШ4-4М:
7 - питатель; 2 - крышка; 3 - очиститель; 4 - поддон; 5 - ситовая рама; 6, 77, 13 - перепу-
скные коробки; 7 - секция; 8 - дверь; 9 - балка; 10- стенка; 12 - днище
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
543
коробками 6, И, 13 и стенками 10. На направляющих в секциях установлены по во-
семнадцать ситовых рам 5 с поддонами 4. В ячейках рам размещены очистители 3.
Над каждой секцией на крышке шкафа расположены питатели 1. На бокови-
нах шкафа закреплены балки. Внизу со стороны дверей также имеются балки 9,
увеличивающие прочность шкафа и одновременно служащие опорами для две-
рей. На дне корпуса установлены транспортирующие коробки и выпускные пат-
рубки. Рама шкафа сварная, состоит из стальной трубы с фланцами под корпуса
подшипников балансирного механизма и четырех вертикальных перегородок,
образующих крестообразную конструкцию, к которой крепят крышку, днище,
каркасы секций и обшивку.
Каркас секции представляет собой две панели, соединенные между собой свя-
зями. Каждая панель состоит из двух стоек, к которым привернуты направляющие
для рам. К стойкам приклепаны стальные уголки и лапки для обеспечения прочно-
го крепления секции в шкафу. В стойках установлены также по две деревянные
заглушки, которые совместно с перекрышей, расположенной между двумя стойка-
ми, позволяют перекрывать боковой канал секции. В зависимости от исполнения
панели в ней может быть одна или две перекрыши, но их может и не быть.
Ситовые рамы изготавливают из деревянных брусков. Рама брусками разде-
лена на четыре ячейки. В них вставляют вкладыши, представляющие собой ко-
робку с перфорированным дном. Боковины коробки не имеют отверстий и слу-
жат для защиты деревянных частей рамы от истирания их очистителями. Вкла-
дыши вставляют лапками в прорези поперечных брусков рамы. Очистители сит
вставляют во вкладыши перед набивкой сит на мукомольном предприятии.
Рассевы типа ЗРШ уже давно выпускаются промышленностью, конструк-
тивное их устройство подробно изложено в литературе [18].
Привод корпуса рассева - от электродвигателя через клиноременную пере-
дачу. Изменение частоты колебаний ситового корпуса производится установкой
сменного шкива соответствующего диаметра. В комплекте рассева имеется два
приводных шкива, поставляемые с запасными частями. Натяжение ремней осу-
ществляется перемещением электродвигателя по пазам кронштейна с помощью
натяжных болтов. Устройство дебалансного (инерционного) колебателя показано
на рисунке 17.10.
Безверетенные приводные механизмы по конструкции проще и позволяют
регулировать радиус круговых траекторий сменными грузами. Недостаток их
заключается в увеличении амплитуды колебаний при переходных процессах, что
приводит к повышению динамических нагрузок и снижает безопасность обслу-
живания [17].
Механическая система безверетенного рассева представляет собой матема-
тический маятник с центробежным колебателем. Совпадение геометрического
центра рамы рассева с осью балансиров и несовпадение его центра масс с гео-
метрическим центром рамы обусловливают крутильные колебания рассева.
Рассматриваемая система обладает четырьмя степенями свободы: два по-
ступательных движения в горизонтальной плоскости и вращательное движение
вала с балансирами и корпуса рассева, вызывающие скручивание подвесок. Экс-
периментальные исследования показали, что крутильные колебания на траекто-
рию рассева значительного влияния не оказывают.
544
Глава 17
Рис. 17.10. Дебалансный
(инерционный) колебатель
I - балансир: 2, 3 - грузы: 4 - шкив;
5, 7 - верхний и нижний подшипнико-
вые узлы; б -- вал балансира
Время разбега рассева зависит от многих
факторов и составляет несколько минут,
время выбега значительно меньше и состав-
ляет 1,0-1,5 мин. Собственная частота коле-
баний также изменяется в достаточно широ-
ких пределах и примерно на порядок ниже
вынужденной.
Рассевы работают в зарезонансном ре-
жиме, проходя при разбеге и выбеге через
полоску резонансных частот, при этом ам-
плитуда разбега (Др) принимает максималь-
ное значение при угловой частоте баланси-
ров 4,5-8,7 рад/с, а амплитуда выбега (Лв) -
при угловой частоте 0,2-0,4 рад/с.
Набор балансирных грузов позволяет ре-
гулировать амплитуду установившегося дви-
жения в рассевах в пределах 0,040-0,045 м.
На амплитуды разбега и выбега наи-
большее влияние оказывает отношение ста-
тического момента балансиров к общей мас-
се рассева, то есть, амплитуда установивше-
гося движения и пусковой момент электро-
двигателя.
Разработан способ двойного пуска рассе-
ва - пуск, включение, повторный пуск и остановка рассева с торможением электро-
двигателем. В этом случае Лр и Лв намного уменьшается. Например, при обычном
пуске на одном из эксплуатационных режимов Лр = 0,121, а при двойном пуске -
0,087 м; при обычной остановке Лв = 0,139 м, а при остановке с торможением элек-
тродвигателем - 0,068 м. Существенно повышают устойчивость рассева при пере-
ходных режимах более жесткие подвески из стекловолокна или полиамида и др.
В рассевах типа ЗРШ подвески тросовые, то есть абсолютно гибкие.
Питатели, установленные на крышке шкафа, служат для равномерного рас-
пределения исходного продукта по приемным ситовым рамам и состоят из шту-
цера, закрепленных на нем конуса и диска с тарелкой. На диске сделано двена-
дцать отверстий для прохода продукта. С помощью скатов, расположенных на
штуцере, площадь отверстий, а следовательно, и поступающий продукт, делятся
на равные части.
Приемное устройство предназначено для подачи в корпус рассева продук-
тов размола зерна и аспирации. Оно состоит из рамы, двух приемных коробок и
патрубков.
Исходный продукт из приемных коробок попадает в питатели, распреде-
ляющие его на потоки, каждый из которых поступает на ситовую раму. Фракции
продукта выводятся из корпуса через выпускные патрубки. Дальнейшее их пере-
мещение обусловлено технологической схемой.
Секция рассева может быть изготовлена по одной из четырех технологиче-
ских схем (рис. 17.11), обеспечивающих сортирование всех промежуточных про-
дуктов при сортовом и обойном помолах:
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
545
•	схема №1 для I-IV драных крупных, 1-й и 2-й шлифовочных систем преду-
сматривает две проходовые и три сходовые фракции;
•	схема №2 для I драной мелкой, IV драной сортировочной, 4-10-й размоль-
ных, вымольной, сходовой, 3-й, 4-й шлифовочных систем предусматривает
две проходовые и три сходовые фракции;
•	схема №3 для 1-3-й размольных систем и контроля муки предусматривает
две проходовые и одну сходовую фракцию;
•	схема №4 для обойного помола предусматривает две проходовые и одну
сходовую фракции.
Рис. 17.11. Технологические схемы рассева ЗРШ4-4М:
а — схема №1; б — схема №2; в - схема №3; г - схема №4
В зависимости от порядка расположения секций определенных технологи-
ческих схем рассевы изготавливают в семи основных исполнениях. Кроме того,
по заказу потребителя завод-изготовитель может дополнительно поставить ком-
плект сменных частей, установка которых дает возможность получить необхо-
димое заказчику исполнение рассева.
Один комплект содержит набор сменных частей на одну секцию. Для пере-
вода комплекта одной схемы на другую принимают;
Комплект	Схема	Схема, на которую заменяют
№1	№1	№2
№2	№1	№3
№3	№2	№1
№4	№2	№3
№5	№3	№1
№6	№3	№2
Во время работы рассева особое внимание следует обратить на равномер-
ную загрузку всех секций, герметичность кузова, отсутствие подсора одной
фракции в другую, очистку сит, эффективность аспирации, отсутствие посторон-
них шумов.
546
Глава 17
Радиус траектории круговых колебаний в горизонтальной плоскости корпу-
са рассева изменяют путем удаления или добавления сменных грузов, закрепляе-
мых на балансирах. При этом необходимо, чтобы масса и расположение грузов
на верхнем и нижнем балансирах были одинаковыми.
Подпор рассева продуктом может быть вызван его перегрузкой или недоста-
точным радиусом круговых колебаний при данной частоте вращения балансира.
Неисправность устраняется увеличением радиуса круговых колебаний рассева или
доведением нагрузки до величины, соответствующей паспортному значению.
Наличие в сходах большого количества недосева вызывается перегрузкой
рассева, износом очистителей, повреждением сит, срывом прокладок. Необходи-
мо снизить нагрузку, заменить изношенные очистители. Подсоры в проходовых
фракциях устраняются заменой порванных сит новыми. Чтобы избежать пыления
рассева, необходимо обеспечить плотное прилегание дверей, улучшить аспира-
цию рассева.
Самобалансирующийся рассев ЗШ6-4М. Двухкорпусной шестиприемный
рассев (рис. 17.12) выполнен в виде двух корпусов (шкафов) 1 и 9, соединенных
горизонтальными и вертикальными балками 77, 16, 18, образующими два ярма, в
единую колебательную систему. Рассев подвешивается с помощью четырех
кронштейнов 2 к специальной раме потолочного перекрытия на четырех тросо-
вых подвесках 6, концы которых крепят в замках 17, установленных на несущих
балках 11 корпуса с помощью клиньев.
Рис. 17.12. Рассев ЗРШ6-4М;
1,9- шкафы рассева; 2 - кронштейны; 3 - державка; 4 - штанга; 5 - приемное уст-
ройство; 6 — подвеска; 7, 13 - рукава; 8 - кронштейн для крепления электродвигате-
ля; 10 — балансирный механизм; 11, 16, 18 — балки; 12 — ограждение; 14, 15 — патруб-
ки; 17 — замок
Приемно-распределительные и выпускные устройства рассева ЗРШ6-4М та-
кие же, как в рассеве ЗРШ4-4М. Ситовой корпус включает балансирный меха-
низм 10, два шкафа 7 и 9, боковые 77, верхние 16 и нижние 78 балки.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
547
Рис. 17.13. Балансирный механизм:
1 - шкив; 2, 8- верхний и нижний подшипни-
ковые узлы; 3, 9 - фланцы; 4 - балансир;
5 - грузы; 6 - рама; 7, 10- цапфы балансира
Шкаф рассева имеет три секции,
соединенные с помощью днища, крыши,
обшивок, перегородок, рамок и балок в
жесткую коробчатую конструкции, кото-
рая спереди закрывается дверями, а сзади -
перепускными коробками и стенками.
Конструкция секций, ситовых рам, дверей
рассева ЗРШ6-4М такая же, как и в рассе-
ве ЗРШ4-4М. Рама 6 корпуса (рис. 17.13)
сварная. На верхнем 3 и нижнем 9 флан-
цах рамы установлены подшипниковые уз-
лы 2 и 8, в которых вращается балансир 4.
Съемные грузы 5, необходимые для из-
менения радиуса колебаний рассева, ус-
танавливают на шпильках. На конце верх-
ней цапфы установлен шкив 7. Привод
балансирного механизма осуществляется
ременной передачей от электродвигателя,
который закреплен на плите внутри рамы.
Натяжение ремней осуществляется пере-
мещением электродвигателя по пазам
плиты с помощью натяжных болтов.
Изменение частоты колебаний сито-
вого корпуса (как и в рассеве ЗРШ4-4М)
осуществляется установкой сменного
шкива на вал электродвигателя.
Секции рассева изготавливают в со-
ответствии с тремя технологическими схемами, аналогичными технологическим
схемам № 1, 2 и 3 рассева ЗРШ4-4М. В зависимости от порядка расположения
секций рассевы изготавливают в двенадцати исполнениях. Кроме основных ва-
риантов предприятие-потребитель имеет возможность с помощью комплекта
сменных частей, поставляемых по отдельным заказам, получить требуемое ис-
полнение рассева.
Неисправности рассева ЗРШ6-4М аналогичны неисправностям рассева
ЗРШ4-4М.
Шестиприемный рассев РЗ-БРБ, двухкорпусной, с жестким приводным
валом (веретеном) шкафной конструкции с выдвижными рамками. Рассев
(рис. 17.14) состоит из следующих основных узлов: двух шкафов с тремя сек-
циями в каждом, приемных и выпускных устройств, приводного механизма с
балансиром и системы подвески.
Шкафы (корпуса) 13 рассева вместе с приводной секцией 78 соединены в
единую колеблющуюся корпусную конструкцию. Основными несущими узлами
являются два ярма, выполненные из вертикальных И и горизонтальных 10 балок,
образующих замкнутую конструкцию вокруг шкафов 13 и приводной секции 78
и создающие общий корпус.
На рисунке 17.15 показана секция рассева с открытой дверью. На рисунке
хорошо видны установка пакета ситовых рам 8, питающий короб 5 и перепуск-
ные каналы 4.
548
Глава 17
Рис. 17.14. Общий вид рассева
РЗ-БРБ:
1 - приводной электродвигатель;
2 - передача клиноремеиная; 3 - вал
(веретено); 4 - рама потолочная;
5 - шкив; 6 - доска приемная; 7 -
подвески гибкие; 8 - штанга; 9 -
приемный рукав;10 - горизонталь-
ная балка; 11 - вертикальная бал-
ка;12 - откидная прижимная двер-
ка; 13 - шкаф (корпус); 14 - выпуск-
ной патрубок; 15 - выпускной рукав;
16 - доска с напольными патрубка-
ми; 17 - основание шкафа; 18 -при-
водная секция; 19 - замки двери;
20 - съемная дверка; 21 - крышка
шкафа; 22 - приемный патрубок
шкафа; 23 - кронштейн подвески
Двери (рис. 17.16) имеются на обеих сторонах каждой секции. В них уста-
новлены корпуса трех размеров по вертикали. Причем укороченные корпуса две-
рей расположены со стороны приема, где стоят двух- и трехприемные короба, а
полноразмерные - с противоположной стороны. Нижняя часть корпуса двери
также имеет различные исполнения, отличающиеся установкой лотков 7, пере-
мычек 10 и заглушек 2, 6, 9. В остальном конструкция дверей одинакова.
Дверь состоит из корпуса 5, который скреплен с панелью 4 болтами и буге-
лями 3. Они выполняют не только крепежные функции, в них устанавливают
ключи-ручки для открывания и закрывания дверей. В верхней и нижней частях
панели расположены два штыря 7 (для установки дверей в шарниры). Снаружи
корпуса установлены кронштейны 8. В них вставлены костыли для фиксации
дверей на каркасе.
Внутренние поверхности каркаса и панели облицованы металлическим лис-
том. Для обеспечения плотного прилегания к каркасу нижний край двери оклеен
кожей, а все поверхности, прилегающие к ситам, - войлоком. Внутри корпуса две-
ри установлены сменные лотки и заглушки. С их помощью в дверях образуются
каналы для передачи сходовых фракций с одних сит на другие в соответствии с
технологической схемой и для вывода их из рассева. Лотки имеют различные фор-
мы и размеры, они выполнены из листового и профильного алюминиевого сплава.
В паз между лотком и профилем, вставлен уплотняющий материал. Заглушки
представляют собой деревянную основу, к которой прикреплен алюминиевый
лист, а с торцов - уплотняющий материал. Различные сочетания панелей, корпу-
сов, лотков и заглушек дают 52 варианта дверей,
Ситовые рамы (рис. 17.17) - основные рабочие органы рассева. В каждой
секции рассева установлены 22 ситовые рамки.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
549
Рис. 17.15. Секция рассева:
1 — скоба направляющая: 2 - корпус двери (откры-
та): 3 - заглушка: 4 - каналы перепускные; 5 - короб
питающий; 6 - устройство запорное; 7 - панель
двери; 8 - ситовая рама; 9 - бугель; 10 - кронштейн
шарнирный
Рис. 17.16. Дверь рассева:
1 - штырь; 2, 6,9 - заглушки; 3 -
бугель; 4 - панель; 5 - корпус; 7 -
лоток; 8 - кронштейн; 10 - пере-
мычка
Рис. 17.17. Ситовая рамка
(а) и поддон (б):
1 - каркас деревянный; 2 — сито;
3 - очиститель; 4 - побудитель
550
Глава 17
Они предназначены для разделения продуктов размола по крупности. Рама
представляет собой деревянный каркас, состоящий из трех секций. Размеры всех
рам одинаковы. Для повышения износостойкости внутренняя поверхность карка-
са каждой секции рамы покрыта металлической лентой.
Сверху к каркасу металлическими скобками прикреплено сито 2, окаймленное
по периметру хлопчатобумажной тесьмой. Для сепарирования всех продуктов
(кроме муки) в рассевах применяют металлотканые сита, а для высеивания муки -
синтетические (полиамидные или капроновые). Сита устанавливают в соответст-
вии с технологической схемой. В комплект рассевов входит 27 типов рам. Кроме
ситовых используют раму с металлическим дном - непроходную. К нижней части
рам скобками прикреплено днище из металлотканой сетки с крупными фиксиро-
ванными отверстиями 10 х 10 мм для размещения на нем в каждой секции по од-
ному инерционному очистителю 3. Для плотного прилегания рамы к направляю-
щим шкафа на нижние продольные планки приклеивается ворсовая ткань.
Очиститель выполнен из прямоугольной текстильной пластины с махровы-
ми краями и металлической кнопкой в центре. Каждый очиститель движется по
сетчатому днищу кнопкой вниз, очищая сито махровыми краями. По мере износа
площадь пластины постепенно уменьшается. Такой очиститель подлежит замене.
Срок службы очистителей на полиамидных ситах - не менее года, на металло-
тканых - не менее двух лет.
На верхней части рамы установлен поддон для вышележащей рамы. Поддо-
ны предназначены для сбора и транспортировки проходов сит на другие рамы в
соответствии с технологической схемой. Поддон представляет собой металличе-
скую конструкцию с пластмассовыми ограничителями. К верхней части ограни-
чителей прикреплены уплотнения из ворсовой ткани для плотного прилегания
поддона к направляющим шкафа.
Все поддоны имеют одинаковые размеры, но в зависимости от места в схеме
рассевы различаются по конструктивному исполнению, обеспечивая выход
фракции на одну или две стороны. На каждом поддоне установлен пластмассо-
вый инерционный побудитель 4 для ускорения вывода проходового продукта.
По направляющим уголкам ситовая рамка вставляется внутрь шкафа вместе
с установленным на ней поддоном. Вертикальные брусья каркаса рассева вместе
с рамками и поддонами образуют в секциях шкафа вертикальные каналы для
проходовых фракций. Согласно технологической схеме рассева эти каналы пере-
крыты по высоте съемными элементами.
Приемные устройства (четыре или шесть - в зависимости от типа рассева)
предназначены для подачи в рассев продуктов размола зерна. Их монтируют на
неподвижной металлической приемной доске 6 (рис. 17.14), подвешенной к по-
толочному креплению на штангах 8. На приемной доске между двумя фланцами,
скрепленными стержнями, установлены прозрачные стаканы для визуального
контроля наличия продукта. К фланцам стакан сверху и снизу прикреплен хому-
тами через войлочные прокладки. С нижней стороны приемной доски смонтиро-
ван стакан с конической воронкой внутри. На фланец стакана надет матерчатый
рукав 9, соединяющий приемное устройство с приемным патрубком 22 шкафа
корпуса рассева. Коническая воронка подает продукт на дисковый распредели-
тель с круглыми отверстиями. Он установлен в каждой секции рассева.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
551
Выпускные устройства предназначены для вывода фракций из рассева на
последующие технологические операции. Устройство представляет собой на-
польный поддон 16 с выпускными патрубками. На каждый патрубок надет ма-
терчатый рукав 15, соединяющий его со шкафом рассева. Для отбора контроль-
ных образцов фракций на патрубках установлены съемные резиновые крышки.
Число выпускных патрубков соответствует технологической схеме рассева.
Привод рассева (рис. 17.18) передает вращательное движение от электродви-
гателя через веретено 3 валу балансирного механизма 11. Он состоит из электро-
двигателя 9, смонтированного на раме 10, клиноременной передачи 6 с ведомым /
и ведущим 7 шкивами, корпуса 13 подшипникового узла, в котором установлен
подшипник 4. Для контроля уровня масла в корпусе подшипника установлен уров-
немер 2. Две заглушки 5 позволяют заливать и сливать масло. Ремни натягивают
двумя натяжными болтами 8.
Рис. 17.18. Привод рассева:
1,7- ведомый и ведущий шкивы; 2 - уровнемер; 3 - ван привода (веретено); 4 - подшипник; 5 -
заглушка; 6 - клиноременная передача; 8 - натяжной болт; 9 - электродвигатель; 10 - рама; 11 -
вал балансира; 12 - эксцентриковая муфта; 13 - корпус подшипникового узла
Вращательное движение передается от вала 3 к валу ротора механизма 11
посредством жесткой эксцентриковой муфты 72. Привод смонтирован на раме
потолочного крепления, установленного на межэтажном перекрытии.
Балансирный механизм (рис. 17.19) передает рассеву круговое поступательное
движение в горизонтальной плоскости. Он установлен в центральной части корпуса
рассева в верхнем 77 и нижнем 4 подшипниках скольжения, которые закреплены бол-
товыми соединениями, соответственно, в крышке и его основании. Момент вращения
от вала 22 передается балансиру 19 через поводок 75, захват 16 и пружину 8.
Верхний подшипник - верхняя опора ротора. Он состоит из литого чугунно-
го корпуса 14, закрытого крышками сверху и снизу. Нижняя крышка является
масляной ванной верхнего подшипника. Масло в подшипник заливают через от-
верстие уровнемера 13. В верхней части подшипникового узла установлен мас-
лоотражатель 72. Чтобы предотвратить вращение верхнего подшипника в корпу-
се, он зафиксирован шпонкой. На цапфе 10 закреплена втулка, которая своим
торцом упирается в винт.
552
Глава 17
Рис. 17.19. Балансирный
механизм:
1, 13 — уровнемеры; 2 - крыш-
ка; 3 - трубка; 4, И - ниж-
ний и верхний подшипники;
5, 10 - цапфы; б - пластина;
7 , 17 - болты; 8 - пружина;
9 - прокладка; 12 - маслоот-
ражатель; 14, 23 - корпуса
подшипников; 15, 21 - повод-
ки; 16 - захват; 18 - шпилька;
19 - балансир; 20 - приводной
вал; 22 - вал балансира
Нижняя опора ротора - нижний подшипник. Его устройство аналогично верх-
нему. Отличие заключается только в конструкции цапфы 5 и нижней крышки 2. В
последнюю вмонтирована трубка 3, предназначенная для выравнивания давления.
Уровнемер 1 установлен на цапфе нижнего подшипника и вращается вместе с ней.
Балансир 19 представляет собой чугунную отливку с вертикальными стен-
ками и ребрами, образующими три сектора, разделенные на горизонтальные сек-
ции. В средние секции залит свинец (постоянный груз) - дебаланс, а в верхних и
нижних секциях на болтах 17 и шпильках 78 установлены съемные пластины,
балансирующие рассев.
Классификация промежуточных продуктов в рассевах РЗ-БРБ характеризует-
ся данными, приведенными в таблице 17.5.
17.5. Классификация промежуточных продуктов в рассевах РЗ-БРБ			
Продукт	Проход через сито №	Сход с сита №	Размер частиц, мм
Крупка: крупная	20*	36*	0,6-1,1
средняя	32*	50*	0,4-0,6
мелкая	50*	70*	0,28-0,40
Дунет (жесткий и мягкий)	70*	52/60ПА(11)**	0,12-0,28
* - Номер металлотканого луженого сита (швейцарский стандарт - табл. 17.3).
** - Номер полиамидного сита (табл. 17.4); номер сита 11 по швейцарскому стандар-
ту (в табл. 17.4 не приведены).
Четырехприемный рассев РЗ-БРВ двухкорпусной, с жестким приводным
валом (веретеном), шкафной конструкции с выдвижными рамками аналогичен
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
553
ранее рассмотренному РЗ-БРБ и отличается лишь количеством секцией в соот-
ветствии с числом приемов. Используется для контроля муки и имеет, аналогич-
но рассеву РЗ-БРБ, следующие основные узлы: корпус с двумя каркасами (шка-
фами), восемь дверей, ситовые рамы, приемные и выпускные устройства, балан-
сирный механизм с приводом. Общий корпус рассева РЗ-БРВ - стальная несущая
конструкция с двумя деревянными каркасами. Состоит из двух центральных и
двух боковых стенок, крышки и основания. Боковые стенки с крышкой, горизон-
тальными и вертикальными балками образуют два замкнутых силовых пояса.
В центральной части корпуса помещен балансирный механизм, а справа и
слева от него расположены каркасы (шкафы). Каждый из них состоит из двух
секций. Корпус подвешен к межэтажному перекрытию с помощью четырех паке-
тов из морского камыша (по шесть прутьев в каждом). Устройство корпуса, кар-
касов, основания крышки у рассева РЗ-БРВ идентичны рассеву РЗ-БРБ.
Технологические схемы рассевов. В рассевах, установленных на муко-
мольном заводе производительностью 500 т/сут, используют 21 технологическую
схему. По структуре эти схемы можно условно разделить на три типа. Причем
19 схем первого и второго типов обслуживают основной технологический про-
цесс производства муки в рассевах РЗ-БРБ, а две схемы третьего типа используют
для контроля муки в рассевах РЗ-БРВ. На рисунке 17.20 в качестве примера при-
ведены технологические схемы трех типов: № 1 для I драной системы, № 8 - для
1-й размольной системы и № 15 для контроля муки.
Технологических схем первого типа шесть. Они имеют четыре группы сит и
предназначены для получения трех-четырех сходовых и одной-двух проходовых
фракций. Первая группа в этих схемах включает шесть сит, три из них, как пра-
вило, приемные. Схемы такого типа применяют на I, II, III крупных и мелких,
IV крупной драных системах и на 4-й размольной системе.
Рис. 17. 20. Технологические схемы рассевов РЗ-БРБ и РЗ-БРВ:
а - сх&ма №1:6- схема №8: в - схема №15
554
Глава 17
Технологические схемы второго типа включают три группы сит, с которых
получают две сходовые и две проходовые фракции. Большинство схем этого ти-
па имеют по два приемных сита. Технологических схем второго типа всего 13, их
используют на IV мелкой драной системе, а также на всех сортировочных, шли-
фовочных и размольных (кроме 4-й) системах.
Технологических схем третьего типа всего две. Они содержат две группы
сит и предназначены для получения двух проходовых и одной сходовой фрак-
ции. В этих схемах по три приемных сита. Такие схемы применяют для контроля
муки. Структура технологических схем строго соответствует той операции, кото-
рую выполняет каждый рассев.
Все 14 рассевов имеют различные сочетания технологических схем (соот-
ветственно, и форм исполнения). Для мукомольного завода производительно-
стью 500 т/сут рассевы поставляют комплектно. Различия в формах исполнения
рассевов по секциям обусловлены специфическими особенностями переработки
зерна с различной стекловидностью.
Балансировку рассевов проводят в следующих случаях. Если в период раз-
гона приводной вал вращается с биением, а в установившемся режиме работает
устойчиво, причина биения - неправильная установка конуса поводка ротора.
В этом случае передвигают поводок с конусом по пазу, изменяя расстояние до
оси вращения - размер // (см. рис. 17.19).
Если приводной вал в период разгона и на полном ходу вращается спокойно,
но нижняя часть его описывает окружность, значит имеется радиальное биение.
Причина такого явления - неправильное расположение съемных грузов в роторе
( несимметричность): перегруз или недогруз.
В этом случае ротор балансируют с помощью съемных грузов по следующей
методике. Приводной вал покрывают мелом. В рабочем режиме (п = 220) касают-
ся вала неподвижно установленной заостренной деревянной планкой. Если ротор
вместе с рассевом отбалансирован правильно, то заостренная планка оставляет
на приводном валу окружность. При наличии радиального биения получают рис-
ки, соответствующие точкам максимального отклонения приводного вала. Если
риска образовалась в положении а (рис. 17.20), добавляют груз в левую часть, в
положении б - в правую часть, в положении в - вынимают груз из центральной
части, в положении г - добавляют груз в центральную часть.
Траекторию движения корпуса рассева проверяют при каждой балансировке
на полном ходу при частоте вращения 220 об/мин. Для этого выбирают два участка
на плоскости крышки и днища. Траектория отбалансированного рассева на крышке
и днище должны быть одинаковыми (с радиусом 41 мм). Для получения графиче-
ского изображения траектории движения на выбранные свободные участки крыш-
ки и днища прикрепляют листы бумаги. Затем касаются вертикально установлен-
ным карандашом каждого листа. Карандаш оставляет на бумаге траекторию дви-
жения рассева, близкую к окружности. Длительность соприкосновения карандаша
с бумагой должна соответствовать трем-пяти оборотам рассева. Нарушение круго-
вой траектории устраняют, изменяя положение грузов в вертикальной плоскости.
Если на крышке рассева траектория представляет собой уменьшенную ок-
ружность или овал, а на днище - большой круг или овал, то груз ротора перекла-
дывают сверху вниз. В противном случае балансировку проводят в обратном по-
рядке. Заданный диаметр круговой траектории рассева строго выдерживают. Его
уменьшение снижает производительность машины и ухудшает севкость.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
555
Во время эксплуатации рассева особое внимание обращают на равномер-
ность загрузки всех секций; герметичность корпуса (ослабление резьбовых соеди-
нений и пыление продуктов недопустимы); подсоры одной конечной фракции в
другую; состояние всех подвижных узлов и деталей, ситовой поверхности (заби-
ваемость, отсутствие порывов и деформаций), подвесок.
Технические характеристики рассевов типа ЗРШ, БРБ и БРВ представлены в
табл. 17.6.
17.6. Технические характеристики рассевов
Показатели	ЗРШ-4М	ЗРШ6-4М	РЗ-БРБ	РЗ-БРВ
Средняя удельная нагрузка, кг/(сут-м2)	—	—	1300	1330
Производительность на I драной системе, т/ч	15,6	23,5	-	—
Число секций (приемов)	4	6	6	4
Размеры ситовых рам, мм	400x800	400x800	404x680	404x680
Общая полезная площадь сит, м2	18	27	28,2	18,8
Радиус круговых колебаний, мм	47; 40	47; 40	41	41
Частота круговых колебаний, об/мин	220;240	220;240	220	220
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	720-1020	960-1440	900-1200	1000-1500
Мощность электродвигателя, кВт	4	4	4	3
Габариты, мм: длина	2430	3090	3730	2770 1085	
ширина	1440	2020	1085	
высота	2370	2370	2760	2760
Масса, кг	1920	3050	3200	2600
Шкафные крупяные рассевы с выдвижными рамками
1
Рис. 17.21. Ситовая рама
рассева А1-БРУ
1 - сито; 2 - поддон; 3 -резиновый
шарик; 4 - деревянный брусок
Отечественными машиностроительными заво-
дами для сепарирования крупяных культур и
продуктов их шелушения выпускаются рассевы
А 1-БРУ.
Самобалансирующийся рассев А 1-БРУ од-
нокорпусной, четырехприемный, предназначен
для очистки зерна от примесей, калибрования
на фракции перед шелушением, отбора проме-
жуточных продуктов шелушения и шлифова-
ния, сортирования и контроля готовой продук-
ции на крупозаводах. Рассев А 1-БРУ отличается
от рассева ЗРШ4-4М устройством технологиче-
ской секции, дверей и задних распределитель-
ных коробок. Корпус, балансирный механизм,
подвески, приемные и выпускные устройства рассева А1-БРУ унифицированы с
рассевом ЗРШ4-4М. Ситовые рамы рассева очищаются резиновыми шариками
(рис. 17.21).
Продукт внутри шкафа движется, в зависимости от исполнения рассева, по
одной из технологических схем (рис. 17.22). Каждая секция состоит из 14 сито-
вых рам. В первой и второй группах - по шесть приемных сит, в третьей - два
сита. Такое расположение позволяет унифицировать рассев и переходить от од-
556
Глава 17
ной схемы к другой путем замены дверей, распределительных коробок и сборни-
ков. В схемах № 1, 2 и 4 продукт распределяется равномерно на шесть приемных
Рис. 17.22. Тех-
нологические
схемы рассева
А1-БРУ:
а - схема №1; б-
схема №2; в - схема
ЛЬЗ; г - схема Ne4
Схему № 1 применяют для очистки и сортирования крупяных культур по
крупности. В результате сортирования получают одну сходовую и две проходо-
вых фракции. Схема № 2 предназначена для сортирования крупы и продуктов
шелушения. Получают две сходовых и одну проходовую фракции. Схему №3
используют для очистки и сортирования продуктов дробления и контроля ядри-
цы. Получают три проходовые и одну сходовую фракции. Для разделения про-
дуктов шелушения применяют схему № 4. Получают три сходовые и одну про-
ходовую фракции. Рассев может изготавливаться в десяти исполнениях, отли-
чающихся по технологическим схемам секций. Схемы исполнения и производи-
тельность рассева указаны в табл. 17.7 и 17.8.
17.7. Схема исполнения рассева А1-БРУ
Исполнение рассевов	Схемы секций				Исполнение рассевов	Схемы секций			
	1	2	3	4		1	2	3	4
А	4	—	-	-	АВ	2	-	2	-
Б	-	4	-	-	АГ	2	-	-	2
В	-		4	-	БВ	-	2	2	
Г	-		-	4	БГ	-	2	-	2
АБ	2	2		-	-	ВГ	-	-	2	2
17.8. Производительность рассева при переработке разных
крупяных культур
Культура	Технологические операции	Производительность, т/ч
Гречиха	Калибрование I, II, III, IV фракций	8
	Разделение продуктов шелушения:	
	I фракции	12
	II фракции	15
Овес	Контроль крупы	5,2
Просо	Контроль пшена	8
Рис	Разделение продуктов шелушения	16
	Разделение продуктов шлифования	16
	Контроль мучки	6,8
Ячмень	Предварительное сортирование крупы	16
	Сортирование крупы № 1	7
	Контроль мучки	1.6
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
557
Технические характеристики рассева А1-БРУ
Число секций
Размеры ситовых рам, мм
Полезная площадь сит, м2
Радиус круговых колебаний, мм
Частота круговых колебаний, кол/мин
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч
Мощность электродвигателя, кВт
Габариты, мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг
4
400x800
13,5
28-32
180; 190; 220; 230
840-1080
3,0
2340
1440
2370
2200
Шкафно-пакетные мельничные рассевы
Рассевы типа МРП. Объединением «Совокрим» в последние годы поставлены на
производство высокопроизводительные рассевы типа МРП достаточно широкого
типоразмерного ряда. Внешний вид рассева представлен на рис. 17.23, конструк-
ция его выполнена по классической схеме безверетенного самобалансирующегося
рассева шкафного типа с квадратными ситовыми рамками, набирающимися в па-
кет посекционно. Разнообразные типоразмеры и рациональная конструкция рабо-
чих органов, шкафная конструкция секции и оптимальные технологические схе-
мы позволяют существенно экономить капитальные вложения при проектирова-
нии новых мукомольных заводов за счет сокращения производственных площа-
дей. По заявке потребителя могут быть разработаны и поставлены рассевы с раз-
личными технологическими схемами, с одинарным или двойным приемом на ка-
ждую. Рассевы выпускаются четырех-, шести- и восьмиприемными и выполнены
в виде цельнометаллического шкафа 4, образующего ситовые секции по числу
приемов. В центре шкафа размещается приводная секция, закрытая схемными
ограждениями в виде плоских стенок 7. К ситовым секциям доступ осуществляет-
ся через открывающиеся двери 2. Рассев имеет современный дизайн, в его конст-
рукции использовано много решений фирмы «Окрим», имеющей достаточно
большой опыт производства рассевов высокого технического уровня.
Рис. 17. 23. Внешний вид рассева
типа МРП:
7 - приемный патрубок; 2 - дверка шкафа:
3 - блок выходных патрубок с лючками для кон-
троля продукта; 4 - корпус шкафа; 5 - подвес-
ки; б - балка поперечная; 7 - фортка приводной
секции
558
Глава 17
Основным достоинством рассева является практически полное отсутствие
подсоров благодаря плотной пакетной установке ситовых рам, однако, по срав-
нению с другими типами рассевов, они более сложны по конструкции, более
трудоемки в изготовлении и, соответственно имеют высокую стоимость.
Общий вид рассева представлен на рисунке 17.24. Шкаф 8 рассева посредст-
вом 4-х пакетов подвесок 2 из стеклопластика подвешивается к потолочному пе-
рекрытию. Для крепления каждого стержня с рассевом поставляются специальные
зажимы 7, использующиеся для верхнего и нижнего крепления стержней, то есть,
к балке 5 рассева и верхней раме. В зависимости от массы рассева в каждом из
четырех пакетов подвесок может быть от шести до десяти стержней, конструкция
зажимов предусматривает эти варианты. Для страховки в каждом пакете подвесок
смонтирован стальной трос 3. Компоновка ситовых 19 и приводной 13 секций в
рассевах МРП аналогична компоновке в рассевах ЗРШ6-4М. Секция привода на-
ходится в средней части шкафа 8, а ситовые секции размещаются с двух сторон,
причем приемные рукава 14 расположены по центру ситовой секции.
Рис. 17.24. Общий вид рассева
типа МРП:
7 - зажимы для крепления стержней;
2 - стержни подвески из стеклопласти-
ка; 3 - металлический страховочный
трос; 4 - ручка двери; 5 - балка попереч-
ная; б - дверь шкафа; 7 - крепление двери;
8 - шкаф (корпус) рассева; 9 - разгрузоч-
ный тканевый рукав; 10 - лючок; И -
блок выходных патрубков; 72 - корпус
подшипника нижний; 13 - секция привода;
14 - загрузочный тканевый рукав; 15 -
шкив балансира; 16 - ограждение ремен-
ной передачи; 17 - ограждение приводной
секции; 18 - приемная доска; 19 - ситовая
секция; I - поступление продукта
Привод рассева - безверетенный, балансир размещен в усиленных подшип-
никовых опорах (верхней и нижней 72) и приводится через шкив 75 клиноремен-
ной передачей от электродвигателя, смонтированного с натяжным устройством
внутри приводной секции. Сверху закрыт ограждением 76.
Через приемные рукава продукт, подлежащий разделению по гранулометри-
ческому составу, поступает в каждую секцию шкафа рассева, попадает на рас-
пределительный диск 3 приемной рамы (рис. 17.25), который равномерно рас-
пределяет его по поверхности первого (верхнего) сита.
Благодаря круговому колебанию рассева, продукт проходит через все сита
по вертикали. В результате последовательных проходов через сита с различной
ячейкой продукт выходит из машины разделенным на фракции (мука, крупка,
отруби и т. д.) через выходные патрубки в зависимости от заданной технологиче-
ской схемы. Основными рабочими органами рассева, как уже отмечалось, явля-
ются секция привода и ситовые секции, набранные из рамок разного назначения,
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
559
в том числе оснащенных необходимым набором сит. Каждый пакет рамок в сек-
циях (рис. 17.26) может содержать максимально до 30 сит и предназначен для
разделения входящего продукта до восьми фракций. Ситовые 10 и пакетные 8
рамки изготавливаются и собираются с использованием герметического затвора
во избежание подсора продукта. Применение промежуточных рамок 3 между
пакетными позволяет увеличить надситовое пространство, а следовательно, и
приемную способность рассева.
Рис. 17.25. Приемная рама ситового
пакета (секции):
1 - входной (приемный патрубок); 2 - дере-
вянная рама; 3 - распределительный диск;
4 - место установки уплотнительной про-
кладки; 5 - пластина
Рис. 17.26. Пакет рамок ситовой
секции (без приемной рамы):
1,8- рамка пакетная; 2 - ручка верхней
рамки в каждой секции; 3 - рамка проме-
жуточная; 4 - рамка разгрузочная; 5 - очи-
стители сит для каждой ячейки ситовой
рамки; 6 - ячейка ситовой рамки: 7 - фор-
дон; 9 — выталкиватель; 10 - рамка ситовая
Хорошая очистка ситовой поверхности обеспечивается специальными очи-
стителями 5, которые помещаются в каждую ячейку 6 межситового пространства
и находятся в свободном движении. Каждая пакетная рамка оснащена двумя вы-
талкивателями 9 из латекса (полиуретана), которые облегчают выход проходовой
фракции в каналы. Очистители в ячейке перемещаются по фордону 7.
На рисунке 17.25 изображена приемная рамка, которая используется в каждой
пакетной (ситовой) секции. Она состоит из входного патрубка 1 (при соответст-
вующей схеме рассева их может быть два). На патрубок непосредственно надевается
тканевый рукав. Для его надежного крепления на патрубке имеется две зиговки.
Патрубок крепится к деревянной раме 2, с двух сторон которой установлены пла-
стины 5. Уплотнение между рамами достигается установкой уплотнительной про-
кладки по периметру приемной рамы 4. Приемная рама устанавливается первой
в ситовой секции (пакете) приемных, пакетных, промежуточных, ситовых и раз-
грузочных рам. Пакетная рама представлена на рис. 17.27. Она выполнена из четы-
рех деревянных стенок с каналом для вывода сходовых продуктов, образованным пя-
560
Глава 17
той стенкой. Жесткость рамке придает днище в виде листа из нержавеющей стали.
В рассевах типа ЗРШ и БРБ, БРВ эти элементы выполняются из пищевого алюми-
ния. Пакетная рама имеет размер 650x650 мм с учетом канала. В нее сверху уста-
навливается ситовая рамка размером 629,5x579,5 мм. Предварительно на днище
закладываются шесть очистителей (по одному на каждую ячейку). Пакетная рамка
облицована пластиком. На днище устанавливаются по два выталкивателя продукта
(по одному на каждый отсек). Пакетные рамки в каждой секции пронумерованы с
лицевой стороны согласно технологии. В рассевах МРП применяют несколько де-
сятков различных конструктивных вариантов рамок. Неправильная установка па-
кетной рамки приведет к нарушению в работе рассева.
Рис. 17.28. Рамка ситовая:
7 - деревянный каркас; 2 - ситовая ткань из
полиамида или нержавеющая сетка; 3 - ме-
сто крепления ситовой ткани к деревянной
рамке; 4 - очистители из хлопкового ремня,
латекса или резиновых шариков; 5 — внутрен-
ние деревянные бруски; 6 - место установки
самоклеющихся прокладок
Рис. 17.27. Рама пакетная:
7 - деревянная рамка, облицованная пласти-
ком; 2 - место установки самоклеющихся
прокладок: 3 - каналы для сходовых продук-
тов; 4 - точки крепления днища (нержа-
веющего листа) 6 к деревянной раме; 5 -
выталкиватель из латекса или полиуретана;
6 - днище
На рис. 17.28 изображена ситовая рамка, выполненная в виде деревянного
каркаса 7, облицованного пластиком. На рамку натягивается ситовая ткань из
полиамида или нержавеющая сетка 2. Место крепления сит указаны на рисунке.
Рамка внутренними брусками делится на шесть ячеек, в которые закладывается
по очистителю. Шариковый очиститель используется для металлических сит,
хлопчатобумажные и латексные - для тканых. Сита крепятся скобами при помо-
щи специальных устройств. На бруски рамок по периметру 5 и на внутренний
брусок устанавливается уплотнение - самоклеющаяся прокладка. Снизу рамки к
деревянным брускам крепится металлическая сетка (фордон) с ячейкой 10 мм,
служащая опорой для перемещения очистителей. На ситовой рамке имеется мар-
кировка ситовой ткани или размер ячейки сита. В комплект ситового пакета,
в соответствии со схемой, устанавливаются надситовые и промежуточные рамки.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
561
Промежуточные рамки размером 650x650 мм выполнены из четырех деревянных
брусков, облицованных пластиком, , а высота рамок определяется технологиче-
ской схемой и имеет размеры 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40 мм.
Заканчивается пакет ситовых рамок (рис. 17.26, поз. 4) разгрузочной рамкой,
которая имеет несколько модификаций, определяемых потоками сходовых и прохо-
довых продуктов в соответствии с технологической схемой данной секции рассева.
Одна из модификаций разгрузочных рам изображена на рис. 17.29. Рамка
выполнена из деревянных стенок 7, облицованных пластиком, имеет размеры
650x650 мм, то есть наружные размеры ситового пакета в плане. Днище 5 вы-
полнено из нержавеющей стали. Разгрузочная рама имеет выходные отверстия 2
в днище и в боковой стенке 4. Разгрузочная рама является основанием всего си-
тового пакета, с которого начинается его сборка.
Рис. 17.29. Разгрузочная рама:
7 - деревянные стенки; 2 - разгрузочные
окна в днище; 3 - место установки са-
моклеющихся прокладок; 4 - разгрузоч-
ное окно в боковой стенке; 5 - днище
В случае перехода на другую техноло-
гическую схему работы машины, либо при
очистке сит, обслуживании рассева, возни-
кает необходимость в извлечении ситовых
рамок, не нарушая работоспособности рас-
сева. Конструкцией предусмотрены специ-
альные устройства, расположенные в верх-
ней части секции, которые служат для бло-
кировки или разблокировки сит. Для извле-
чения из секции деревянных элементов сле-
дует выполнить следующие операции на ос-
тановленном рассеве. Вначале открываются
и снимаются двери соответствующей секции
рассева. На каждой секции установлены по
два зажима. Они смонтированы в верхней
части шкафа рассева и с помощью винтовой
пары перемещают палец по наклонному пазу
в боковины верхней рамы, приподнимая ее
над всем пакетом или прижимая его. Это дос-
тигается вращением гайки под ключ 24 мм, в
результате поднимается верхняя рама, отде-
ляясь от первого сита и позволяя таким об-
разом свободно извлечь его; для облегчения
данной операции верхнее сито изготавливается с ручкой 2 (рис. 17.26). После-
дующие извлечения рамок должны производиться с осторожностью, чтобы не
повредить прокладки. После проверки и приведения сит в рабочее состояние их
вновь устанавливают на место, согласно технологической схеме данной секции.
После этого ключом закручиваются гайки между двумя стенками, зажимая их
одновременно до полной блокировки всего набора пакета. Затем устанавливают
боковую дверь и восемь кронштейнов крепления.
На рис. 17.30 изображена приводная секция. Рассев совершает круговые по-
ступательные колебания в горизонтальной плоскости благодаря балансиру 10 и
дополнительным грузам 9, закрепленным на приводном валу 7. Вращение при-
водного вала осуществляется электродвигателем 5 через клиноременную переда-
чу 3. Рассев работает надежно при тщательно выверенном горизонтальном поло-
562
Глава 17
жении основных рабочих элементов и равномерном распределении массы под-
вешенных шкафов на все четыре стеклопластиковых пакета подвесок.
Рассев поставляется с отрегулированным радиусом колебаний, однако по-
требителю часто приходится регулировать его с помощью дополнительных гру-
зов, устанавливаемых на балансире на шпильках. Установка дополнительного
груза приводит к увеличению радиуса колебаний.
Проверку радиуса колебаний необходимо проводить после стабилизации ра-
боты рассева - не ранее чем через 30 минут после его пуска.
Рис. 17.30. Приводная секция:
1 - шкив балансира; 2, б - верхняя и
нижняя подшипниковые опоры; 3 -
клиноременная передача; 4 - привод-
ной шкив; 5 - приводной электродви-
гатель с натяжным устройством;
7 - вал балансира; 8, 11 - нижний и
верхний опорные листы; 9 - сменные
грузы балансира; 10 - стационарный
груз балансира; 72 - пресс масленки
подшипниковых опор с маслопроводами
Самобалансирующийся безверетенный привод новых рассевов МРП по кон-
струкции, кинематике и динамике аналогичен приводу рассевов ЗРШ6-4М, прост
по конструкции и достаточно надежен. Как правило, рассев поставляется на пред-
приятие следующими собранными узлами: шкафы (корпуса) в комплекте с сито-
выми рамками, дверями, приемными и выпускными патрубками; секция привода;
доски напольные с патрубками, несущие балки, сборочные единицы, детали, стан-
дартные изделия, комплект сменных и запасных частей. В отдельных случаях, ко-
гда габаритные и весовые характеристики транспортных средств позволяют, рассе-
вы могут поставляться в сборе (два корпуса шкафа и приводная секция).
При установке рассева и во время его перемещения груз балансира должен
быть заблокирован. Затяжку ответственных креплений соединений необходимо
осуществлять динамометрическими ключами с рекомендуемыми усилиями.
Установка рассевов МРП аналогична ранее рассмотренным и производится в
следующей последовательности. Рассев выставляется на месте установки под по-
толочной металлической рамой, к которой прикрепляются вначале четыре страхо-
вочных троса, а затем четыре пакета подвесок. Рассев в собранном виде припод-
нимается на расчетную высоту и под него подводятся металлические или дере-
вянные опоры так, чтобы масса машины распределялась равномерно. Горизон-
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
563
дальность установки проверяется по уровню. Расчет перекрытия и потолочной
рамы должен быть проведен с учетом статических и динамических нагрузок (ко-
эффициент динамической нагрузки - 1,3 по данным завода-изготовителя). Внача-
ле устанавливаются четыре аварийных троса (рис. 17.25, поз. 3), затем закрепляют-
ся стержни из стекловолокна (МРП43 - 24 шт.). Окончательная затяжка винтовых
соединений осуществляется с помощью динамометрических ключей. Перед окон-
чательным закреплением стержней необходимо еще раз выверить горизонталь-
ность рассева по основанию приводной секции или торцу шкива балансира. Затем
закрепить окончательно стержни в зажимах и установить ограждение приводной
секции, после чего вставить в каждый отсек рабочей камеры наборы сит (включая
днище) в соответствии с указаниями технологической схемы рассева. Навесить на
каждую рабочую камеру дверцы и окончательно закрепить их на кронштейнах,
присоединить загрузочные и разгрузочные рукава. После этого подключается
электропитание рассева, и машина готова к пуску. Необходимо периодически
контролировать отсутствие подсора продукта на входе и выходе из рассева,
а также отсутствие постороннего шума в зоне расположения верхней и нижней под-
весок. Регламентные проверки включают: степень износа сит и ситовых рамок (при
необходимости их заменяют на новые); степень износа уплотнительных прокладок
на элементах рам, а также степень износа стержней из стекловолокна, состояние
очистителей. Натяжение приводных ремней следует контролировать примерно че-
рез каждые 1500 часов работы. Стрела прогиба ремней, измеренная пальцем после
натяжки, не должна превышать 8 мм. Для натяжки сит объединение «Совокрим»
поставляет специальное устройство по согласованию с потребителем. После натяж-
ки полиамидные сита прикрепляются клеем на четыре торцевые поверхности боко-
вых элементов рамки. При замене металлических сит или сит с круглой ячейкой
необходимо дополнительное крепление их скобами (на внутренние перегородки
скобы не ставятся). Лишняя сетка обрезается по периметру рамки.
Контроль качества натяжения сита можно произвести с помощью гири ве-
сом 1 кг, установленной в центре одной из ячеек на ситовую ткань. Прогиб сетки
не должен превышать 4 мм.
Рассев относится к динамически нагруженным машинам, поэтому необходимо
контролировать его устойчивую работу. Стук в подшипниковом узле свидетельст-
вует об износе или неисправности подшипника. Проще всего устранить неисправ-
ность поворотом наружного кольца подшипника на 180С Если неисправности более
серьезные, чем несимметричная выработка корпуса, его следует заменить.
Для нормальной работы рассева необходимо периодически (через каждые 1500 ча-
сов работы) контролировать наличие смазки в подшипниках качения и, при необхо-
димости, добавлять ее через пресс-масленку 12 (рис. 17.30). Применяется смазка
Литол-24: для сферического роликового подшипника ~ 50 г, для упорного ~ 15 г.
Разбрызгивание смазки свидетельствует об износе или неисправности ман-
жеты, которая подлежит замене. Подшипник может нагреваться от попадания
пыли и грязи.
Подпор рассева может быть вызван его перегрузкой или недостаточным ра-
диусом колебаний. Подсор продукта обусловливается повреждением сит или про-
кладок, а наличие в сходовых фракциях большого количества проходового продук-
та (недосев) может быть вызвано износом очистителей или перегрузкой рассева.
564
Г лава 17
При эксплуатации рассева необходимо следить за эффективной аспирацией,
существенно влияющей на условия сепарирования, в том числе температурные
(рассев «не запаривается» - продукт достаточно холодный). Необходимо также
следить за нагревом приводного электродвигателя, клиноременной передачей и
числом колебаний рассева.
В комплекте рассева имеются запасные шкивы. Натяжение клиновых рем-
ней осуществляется натяжным устройством при остановленном рассеве.
Основные показатели, типоразмеры, габариты и весовые характеристики
рассевов типа МРП приведены в табл. 17.19.
17.19. Технические характеристики рассевов типа МРП
Марка	Кол-во секций	Кол-во сит в секции	Размеры, мм (рис. 17.24, 17.25)				Полезная площадь сит, м2	Мощ- ность двигате- ля, кВт	Масса, кг
			А	В	С	д			
МРП42	4	20	1770	1600	2060	1860	24,56	4	2840
МРП43	4	30	2260	1600	2550	2115	36,84	4	3240
МРП62	6	20	1770	2380	2060	1860	36,84	5,5	3810
МРП63	6	30	2260	2380	2550	2115	55,25	5,5	4360
МРП82	8	20	1770	3160	2060	1860	49.12	7,5	4500
МРП83	8	30	2260	3160	2550	2115	73,68	7,5	5200
Площадь одной ситовой рамки, м2	0.307 Радиус круговых колебаний шкафа, мм	41 Частота колебаний в мин	225 Средняя наработка на отказ, ч	1100 Средний ресурс до капитального ремонта, лет	3									
В странах СНГ производство мельничных и крупяных рассевов организова-
но на Хорольском механическом заводе (Украина) и объединении «Станкин-
пром», г. Харьков. Хорольский механический завод выпускает модификации оте-
чественных рассевов ЗРШ4-4М, ЗРШ6-4М, А 1-БРУ (для крупяных культур), а
также модернизированные рассевы для комплектных мельниц типа АВМ, вклю-
чая АВМ-2, имеющие ряд особенностей. Параметрические ряды мельничных и
крупяных рассевов достаточно развиты и охватывают предприятия как малой
мощности, так и промышленные. Рассевы под маркой РШХ и РШ предназнача-
ются для мельничных предприятий, а РК - для крупозаводов. «Станкинпром»
выпускает достаточно широкий типоразмерный ряд рассевов для мельниц РПС и
для крупозаводов РПК. Конструкции их аналогичны рассевам МРП по компо-
новке ситовых и приводных секций, приводу и ситовым пакетам и отличается в
основном отдельными механизмами (например, зажимы пакета, крепление под-
весок и рядом других). Нагрузки на просеивающую поверхность рассева также
сопоставимы с рассевами МРП и составляют 1000-1800 кг-м2/сутки. В марке рас-
сева указывается число секций (приемов) и сит в секции.
Основные параметры рассевов РПС и РПК приведены в таблице 17.20.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
565
17.20. Основные параметры рассевов РПС и РПК
Основные параметры	РПС2- 14	РПС 2-18	РПС 2-22	РПС 4-17	РПС 6-17	РПС 6-22	РПС 8-17	РПС1 0-17	РПК 2-14	РПК 6-17
Количество секций, шт.	2	2	2	4	6	6	8	10	2	6
Площадь про- сеивающей по- 7 верхности сит, м	8,4	10,8	13,2	20,4	30,6	39,6	40,8	49,2	8,4	30,6
Радиус круговых колебаний, мм	30-35	30-35	30-35	40-45	35-40	35-40	П35-40	35-40	25-30	25-30
Установленная мощность, кВт	1,5	1,5	1,5	4,0	4,0	4,0	5,5	5,5	1,5	4,0
Динамический коэффициент	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3
Габаритные размеры, мм: длина	2490 '	950		2490	2490	2060	2940	2940	3930	3930	2600	2940
ширина		950 2250		950 	2520	2550 '2000	2550 	2000	2550 2360		2550 	2000	2620	950	2620 2200
высота	1850							2200	2000	
Масса, кг	800	950	1050	2400	3200	3200	4500	4800	840	3600
Шкафно-пакетные мельничные рассевы зарубежных фирм
В последние годы большинство зарубежных фирм: «Окрим», «Бюлер», ММ В,
ГБС, «Спомаш» и др. освоили производство шкафно-пакетных рассевов с квад-
ратными ситовыми рамами достаточно разнообразных конструкций. Как прави-
ло, в каркас (общий или секционный) укладывается пакет рам, в который вкла-
дываются квадратные ситовые рамы и тем или иным способом (чаще всего меха-
ническим или пневматическим) стягиваются по вертикали.
Герметичность достигается за счет качественных эластичных уплотнитель-
ных материалов между рамами. Почти все конструкции рассевов комплектуются
большим количеством ситовых рам (до 30 и более), что обеспечивает большую
рабочую поверхность в одной машине (до 70 м2).
Отечественные рассевы (за исключением МРП) имеют рабочие ситовые ра-
мы шириной 400 мм и длиной 800 мм. Как показала практика эксплуатации, та-
кое соотношение длины и ширины позволяет вести процесс сепарирования дос-
таточно эффективно и размерные характеристики близки к оптимальным. Квад-
ратные ситовые рамы в большинстве случае имеют размер 600x600 и, по данным
фирм, также обеспечивают оптимальное сепарирование. Если учесть, что в па-
кетных рассевах набирается большое число ситовых рам и, соответственно, его
общая просеивающая поверхность значительно выше, есть основания относить
эти машины к высокопроизводительным, как и рекламируют фирмы-производители.
Следует отметить, что пакетные рассевы по сравнению с рассевами с вы-
движными рамами конструктивно сложнее и значительно более трудоемки в из-
готовлении.
На рисунке 17.31 в качестве примера машин этого класса приведен рассев
модели ПЛС фирмы ММВ. Он выпускается в двух вариантах: открытом (ПЛС) и
закрытом (ПЛС/2), однако их принципиальное решение (по технологическим
схемам, ситовым пакетам, механизмам сжатия, приводу и т. д.) аналогично.
566
Глава 17
Рис. 17. 31. Высокопроизводительные пакетные рассевы ПЛС:
а - общий вид рассева ПЛС; б - общий вид рассева ПЛС/2; 1 - подвеска; 2 - приемные доски; 3 -
входные (приемные) рукава; 4 - рама (корпус) рассева; 5 - приемная рама; 6 - секция с безвере-
тенным приводом; 7 - пакетный корпус, состоящий из приемной рамы 5, ситовых рам и выпу-
скной рамы 9; 8 - бачка для подвески рассева; 9 - выпускная рама; 10 - выпускные рукава; 11-
доска выпускных устройств; 12 - приемные штуцеры; 13 - верхняя опора балансирного меха-
низма; 14 - замки дверей; 15 - ручки дверей; 16- съемные двери
Рассев ПЛС выполнен в виде сварной рамы - корпуса 4, разделенного на от-
секи для ситовых пакетов, и размещения привода. Ситовые рамы практически во
всех конструкциях выполнены из деревянных брусков (без каналов). Обычно рама
разделяется на четыре или шесть отсеков, в каждый закладывается очиститель,
натягивается и закрепляется сито. Очистители блуждающего типа выполнены из
износостойких резино-полимерных материалов. В некоторых конструкциях уста-
новлены щеточные пучки. Фирма «Бюлер» использует пластмассовые очистители
специального профиля рабочей части (контактирующей с ситом и подпятником).
Очиститель перемещается по поддону ситовой рамы и очищает как сито, так и
поддон от проходового продукта. Ситовая рама (рис. 17.32) в соответствии со схе-
мой рассева вставляется в деревянную раму пакета (с каналами). Сборка пакета
начинается с выпускной рамы и заканчивается приемной с впускными штуцера-
ми. Далее производится затяжка пакета. Для этой цели используются разные кон-
струкции. Наиболее простые производят затяжку винтовыми парами - вручную.
Герметичность пакета гарантируется точным изготовлением и качественными
контурными уплотнениями. На рис. 17.33 показан механизм сжатия пакета рассе-
ва ПЛС. Одновременное сжатие всех пакетов осуществляется с пульта управления
единой кнопкой. На верхнем несущем стальном листе 6 по углам каждого пакета
установлены пневмоцилиндры 4, упирающиеся подвижным поршнем-толкателем в
приемную раму. Разводка пневмоприводов 5 смонтирована на верхнем листе 6.
Приемные штуцеры 3 установлены с достаточным зазором, поэтому при сжатии
пакета и уменьшении его размера по высоте свободно перемещаются по вертикали.
На пульте можно установить и ручной режим поджима каждого ситового
пакета. При нарушениях воздушного режима пакеты остаются сжатыми и оста-
навливать рассев нет необходимости.
На рисунке 17.34 показана приводная секция рассева ПЛС. К нижнему 1 и
верхнему несущему листу рамы рассева монтируются мощные литые корпуса
подшипников 9. В них размещается балансир 7 со сменными грузами 6 для
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
567
Рис. 17.32. Ситовой пакет, пакетные ситовые рамки рассевов ПЛС:
а — ситовой пакет рассева ПЛС; б — четырехсекционная ситовая рамка с очистителями; 1 —
направляющие пакетных рам; 2 - четырехсекционная ситовая рама с поддоном; 3 - верти-
кальные каналы; 4 - пакетная рама; 5 - очистители; 6 - ситовой пакет; 7 - секция рассевов;
8 - поддон; 9 - промежуточная рамка
регулирования радиуса круговых колебаний рассева. Приводной двигатель 2
фланцевого типа устанавливается вертикально на нижнем несущем листе 1 рамы
рассева. Вращение на вал балансира передается клиноременной передачей, рас-
положенной под рамой рассева. Изменение числа колебаний рассева достигается
установкой сменного шкива на приводном электродвигателе.
В табл. 17.10 приведены основные технические параметры рассевов ПЛС
и ПЛС/2.
Рис. 17.33. Механизм сжатия пакета
рассева ПЛС:
1 - несущий лист приводной секции; 2 - под-
шипник балансирного механизма; 3 - прием-
ные штуцеры; 4 - пневмоцилиндры сжатия
пакетов; 5 - коммуникации сжатого воздуха;
6 - верхний несущий лист пакетных секций
Рис. 17.34. Приводная секция
рассева ПЛС:
1 - нижний несущий лист; 2 - электродви-
гатель; 3 - наклонные усиливающие связи;
4 - ситовые пакеты; 5 - стяжки балансира;
6 - сменные грузы; 7 - балансир; 8 - верти-
кальные стойки; 9 - корпус подшипника
568
Г лава 17
17.10. Технические параметры рассевов ПЛС и ПЛС/2
Модель	Кол-во ситовых пакетов, шт.	Кол-во сит в пакете, шт.	Высота этажа макс/мин, мм	Высота корпуса рассева, мм	Ситовая поверхность пакета об- щая, м2	Установ- ленная мощность, кВт	Масса, кг
ПЛС 8x30	8	24-30	4300/2900	1810	7,39/63,12	5,5	4300
ПЛС 6x30	6	24-30	4300/2900	1810	7,89/47,34	4,0	3640
ПЛС 4x30	4	24-30	4300/2900	1810	7,89/31,56	3,0	2650
ПЛС 6x24	6	18-24	4300/2610	1530	6,31/37,86	4,0	3270
ПЛС 4x24	4	18-24	4300/2610	1530	6,31/25,34	3,0	2450
ПЛС 4x15	4	18-24	4300/2180	1098	3,95/15,40	2,2	2170
ПЛС/2 8x30	8	30	4300/2900	1830	7,89/63,12	5,5	4300
ПЛС/2 6x30	6	30	4300/2900	1830	7,89/47,34	4,0	4640
Шкафно-пакетные рассевы с квадратными рамками МПАК «Сириус»
производства Швейцарской фирмы «Бюлер» относятся к высокопроизводитель-
ным рассевам нового поколения, в основу, создания которых, по данным фирмы,
положены значительные исследования, анализ и тщательные испытания техноло-
гии и конструктивных узлов. В результате на производство поставлены двух-,
четырех-, шести-, восьми- и десятисекционные рассевы с площадью просеиваю-
щей поверхности до 90 м.
Рис. 17.35. Шестиприемный
шкафно-пакетный рассев МПАК
«Сириус»:
1 — напольные выпускные патрубки с
лючками: 2 - ситовая секция: 3 - съем-
ная дверка; 4 - узел подвески; 5 - замок
двери; б - приемный рукав; 7 - приемная
доска; 8 - подвески; 9 - подающий са-
мотек; 10 - кронштейн потолочной
подвески; 11- дверка к приводной секции
На рис. 17.35 представлен шестиприемный модульный рассев «Сириус». По
внешнему виду он не отличается от других рассевов шкафно-пакетного типа.
Рассев включает шесть отдельных ситовых секций 2 и приводную с дверкой 77.
Все они выполнены отдельно и образуют общий корпус с безверетенным само-
балансным приводом, стержневые подвески из стекловолокна, приемно-
выпускные устройства и т. д. К секциям, объединенным в единый шкаф, предъ-
являются повышенные требования по точности, прочности и жесткости соедине-
ний. Затяжка производится динамометрическими ключами. На рис. 17.36 показа-
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
569
на ситовая секция, а на рис. 17.37 - пакетная ситовая рамка и трехлучевой очисти-
тель. Пакетные рамы 2 по размерам отличаются незначительно, обычно они нахо-
дятся в пределах от 640x640 мм до 730x730 мм. В пакет набирается до 32 рам.
В рассеве «Сириус» высокая унификация пакетных 2 и ситовых 1 рам в отличие
от других рассевов, где набор рам неоправданно разнообразен, что усложняет
процессы изготовления и сборки.
Рис. 17.36. Ситовая секция рассева
(без ситового пакета):
7 - верхняя крышка; 2 - каркас; 3 - стойки;
4 - скаты; 5 - стенка; 6 - крепление подвес-
ных стержней; 7 - днище с выпускными
отверстиями
В рассеве «Сириус» реализован
принцип блочно-модульного конструи-
рования (рис. 17.38). Модульные уни-
фицированные ситовые секции I с при-
водными секциями 11 и промежуточны-
ми модульными 111 собираются в еди-
ный блок с необходимым количеством
приемов, что упрощает сборку и изго-
товление рассевов, расширяет их при-
меняемость и взаимозаменяемость при
ремонтах и техническом обслуживании.
Рассев «Сириус» достаточно прост в
монтаже и может, если это диктуется
ограниченными площадями, транспор-
тироваться небольшими модулями.
10-приемный рассев, занимающий в
готовом виде площадь 450x260 см, мо-
жет при необходимости транспортиро-
ваться отдельными модулями размера-
ми в плане 90x90 см каждый. Преиму-
щества модульной конструкции очевид-
ны при установке такого рассева в зда-
ниях с ограниченными площадями.
Рис. 17.37. Пакетная ситовая рамка (а) и трехлучевой очиститель (б):
1 - ситовая рамка; 2 - пакетная рамка; 3 - трехлучевой очиститель
К основным преимуществам рассевов относят повышенное ускорение час-
тиц при сепарировании, достигаемое фиксированными кинематическими режи-
мами (числом и радиусом колебаний), более совершенную конструкцию пакет-
ных и особенно ситовых рам и более эффективные очистители сит. В отличие от
ситовых рамок с деревянным каркасом, облицованным пластиком, в рассевах
«Сириус» применяются унифицированные, жесткие и износостойкие металличе-
ские вкладные рамки. Натяжка сита на эти вкладные рамки может выполняться с
570
Глава 17
большим усилием, равномернее и без перекосов, что существенно для оптималь-
ного просеивания в течение длительного времени. Благодаря использованию ме-
талла удалось уменьшить размеры профилей рамок и за счет этого получить до-
полнительно 7% полезной просеивающей поверхности на одну рамку. Новые
очистители сит 3 (рис. 17.37) одновременно выполняют две функции - очистку
ситового полотна, а также расположенного под ним днища ситовой рамы. Звез-
дообразные (трехлучевые) очистители лежат непосредственно на днище ситовой
рамы и интенсивно циркулируют, скользя и опрокидываясь от перегородки к пе-
регородке поля ситовой рамы за счет более высокой средней опоры. Выступаю-
щий скребок очистителя освобождает боковые выпускные щели ситовой рамы и
транспортирует просеянный продукт с днища в вертикальные каналы.
Петли ворса и щетки, расположенные на верхней стороне очистителя, ин-
тенсивно очищают находящееся над ними ситовое полотно. Покатая форма лопа-
стей препятствует образованию отложений продукта на очистителе.
Благодаря комбинации из вкладных металлических рамок и новых очисти-
телей высота каждой ситовой рамки уменьшилась на 10 мм. За счет этого в каж-
дой ситовой секции может быть установлено дополнительно до трех сит без по-
тери пространства, необходимого для потока продукта.
За счет увеличения числа сит и полезной площади сит вкладных металличе-
ских рамок достигается увеличение просеивающей поверхности до 20% и соот-
ветственно производительности новых рассевов. Существенным для повышения
эффективности является применение новых полиамидных сит, разработанных их
производителями (швейцарской фирмой «Нова») совмнестно с фирмой «Бюлер».
Привод с балансирным механизмом (рис. 17.39), расположенный, как прави-
ло, в центре машины, придает рассеву характерное круговое поступательное дви-
жение. За счет него обеспечивается транспортирование продукта в любом гори-
зонтальном направлении с низкими энергозатратами.
Рис. 17.38. Блочно-модульная
компоновка рассевов
«Сириус»:
7 - ситовые секции; II - приводные
секции; III - промежуточные моду-
ли; 7, 2, 3, 4, 5 - соответственно
двух-, четырех-, шести-, восьми- и
десятиприемные рассевы
В одном и том же рассеве часто бывают смонтированы различные секции
для разных продуктов и объемов потока - естественно, что для оптимального
сепарирования необходим компромисс. В результате длительных и интенсивных
практических исследований выяснилось, что при дальнейшем повышении уско-
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
571
рения на 20-25% могут быть достигнуты оптимальные результаты с точки зрения
более высокой производительности.
Увеличение ускорения может происходить за счет изменения числа колеба-
ний или радиуса круговых колебаний поступательного движения рассева. Здесь
следует иметь ввиду, что радиус круговых колебаний и угловая частота по-
разному действуют на интенсивность сепарируемой смеси. Как известно, для
продуктов драных систем, где более важен процесс самосортирования, увеличи-
вают радиус круговых колебаний и уменьшают частоту; на системах с более ин-
тенсивным просеиванием рекомендуют повышенную частоту и меньший радиус
колебаний. С увеличением ускорения динамические нагрузки на узлы машин
резко возрастают. Конструкция прежних шкафных рассевов непригодна для этих
более высоких механических нагрузок длительного действия.
Рис. 17.40. Дебалансный (инерционный)
привод рассева «Сириус»:
1 - верхняя подшипниковая опора; 2 - балансир
Для нового рассева разработаны легкие, жесткие, быстросъемные дверцы из
усиленного стекловолокном полимерного материала, герметично закрывающие си-
товые секции. Применяется большое количество деталей из нержавеющей стали.
В новом рассеве все поверхности стенок в секциях имеют повышенную теп-
лоизоляцию, выполнены из нержавеющей стали и высококачественного полиуре-
тана. За счет этого предотвращается образование отложений вследствие конден-
сации влаги, а также улучшаются санитарно-гигиенические условия, предупреж-
дается появление плесени, грибков и бактерий.
При использовании рассева в широком диапазоне производительности сито-
вые корпуса делятся (по вертикали) на 2-3 приема каждый.
Наблюдается тенденция к повышению эффективности и производительно-
сти производственных установок в существующих зданиях, а также уменьшение
машинного парка мукомольных заводов. Рассевы относительно больших габари-
тов устанавливаются на меньших площадях. Оптимальные проектные решения в
каждом конкретном случае могут быть реализованы только с использованием
подходящего типа рассева. Опыт проектирования мельничных установок пока-
зывает, что десятиприемный рассев может повысить гибкость и экономичность
производства при работе в широком диапазоне производительности.
При использовании десятиприемного рассева может быть достигнута произ-
водительность мельницы от 120 до 150 (а в отдельных случаях - и до 180) т/сутки.
Эти рассевы могут найти применение как при новом строительстве, так и при
расширении производственных мощностей действующих предприятий.
572
Глава 17
17.3. Ситовеечные машины
Общие сведения и классификация машин
Продукты измельчения зерна в процессе его переработки отличаются не только
крупностью, но и разным соотношением содержания в них оболочек и эндоспер-
ма. Это соотношение может быть охарактеризовано зольностью продуктов. Чем
выше зольность продуктов, тем выше в них содержание оболочек. Зольность зер-
на, поступающего на размол, чаще всего колеблется в пределах 1,6-1,9%, золь-
ность эндосперма мягкой пшеницы - 0,3-0,5%, твердой - 0,4-0,6%, зольность
оболочек - 6,0-9,0%.
Зольность промежуточных продуктов (%) имеет следующие значения [4]:
крупка крупная	1,2-1,7
крупка средняя	0,9-1,4
крупка мелкая	0,7-1,0
дунет жесткий	0,7-0,9
дунет мягкий	0,6-0,8
Хотя содержание оболочек в продуктах с уменьшением их крупности сни-
жается, ни один из продуктов не состоит из чистого эндосперма. Естественно,
если из продуктов размола зерна отбираются фракции с меньшим содержанием
оболочек, то сходовые продукты, поступающие на повторное измельчение и про-
сеивание, содержат их больше. При повторном измельчении сходов возможно
получение промежуточных продуктов аналогичного качества. Затем при после-
дующем измельчении, когда содержание эндоспермы в сходовых продуктах бу-
дет еще ниже, полученные промежуточные продукты, естественно, будут содер-
жать больше оболочек и иметь более высокую зольность. Такие продукты назы-
вают продуктами второго качества.
Но даже в пределах одной фракции в промежуточных продуктах различают
частицы разной формы и состава. Это плоские тонкие частицы свободных оболо-
чек, плоские частицы оболочек с тонким слоем эндосперма, плоские частицы
оболочек со сравнительно толстым слоем эндосперма, объемные частицы эндос-
перма, на одной из граней которых находится оболочка, объемные частицы чис-
того эндосперма. Так как значительная часть продуктов состоит из сростков эн-
досперма и оболочек, полностью разделить эти компоненты невозможно. Тем не
менее, такая операция необходима при производстве высококачественной муки,
которая может быть получена на размоле фракций продукта, содержащих мини-
мальное количество оболочек.
Повышение содержания эндосперма в продукте, или сортирование по каче-
ству называют процессом обогащения. Процесс обогащения осуществляется на
ситовеечных машинах, в которых разделение происходит на ситах, совершаю-
щих прямолинейные колебания с одновременным воздействием восходящих по
всей площади сит потоков воздуха. Сортирование крупок и дунстов по качеству в
ситовеечных машинах основано на использовании различий частиц сортируемой
смеси по размерам, форме, плотности, аэродинамическим и фрикционным свой-
ствам, то есть совокупности физико-механических свойств.
Ситовеечные машины различаются по количеству приемов и ярусов сит. Вы-
пускаются одно-, двух-, и четырехприемные ситовейки. По числу ярусов в настоя-
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
573
щее время производят в основном двух- и трехъярусные*. Ранее в двухъярусных
ситовейках один (верхний) ярус оснащался желобковыми рамками для осаждения
наиболее тяжелой по аэродинамическим свойствам фракции в пределах машины.
В настоящее время практически все производители ситовеечных машин пре-
кратили их выпуск и перешли на производство трехъярусных ситовеек. По типу
привода ситового корпуса и кузова сборника ситовеечные машины выпускаются в
основном с эксцентриковым и инерционным самобалансирующимся приводными
механизмами. Причем последние завоевывают все большее признание. Прошлые
модели ситовеечных машин различались по типу вентиляционных установок, об-
служивающих главную сепарирующую часть машины. В современной практике
такие признаки классификации отсутствуют, так как машины подключаются к об-
щей аспирационной сети, обслуживающей ситовеечные машины.
Эффективность процесса сепарирования и основные параметры
ситовеечных машин
После обогащения в ситовеечных машинах получают несколько фракций, сущест-
венно отличающихся по содержанию оболочек и эндосперма: фракции почти чистого
эндосперма, фракции с высоким содержанием оболочек, промежуточные фракции.
По структуре процесс обогащения разделяется на системы, сортирующие
раздельно крупные, средние, мелкие крупки и жесткий дунет первого качества,
а также мелкие крупки второго качества.
На обогащение поступают либо все крупки и дунсты после рассевов, либо,
при недостатке ситовеечных машин, только отдельные фракции. В первую оче-
редь обогащают крупные крупки, так как именно в них сосредоточено больше
оболочек, чем в других промежуточных продуктах.
После обогащения фракций наиболее добротные частицы, которые практи-
чески не содержат оболочек, направляют в вальцовые станки систем технологи-
ческого процесса, называемые размольными, для получения муки с наименьшей
зольностью. Крупки, представляющие собой сростки эндосперма с оболочками,
поступают в вальцовые станки специальных систем, называемых шлифовочны-
ми, где происходит отделение эндосперма, соединенного с оболочками. Фрак-
ции, содержащие наибольшее количество оболочек, возвращаются в вальцовые
станки последних систем технологического процесса, где происходит оконча-
тельное отделение остатков эндосперма от оболочечных частиц.
От эффективности процесса обогащения промежуточных продуктов размола
зерна существенно зависят выход и качество муки высоких сортов.
Технологическую эффективность работы ситовеечной машины оценивают
выходом обогащенных продуктов и перераспределением зольности сходовых и
проходовых (обогащенных) фракций сравнительно с зольностью исходного про-
дукта. Степень снижения зольности AZ (%)
az=az^.1Oo
Zj
где z,; Zj - зольность, соответственно, исходного и обогащенного продуктов, %.
* Отечественной промышленностью выпускаются трехъярусные машины: А1-БСО и А1-БС2-0
(двухприемные) и РЗ-БСН (одноприемные)
574
Глава 17
Эффективность работы тем выше, чем больше величина снижения зольно-
сти обогащенного продукта при максимальном его выходе.
Поскольку крупки и дунсты в ситовеечных машинах сортируют на ситах, то
основным количественным показателем будет коэффициент извлечения прохо-
довых частиц.
Обычно применяют количественный показатель, который представляет со-
бой относительный выход обогащенного продукта Ga(. по отношению к количе-
ству исходного продукта G, поступающего на ситовеечную машину
G
Общая эффективность процесса обогащения может оцениваться как произ-
ведение этих показателей Ео = AZr|„.
Кроме того, эффективность определяют также по величине различия золь-
ности сходовых продуктов и продукта, поступающего на ситовейки, а также по
величине зольности обогащенных продуктов.
Работа ситовеечных машин А1-БСО и А1-БС2-0 считается эффективной, ес-
ли зольность верхнего схода в 2-3 раза выше зольности исходного продукта, а
зольность нижнего схода в 1,5-2,0 раза ниже зольности верхнего схода. В резуль-
тате обогащения степень снижения зольности AZ проходовой (обогащенной)
фракции составляет для крупной крупки 40-50%, средней - 30-40, мелкой - 20-25
и для дунстов - 10-15%.
На эффективность процесса обогащения в ситовеечной машине влияют:
гранулометрический состав исходного продукта (крупность и однородность),
удельная нагрузка, скорость воздуха, равномерность распределения продукта по
ситу и стабильность слоя, кинематические параметры и наклон сит, правильность
подбора номеров сит.
Производительность ситовеечной машины Q (т/ч) зависит от удельной на-
грузки q обогащаемой смеси, то есть
Q = qB,
где В - ширина сита, см.
Максимально допустимая величина удельной нагрузки обусловливается обес-
печением просеивания всех частиц, не имеющих оболочек или имеющих их в не-
значительном количестве. Удельные нагрузки различных промежуточных продук-
тов помола: для крупных крупок - 0,015-0,025 т/(ч'см), для средних - 0,014-0,015,
для мелких -0,011-0,014, для жесткого дунста- 0,008-0,010 т/(ч см).
Скорость восходящего потока воздуха vB, проходящего через сито и слой
продукта, определяют по формуле
V
" sjT
где Q„ - расход воздуха, проходящего через сито, м/с; Sc — площадь сита, м2; К - коэф-
фициент живого сечения сита.
Для ситовеечных машин А1-БСО и А1-БС2-0 максимальный расход воздуха
Q = 4200 м3/ч (табл. 17.11) обеспечивает скорость воздуха при коэффициенте жи-
вого сечения сит К = 0,5-0,6 (табл. 17.2), vB = 1,14-1,36 м/с. На эксплуатационных
режимах она составляет 0,6-0,8 м/с и может регулироваться в широких пределах
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
575
как по всей площади сита, так и по длине ситового корпуса. Подробно эти пара-
метры рассмотрены в работах К.В. Дрогалина [20]. Скорость подачи продуктов
зависит не только от кинематических параметров, но и от величины vB. С ее уве-
личением повышается разрыхленность продуктов на сите, что до определенных
пределов способствует ускорению процесса самосортирования продуктов. Ско-
рость перемещения продукта по ситу в зависимости от vB приближенно можно
описать так:
A = vn.K +о,82н'й3
где vn - скорость перемещения продуктов по ситу, м/с; vn к - скорость перемещения
продуктов по ситу только под влиянием кинематических параметров сита, то есть
при vB = 0
К максимальному значению vn приближается при v = 0,65 м/с. На результаты
обогащения крупок в ситовеечных машинах влияют частота и амплитуда колеба-
ний ситового корпуса, угол наклона его к горизонтали и угол наклона подвесок к
вертикали. В ситовеечных машинах обычно применяют 500-530 колеб./мии при
амплитуде г = 5-6 мм. Оптимальные значения г и п для различных по крупности
и качественному составу смесей частиц зерна неодинаковы.
С уменьшением угла наклона сита к горизонтали замедляется движение час-
тиц вдоль сита, но возрастает количество просеивающихся частиц. Обычно угол
наклона сит составляет 1,0-1,5°. С увеличением угла наклона подвесок к верти-
кали количество просеивающихся частиц возрастает.
Трехярусные ситовеечные машины с эксцентриковым приводом
К машинам этого типа относятся двухприемные ситовеечные машины А1-БСО и
А1-БС2-О, выпускаемые объединением «Мельинвест», а также поставленная на
производство в последние годы одноприемная ситовеечная машина РЗ-БСН,
предназначенная для предприятий малой мощности.
Ситовеечная машина А1-БСО (рис. 17.40) предназначена для сортирования
по качеству двух параллельных потоков крупок и дунстов. Она имеет два сито-
вых корпуса 6, сдвоенный кузов-сборник 14, две аспирационные камеры 5, две
приемные коробки 4, две камеры сходов 9, станину 10, электродвигатель 1 и ко-
лебатель 3. Ситовые корпуса соединены кронштейнами и подвешены к станине
на трех подвесках 8: спереди - на двух, сзади - на одной, расположенной посре-
дине ситового корпуса.
Конструкция подвесок представлена на рисунке 17.41. Угол наклона подве-
сок к вертикальной плоскости регулируют ослаблением гаек и перемещением
осей 1 в пазах кронштейна в пределах 5-15°. На задней подвеске установлена
пружина сжатия 2. Она настроена на заводе-изготовителе, поэтому регулировать
ее в процессе эксплуатации не рекомендуется.
В корпусе размещены один над другим три яруса ситовых рам, в каждом по
четыре рамы. Все три яруса имеют различные углы наклона к горизонтальной
плоскости. Ситовые рамы сварной конструкции изготовлены из алюминиевого
профиля. Сито к рамам прикрепляют зацепами. Они входят в зацепление с зуб-
цами профилей рам.
Сита очищают инерционными щетками 7 (рис. 17.40). Каждая щетка имеет два
ряда пучков, волос которых направлен в противоположные стороны. В рабочем
576
Глава 17
Рис. 17.40. Ситовеечная машина А1-БСО:
1 - электродвигатель; 2 - плоскоременная передача; 3 - колебатель; 4 - приемная коробка;
5 - аспирационная камера; 6 - ситовой корпус; 7 - щетка; 8 - подвеска; 9 - камера сходов;
10 - станина; 11 - фиксирующий зажим; 12 - клапан; 13, 15 - выпускные патрубки; 14 - ку-
зов-сборник; 16 - лоток наклонный
Рис. 17.41. Подвески:
а - передние; б - задняя,
1 - ось; 2 - пружина
положении щетка (рис. 17.47) одним рядом пучков упирается в сито и под дейст-
вием сил инерции при колебаниях ситового корпуса может перемещаться только
в сторону пучков, не касающихся сита. Одновременно ползуны щетки скользят
по направляющим, установленным в рамах. При соприкосновении с упором щет-
ка переключается (опрокидывается) и начинает перемещаться в противополож-
ном направлении.
Для каждого яруса ситовых рам в корпусе сделан фиксирующий зажим 77
(рис. 17.40). При повороте подпружиненной ручки зажима на 90° в ту или дру-
гую сторону ситовые рамы освобождаются и их можно вынуть из корпуса. Внизу
в каждой половине ситового корпуса закреплена распределительная коробка,
снабженная клапаном 72. Она служит для вывода сходовых фракций со всех яру-
сов сит. Сборник предназначен для накопления и вывода из машины проходовых
фракций продукта нижних ярусов сит. Он установлен стальными салазками на
опоры, прикрепленные к станине. Сборник состоит из двух жестко соединенных
между собой корпусов, выполненных из листового алюминия и алюминиевого
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
577
профиля. Внизу каждого корпуса расположено по два лотка с выпускными пат-
рубками 13 и 75 для вывода проходовых фракций.
Над лотками 16 по длине сборника установлены два ряда клапанов. Повора-
чивая их вокруг оси в ту или другую сторону до упора, проходовую фракцию
продукта с определенного участка ситовой поверхности нижнего яруса направ-
ляют в любой из лотков.
10 9
Рис. 17.42. Приемное уст-
ройство ситовеечной маши-
ны:
1 - планка; 2 - винт; 3, 4 - двер-
цы; 5 - ручка; 6 - коробка прием-
ная; 7 - патрубок приемный; 8,
10 - клапаны; 9 - днище
Приемное устройство (рис. 17.42) имеется в
каждом кузове. Продукт через патрубок 7 посту-
пает в приемную коробку 6, где с помощью шар-
нирно установленных клапанов 10 равномерно
распределяется по всей ширине сита верхнего
яруса. Питающая щель между днищем коробки 9
и кромкой клапана регулируется винтом 2. К пе-
редней стороне клапана привинчена вертикальная
планка, которая имеет два паза для стабилизации
величины питающей щели по всей ее длине. На
обеих торцевых сторонах клапана крепятся две
планки для регулирования зазора между боковыми
стенками приемной коробки и клапаном. При не-
обходимости клапан можно выдвинуть из маши-
ны вместе с корпусом приемной коробки через
дверцу 3 с помощью ручки 5. Для удобства об-
служивания каждой приемной коробки на станине
машины имеются съемные дверцы 4 из органиче-
ского стекла. На торцевых стенках станины, при-
мыкающих к аспирационным камерам, располо-
жены четыре клапана 8 с винтами. Они предна-
значены для дополнительного регулирования аспирационного режима машины.
Станина цельнометаллическая, сварной конструкции изготовлена из гнутого профи-
ля, что обеспечивает ее достаточную жесткость.
Привод ситового корпуса и сборника в поступательно-возвратное движение
осуществляется от эксцентрикового колебателя (рис. 17.43). Он состоит из двух
подшипников 3, корпуса которых крепятся болтами 6 через плиту 10 к переднему
кронштейну ситового корпуса. На подшипники опирается вал S, на котором
с помощью шпонки установлен эксцентрик 7. Последний помещен в корпус 4
с радиальным шарикоподшипником.
К корпусу эксцентрика болтами закрепляется шатун 9, который другим кон-
цом крепится с помощью сайлент-блока к кузову-сборнику. Вращательное движе-
ние вала 8 колебателя происходит от электродвигателя через плоскоременную пе-
редачу на шкив 1 с дебалансными грузами 2 и 5. Электродвигатель шарнирно за-
креплен на переднем кронштейне станины. Ремень натягивают поворотом плиты
с электродвигателем вокруг оси кронштейна. Электропривод закрыт ограждением.
На рисунке 17.44 приведена динамическая схема привода ситовейки А1-БСО.
На схеме указаны силы инерции ситового корпуса Р„* и Р„н * - нижнего кузо-
ва-сборника, силы инерции эксцентрика Р„э а также силы инерции уравновеши-
вающих грузов Р„гр3 и Р„гр4 и реакции пружины Рпр. Силы тяжести не показаны.
578
Глава 17
Рис. 17.43. Эксцентриковый
колебатель:
I - шкив; 2, 5 - дебалансные грузы; 3 -
подшипник; 4 - корпус эксцентрика; 6 -
болт; 7 - эксцентрик; 8 - вал; 9 - ша-
тун: 10 -плита
Рис. 17.44. Динамическая схема привода ситовейки А1-БСО:
а - схема привода; б - действующие силы инерции; I - подвески шарнирные; 2 - верхний ситовой
корпус; 3,4- грузы дебалансные; 5 - эксцентрик: 6 - кузов-сборник проходовых фракций
Реакция пружины /?„р в пределах перемещения корпусов не превышает 20 мт
и в расчетах не учитывается.
Корпуса колеблются в противофазе, в разных по вертикали плоскостях, что
создает неуравновешиваемый момент пары сил с плечом h. Частично эти силы
уравновешиваются сменными грузами (рис. 17.44, а).
С изменением угла наклона а подвесок, то есть угла направления колебаний
ситового корпуса, изменяется интенсивность самосортирования и скорость дви-
жения продукта по ситу. Возникающая при этом вертикальная составляющая
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
579
силы инерции верхнего корпуса уравновешивается дебалансными грузами 3, а
сила инерции эксцентрикового колебателя Ри - грузами 4.
Эксцентрисистет колебателя гэ в таких приводах определяет величину ам-
плитуды колебаний гвк - верхнего корпуса и гн к - нижнего кузова и определяет-
ся как гэ = гв к + г„.к, а соотношение этих величин зависит от массы корпусов и
Г ш
обратно пропорциональны им, то есть тв к  гв к = тн к  гн к;	. Таким об-
Гн к тв к
разом, чем больше масса корпуса, тем меньше амплитуда колебаний.
Технологический процесс (рис. 17.45) сортирования и обогащения продукта
в машине происходит в результате взаимодействия движения продукта по ситам
при поступательно-возвратном движении ситового корпуса и восходящих пото-
ков воздуха. Воздух II засасывается из ситового пространства, пронизывает все
три яруса сит и поступает в аспирационную сеть. Продукт I (смесь крупок), под-
лежащих сортированию и обогащению, направляют в каждую половину машины
отдельными потоками. Затем продукт поступает в приемные коробки, с помо-
щью клапанов равномерно распределяется по ширине и направляется на сита
верхних ярусов. По мере разрыхления слоя продукта воздухом частицы с наи-
большей плотностью перемещаются в нижний слой (к ситу), а частицы с наи-
меньшей плотностью и наиболее шероховатые - в верхний слой. Таким образом
происходит сортирование и обогащение продукта.
Аспирационная камера установлена над каждой половиной ситового корпу-
са. Стенки и фортки выполнены из органического стекла. Это позволяет наблю-
дать за процессом сортирования и обогащения продукта на верхнем ярусе сит.
В отсеке между аспирационными камерами находится светильник. Сверху аспи-
рационные камеры и отсек между ними закрыты съемными стальными крышка-
ми. Аспирационные камеры ситовеечной машины подсоединены к аспирацион-
ной сети предприятия с помощью коллекторов. Каждая аспирационная камера по
длине разделена перегородками на 16 одинаковых отсеков (по четыре отсека над
каждой ситовой рамой).
Рис. 17.45. Технологическая схема ситовеечной машины А1-БСО:
I - продукт; II - воздух; III — проходовые фракции; IV- сходовые фракции
580
Глава 17
Грубое регулирование расхода воздуха осуществляется дроссельными клапа-
нами, установленными в воздуховодах аспирационной сети. Шиберы служат для
точного регулирования воздушного режима. При повороте винтов 2 (рис. 17.46)
площадь отверстий между шиберами и решеткой уменьшается или увеличивается,
соответственно, и количество воздуха, засасываемого в отсек, будет уменьшаться
или увеличиваться. Первые два шибера, отстоящие от приемных патрубков, от-
крывают побольше, в этом случае продукт хорошо разрыхляется и быстрее пере-
мещается по ситам. В остальных отсеках воздушный режим регулируют так, что-
бы легкие частицы уносились через отверстия решетки в аспирационную сеть, а
тяжелые (после их подъема восходящим потоком) - падали на сита и продолжали
сортироваться. В соприкосновении с ситами частицы с наибольшей плотностью и
богатые эндоспермом (с малой зольностью) просеиваются быстрее отрубянистых
частиц, имеющих меньшую плотность и большую зольность.
Рис. 17.46. Регулятор
воздушного режима
аспирационной секции:
I -решетка; 2 - винт; 3 - сек-
ция аспирационная
Сита верхних ярусов первых ситовых рам служат для загрузки двух ниже-
лежащих ярусов сит. Крупки последовательно просеиваются через сита верхнего,
среднего и нижнего ярусов, а затем поступают в сборник. Сходом должен идти
продукт, состоящий в основном из оболочек (отрубей). Сходовые фракции кру-
пок со всех трех ярусов сит поступают из ситового корпуса через распредели-
тельную коробку в камеру сходов и выводятся из машины. В результате сортиро-
вания и обогащения продукта в ситовеечной машине можно получить шесть схо-
довых и несколько проходовых фракций (в зависимости от технологической схе-
мы машины).
Чтобы достичь оптимальной производительности и высокой технологиче-
ской эффективности, продукт в машину подают равномерно, номера сит подби-
рают в соответствии с качеством поступающего продукта и с учетом равномерной
загрузки всех ярусов сит, следят за натяжением сит и их очисткой, регулируют
воздушный режим в соответствии с качеством перерабатываемого продукта, под-
держивают исправную бесперебойную работу транспортных механизмов и друго-
го оборудования, проверяют состояние и работу инерционных щеток. Машину
необходимо содержать в чистоте, периодически очищая ее от мучной пыли.
Угол направления колебаний ситового корпуса в продольном направлении
машины регулируют при помощи подвесок (рис. 17.41). При этом обе передние
подвески должны быть расположены под одним и тем же углом, например 10°.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
581
При изменении угла направления колебаний ситового корпуса изменяются ско-
рость потока, количество продукта, идущего сходом, и, соответственно, эффек-
тивность сортирования и обогащения. При высокой нагрузке и большом угле
получают лучшее распределение продукта по верхнему ярусу сит, чем при малом
угле. Воздушный режим в аспирационных каналах регулируют так, чтобы про-
дукт двигался по ситу слегка «бурлящим» потоком и равномерно покрывал всю
ситовую поверхность.
Ситовеечная машина А1-БС2-0 в конструктивном отношении не отличается
от ситовеечной машины А1-БСО. Отличие заключается в том, что в ситовеечной
машине А1-БС2-0 длина ситового корпуса на 15 мм больше; вместе с машиной
поставляются аспирационный патрубок и блок выпускных патрубков.
В работе машины могут возникнуть неисправности. Если в сходах много ка-
чественного продукта, то необходимо подобрать сита в соответствии с перераба-
тываемым продуктом, заменить изношенные щетки и натянуть сита. Возможно
попадание нерассортированной смеси в проходовые продукты. Причинами этого
дефекта являются прорывы сит, наличие зазоров между ситовыми рамами, рамой
и направляющей. В этом случае необходимо заменить сита, устранить зазоры,
наклеить новые уплотнители.
Если в сходе содержится много мучнистых частиц, то это значит, что непра-
вильно отрегулирован аспирационный режим. Утечка смазки, ее загрязнение вызы-
вают нагрев подшипников эксцентрикового колебателя. Необходимо промыть под-
шипники керосином, заменить сальники и заполнить подшипники новой смазкой.
Вибрация машины возможна при ослаблении крепления колебателя, пружи-
ны сжатия задней подвески, при выходе из строя амортизаторов в подвесках и
подшипников колебателя. Для устранения этого дефекта необходимо, соответст-
венно, подтянуть болты крепления колебателя к кронштейну ситового корпуса,
заменить амортизаторы в подвесках и подшипники в колебатеде.
Ситовеечная машина Р1-БСН, одноприемная, трехярусная выпускается
объединением «Мельинвест» для мельниц небольшой мощности с достаточно
развитым технологическим процессом. Конструкция ее аналогична машинам ти-
па БСО [18].
Ситовые рамки (рис. 17.47) сварной конструкции, изготовлены из специаль-
ного алюминиевого профиля.
Крепление сит к рамкам осуществляется зацепами 7 и 2, которые входят в
зацепление с зубцами профилей ситовых рамок.
Для каждого ряда ситовых рамок в ситовом корпусе имеется зажим для их
фиксации. Поворотом подпружиненной ручки зажима на 90° в ту или иную сторо-
ну ситовые рамки освобождаются от фиксации и их можно вынимать из корпуса.
Технические характеристики ситовеечной машины А1-БС2-0
Производительность, т/ч	1,6-2,0
Ситовые рамы:
число, шт.	24
размер, мм	500x432
Число ярусов ситовых рам	3
Число колебаний ситового корпуса,	колеб./мин	480-525
Амплитуда колебаний ситового корпуса, мм	5-6
582
Глав
Расход воздуха, м3/ч
Мощность электродвигателя, кВт
Габариты, мм:
тглота
ширина
высота
Масса, кг
4000-4200
U
7777
1270
J400
1020
Рис. 17.47. Ситовая
рамка:
1,2- зацеп; 3 - щетка; 4, 5 -
уплотнение; 6 - ползун; 7 -
упор-переключатель; 8 - на-
правляющие; 9 - сито; 10 -
скоба
Ситовеечные машины зарубежных фирм
Ситовеечная машина ГПМ-2х46х200 двухприемная, трехъярусная предназна-
чена для обогащения продуктов измельчения зерна при развитых сортовых по-
молах пшеницы. Современные конструкции отечественных и зарубежных сито-
веечных машин по технологии и техническим решениям во многом аналогичны.
Все они оснащены трехъярусным ситовым корпусом, имеют примерно одинако-
вые параметры колебаний, воздушно-аспирационные устройства, ситовые рамы,
системы очистки сит, габаритные и установочные размеры и отличаются, в ос-
новном, конструктивными элементами и комплектующими изделиями.
Ситовеечные машины ГПМ фирмы ММВ (рис. 17.48) выполнены в виде
стальной сварной станины 27 из гнутого профиля, в котором на виброопорах 20
установлен ситовой корпус 19 и кузов-сборник 18 как единая конструкция - в
отличие от ситовеек БСО, где они разделены.
Ситовой корпус приводится в колебательное движение двумя мотор-
вибраторами 7, аналогично приводу концентраторов БЗК. Амплитуда колебаний ре-
гулируется изменением статического момента дебалансных грузов вибратора.
В верхней части машины размещаются приемный патрубок 2, приемно-распреде-
лительное устройство 4, аспирационная камера 9 и отсасывающий коллектор 7. Ко-
личество камер и основных узлов соответствует количеству приемов и они выполне-
ны автономно, а ситовой корпус и кузов-сборник имеют вертикальную продольную
разделительную стенку, что обеспечивает самостоятельную работу каждого приема.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
583
Рис. 17.48. Ситовеечная машина ГМП-2х46х200:
а - устройство; б - ситовая рамка; 1 - мотор-вибратор; 2 - приемный патрубок; 3 - гибкий
рукав; 4 - приемно-распределительное устройство; 5 - каналы; 6, 8 - дроссель-клапан; 7 - воз-
душный коллектор; 9- аспирационная камера; 10- ситовая рамка; 11 - упор; 12 - направляю-
щие; 13 - сходовая камера; 14 - лючок; 15 — сходовые выпускные патрубки; 16- опора; 17- про-
ходовые выпускные патрубки; 18 - кузов-сборник; 19 - ситовой корпус; 20 - полая резиновая
виброопора; 21 - станина; 1 - исходный продукт; 11 - сходовые фракции; 111, IV - проходовые
фракции; V- воздушный поток
В торце машины установлена сходовая камера 13. Ситовые рамки 10 (по че-
тыре в каждом ярусе) устанавливаются и фиксируются со стороны сходовой каме-
ры, в нижней части которой установлены выпускные патрубки 15 с лючками 14.
Ситовые рамки сделаны из алюминиевого профиля, оснащены направляющими 12
и упором И для опрокидывания щетки и изменения направления ее движения.
Кузов-сборник оснащен выпускными патрубками 17 с лючками для отбора про-
ходовых продуктов. Колеблющиеся части корпуса соединены со стационарными
гибкими рукавами 3. Для доступа к приемно-распределительной камере в корпу-
се со стороны приема имеются откидные фортки.
Технологический процесс сортирования и обогащения осуществляется в ре-
зультате воздействия на продукт, перемещающийся по ситовым полотнам, виб-
рационного поля и воздушного потока. Плотные частицы с более высокой скоро-
стью витания в результате этого воздействия перемещаются в нижние слои.
Так формируются сходовые и проходовые фракции. Воздушный поток V по-
ступает из машины под нижний ярус сит и пронизывает все три яруса, направляясь
в каналы 5 аспирационной камеры 9 и далее через коллектор 7 в центральную
аспирационную сеть. Грубая регулировка воздушного потока осуществляется
клапаном 6 на коллекторе, а более тонкая - клапанами 8 в вертикальных каналах.
Технологический процесс формирования фракций такой же, как в ситовей-
кам БСО и регулируется теми же параметрами.
В ситовеечной машине ГПМ более современно решен единый ситовой кор-
пус, привод и вибраторы, что в конечном итоге определяет надежность, долговеч-
ность и удобство обслуживания и ремонта машины. На рис. 17.49 приведены от-
дельные технические решения ситовеек ГПМ, в частности, показана установка
выдвижных рамок 1 со стороны камеры сходов; на поддон устанавливается щетка,
584
Глава 17
Рис. 17.49. Конструктивные элементы ситовеечной машины ГПМ:
а - установка ситовых рамок; б - привод ситового кузова-сборника двумя мотор-
вибраторами; I - три яруса выдвижных ситовых рамок; 2 - ситовой корпус; 3 - аспирацион-
ная камера; 4 - приемный патрубок; 5 - стеклянная фортка; 6 - приводные мотор-
вибраторы; 7, 8 — станина; 9—скоба
затем рамка фиксируется с поддоном и задвигается по направляющей. Следую-
щий ряд рамок опирается на скобу 9 и также вдвйгается в кузов. На рис. 17.49, б
показан привод ситового корпуса, состоящий из двух мотор-вибраторов 6, само-
синхронизирующихся в процессе работы. Следует отметить, что практически все
фирмы перешли на такой привод ситовых и аналогичных колеблющихся масс, как
более простой, надежный, легко регулируемый и менее трудоемкий в изготовле-
нии. Только отечественные ситовейки А1-БСО и А1-БС2-0 сохранили эксцентри-
ковый колебатель. В то же время зерновые концентраторы типа БЗК, выпускае-
мые, как и ситовеечные машины, объединением «Мельинвест», имеют привод от
мотор-вибраторов, достаточно широко освоенных отечественным машинострое-
нием. Колеблющиеся массы этих машин примерно одинаковы и приводы могли
бы быть унифицированы.
Технические характеристики ситовеечной машины ГПМ
Производительность, т/ч	1,5-2,0
Число ситовых рам, шт.	24
Число ярусов сит. шт.	3
Площадь сит, м2	5,1
Частота колебаний в мин	920
Амплитуда колебаний, мм	3-6
Расход воздуха, м3/ч	2400-4200
Мощность электродвигателя, кВт Габариты, мм:	2x0,4
длина	2750
ширина	1420
высота	1870
Масса, кг	1030
Ситовеечная машина «Пюромат» (МКРФ) является одной из последних
моделей машин, выпускаемых фирмой «Бюлер» для обогащения продуктов из-
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
585
мельчения зерна при сортовых помолах пшеницы. Выпускается с ситовыми рам-
ками двух типоразмеров 300 и 460 мм. Большой типоразмер имеет увеличенную
рабочую ситовую поверхность. Для экономичной компоновки предусмотрена
двухэтажная установка машин. По технологическому процессу (рис. 17.50) сито-
вейка «Пюромат» трехъярусная, двухприемная с аспирационной и сходовой ка-
мерами, с приводом 3 от спаренных мотор-вибраторов, то есть принципиально
аналогична ранее рассмотренным. Основным ее отличием является конструктив-
ное устройство отдельных узлов машины.
Рис. 17.50. Схема ситовеечной машины «Пюромат»:
I- выпускные рукава проходовых фракций; 2 — виброжелоб; 3 - привод ситовейки; 4 - стани-
на; 5 — приемно-распределительное устройство; 6 - аспирационная камера; 7 - отсеки; 8 -
ситовой корпус; 9 - сходовая камера; 10 - перепускной клапан; II — воздушный коллектор;
12 — дроссельный клапан; I - поступление продукта; II - проходовые фракции; III - сходовые
фракции; IV- отсос воздуха; V — подвод воздуха
Рис. 17.51. Ситовеечная машина
«Пюромат»:
I - станина; 2 - нижняя продольная
панель; 3 - виброжелоб; 4 - торцевая
съемная стенка; 5 — верхняя продольная
панель; 6 — приемно-распределительное
устройство; 7 — регулировочные винты
шиберных заслонок; 8 — патрубок отсо-
са воздуха с дроссельными клапанами;
9 - аспирационная камера
Например, принципиально отличается система подвески: ситовой корпус S,
выполненный заодно с виброжелобами 2 для сбора и вывода проходовых фрак-
ций 7, установлен на 4-х резиновых виброопорах-амортизаторах. Амплитуда ко-
лебаний регулируется положением грузов на выходных валах мотор-вибраторов.
586
Глава 17
Ситовая рамка - металлическая, на ней устанавливаются новые сита швейцар-
ской фирмы «Нова» - более эффективные и долговечные. Предусмотрена воз-
можность подтяжки сит без их съема. Изменена конструкция отсасывающих кол-
лекторов И, установленных на торцевой стенке, укрепленной траверсой. Сито-
вейка имеет современный дизайн (рис. 17.51), верхняя 5 и нижняя 2 панели имеют
большое продольное окно для доступа к регулирующим устройствам и рабочим
органам. В виброжелобе 2 (рис. 17.50) проходовые фракции (обогащенный про-
дукт) формируются клапанами 10 и поступают на дальнейшую обработку в соот-
ветствии с технологической схемой производства. В целом ситовейки МКРФ от-
личаются высокой производительностью, удобством обслуживания и регулиро-
вания, эффективно реализуя процесс обогащения.
17.4. Просеивающие машины и виброцентрофугалы
Просеивающая машина А1-БПК предназначена для контрольного просеивания
муки и выделения из нее случайно попавших грубых и посторонних примесей. Ма-
шину устанавливают перед выбоем муки в мешки или при бестарном ее отпуске.
Просеивающая машина А1-БПК (рис. 17.52) представляет собой блочную
конструкцию, состоящую из станины 1, двух просеивателей 6, двух приводов 2,
бункера 7, двух ограждающих устройств 5. К основанию станины, имеющему два
окна для вывода очищенного продукта и окно для подсоединения к системе ас-
пирации, прикреплены два просеивателя с индивидуальными электроприводами.
Рис. 17.52. Просеиваюшая машина А1-БПК:
1 — станина; 2 - привод; 3 — кронштейн; 4 - опора; 5 — ограждения; 6 — просеиватель;
7 - бункер; 8 - патрубок отходов
Привод каждого просеивателя включает в себя электродвигатель, клиноре-
менную передачу, натяжное устройство. Размещен он со стороны приемных пат-
рубков. Электродвигатель и натяжное устройство монтируют на кронштейне
приемного патрубка просеивателя.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
587
Бункер 7, предназначенный для сбора очищенного продукта, изготавливают
из листовой стали толщиной 2 мм. Он имеет два фланца. Верхний предназначен
для подсоединения к корпусу просеивателя, а нижний - к фланцу шлюзового пи-
тателя. Ограждение клиноременной передачи имеет замкнутую по контуру сталь-
ную обечайку, к которой приварена стенка из ситового пробивного полотна. Ее
закрепляют на просеивателе при помощи четырех шпилек и гаек.
Каждый просеиватель (рис. 17.53) состоит из сварного корпуса 7, внутри ко-
торого установлен ситовой цилиндр 6 диаметром 400 мм, длиной 900 мм. Цилиндр
изготовлен из ситового полотна с пробивными отверстиями диаметром 4-6 мм.
Внутри цилиндра на двух подшипниковых опорах качения, закрепленных в тор-
цевых стенках приемного 2 и выпускного 5 патрубков, вращается ротор 4 с двумя
пластинчатыми бичами 3 и двумя очистителями 7, расположенными вдоль оси
ротора. Приемный патрубок изготовлен из листовой стали толщиной 6 мм, имеет
фланец для присоединения питающего устройства и два смотровых окна. К кор-
пусу он прикреплен болтами, в нижней части к корпусу просеивателя присоеди-
няется сборный конус 8.
Мука (исходный продукт) равномерно поступает внутрь ситового цилиндра
просеивателя через приемный патрубок. Продольные бичи и очистители вра-
щающегося ротора захватывают ее и отбрасывают на поверхность ситового ци-
линдра. Через окно в станине мука попадает в сборный конус и выводится из не-
го через шлюзовой питатель аэрозольтранспорта. Случайно попавшие в муку
посторонние примеси, идущие сходом с ситового цилиндра, выводятся через вы-
пускной патрубок просеивателя 5 и скапливаются в специальной таре. Эффек-
тивность отделения посторонних примесей достигает 100%.
Рис. 17.53. Просеиватель:
1 - корпус: 2, 5 - приемный и выпускной патрубки; 3 - бич; 4 - ротор; 6 - ситовой цилиндр;
7 - очиститель; 8 - сборный конус
Во время работы машины под нагрузкой особое внимание обращают на рав-
номерную подачу продукта в машину, не допуская ее перегрузки, на эффектив-
ность просеивания (наличие муки в отходах недопустимо), на отсутствие посте-
588
Глава 17
ронних шумов, своевременное и четкое срабатывание сигнализатора уровня муки
в бункере-сборнике (завалы недопустимы).
В работе машины могут возникнуть неисправности. Если вместе с примеся-
ми идет мука, то следует уменьшить подачу продукта, отрегулировать поджатие
щеток или заменить их.
При подпоре продукта снизу машина не отключается. В этом случае необ-
ходимо отрегулировать работу сигнализатора уровня.
Вследствие износа ситового цилиндра и появления разрывов возможно по-
падание в проходовый продукт посторонних примесей. Неисправность устраня-
ется установкой нового ситового цилиндра.
Если пробуксовывают ремни привода и ротор вращается неустойчиво, сле-
дует подтянуть ремни.
Перегрев корпуса подшипника устраняется смазкой подшипника.
Просеивающая машина А1-БП2-К предназначена для контрольного про-
сеивания муки с целью выделения из нее случайно попавших грубых и посто-
ронних примесей. Машину используют также для подработки мучных сметок.
Машины типа ВПК нашли применение и для просеивания (очистки) сыпучих
компонентов комбикормов.
Машина (рис. 17.54) включает просеиватель 7, четыре стойки 3, привод 5 и
ограждение 2. По конструкции просеиватель аналогичен просеивателю машины
А1-БПК. Бункер изготовлен из листовой стали толщиной 2 мм и имеет два флан-
ца. Верхний подсоединяют к самотечной трубе.
Рис. 17.54. Просеивающая машина А1-БП2-К:
1 - просеиватель; 2 - ограждение; 3 - стойка; 4 - бункер; 5 - привод; б - опора; 7 - патрубок
отходов
Стойки изготовлены из трубы диаметром 54 мм. К ней приварена пята диа-
метром 100 мм для крепления машины к полу. С другой стороны в трубу вварена
втулка с резьбовым отверстием для крепления стойки к корпусу. Приводы биче-
вого ротора и ограждения машины А1-БП2-К и А1-БПК одинаковы. Процесс об-
работки муки в обеих машинах идентичен.
Технические характеристики просеивающих машин А1-БПК и А1-БП2-К
приведены в табл. 17.11.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
589
17.11. Технические характеристики просеивающих машин типа А1-БПК
Показатели	А1-БПК	А1-БП2-К
Производительность, т/ч	36	4-5
Ситовой цилиндр, мм: диаметр длина	400 900			400 900
Рабочая поверхность сита, м2	1,13x2	1,13
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	960	480
Частота вращения вала, об/мин: бичевого ротора	570	570
электродвигателя	1445	1445
Мощность электродвигателя, кВт: общая одного просеивателя	11	—
	5,5	5,5
Габариты, мм: длина	1555	1550
ширина	1430	800
высота	2295	1275
Масса, кг	700	340
Виброцентрофугал РЗ-БЦА предназначен для высеивания частиц муки из
трудносыпучих промежуточных продуктов размола зерна. В размольном отделе-
нии комплектного мукомольного завода производительностью 500 т/сут устанав-
ливаются три машины.
Виброцентрофугал (рис. 17.55) состоит из следующих основных узлов: би-
чевого ротора 2, вибратора 5, траверсы 77, корпуса ситового цилиндра 6 и стани-
ны 8. Ротор представляет собой вал, консольно закрепленный в подшипниках, на
котором установлена розетка 14 с продольными бичами 75. Вращается ротор от
электродвигателя 4 через клиноременную передачу 3. Электродвигатель уста-
новлен на кронштейне, связанном со станиной.
Вибратор 5 состоит из эксцентрикового вала и гильзы, закрепленной на нем
в подшипниках. Эксцентриковый вал приводится во вращение от того же элек-
тродвигателя 4 через свой клиновой ремень 3. Траверса 77 одним концом закреп-
лена на гильзе вибратора (вместе с ней она совершает колебательное движение),
а другим концом - на оси 72, связанной с амортизаторами. Корпус машины име-
ет сварную конструкцию. Станина состоит из опорной рамы, на которой с помо-
щью резиновых опор закреплены корпус и электродвигатель. Ситовой цилиндр
выполнен из капроновой ткани, натянутой на обручи. Продукт в него поступает
через приемный патрубок 7.
Вращающиеся бичи подхватывают продукт и отбрасывают его к поверхно-
сти сита. Частицы продукта проходят через отверстия сита и сбрасываются с не-
го в результате колебаний ситового цилиндра, создаваемых вибратором. Далее
частицы проходовой фракции, попадая на стенки конуса 7, стекают с него к вы-
пускному патрубку.
Сходовая фракция проходит по ситовому цилиндру к выпускному патрубку 10
и посредством вибрации удаляется из машины.
590
Глава 17
Рис. 17.55. Виброцентро-
фугал РЗ-БЦА:
1 - патрубок приемный; 2 - вал
бичевого ротора; 3 - передача
клиноременная; 4 - электродви-
гатель; 5 - вибратор; б - кор-
пус; 7 - конус выпускной для
муки; 8 - станина; 9 - аморти-
затор; 10 - патрубок выпускной
для сходовой фракции; 11 -
траверса; 12 - ось; 13 - цилиндр
ситовой; 14 - розетка; 15 - бич;
16-обруч
Производительность виброцентрофугала зависит от скорости вращения ро-
тора, которая изменяется при смене шкивов на электродвигателе, а также от за-
зора между кромкой бичей и ситовой поверхностью. Изменение зазора достигает-
ся передвижкой бичей в радиальном направлении в пределах 12-13 мм.
Эффективность работы машины оценивают сопоставлением зольности исход-
ного продукта и полученных фракций. Соотношение проходовой и сходовой фрак-
ций 1,0-1,3. Зольность сходовой фракции в 2,5-2,8 раза выше, чем проходовой.
Отличительные особенности машины заключаются в высокочастотных коле-
баниях ситового цилиндра, активизирующих просеивание и транспортирование
трудносыпучей фракции, а также обеспечивающих самоочистку отверстий сит.
При эксплуатации виброцетрофугала проверяют подшипниковые узлы и
резьбовые соединения, и при необходимости добавляют смазку. Периодически
проверяют состояние ситовой ткани и по мере износа ее заменяют. В случае пы-
ления проверяют герметичность приемного и выпускного патрубков. При запол-
нении машины продуктом во избежание повреждения сита нельзя очищать его с
помощью проволоки или других подобных приспособлений. Недостаточная виб-
рация вызывается износом резиновых опор, нарушением крепления опор на валу
и в корпусе кожуха. Биение ротора свидетельствует об износе подшипников, ко-
торые подлежат замене.
Неравномерность колебания гильзы вибратора при вращении эксцентриково-
го вала вызывается отсутствием смазки и подшипниковых узлах или смещением
центра массы грузов. Необходимо смазать подшипниковые узлы смазкой УТ-1,
УТ-2 или установить грузы напротив эксцентриковой оси.
Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна
591
Технические характеристики виброцентрофугала РЗ-БЦА
Производительность, т/ч Площадь ситовой поверхности, м2	0,5-1,0 0,659
Число оборотов в мин:	
ротора	500, 700
электродвигателя	2500
Внешний диаметр бичей ротора, мм	250-276
Размеры ситового цилиндра, мм:	
диаметр	300
длина	700
Размер отверстий капроновой ткани, мкм	177
Амплитуда колебаний цилиндра, мм	2
Мощность электродвигателя, кВт	2,2
Габариты, мм:	
длина	1135
ширина	728
высота	1420
Масса, кг	225
Виброцентрофугал ФВА вертикального типа предназначен для высеивания
муки из трудносыпучих продуктов размола на мукомольных предприятиях и ус-
танавливается после основных измельчающих или просеивающих машин.
Виброцентрофугал (рис. 17.56) установлен на основании 75 на виброопорах
(амортизаторах) 13. Цилиндрический корпус 2 с откидными дверками 77 служит
основанием для монтажа главных узлов и рабочих органов. Бичевой ротор уста-
новлен вертикально в опорах 6 и приводится во вращение электродвигателем 4,
закрепленном на корпусе через клиноременную передачу 5 с натяжным устрой-
ством. На валу ротора имеются розетки 9 с продольными бичами 3. В верхней
части ротора находится диск 8, подающий продукт в зазор между бичевым рото-
ром и ситовым цилиндром 18. На валу ротора помещены дебалансные массы 77,
при вращении которых возникают виброколебания всего корпуса. Амплитуда их
составляет 2-3 мм. В верхней части корпуса имеется приемный патрубок 7, а в
нижней - сборный конус для проходовой фракции 7 и выпускной патрубок 14
для сходовой фракции. Все патрубки соединяются с подводящими и отводящими
коммуникациями посредством гибких рукавов. Исходный продукт поступает в
приемный патрубок 7 и по диску-центрифуге 8 направляется к бичам 3 и ситовому
цилиндру 18. Затем продукт подхватывают вращающиеся бичи 3 и многократно
отбрасывают его к поверхности ситового цилиндра. Частицы муки проходят че-
рез отверстия сита и сбрасываются с него в результате вибрации корпуса 2, соз-
даваемой дебалансными массами 77. Далее мука стекает в патрубок выгрузки
проходовой фракции 7, а крупная (сходовая) фракция перемещается к выпускно-
му патрубку 14 и удаляется из машины. Набор регулируемых планок 76 позволя-
ет изменять скорость прохождения продукта через рабочую зону и тем самым
получать различные результаты просеивания (производительность, соотношение
сходовой и проходовой фракций).
Для пуска центрофугала необходимо прокрутить ротор вручную, убедиться
в отсутствии посторонних предметов, проверить направление вращения ротора и
установить отклоняющие планки в горизонтальном положении.
В загрузочном устройстве виброцентрофугала предусмотрен ряд отверстий,
закрытых заглушками, убирая которые, частично или полностью, можно регули-
592
Глава 17
ровать степень разрежения воздуха внутри машины, создаваемого при ее аспира-
ции. Данная операция позволяет улучшить технологический эффект сепарирова-
ния в центрофугале.
Рис. 17.56. Виброцентро-
фугал ФВА:
1 - патрубок выгрузки про-
ходовой фракции; 2 - корпус;
3 - бичи; 4 - приводной элек-
тродвигатель; 5 - клиноре-
менная передача с натяж-
ным устройством; б — опоры
бичевого ротора; 7 - прием-
ный патрубок; 8 — диск-цент-
рифуга; 9 - розетка для кре-
пления бичей; 10 - вал биче-
вого ротра: 11 - дебаланс-
ные массы; 12 - фиксатор
диска; 13 - виброопоры
(амортизаторы); 14 - выпу-
скной патрубок сходовой
фракции; 15 - основание;
16 - отклоняющие планки;
17 - откидная дверка; 18 -
ситовой цилиндр из капроно-
вой ткани
В процессе регулировки центрофугала чаще всего
проводится настройка отклоняющих планок, которая
существенно влияет на процесс просеивания и время
нахождения продукта в рабочей зоне.
Регулировка производится следующим обра-
зом: при вращении планки по часовой стрелке уве-
личивается время нахождения продукта в ситовом
цилиндре, он обрабатывается медленнее, эффектив-
ность просеивания повышается, производительность
уменьшается. При вращении планок против часовой
стрелки процесс просеивания ускоряется, а эффек-
тивность просеивания снижается.
Если регулировка планок не дает желаемого ре-
зультата, возможен отгиб бичей.
Установку дебалансных масс предприятие-изго-
товитель производит, учитывая практический опыт
эксплуатации виброцентрофугалов. При необходимо-
сти дополнительная регулировка дебалансных масс
выполняется при снятых ситовых обечайках. Ампли-
туда колебаний корпуса, как правило, находится в
пределах 2-3 мм. В случае замены дебалансных масс
рекомендуется укладываться в эти пределы.
Технические характеристики виброцентрофугала
ФВА
Производительность*, т/ч
на фракции мягкого зерна	0,7-0,9
на фракции твердого зерна	0,9-1,2
Мощность электродвигателя, кВт	4,0
Число оборотов ротора, в мин	1200
Площадь ситовой поверхности, м2	0,9
Диаметр ситового цилиндра, мм	450
Амплитуда колебаний, мм	2-3
Расстояние между бичами и обечайкой, мм	13
Габариты, мм:
длина	1100
ширина	600
высота	1800
Масса, кг	350
* Производительность указана для продукта максимальной
влажностью 16%
ГЛАВА 18. Машины для сепарирования продуктов
шелушения крупяных культур
18.1.	Общие сведения, эффективность процессов
сепарирования и классификация машин
Сепарирование в технологических процессах крупозаводов, кроме очистки крупя-
ных культур, широко применяется для калибрования зерна по крупности на несколь-
ко фракций, выделения мелких частиц (мучки, дробленки) из продуктов шелушения,
отделения шелушеных зерен от нешелушеных (крупоотделение) и др. В последнее
время на зарубежных предприятиях, в основном при переработке риса, начато при-
менение сепарирования по цвету на основе фотоэлектронных сепараторов.
При ситовом сепарировании на крупяных заводах используют штампован-
ные сита с круглыми, прямоугольными и треугольными отверстиями, а также
металлотканые сита. При сепарировании в триерах и крупоотд ел ителях - ячеи-
стые поверхности. При использовании превмосортировальных столов - металло-
тканые сетки особо плотного плетения, а при виброударном сепарировании -
специальные каналы с плоским днищем и отражательными стенками. Для отде-
ления легких фракций применяют воздушные сепараторы и аспирационные ко-
лонки. Разделение на фракции (калибрование) зерна имеет несколько целей:
•	для близких по размерам зерен можно более точно подобрать рабочий зазор
в шелушильных машинах, что повысит эффективность шелушения;
•	после шелушения обеспечивается более эффективное разделение смеси ше-
лушеных и нешелушеных зерен;
•	калиброванное зерно можно более тщательно очистить от примесей и провес-
ти более эффективную гидротермическую обработку.
Для калибрования зерна используют крупосортировки и рассевы; достоин-
ство крупосортировок - большая точность калибрования, а недостаток - малая
производительность. Достоинства рассевов заключаются в их высокой произво-
дительности, возможности регулирования кинематических параметров (эксцен-
триситета и частоты колебаний), что повышает эффективность сортирования.
При переработке овса в крупу для калибрования зерна используют триеры.
Триеры также применяют для последующего разделения смеси шелушеных и
нешелушеных зерен.
В результате шелушения зерна получают смесь различных фракций. Основ-
ная - шелушеное зерно или ядро. Практически во всех случаях остается какое-то
количество нешелушеных зерен, которые образуют вторую фракцию. Отделив-
шиеся в процессе шелушения пленки образуют третью фракцию - лузгу. Четвер-
тая фракция - дробленое ядро. Часть ядра и пленок дробятся до более мелких
частиц и образуют пятую фракцию - мучку.
Мучка и дробленое ядро имеют меньшие размеры частиц и их отделяют путем
просеивания на ситах с установленными для каждой культуры размерами отвер-
стий. Например, для пшена дробленкой считают фракцию, прошедшую через сито с
отверстиями 01,5 мм, для овсяной крупы - 02 мм, для гречихи - 1,6x20 мм и т. д., и
не прошедшую через металлотканое сито № 056 для проса, 08 - для гречихи и т. д.
Лузга существенно отличается от ядра и нешелушеных зерен скоростью ви-
тания и отделяется воздушным потоком.
20—3445
594
Глава 18
Процесс разделения шелушеных и нешелушеных зерен называют крупоот-
делением. Применяется при переработке только тех культур, у зерна которых
наружные пленки (оболочки), удаляемые при шелушении, не срослись с ядром:
риса, овса, гречихи и проса. В этом случае в продуктах шелушения будут при-
сутствовать только полностью шелушеные и полностью нешелушеные зерна, что
позволяет теоретически и практически произвести их разделение.
При шелушении зерна со сросшимися с ядром пленками наряду с полностью
шелушеными и нешелушеными зернами будут находиться зерна частично шелу-
шеные, с разным количеством оставшихся на них оболочек. Естественно, такую
смесь разделить весьма трудно.
Разделение смеси шелушеных и нешелушеных зерен можно осуществить на
основе различия их физико-химических свойств. Прежде всего нешелушеные
зерна и ядра могут различаться размерами, длиной, комплексом других свойств.
Естественно, что для разделения используется тот признак, различия в котором
наиболее существенны.
Например, гречиху можно разделить по размерам на просеивающих и кру-
посортировочных машинах, рассевах и т. п. Овес, рис по длине - на триерах. Рис,
овес, просо, гречиху по совокупности физико-механических свойств - на крупо-
отделительных и падди-машинах.
Чем больше различия в размерах зерен и ядер, тем эффективнее можно их
разделить. У большинства культур такое различие невелико, лишь у гречихи оно
довольно существенно, причем в наибольшей степени - в диаметре описанной
окружности. Это различие, составляет как правило, не менее 0,5 мм. В зерновой
массе размеры отдельных зерен колеблются от 3 до 5 мм, то есть разница в раз-
мерах значительно больше, чем 0,5 мм. Поэтому после шелушения оставшиеся
мелкие нешелушеные зерна имеют размеры, равные размерам ядер крупных зе-
рен. Следовательно, в этом случае полное разделение шелушеных и нешелуше-
ных зерен невозможно.
Чтобы разделение стало возможным, необходимо снизить разницу в разме-
рах самих нешелушеных зерен, разделив зерно на ряд фракций на ситах с круг-
лыми отверстиями. В практике для деления зерна на фракции применяют сита с
отверстиями 0 4,5 - 4,2 - 4,0 - 3,8 - 3,6 - 3,3 мм. Различие в размерах зерна в
этом случае не превышает 0,2-0,3 мм. Поэтому перед шелушением необходимо
тщательное фракционирование гречихи по размерам.
У шелушеных и нешелушеных зерен овса значительное различие в длине,
для их разделения можно использовать триеры с ячейками 8-9 мм.
Вариационные кривые длины зерен и ядер часто перекрываются, поэтому в ре-
зультате однократного сортирования полностью разделить такую смесь не удается.
Обычно схема крупоотделения в триерах включает 3-4 системы сортирования.
На некоторых зарубежных предприятиях по переработке овса для повыше-
ния эффективности сортирования применяют предварительное разделение зерна
по длине в триерах на 2-3 фракции. В этом случае, как и при фракционировании
гречихи, размеры зерна и ядра не перекрываются, и разделение шелушеных и
нешелушеных зерен происходит более эффективно.
Крупоотделительные машины разделяют смесь шелушеных и нешелушеных
зерен на основе различия их физико-механических свойств, определяющих воз-
можность самосортирования смеси в процессе движения по рабочим поверхно-
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
595
стям, при котором в нижние слои преимущественно погружаются шелушение
зерна, а в верхние - всплывают зерна нешелушеные. К таким машинам относятся
прежде всего падди-машины, крупоотделители с плоскими ячеистыми поверхно-
стями фирмы «Сатаке» (Япония). Аналогичные машины марки А1-БКО были
созданы и выпускались отечественным машиностроением. Кроме того, в качест-
ве крупоотделительных машин используются пневмосортировальные столы и
концентраторы. Во всех этих машинах рабочий процесс состоит из двух стадий;
самосортирования (расслоения смеси) и разделения верхнего и нижнего слоев на
две или более фракций.
Эффективность процесса крупоотделения определяют производительностью Q,
или нагрузкой на один канал, или на 1 м" сортирующей поверхности, выходом
основного продукта, чистотой основного продукта (количеством в нем нешелу-
шеных и шелушеных зерен, лузги и примесей в процентах) и коэффициентом
извлечения ядра.
Производительность определяют по исходному продукту, подаваемому в
единицу времени. При снятии баланса производительность контролируют по
суммарной массе всех получаемых продуктов.
Коэффициент извлечения ядра (р) находят из отношения выхода основного
продукта (q0, кг/ч) к производительности машины (Q, кг/ч),
Q
Установлено, что оптимальное значение коэффициента извлечения ядра со-
ставляет 80-85%.
Нагрузку на один канал рассчитывают путем деления производительности Q
машины на число сортирующих каналов, а нагрузку на 1 м2 сортирующей по-
верхности - путем деления на ее площадь Fc.
Основные показатели эффективности работы ситовых сортирующих машин -
производительность, коэффициент извлечения проходовой фракции, недосев схо-
довой фракции, нагрузка на 1 м" просеивающей поверхности.
Коэффициент извлечения проходовой фракции при ситовом сепарировании
определяют по формуле
<2пр
епр+&х
где Qnp - масса проходовой фракции, кг; Qcx - масса сходовой фракции, кг; а - недосев
сходовой фракции, доли единицы.
Удельную нагрузку на 1 м2 просеивающей поверхности рассчитывают по
формуле
Q
q-—,
Fc
где Q - производительность машины, кг/ч; Fc - просеивающая поверхность, ми
Для оценки эффективности разделения продуктов шелушения существует
ряд методик и установленных зависимостей, однако наиболее полно процесс раз-
деления характеризуется в работах Е. М. Мельникова [4].
к,-к
к юо-к’
(18.1);
596
Глава 18
или
В н,-н
~н юо-я’
(18.2);
Kt-K
100 -К
Н2-Н
100-Я
(18.3)
Е = А
+ В
где К и Н - концентрация, соответственно, шелушенных и нешелушеных зерен в исход-
ном продукте, %; А и В - выходы фракций, содержащих преимущественно шелушеные
(А) и нешелушеные зерна (В), %, (А + В = 100%); К, и Н, - концентрация шелушеных и
нешелушеных зерен во фракции А, %, (Kt + Hi = 100%);	концентрация шелуше-
ных и нешелушеных зерен во фракции В, %, (К2 + Н2= 100%).
В формуле 18.1 первый сомножитель характеризует количественную сторону
процесса - соотношение количества выделенной фракции к содержанию шелуше-
ных зерен в исходной смеси. Второй - качественную сторону процесса. В числите-
ле показано повышение концентрации шелушеных зерен в продукте Л а в знаме-
нателе - максимально возможное повышение такой концентрации.
Вторая формула 18.2 относится к нешелушеным зернам, а третья - учитывает
как эффективность выделения шелушеных, так и нешелушеных зерен.
Нетрудно убедиться, что подсчитанная по любой из этих формул эффектив-
ность одинакова и в целом отражает реальные результаты процесса.
Концентрацию шелушеных и нешелушеных зерен определяют анализом со-
ответствующих навесок, взятых до и после машины, соотношение фракций А и В
можно определить путем снятия баланса продуктов, но гораздо проще рассчитать
на основе концентраций шелушеных и нешелушеных зерен в продуктах.
Составляется баланс шелушеных (или нешелушеных) зерен:
100 • К = А •	+ В • Кг, учитывая, что В = 100 - А, получаем А =-- • 100.
К, -К2
Классификация машин для сепарирования крупяных культур отражает их
функциональное назначение с примерами обрабатываемых культур, их принцип
действия и конструктивные особенности, в основном, рабочих органов.
Калибрование (сортирование по крупности) на крупозаводах чаще всего
осуществляют на рассевах, специально разработанных для сепарирования крупя-
ных культур и имеющих специфику как в кинематических режимах, так и конст-
руктивном исполнении (глава 17). Наиболее эффективно рассевы используются
при калибровании гречихи и проса. Для этой цели также применяют и специаль-
ные просеивающие и крупосортировочные машины с одно- или двухъярусной
компоновкой плоских сит совершающих прямолинейные колебания. Для калиб-
рования овса используют цилиндрические и дисковые триеры (глава 7). Нагру-
зочные условия и кинематические параметры при этом отличаются от триеров на
операциях очистки злаковых культур.
Крупоотделение (разделение шелушеных и нешелушеных зерен) является
достаточно сложной сепарирующей операцией в связи с небольшим различием в
геометрических (размеры) и физико-механических свойствах (плотность, форма,
коэффициент трения, скорость витания и т. п.) как признаков разделения. Это
обусловило достаточно большое разнообразие машин для сепарирования разных
крупяных культур. Рассевы и крупосортировочные машины используют для раз-
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
597
деления продуктов шелушения гречихи и проса. Для разделения продуктов ше-
лушения овса применяют падди-машины, крупоотделители с плоскими ячеисты-
ми поверхностями, цилиндрические и дисковые триеры.
Падди-машины относятся к машинам виброударного принципа действия с
разделением в каналах с гладким днищем и отражательными стенками.
Для крупоотделения используют также пневмосортировальные столы с се-
парированием продуктов на непроходной сетчатой деке, совершающей прямоли-
нейные колебания и продуваемой по всей плоскости сита восходящим потоком
воздуха, концентраторы аналогичного принципа действия (глава 8), а также са-
мотечные крупоотделители.
Отделение дробленого ядра и мучки осуществляют на центрофугалах и
просеивающих машинах разного принципа действия.
Выделение из смеси шелушеных зерен легких компонентов (лузги, муч-
ки) используют воздушные сепараторы, чаще всего с замкнутым циклом воздуха,
и аспирационные колонки (глава 5).
Разделение ядра крупяных культур по цвету осуществляется на фото-
электронных сепараторах. Такие операции начали применяться на зарубежных
крупяных предприятиях; на отечественных заводах по выработке круп пока не
применяются.
Некоторые из этих машин (рассевы, триеры, пневмосортировальные столы,
концентраторы, центрифугалы, воздушные сепараторы и т. д.) имеют универ-
сальное назначение и рассмотрены в соответствующих разделах учебника. В на-
стоящей главе рассматриваются сепарирующие машины, реализующие техноло-
гические операции, характерные для крупяного производства.
18.2.	Крупосортировочные машины
Крупосортировочная машина А1-БКГ-1 - двухъярусная, предназначена для
сортирования зерна на фракции, разделения продуктов шелушения и контроля
пшена и овсяной крупы. Сортируемый продукт разделяют на три фракции: сор-
ные примеси, крупа и дробленые частицы с мучкой.
Станина машины имеет две боковины 3, скрепленные четырьмя перемычка-
ми 31 (рис. 18.1). К станине на подвесках 18 крепят деревянные ситовые корпуса:
верхний 6 и нижний 4. В каждом ситовом корпусе размещены три сменные сито-
вые рамы 14 с пробивными ситами и металлическим поддоном 32. Верхний кор-
пус снабжен патрубком 30 для вывода схода (крупной примеси) и лотком 29 для
подачи проходового продукта (крупа, дробленка и мучка). Ситовые корпуса че-
рез эксцентрики 33 и тяги 21 получают поступательно-возвратное движение от
главного вала 28, приводимого в движение электродвигателем 23 через клиноре-
менную передачу 22.
Сита очищают щеточными механизмом, состоящим из рамы 13 с шестью
щетками 12 и кривошипно-шатунного механизма И, приводимого в движение от
главного вала посредством клиноременной передачи 20 и двухступенчатого ци-
линдрического редуктора 17. Щеточные рамы передвигаются на роликах 15 по
направляющим 16, закрепленным на боковинах станины.
Снаружи машина закрыта кожухом, состоящим из верхней обшивки 26, двух
боковин 24 и двух ограждений 7 и 19. На каждой боковине кожуха сделаны по
598
Глава 18
Рис. 18.1. Крупосортировочная
машина А1-БКГ-1:
1 — патрубок для вывода прохода; 2 — патру-
бок для вывода схода; 3 — боковина; 4, 6 —
нижний и верхний ситовые корпуса; 5, 25 -
двери; 7, 19 — ограждения; 8 - питатель; 9 —
аспирационный патрубок; 10 - грузовой кла-
пан; И - кривошипно-шатунный механизм:
12 - щетка; 13 - рама; 14 - ситовая рама;
15 - ролик: 16 - направляющая; 17 - редуктор;
18 - подвеска; 20, 22 - клиноременные переда-
чи; 21 - тяга; 23 - электродвигатель; 24 - бо-
ковина кожуха; 26 - обшивка; 27, 30 - патруб-
ки; 28 - главный вал; 29 - лоток; 31 - пере-
мычка; 32 - поддон; 33 - эксцентрик
две съемные двери 25, а на съемных ограждениях 7 и 79 - по одной съемной две-
ри 5. В верхней части рамы установлен питатель 8 с грузовым клапаном 10, дву-
мя приемными патрубками 27 и аспирационными патрубками 9.
Крупа подается через приемные патрубки питателя, накапливается на грузо-
вом клапане, распределяется по всей его ширине и поступает на сито верхнего
корпуса. В процессе движения крупа просеивается через отверстия сита и попа-
дает на поддон, а крупные сорные примеси идут сходом и через выпускной пат-
рубок выводятся из машины. Проход через выпускной лоток попадает на сито
нижнего кузова. Здесь крупа идет сходом и через патрубок выводится наружу.
Дробленка и мучка проходят через отверстия сита и далее по поддону направля-
ются в выходной патрубок.
При настройке машины регулируют угол наклона корпусов, подбирают тре-
буемый размер отверстий сит, регулируют высоту щеток и подачу продукта.
Угол наклона ситовых корпусов регулируют, изменяя длину подвесок при помо-
щи гаек. Для изменения высоты щеток поднимают или опускают направляющие.
По мере износа щеток направляющие перемещают вверх.
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
599
В процессе работы машины возможно появление стука в приводном меха-
низме, вызванного неотбалансированностыо, перекосом приводного вала и тяг,
смещением груза, выходом из строя подшипников. Для устранения стука прове-
ряют положение и крепление грузов, затяжку болтов, устраняют перекос тяг и
вала, заменяют подшипник. Подсор продукта устраняют заменой поврежденных
сит или ликвидацией зазоров между ситовой рамой и корпусом. При недостаточ-
ной очистке сит поджимают очистители. Аналогичные машины несколько мень-
шей производительности выпускает объединение «Марийагромаш» для крупоза-
водов небольшой мощности.
Технические характеристики крупосортировочной машины А1-БКГ-1
Производительность, т/ч
на предварительном контроле:
пшена	5,0
овсяной крупы	2,2
на окончательном контроле:
пшена	2,5
овсяной крупы	1,5
Просеивающая поверхность сит (не менее), м2	3,2
Колебания корпусов:
число колебаний в мин	390±10
амплитуда, мм	8±О,5
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	720
Мощность электродвигателя, кВт	1,1
Габариты, мм:
длина	2800
ширина	1625
высота	1680
Масса, кг	750
18.3.	Падди-машины
Отечественные машиностроительные предприятия падди-машин для промышлен-
ных крупозаводов не выпускают, тем не менее в научных организациях России
проведены большие исследования по изучению этого способа сепарирования.
Наиболее современные падди-машины выпускают фирмы «Бюлер» (Швейцария),
Шуле и ММВ (Германия). На протяжении многих лет крупяные предприятия на-
шей страны оснащались падди-машинами фирмы ММВ, усовершенствованные
модели которой производятся и в настоящее время. В последние годы производ-
ство падди-машин освоил Хорольский механический завод (Украина). Машина
МСХ-М по своей принципиальной конструкции базируется на технических реше-
ниях машины ТА/1 производства фирмы ММВ. Производство падди-машин для
предприятий малой мощности освоило объединение «Марийагромаш».
Процесс сепарирования в падди-машине.
Рабочие органы падди-машины - каналы с гладким днищем и зигзагообраз-
ными стенками (рис. 18.2). Зигзагообразные стенки образованы треугольными
призмами с перемычками, установленными в определенном порядке. Каналы
имеют небольшой уклон в сторону основания призм. Несколько выше середины
канала его днище имеет излом (рис. 18.2, в).
600
Глава 18
Продукт поступает в место излома. Каналы совершают прямолинейные ко-
лебания в горизонтальной плоскости, перпендикулярной их длинной оси. Вслед-
ствие такого движения продукт, находящийся в канале, поочередно отбрасывает-
ся к правой и левой стенкам. При ударах о стенки происходит самосортирование
и расслоение смеси. Нешелушеные зерна, находящиеся в верхних слоях, в ре-
зультате ударов перемещаются по каналу вверх, выделяясь верхним сходом. Ше-
лушение же зерна, находящиеся внизу смеси, постепенно смещаются вниз и вы-
ходят из канала, образуя так называемый нижний сход.
Несмотря на широкое применение падди-машин для сепарирования различ-
ных сыпучих продуктов, до настоящего времени отсутствуют инженерные мето-
ды их технологического расчета и не существует единой точки зрения на физи-
ческую сущность процесса, происходящего в падди-машинах.
На частицу продукта, попавшую в канал, действуют силы инерции, возни-
кающие при ударе частиц о боковые стенки, силы тяжести и силы трения между
стенками, дном и частицей. Силы соударения частиц о боковые стенки направле-
ны ориентировочно перпендикулярно боковым стенкам элемента и стремятся
перемещать частицу вверх, так как одна из составляющих сил направлена вверх,
а другая - параллельно основанию. Сила тяжести вызывает движение частицы
под уклон, вниз.
Рис. 18.2. Сортировочный стол падди-машины:
а - схема расположения каналов; б - схема элемента канала в плане; в -рабочий канал (в се-
чении); I-зона сепарирования; II, III, IV —зоны вывода фракций
При определенных значениях угла наклона, частоты и амплитуды колебаний
эти силы уравновесятся и частица будет совершать гармоническое колебание в оп-
ределенном месте канала, где расстояние между стенками равно Лч, (рис. 18.2,6)
которое называется критической координатой. В реальных условиях такой режим
движения частицы будет неустойчивым, и любое возмущающее усилие выведет
частицу из этого режима. Если частица случайно окажется выше критической ко-
ординаты, то сила ударов в этой зоне возрастет и частица будет перемещаться
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
601
вверх. Наоборот, если частица окажется ниже критической координаты, то она
будет перемещаться вниз. Критическая координата определяется не только пара-
метрами канала, установочными и кинематическими параметрами машины, но и
ударно-фрикционными свойствами частиц. Чем более упруги частицы, тем мень-
ше величина LKp, то есть тем ниже она расположена. Если более упругую частицу
поместить между критическими координатами, то она будет перемещаться вверх,
так как будет находиться выше своей координаты. Менее же упругая частица
окажется ниже своей критической координаты и будет перемешаться вниз.
Следовательно, высота трапеции должна быть несколько меньше разности
критических расстояний. В этом случае возможна достаточно высокая эффектив-
ность разделения. Последовательное соединение ряда элементов в канале увели-
чивает вероятность направленного движения частиц с различными свойствами.
Эффективность разделения смеси высока в том случае, когда в силу самосорти-
рования более упругие частицы (ими обычно являются нешелушеные зерна) ока-
зываются в верхних слоях смеси, что и наблюдается в реальных условиях. Физи-
ческие свойства зерен и их смеси отличаются весьма существенно. Изучение
ударно-фрикционных свойств отдельных шелушеных и нешелушеных зерен по-
казало, что хотя в среднем они различны, но вариационные кривые этих свойств
существенно перекрывают друг друга, что затрудняет процесс разделения.
Основы теории виброударного сепарирования
Наиболее глубокие исследования процесса в падди-машинах проведены ВНИИЗ
и Московским государственным университетом пищевой промышленности
(В. А. Гортинский и Э. В. Абрамов), в результате разработаны теоретические
предпосылки, выявлены основные факторы и параметры, а также ударно-
фрикционные свойства различных зерновых смесей, влияющие на эффектив-
ность процесса, что позволило разработать рекомендации по оптимизации режи-
мов машин, необходимые в эксплуатации, и предложения по усовершенствова-
нию отдельных элементов их конструкции.
Рабочий канал падди-машины в этих исследованиях [14] рассматривается
как совокупность рабочих элементов трапецеидальной формы, обращенных
длинным основанием вверх (рис. 18.2, а, б), и образуется отражательными стен-
ками, расположенными под углом а = const к продольной оси канала, и плоским
днищем, ломаным в зоне приема продукта таким образом, что в нижней части
канала днище имеет угол наклона к горизонту рн, а в верхней части - [Зв. В совре-
менных конструкциях машин
₽0>₽н,
Исходная смесь поступает сверху в центральную часть канала и образует в
зоне / (ЛОС) сыпучее тело, формируемое под действием колебаний канала. В ре-
зультате виброударного воздействия смесь самосортируется: частицы мелких
размеров и большей плотности погружаются вниз, а частицы больших размеров
и меньшей плотности всплывают вверх. Приблизительная линия раздела компо-
нентов смеси обозначена MN.
При установившемся процессе частицы большей плотности, шелушеные
зерна, направляются в нижнюю часть канала и выводятся как нижний сход, а
частицы меньшей плотности (нешелушеные зерна) движутся вверх и выводятся
верхним сходом. Выделим один рабочий элемент. Рассмотрим в нем режим регу-
602
Глава 18
лярного периодического движения материальной частицы массой т, при котором
она последовательно ударяется о левую и правую стенку в одних и тех же сим-
метрично расположенных точках (рис. 18.3). Ударное взаимодействие частицы
со стенками положено упругим, учитываемое, согласно гипотезе Ньютона, коэф-
фициентом восстановления R нормальной составляющей скорости
А =4’	(18.4)
И
где v" и v" ~ нормальные составляющие относительной скорости частицы, соответ-
ственно, до и после удара.
Рис. 18.3. Перемещение частицы в рабочем канале падди-машины:
а - принципиальное устройство канала; 6 - схема сил, действующих на частицу; 1 - отра-
жательная стенка; 2 - дно канала
Изменение касательной соответствующей скорости при ударе учитываем
коэффициентом мгновенного трения X.
A VO
1-^=4-,	(i8.5>
где у* и v) _ касательные составляющие относительной скорости частицы соответ-
ственно до и после удара.
Время соударения принимаем бесконечно малым, а условия удара о правую
и левую стенку симметричными. Индексы «л» и «п» применим соответственно
для левой и правой стенок, «1» и «2» - до и после удара частицы о стенку.
Полагая переносное движение (движение стола) гармоническими колеба-
ниями, запишем дифференциальные уравнения относительного движения части-
цы в интервале времени между двумя последовательными ударами
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
603
nix = mAco2 sin cor - /\,	(18.6)
my = -mg sin p - Fy.	(18-7)
где x, у - координаты частицы в относительной (подвижной) системе, жестко связан-
ной со столом; А - амплитуда колебаний; со - угловая частота; 0 - угол наклона стола к
горизонтали; Fx, Fy — проекции силы трения на оси X и Y; g — ускорение силы тяжести.
F* =/mgcosP .	=
/
где/- коэффициент трения скольжения.
Fy = >gcosP~====
+ у2
(18.8)
(18.9)
Траектория относительного движения частицы между отражательными
стенками рабочего канала при периодическом регулярном режиме приведена на
рис. 18.4.
Решение уравнений (18.6) и (18.7) после преобразований и подстановок ряда
коэффициентов позволили получить значение перемещений
(18.10)
Здесь кроме известных параметров
,	, (1-R
. R 1 + tg а —-
rresinp ,	(X
а = — ----; b  ---г—-----;
2W	\ 1-R ,
tga —----1
2(1-7?)
Для проверки теоретических закономерностей была использована установка
с большим диапазоном изменения кинематических параметров: амплитуды от 0
до 150 мм, числа колебаний от 10 до 350 в мин, угла наклона деки р от 0 до 30°
(рабочий орган установки показан на рис. 18.3). Угол а изменяется от 0 до 90°.
Колеблется рабочий орган по гармоническому закону. Отношение массы рабоче-
го органа к массе частицы -2500, поэтому движение частицы практически не
влияет на движение рабочего органа.
Ставили опыты с частицей сферической формы, помещенной между отража-
тельными стенками, и при ее регулярном периодическом движении проводили
скоростную киносъемку. При исследовании результатов киносъемки получали
относительную траекторию центра частицы (см. рис. 18.4) и измеряли х„ (с уче-
том размера частицы).
На рис. 18.5 кривой 1 аппроксимирована экспериментальная зависимость
размера хп от числа колебаний и (об/мин) при А = 45 мм, Р = 4°15' и а = 7°42', по-
лученная для стального шарика и стальных стенок (R = 0,53, X = 0,25). С ней хо-
рошо согласуется кривая 2.
Рассмотренный в теоретических предпосылках и воспроизведенный экспе-
риментально периодический регулярный режим относительного движения час-
тицы неустойчив. Теоретически это означает, что внесение малых возмущений
604
Глава 18
Рис. 18.4. Траектория относитель-
ного движения частицы между
отражательными стенками рабо-
чего канала при периодическом
регулярном режиме
путем изменения фазового угла, начальной скорости или координаты в мгнове-
ние удара приводит к прогрессирующему уходу от периодического регулярного
режима, в результате чего координаты х„ и хл, а следовательно, уп и ул, увеличи-
ваются или уменьшаются от цикла к циклу, и частица начинает в среднем пере-
мещаться вдоль оси симметрии канала. По своему направлению перемещение
совпадает с направлением внесенного возмущения.
В экспериментах неустойчивость рассмотренного режима проявляется, во-
первых, в том, что частица, помещенная в определенное место канала, совершает
регулярное периодическое движение только в течение нескольких циклов (в это
время и проводили киносъемку), а затем по случайным причинам получает на-
правленное в среднем перемещение вверх или вниз. Второе проявление неустой-
чивости - это направленное движение частицы вниз при начальном помещении
ее ниже координаты ул =у„ вверх - при помещении ее вышеу>„ =уп.
Рис. 18.5. Зависимости критической
координаты (мм) от числа колебаний:
1 - кривая, построенная по результатам экспери-
мента при R = 0,53 и Л = 0,25; 2 - кривая, постро-
енная по результатам табулирования зависимости
(18.10) при тех же параметрах процесса; 3 - кри-
вая, построенная по результатам табулирования
при R = 0,53 и А = 0,3
Таким образом, найденные значения хп (18.10) можно назвать критическими,
поскольку они определяют направление среднего за цикл движения частицы в
зависимости от ее начального положения в канале.
При изменении коэффициентов R и Л. характеризующих упругость и ударное
трение частицы, изменяются значения коэффициентов b и с, а следовательно, и
значения критических хп. Существенность этого влияния очевидна из сравнения
расчетных кривых 2 и 3 (рис. 18.5).
В свете изложенного легко объяснить принцип действия падди-машин. До-
пустим, что частицы, требующие разделения компонентов сыпучей смеси, отли-
чаются значениями коэффициентов мгновенного трения (Xi = 0,25 и L = 0,3 при
R, = R2 — 0,53). Минимальный и максимальный размеры элемента рабочего канала,
в который они попадают, xmin - 80 мм и хпих = 120 мм (Л = 45 мм, п - 100 об/мин,
а = 7°42', р = 4°15'). Как видно из рисунка, при этих данных хп = 67,6 мм, а
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
605
хп = 136 мм. Тогда для частиц первого компонента (xrain > хп ), частицы оказыва-
ются выше критического сечения и получают направленное в среднем движение
вверх по элементу канала.
Для частиц же второго компонента (xmax < хп ); они оказываются ниже кри-
тического значения, и их направленное перемещение происходит вниз.
Учитывая случайность начальных условий движения частиц и естественное
варьирование их свойств, последовательное соединение ряда рабочих элементов
в каждом канале представляется оправданным, так как это увеличивает вероят-
ность полного разделения компонентов смеси.
Изложенные теоретические предпосылки подтвердились при анализе про-
цесса разделения в падди-машинах шелушеного и нешелушеного риса, а анализ
полученных зависимостей в сопоставлении с результатами определения ударно-
фрикционных свойств различных зерновых смесей создает предпосылки для оп-
тимизации режимов имеющихся машин и усовершенствования их конструкций
на различных операциях сепарирования.
Экспериментальные исследования падди-машин позволили выявить ряд общих
закономерностей процесса сепарирования. В частности, было установлено, что:
•	оптимальные качественные и количественные показатели процесса сепари-
рования шелушеного и нешелушеного риса достигаются в узкой области
значений амплитуды А и угловой частоты о), а их влияние на процесс сепа-
рирования определяется величиной амплитудного ускорения Асо ;
•	определенному углу наклона канала к горизонтальной плоскости фв,
рис. 18.2, в) соответствует вполне определенная величина амплитудного ус-
корения, зависимость [Зв (Лео2) - линейная, причем с увеличением [Зв увели-
чивается и Аоз2;
•	с увеличением концентрации, нагрузки и влажности исходных, продуктов
эффективность сепарирования снижается.
На рис. 18.6, а приведены зависимости коэффициента извлечения ц„ и четко-
сти сепарирования а (содержания зерна в ядре в процентах) от амплитудного уско-
рения канала при постоянных: угле наклона рв, нагрузки на канал q = 0,65 кг/мин и
концентрации зерна в исходной смеси 50% и 10%. Опыты проводили при разных
значениях амплитуды колебаний: от 82 до 122 мм. Как видно из данного рисунка,
увеличение амплитудного ускорения приводит к уменьшению коэффициента из-
влечения, а уменьшение его - к ухудшению качества нижнего схода*.
На рис. 18.6, б приведены зависимости коэффициента извлечения г|н и четко-
сти сепарирования а при различной концентрации зерна в исходной смеси и по-
стоянном амплитудном ускорении Ли2 и угле наклона канала к горизонтали рв.
Как видно из данного рисунка, коэффициент извлечения ядра с увеличением на-
грузки (д, кг/мин) и концентрации зерна в исходной смеси меняется несуществен-
но, в то время как четкость сепарирования постепенно ухудшается и при больших
концентрациях зерна в исходной смеси и больших нагрузках начинает превышать
допустимый предел, установленный Правилами организации и ведения техноло-
гического процесса на крупяных предприятиях. При увеличении влажности про-
* На рис. 18.6 и 18.7 штрихпунктирной линией показано предельное значение а = 1%, допус-
каемое перед направлением крупы на шлифование.
606
Глава 18
дуктов шелушения риса оптимальные качественные показатели (максимальный
коэффициент извлечения ядра при минимальном проценте содержания зерна в
ядре) достигаются при более высоких амплитудных ускорениях.
Рис. 18.6. Зависимости коэффициента извлечения ядра и четкости сепарирования
при концентрации зерна в исходной смеси 50 % и 10% от:
а - амплитудного ускорения Аа>2; б - нагрузки на канал q
На рис. 18.7, а приведены зависимости коэффициента извлечения ядра т|„ и
четкости сепарирования а от частоты колебаний п сортировочного стола при ам-
плитуде колебаний А = 112 мм, нагрузке на канал q = 0,9 кг/мин и угле наклона
= 1°30'. Из графиков видно, что оптимальная частота колебаний составляет
86-90 кол/мин. При такой частоте достигаются высокий выход ядра г|н ~ 0,96-1,0
и четкость сепарирования а ~ 0,1-0,4%. Снижение частоты колебаний ухудшает
качество нижнего схода, а увеличение уменьшает его выход.
Рис. 18.7. Зависимости коэффициента извлечения ядра и четкости сепарирования от:
а - частоты колебаний п; б-угла наклона кузова рн; в - нагрузки на канал q
Зависимость влияния угла наклона кузова р„ при содержании нешелушеных
зерен в исходной смеси 13% представлена на рис. 18.7, б (А = 112 мм, п =
= 92 об/мин, д=1,1 кг/мин). Оптимальным значением угла наклона кузова следует
считать 2,5°. С уменьшением этого угла уменьшается выход ядра, с увеличением
его ухудшается чистота ядра.
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
607
Рис. 18.8. Внешний вид одинар-
ной падди-машины ТА/1
Влияние нагрузки на один канал падди-машины исследовали при содержа-
нии в исходном продукте 13% нешелушеных зерен.
Результаты испытаний при А =112 мм, п = 88 об/мин, = 1°30' показывают,
что удовлетворительные результаты сортирования можно получить при удельной
нагрузке на один канал до 1,5 кг/мин, или до 2 т/сутки (рис. 18.7, в). Более значи-
тельные нагрузки приводят к снижению технологической эффективности сепа-
рирования (извлечения ядра и четкости сортирования).
Падди-машины ТА/1 и ТТА/1 фирмы
ММВ выпускаются одинарного (ТА/1) и
сдвоенного (ТТА/1) исполнения. На рис. 18.8
приведен внешний вид одинарной машины,
который показывает соответствие его совре-
менным требованиям машиностроительного
дизайна.
Падди-машина (рис. 18.9) состоит из
следующих основных конструктивных
групп: привода 36, коленчатого вала 3, ниж-
ней части станины 2, сортировочного стола 7 с
приемно-распределительным устройством 8,
несущей конструкции стола 72 и устройства для регулировки угла наклона стола 13.
Привод расположен под сортировочным столом, крутящий момент передается
через широкий поликлиновый ремень 34 на понижающий контрпривод 27, а от
него - через плоскоременную передачу 22 на дисковый маховик 5 коленчатого
вала. Сортировочный стол 7, установленный на двух попарно соединенных ка-
чающихся опорах 24 через шатун 4 с шатунным болтом 77, приводится от колен-
чатого вала в поступательно-возвратное движение. Электродвигатель привод-
ным шкиом 36 перемешается вдоль станины при помощи ходового винта 79 с
ручным маховиком 25. При этом имеется возможность бесступенчатой регули-
ровки числа ходов. Для амортизации колебательного движения шарнирные опо-
ры 24 в виде круговых сегментов фиксируются с помощью жестких нажимных
пружин 18 на фундаментной раме 27.
Приемно-распределительное устройство 8 для подачи продукта на все ярусы
и каналы размещено в середине сортировочного стола по всей длине машины.
Распределительная коробка 31 в продольном направлении разделена на два отде-
ления, одно из которых оснащено качающимися клапанами 30 и 35, распреде-
ляющими поданный продукт на всю длину.
Через отверстия в продольной перегородке 32 продукт попадает в другое от-
деление коробки. Для достижения равномерного предварительного дозирования
эти отверстия регулируются задвижкой 75. На наружной стенке этого отделения
коробки расположены отверстия для отдельных камер стола. Она открывается
или закрывается через общую задвижку 23 при помощи ходового винта и рукоят-
ки (звездочки) 23 с обслуживаемой стороны. Каждое отверстие можно дополни-
тельно регулировать отдельной задвижкой 14.
Сортировочный стол в соответствии с типоразмерам машины имеет один,
два или три яруса (этажа), в которых каналы расположены рядом. Если машина
имеет один или два яруса, продукт поступает непосредственно на верхний ярус.
В нижний ярус при двухъярусном столе продукт направляется через треугольные
608
Глава 18
Вид А
Рис. 18.9. Конструктивная схема падди-машины ТА/1:
1 — винты, фиксирующие сортировочный стол; 2 - станина; 3 - коленчатый вал;
4 — шатун; 5 — маховик; 6 — выпускные устройства; 7 - сортировочный стол; 8 — приемно-
распределительное устройство; 9 - аспирационный патрубок; 10 - гибкие рукава для подачи
продукта и аспирации; И — шатунный болт; 12 - несущая конструкция стола; 13 -устройство
для регулирования угла наклона стола; 14, 15 - задвижка; 16 - подпорные планки; 17 - шкала
угла наклона; 18 - пружина; 19 - ходовой винт; 20 - электродвигатель; 21 - контрпривод; 22 -
плоский ремень; 23 - общая задвижка; 24 - качающиеся опоры; 25 - штурвал механизма регули-
рования колебаний стола; 26 - большой шкив контрпривода; 27 - опорная часть станины; 28 -
треугольные тела отбойников; 29 - элементы распределительного устройства; 30, 35 - ка-
чающиеся клапаны; 31 - приемно-распределительная коробка; 32 — отверстия в продольной
перегородке; 33 - зажимные винты подшипников промежуточного вала; 34 — поликлиновый
ремень; 36 - приводной шкив электродвигателя
площадки отбойников (отражателей). Если стол трехъярусный, то продукт по-
ступает из приемно-распределительной коробки в специальное устройство 29,
расположенное над верхним ярусом, разделенное поперечными стенками. В нем
предусмотрены отверстия, через которые продукт попадает непосредственно на
верхний ярус и через вертикальные каналы (пустоты) - на средний и нижний
ярусы. На выходах из каналов установлены подпорные планки 16, прижимаемые
давлением пружины и регулируемые по высоте. В выпускных устройствах 6 со-
бирается продукт из отдельных каналов, который выводится за пределы машины
с боковых сторон.
Сортировочный стол поворачивается вдоль продольной оси. Таким образом
производится регулировка высоты выхода фракций, то есть изменение угла на-
клона рабочих каналов. Аспирация падди-машины происходит через воздуховод 9.
Подача продукта и аспирация осуществляются через гибкие металлические рука-
ва 10. Для закрепления стола при транспортировке имеются накладки переста-
новки стола и фиксирующие винты 1 с обеих боковых сторон.
Падди-машина ТТА/1 отличается только компоновкой привода, который ус-
танавливается между машинами (рис. 18.10, а), а шатуны, сообщающие поступа-
тельно-возвратное движение сортировочным столам, смонтированы на коленча-
том валу в противофазе, что в значительной степени улучшает динамический
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
609
режим работы машин за счет более полного уравновешивания сил инерции. На
рис. 18.10, б приведена схема уравновешивания сил инерции корпусов падди-
машин при сдвоенном приводе рабочих столов. Как видно из схемы, при такой
компоновке силы инерции практически полностью уравновешиваются, что являет-
ся главным достоинством этой установки. Однако такая установка требует боль-
ших площадей, особенно по длине (до 8,0 м), что может вызвать трудности при
размещении на предприятии.
б
Рис. 18.10. Схема привода сдвоенной падди-машины ТТА/1:
а - конструктивная; б - кинематическая (эксцентрики расположены под углом 180°); 1 - ка-
чающиеся опоры; 2 - несущая конструкция сортировочного стола; 3 - шатун; 4 - маховик; 5 -
контрпривод; 6 - приводной электродвигатель; А-А, Б-Б - оси, проходящие через центр масс
рабочих столов Рт^, Рт — силы инерции столов G\, G2 - силы тяжести столов
Особенности установки падди-машин в производственных зданиях обуслов-
лены достаточно напряженным динамическим режимом, то есть наличием значи-
тельных сил инерции, хотя и при небольшой частоте колебаний сортировочного
стола. В связи с этим желательна установка падди-машин на нижних этажах с
достаточно надежным фундаментом.
Особое внимание следует обратить на строгую горизонтальность установки
машины. Фиксирующие винты сортировочного стола следует ослабить только
после окончательного монтажа машины. Перед запуском машины рекомендуется
предварительно обработать поверхность каналов абразивным материалом (мел-
кий гравий, наждак или, в крайнем случае, нешелушеный рис и т. п.). При этом
закрываются выходные отверстия, засыпается абразивный материал и машина
запускается на два-три часа. Поверхность каналов должна быть очищена до бле-
ска. После этого отверстия открываются, стол ставится на максимальный уклон и
опорожняется, машины можно запускать для настройки на продукте.
Органы управления падди-машин ТА/1 и ТТА/1 представлены на рис. 18.11.
При настройке следует проследить, чтобы в приемно-распределительной ко-
робке заполнение было по обеим сторонам равномерно, регулировка осуществ-
610
Глава 18
ляется качающимися клапанами 30 (рис. 18.9). Задвижкой 75 регулируется рав-
номерность распределения поступающего продукта во второе отделение прием-
ной коробки. Все отдельные задвижки 14 (для каналов) должны быть при этом
открытыми.
Вращение рукоятки-звездочки
против часовой стрелки
Вращение рукоятки-звездочки
по часовой стрелке
Увеличение подачи
Уменьшение подачи
материала
материала
УПРАВЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ЗАДВИЖКОЙ (поз. 23, рис. 18.9)
Вращение ручного маховичка
против часовой стрелки
Движение стола быстрее
Вращение ручного маховичка
по часовой стрелке
Движение стола медленнее
РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧИСЛА КОЛЕБАНИЙ СОРТИРОВОЧНОГО СТОЛА
(штурвал - поз. 25, рис. 18.9)
Уменьшение подачи
материала
Вращение
рукоятки-звездочки
против часовой стрелки
Вращение
рукоятки-звездочки
по часовой стрелке
Увеличение подачи
материала
Управление предварительной дозировкой (задвижка - поз. 15, рис. 18.9)
Рис. 18.11. Регулирующие органы падди-машин ТА/1 и ТТА/1
Регулирование подачи продукта в отдельные каналы осуществляется через
общие задвижки 23 путем поворота маховичка. Уровень заполнения каналов ре-
гулируется подпорными планками 16. Подпорные планки должны выступать на
3-4 мм над днищем каналов, нужно следить, чтобы все каналы были равномерно
загружены. В случае недостатка поступающего продукта, то есть когда произво-
дительность падди-машины оказывается выше, чем требуется на этой операции,
отдельные каналы могут быть перекрыты задвижками 14 и выключены из рабо-
чего процесса.
Выбор необходимого числа колебаний зависит от сортируемого продукта и
подбирается оператором.
Регулирование числа колебаний может осуществляться в процессе работы
машины с помощью ручного маховичка 25. Максимальное число колебаний сор-
тировочного стола составляет ПО ход/мин.
В последних моделях машин установлены датчики и табло с цифровой ин-
дикацией числа ходов (колебаний).
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
611
Угол наклона стола регулируется при помощи ручного маховичка 13 (рис. 18.9)
с ходовым винтом. Точная установка отсчитывается по шкале 17 и на шкальном
диске у ручного маховичка. На последних машинах для этой цели также устанав-
ливаются датчики и имеется табло с цифровой индикацией.
Эту операцию можно также осуществлять на работающей машине. Наклон
стола, как и число колебаний, регулируются в зависимости от сепарируемых
продуктов и их физико-механических свойств. Увеличение наклона стола,
то есть подъем выходного отверстия, увеличивает выход более плотной фракции,
так как достигается меньшее попадание ее в менее плотную фракцию, например,
в шелушенью рис.
В первое время эксплуатации падди-машины необходимо проследить за на-
дежностью посадки приводного шкива, натяжением плоского ремня и при необ-
ходимости усилить крепление установленными клиньями, а подтяжку ремня
осуществить перемещением контрпривода.
Подшипники качения шатунного болта, шарнирных опор и натяжных бол-
тов подвергаются в результате поступательно-возвратного движения стола толь-
ко односторонней нагрузке. Для более длительного срока службы необходимо,
спустя примерно 3000 рабочих часов, провернуть на одно деление оси или болты
и базирующие детали в соответствии с выбитыми маркировками. Для проверты-
вания базирующих деталей опор следует использовать вспомогательные отвер-
стия для съемника.
Шатунные болты и оси для шарнирных опор после разобщения винтов арре-
тирования необходимо скрутить надлежащим инструментом (клещи для труб).
После этого вновь производят затягивание винтов.
Падди-машины выпускаются в достаточно большом ряду типоразмеров ряде
по количеству ярусов, рабочих каналов, установки выпускных устройств и при-
соединений аспирации.
Падди-машина МСХ-М Хорольского ме-
ханического завода представлена на рис. 18.12.
Основные ее узлы, привод и органы управле-
ния аналогичны машине ТА/1. Показатели ма-
шины, габаритные размеры и весовые характе-
ристики ее приведены в общей таблице 18.1,
вместе сданными по машинам ТА/1 и ТТА/1.
Падди-машина типа ТНЗ фирмы «Шу-
ле». Наиболее известными зарубежными произ-
Рис. 18.12. Внешний вид пад- водителями падди-машин являются фирмы «Бю-
ди-машины МСХ-М	лер», «Шуле» и ММВ (рассмотренные выше).
Падди-машины фирм «Бюлер» и «Шуле»
отличаются современным дизайном, высоким техническим уровнем, качеством и
точностью изготовления. Стоимость этих машин, как и другого оборудования,
существенно выше конструкций, выпускаемых Хорольским механическим заво-
дом и объединением Марийагромаш. Представляют интерес последние конст-
рукции машин фирмы «Шуле» серии ТНЗ, имеющие ряд новых технических ре-
шений, особенно в части привода. На рис. 18.13 представлен общий вид машины
(а) этой серии и станина с приводом (5). Машины оснащаются сортировочным
столами 5 от двух- до пятиярусного (этажного) исполнения с общим числом ка-
612
Глава 18
налов от 24 до 60, производительностью от 1000 до 7800 т/ч на разных операциях
и обрабатываемых культурах. Рабочая часть машины выполнена по классической
схеме: сортировочный стол 5 оснащен приемно-распределительным устройством
7, 2 с необходимыми регулировками (общими 25 и частными - внутри приемной
коробки). Доступ к приемно-распределительному устройству осуществляется
через откидную фортку 4. Регулировка каналов 6 вынесена на верхнюю крышку.
Сортировочный стол может быть и в пятиярусном исполнении (обычно машины
имеют не больше 3-х ярусов). Наряду с повышением производительности это
усложняет регулировку равномерности подачи по ярусам.
18.1. Основные технические параметры падди-машин TAJ1, TTAJ1 и МСХ-М
Показатели	р Н		ТА/1 3x13	ТТА/1 2x2x10	ТТА/1 2x3x10	ТТА/1 2x3x13	МСХ-М
Производительность, кг/ч, при обра- ботке: риса	1200- 1400	1800- 2100	2400- 2800	2400- 2800	3600- 4200	4800- 5600	1500
овса	600- 700	900- 1050	WOO- HOO	WOO- HOO	1800- 2100	2400- 2800	800- 900
гречихи	-	-	-	-	-	-	1200- 1500
чечевицы	300- 350	450- 525	600- 700	600- 700	900- 1100	1200- 1400	-
Количество ярусов, шт.	2	3	3	2	3	3	3
Количество каналов в одном ярусе, шт.	10	10	13	10	10	13	8
Общее количество каналов, шт.	20	30	39	40	60	78	24
Число ходов, в мин.	80-110						105
Длина хода, мм	160, 180, 200, 220						180, 220
Расход воздуха на аспирацию, м7ч	500- 600	500- 600	500- 600	1000- 1200	1000- 1200	1000- 1200	600
Установленная мощность, кВт	1,5	1,5	1,5	2,2	2,2	2,2	2,2
Габариты, мм: длина	2644	2644	3334	6170	6170	7550	2100
ширина	1619	1619	1619	1800	1800	1800	1000
высота	1277	1349	1349	1277	1349	1349	1450
Масса, кг	1222	1312	1743	2364	2364	2692	-
Хорошо продумана возможность наблюдения и обслуживания сортировочно-
го стола - удобные фортки 4. 8 обеспечивают свободный доступ. Оригинально ре-
шены установка сортировочного стола 5 на станине 22, регулирование его положе-
ния и привода. На станине 22 помещены два кронштейна 19, на осях которых
смонтированы поперечные траверзы 10, имеющие возможность поворачиваться
вокруг оси кронштейна, что позволяет менять угол наклона стола и рабочих кана-
лов 7. Осуществляется это с помощью несложного механического рычажно-
винтового устройства 23 с маховичком. Сортировочный стол 5 устанавливается на
четырех роликах 77, 72. Ролики 72 со стороны верхней части выполнены из высо-
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
613
костойких полимерных материалов с двумя ребордами, внутри которых устанав-
ливаются направляющие сортировочного стола и позволяют фиксировать его по-
ложение. Ролики 11 (со стороны нижней части стола 5) имеют износостойкие бан-
дажи, на которые опираются соответствующие направляющие сортировочного
стола. Привод машины ТНЗ (рис. 18.13, б) имеет оригинальную конструкцию и
выполнен горизонтальным, в отличие от всех остальных машин этого класса. На
сборной тумбовой конструкции станины на оси (подшипниковой опоре) смонтиро-
ван приводной шкив-маховик 27. Приводится он мотор-редуктором 17 через спе-
циальный клиновой ремень с натяжным устройством 16. Число ходов плавно регу-
лируется с помощью частотного преобразователя.
Рис. 18.13. Падди-машина фирмы «Шуле», Германия:
а - внешний вид пятиярусной падди-машины ТНЗ/605; б - основание машины с приводом;
1 - приемно-распределительное устройство; 2 - приемные патрубки; 3 - окно для аспирации;
4 - съемная фортка; 5 - сортировочный стол; 6 - регулировка каналов; 7 - рабочие каналы;
8 - прозрачная фигурная фортка; 9 - лоток вывода шелушеных фракций; 10 - поперечные
поворотные траверзы; И - нижние ролики с резино-полимерным бандажом; 12 - верхние
полимерные ролики с ребордами; 13 - торцевая стенка станины; 14 - съемный круглый люк;
15 - ременная передача; 16 - устройство для натяжения ремня; 17 - приводной мотор-
редуктор; 18 - ограждение; 19 — кронштейны поворотных траверз; 20 - цапфа поводка (ша-
туна) привода поступательно-возвратного'хода сортировочного стола; 21 - приводной шкив-
маховик; 22 - станина; 23 - механизм регулирования угла наклона сортировочного стола; 24 -
торцевая стенка сортировочного стола; 25 -регулирование подачи продукта
На шкиве 27 эксцентрично установлена цапфа, соединенная поводком с сор-
тировочным столом, перемещающимся по роликам 77, 72. Предусмотрена воз-
можность регулирования величины хода стола. Следует отметить оригиналь-
ность и простоту технических решений, обеспечивающих надежность и долго-
вечность работы основных узлов и в то же время удобную и безопасную экс-
плуатацию.
614
Глава 18
Основные технические параметры падди-машин серии ТНЗ приведены в
табл. 18.2. Кинематические параметры в таблице не приводятся, однако они не-
значительно отличаются от общепринятых и регулируются в достаточно широ-
ких пределах.
18.2. Основные технические параметры падди-машин ТНЗ
Показатели	ТНЗ/242	TH3/363	ТНЗ/484	ТНЗ/605
Производительность, кг/ч: при переработке риса	2200-3100	3200-4700	4300-6200	5400-7800
при переработке овса	1000-1100	1500-1600	1900-2200	2400-2700
Количество ярусов, шт.	2	3	4	5
Количество каналов в одном ярусе, шт.	12	12	12	12
Общее количество каналов, шт.	24	36	48	60
Основные размеры сортировочного стола, мм; длина	2950	2950	2950	2950
ширина	1750	1750	1750	1750
высота	1300	1500	1575	1655
Установленная мощность, кВт	3,0	3,0	3,0	3,0
Ориентировочная потребляемая мощ- ность, кВт	1,4	1,5	1,5	1,6
Масса машины	1800	2900	3200	3300
Габаритные размеры сортировочных столов и одинаковая мощность уста-
новленного электрооборудования свидетельствует об очень высокой степени
унификации внутри типоразмерного ряда падди-машин серии ТНЗ.
Падди-машина Твитор БСОА (BSOA) фирмы «Бюлер» - пятиярусная, вы-
сокопроизводительная - является машиной нового поколения. Внешний вид ма-
шины показан на рис. 18.14. Машина отличается новым современным дизайном,
выполнена из современных материалов. Внесены усовершенствования в конструк-
цию стола, приводного устройства. Предусмотрен прием двух разных продуктов,
что обеспечивает в одной машине два последовательных прохода, обычно необхо-
димых для качественного разделения шелушенных и нешелушеных зерен.
Рис. 18.14. Падди-машина Твитор БСОА фирмы «Бюлер»
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
615
На отечественных предприятиях эти машины еще не эксплуатировались, по-
этому их преимущества в реальных условиях работы еще предстоит оценить спе-
циалистам.
Сдвоенная малогабаритная падди-машина «Марийагромаш» предназна-
чена для разделения продуктов шелушения в технологическом процессе пред-
приятий малой мощности при переработке овса и риса. Машина (рис. 18.15) вы-
полнена по классической схеме сдвоенной падди-машины и отличается в основ-
ном меньшими габаритами и некоторыми упрощениями конструкции. В каждом
столе 7 предусмотрено по два яруса (5 каналов в каждом), итого 10 рабочих ка-
налов. Приводная станция 1 через бугели 2 связана с траверсой 3 опорной рамы
11, на которой закреплен стол. Угол наклона стола регулируется штурвалом 5.
Рабочий стол закрыт съемными дверками 6 и 10. Опоры и приводная станция 1
установлены на станине 12.
Рис. 18.15. Сдвоенная малогабаритная падди-машина «Марийагромаш»:
1 - приводная станция; 2 - бугель; 3 - траверса; 4 - опоры стола; 5 - штурвал регулировки
угла наклона; 6, 10 - съемная дверка; 7 - корпус стола; 8, 9 - приемный и аспирационный пат-
рубки; 11- несущая рама, 12 - опорная рама привода
Основные параметры сдвоенной малогабаритной падди-машины
Количество сортировочных столов, шт. Количество каналов одного	2
сортировочного стола, шт. Производительность одного сортировочного стола, кг/ч:	10
при обработке крупы овса и гречихи	
в основной машине	300-400
в контрольной машине	400-500
при обработке крупы риса в основной и контрольных машинах	500-600
при обработке проса и пшена в основной и контрольных машинах	120-150
Установленная мощность, кВт	1,5
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч Габаритные размеры, мм:	500
длина	3750
ширина	1588
высота	1287
Масса, кг	1100
616
Глава 18
18.4. Самотечные крупоотделители
Для разделения шелушеных и нешелушеных зерен риса и овса на некоторых за-
водах применяют так называемые самосортирующие, или самотечные крупоот-
делители. Принцип их работы основан на том, что смесь продуктов шелушения
при свободном движении по наклонной плоскости самосортируется. Если в каче-
стве опорной поверхности применить сито, то находящиеся в нижнем слое ше-
лушеные зерна начнут просеиваться. Находящиеся в верхних слоях нешелуше-
ные зерна не успеют просеяться и будут получены сходом. Для улучшения про-
цесса самосортирования верхнюю часть сита закрывают тканью (обычно тонким
брезентом).
На открытый участок сита поступает уже предварительно рассортированная
смесь (рис. 18.16). Изменяя длину ткани и угол наклона корпуса, можно регули-
ровать количество и качество схода и прохода.
Чтобы получить проход с меньшим содержанием нешелушеных зерен, уве-
личивают длину закрытого участка сита. В этом случае на коротком участке от-
крытого сита просеиваются лишь самые нижние слои, в которых содержится ми-
нимальное количество нешелушеных зерен. Если нужно получить сходовый про-
дукт с малым содержанием ядра, длину открытого участка сита увеличивают. В
этом случае не успевают просеяться лишь самые верхние слои смеси, состоящие
преимущественно из нешелушеных зерен.
При свободном движении смеси по наклонной плоскости самосортирование
ее не бывает достаточно четким, поэтому однократное сепарирование не столь
эффективно. Для повышения эффективности сепарирования разработана конст-
рукция крупоотделителя, в которой осуществляется двукратное сепарирование
смеси (рис. 18.17). Каждый из продуктов (сход и проход), полученный в верхнем
ситовом корпусе, дополнительно сепарируется еще раз в нижних ситовых корпу-
сах. Таким образом, и проход, и сход получают в результате двукратного сепари-
рования, поэтому в них более высокая концентрация, соответственно, шелуше-
ных и нешелушеных зерен. Продукты, полученные сходом с сита № 2 и прохо-
дом сита № 3, представляют смеси, близкие по своему качеству к исходной, по-
этому они направляются для повторного сортирования в этот же или другой кру-
поотделитель. В самотечных крупоотделителях применяют металлотканые сита с
отверстиями размером 5-6 мм для риса и 6—7 мм для овса.
В первом корпусе и в корпусе, где обрабатывается проход первого сита, уста-
навливают сита с меньшими размерами отверстий; в корпусе, где обрабатывается
повторно сход с верхнего сита, применяют сита с большим размером отверстий.
Крупоотделители имеют высокую производительность, просты по конст-
рукции, в них нет движущихся частей. Их недостаток - не очень высокая точ-
ность сепарирования, но, используя последовательно несколько установок, мож-
но получать хорошие результаты. Машины, в которых происходит разделение
компонентов с близкими свойствами, могут быть использованы не только для
разделения смеси шелушеных и нешелушеных зерен, но и для выделения приме-
сей из зерна, особенно трудноотделимых.
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
617
Шелушение Нешелушеные
зерна	зерна
Рис. 18.16. Принцип действия само-
течного крупоотделителя:
I - ткань; 2 - сито
Рис. 18.17. Схема двухъярусного
самотечного крупоотделителя:
I - сито №1; 2 - сито №2; 3 - сито №3
В связи с тем, что изменение нагрузки на крупоотделители нарушает устано-
вившийся режим их работы, необходимо регулирование соотношения отбираемых
и возвращаемых на повторное сортирование продуктов. С целью стабилизации
процесса крупоотделения разработана конструкция установки [4], в которой ав-
томатически избирается рациональный режим процесса. Установка (рис. 18.18)
также имеет два яруса сит, но подача на нижний ярус производится не последо-
вательно, а параллельно. Датчиком является масса бункера с продуктом, которая
увеличивается при возрастании нагрузки и уменьшается при ее снижении. Бун-
кер уравновешен через систему рычагов и тяг с нижним ярусом сит, корпус ко-
торых шарнирно соединен с корпусом сит верхнего яруса.
Рис. 18.18. Крупоотделитель усовершенствованной конструкции:
1 - нижний корпус; 2 - верхний корпус; 3 - штурвал для регулирования угла наклона верхнего
корпуса; 4 - рычаг противовеса; 5 - тяга; 6 - приемный бункер; 7 - рычаг; 8 - противовес; I -
фракция шелушеных зерен; II - фракция нешелушеных зерен; III - фракции промежуточных
продуктов
618
Глава 18
При номинальной нагрузке положением заслонки бункера устанавливается
подача смеси на сита верхнего яруса. Сходом с сит верхнего яруса отбирают
фракцию нешелушеных зерен, проходом сит нижнего яруса - фракцию шелуше-
ных. Сходы с сит нижнего яруса представляют собой промежуточные продукты,
возвращаемые на повторное сортирование. Постоянство подачи продуктов из
бункера обеспечивается изменением соотношения отбираемой фракции шелуше-
ных зерен и возвращаемой на повторное сортирование. При увеличении подачи
исходной смеси уровень ее в бункере повысится, бункер опустится и поднимет
нижний корпус, уменьшив угол наклона сит. Это приведет к увеличению количе-
ства отбираемой фракции шелушенных зерен и уменьшению количества возвра-
щаемого в бункер продукта, что восстанавливает заданный режим работы крупо-
отделителя. При снижении подачи процесс протекает в обратном порядке.
18.5. Фотоэлектронные устройства для сепарирования зерна
и крупы
Принцип фотоэлектронного сепарирования по цвету разработан английской фир-
мой «Сортекс» уже достаточно давно. С середины прошлого века фирма экспорти-
рует свои сепараторы для извлечения цветных примесей из гороха, кофе, орехов,
риса. Позднее к этому направлению присоединились японские фирмы, в том числе
«САТАКЕ», бразильская «Технострал», итальянская «SEA», немецкая «Шустус».
В последние годы фирма «Сортекс» выступает в качестве дочернего предприятия
фирмы «Бюлер». Сортирование по цвету пользуется большой популярностью как в
Европе, так и в Японии и Америке, применяется для очистки рисовой крупы, чече-
вицы, обжаренных бобов, кофе, орехов. По данным фирмы «Бюлер» предприятия
более 50 стран используют устройства для сепарирования по цвету,
Отечественный фотоэлектронный сепаратор по цвету СРФ-5,0 разработан на
основе аппаратов «Сортекс» Ленинградским производственным объединением
«Пролетарский завод» совместно с ВНИИЗ, однако производство его до сих пор
не организовано, хотя стоимость отечественного сепаратора вдвое ниже стоимо-
сти аналогичных сепараторов, выпускаемых зарубежными фирмами. На рис. 18.19
показан типоразмерный ряд аппаратов «Сортекс» серии Z в одно-, трех- и четы-
рехлоточном исполнении.
Фотоэлектронный сепаратор по цвету СРФ-5,0 предназначен для извле-
чения из сыпучих материалов примесей, отличающихся по цвету. Это зерновки,
испорченные самосогреванием, сушкой, микроорганизмами; фузариозные, розо-
воокрашенные, пожелтевшие, обесцвеченные и пр. Они не отличаются от основ-
ного зерна иными признаками, кроме цвета, но представляют иногда опасность
для организма человека.
Фотоэлектронный сепаратор действует по принципу обнаружения зерновок,
отличающихся цветом от основной массы продукта, с помощью фотоэлемента и
выведения их из потока жестко направленной воздушной струей.
Сепаратор имеет: механический узел питания, фотоэлектронный узел обна-
ружения дефектных зерновок, пневматический узел отбраковки, выведения их из
основного потока и сборники разделенных фракций.
Сортируемое зерно подается из бункера 3 вибропитателем 4 в самотечные
плоскодонные корытообразные каналы, наклоненные к горизонтали под углом
Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных культур
619
65° и разгоняющие его до скорости 4,5-5,0 м/с. Ширина канала - 10 мм, длина -
800 мм, высота бортика - 40 мм. Четыре канала группируются в один блок, два бло-
ка образуют модуль. Всего в сепараторе СРФ-5,0 7 модулей по 8 каналов в каждом,
итого 56 каналов. Все они расположены в один ряд по ширине сепаратора, по фрон-
ту питания. Внутри каждого канала зерновки пролетают цепочкой, поштучно.
Фотоэлектронный узел обнаружения дефектных зерновок состоит из элек-
тронной системы формирования опорного сигнала на базе жидкокристалличе-
ской пластины, многоэлементного фотоприемника (фотоэлемента) и усилителя
сигнала. Фотоэлемент, не замечая разницы в цвете зерна и фона, остается в ре-
жиме спокойной работы. При появлении зерновки, отличающейся по цвету от
эталона, фотоэлемент подает сигнал на электронный блок, который его усиливает
и передает на пневматический узел отбраковки дефектных зерен.
Рис. 18.19. Типоразмерный ряд фотоэлектронных сепараторов «Сортекс»:
а - однолоточный; б - трехлоточный; в - четырехлоточный; 1 - приемно-распределительное
устройство; 2 - дисплей контроля и управления; 3 - приемный бункер; 4 - вибропитатель; 5 -
корпус с модулями; 6 - станина: 7 - выпускной патубок; 8 - панель управления
Механизм удаления некондиционного зерна состоит из пневмоклапана
(эжектора) с электромагнитным приводом и свободноплавающей тарельчатой
шайбой. Электросигнал от фотоприемника создает магнитное поле в электромаг-
ните, тот притягивает шайбу и открывает сопло. При снятии напряжения подается
питание на мгновенное размагничивание, и шайба новой порцией воздуха прижи-
мается к седлу, перекрывая сопло. Шайба выполняется из особого безинерцион-
ного сплава. Рабочее давление воздуха - 3 кг/см2. Сечение сопла - 0,8-10 мм2.
Продолжительность импульса-0,8-10-3 с. Время нахождения зерновки в зоне воз-
действия эжектора - 1,4-10~3 с, оно вдвое перекрывает продолжительность им-
пульса воздушной струи, что теоретически исключает возможность попадания ее
на другую зерновку, не отбракованную фотоэлементом.
Время срабатывания электронной и пневматической систем четко скоорди-
нировано с расстоянием от места обнаружения брака фотоэлементом до рабочей
точки эжектора и со скоростью свободного падения зерновки на этом участке,
получающей разгон в наклонном питающем лотке.
620
Глава 18
Разделенные фракции очищенного и отбракованного зерна поступают каж-
дая в свой сборник.
Конструкция сепаратора СРФ-5,0, состоящая из семи независимых модулей,
позволяет использовать один из них для контроля отходов. Отбракованная по
цвету фракция практически содержит до 80% годного зерна. Ее можно повторно
проконтролировать на одном из модулей сепаратора. Доброкачественное зерно,
извлеченное из отходов на этом модуле, поступает еще раз на основной сепара-
тор вместе с неочищенным зерном, а более концентрированные отходы выводят-
ся из машины.
Сжатый воздух подаётся к эжекторам от отдельного компрессора или от
общей сети сжатого воздуха предприятия. Внутри каждого модуля, состоящего
из двух блоков по четыре канала, воздух поступает в двух точках, каждая на че-
тыре эжектора, в соответствии с группировкой каналов.
В сепараторе предусмотрена регулировка производительности и уровня
стандартного цвета. Каждые двадцать минут проводится автоматический кон-
троль исправности работы каналов.
Технические характеристики фотоэлектронного сепаратора СРФ-5,0
Производительность, т/ч	до 5
Технологическая эффективность (при засоренности 10%) выход очищенной фракции, %, не менее	80
остаточное содержание цветных зерен, %, не более	0,5
Содержание доброкачественных зерен в отходах (без контроля отходов), %, не более	70
Количество каналов, шт.	56
Количество модулей, шт.	7
Расход воздуха, м3/мин	1,5-1,8
Давление воздуха в пневмосети, МПа	0,6
Установленная мощность, кВт	5,0
Система управления	Предпусковая диагно-
Режим работы	стика Автомат, контроль с сигна- лизацией о неисправности Автомат, регулировка производительности в за- висимости от исходной засоренности Автомат, на микропроцес-
Габариты (без компрессора), мм: длина	сорах Наладочный 2100
ширина	1400
высота	2200
Масса, кг	850
ЧАСТЬ 3
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
КОМБИКОРМОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ГЛАВА 19. Дробилки ударного действия
19.1.	Назначение, область применения и классификация
Процесс измельчения исходного сырья или полуфабрикатов с целью получения
готовой продукции требуемого качества широко применяется в пищевой и зер-
ноперерабатывающей промышленности при производстве муки, крупы, комби-
кормов, пищеконцентратов, кофе, какао, минеральных добавок, высокобелковых
добавок животного и растительного происхождения и т. д.
Практически все способы механического нагружения материалов с целью их
разрушения (удар, сжатие, истирание, сдвиг, резание) нашли применение в тех
или иных конструкциях измельчающих машин. Выбор способа механического
воздействия на продукт зависит от его свойств и технологических требований к
готовому продукту. Так, Рейс подразделяет все материалы на десять групп в за-
висимости от способа нагружения (табл. 19.1).
19.1. Способы механического воздействия в зависимости от свойств
измельчаемых материалов (по Рейсу)
Свойства материала	Способ нагружения					
	сжатие	удар	истирание	отраженный УДар	сдвиг	резание
Твердый: скалывающийся	X	X		X		
хрупкий	X	X	—	X	—	—
вязкий	X	X	-	—	—	—
Средней твердости	X	X	—	X	0	—
Упругий, мягкий	—	—	X	-	X	X
Волокнистый	0	—	X	X	X	X
Чувствительный к теплоте	—	0	—	0	X	X
Влажно-пластичный	0	—	X	—	X	X
Мягкий: хрупкий	X	X	X	X	X	X
вязкий	X	X	0	0	X	X
Примечание. Применение способа нагружения: х - применяемый, 0 - ограниченно применяе-
мый, --не применяется.
Из этой таблицы видно, что наиболее распространенными для твердых про-
дуктов, к которым можно отнести и зерно, являются два способа нагружения:
удар и сжатие.
Считают, что наиболее эффективное разрушение основных твердых мате-
риалов происходит при ударном нагружении [11].
Дробилки ударного действия нашли широкое применение в комбикормовой
промышленности. Они являются основным оборудованием для измельчения зер-
622
Глава 19
нового, гранулированного, кускового сырья. Процесс измельчения сырья - одна
из важнейших технологических операций на комбикормовых предприятиях. Из-
мельчение в значительной мере определяет качество комбикормов и оказывает
существенное влияние на рост производительности предприятий, ритмичность
работы и затраты на производство готовой продукции.
Благодаря измельчению сырья существенно увеличивается общая поверх-
ность частиц корма, что способствует лучшему пищеварительному процессу в
организме сельскохозяйственных животных.
Кроме этого, у зерновых и зернобобовых культур разрушается оболочка, ко-
торая препятствует воздействию пищеварительных ферментов на остальные части
зерна. Поэтому усвояемость комбикормов находится в прямой зависимости от
крупности частиц компонентов, входящих в его состав. Так, например, перевари-
мость целых зерен ячменя у свиней составляет 67%, а измельченных - 80-85%.
При любой крупности размола качество комбикорма считается тем выше,
чем меньше в нем мучнистого пылевидного продукта (проход через сито с отвер-
стиями размером 0,2x0,2 мм). Тонкоизмельченный продукт теряется при погруз-
ке, разгрузке, транспортировании и при раздаче корма, он трудно смачивается
водой и слюной животных и хуже усваивается их организмом.
При выборе крупности помола следует учитывать вид и возрастную группу
животных, для которых эти корма предназначены. По данным ученых, опти-
мальный размер частиц измельченного зерна следующий: для поросят-сосунов -
0,5-0,8 мм, для отъемышей - 0,9-1,1, для других групп - 1,0-1,4 мм. Скармлива-
ние зерна крупного помола свиньям приводит к снижению его усвояемости орга-
низмом животных в сравнении с мелким на 15-20%. Применение в кормлении
свиней тонкого мучнистого помола зерна недопустимо, так как корм в этом слу-
чае сильно распыляется, а при смешивании с водой образует клееобразную, пло-
хо поедаемую массу. Такой корм приводит к кератинизации эпителия, эрозии и
язвам желудка. В комбикормах для свиней содержание пылеобразных частиц не
должно превышать 20%.
Исследования показали, что лучший прирост живой массы у откармливае-
мого молодняка крупного рогатого скота был получен при использовании ком-
бикормов средней крупности помола (средняя величина частиц 0,9-1,4 мм).
Шроты, жмыхи следует также использовать в размолотом виде, с той же
крупностью помола, что и зерно.
В технических требованиях стандартов на комбикорма даны ограничения по
крупности, в основном по наличию крупной фракции в готовой продукции. Так,
например, в рассыпном комбикорме для поросят-отъемышей в возрасте от двух до
четырех месяцев остаток на сите с отверстиями 03 мм должен составлять не бо-
лее 5%; для молодняка в возрасте от четырех до восьми месяцев - не более 10%;
для беконного и мясного откорма свиней - не более 10%; остаток на сите с отвер-
стиями 05 мм в первых двух случаях не допускается, а в последнем - не более 1 %.
В некоторых рецептах рекомендуются рассыпные комбикорма с частицами
более крупного размера. Так, например, технические требования к полнорацион-
ным комбикормам для кур-несушек предусматривают следующую крупность:
остаток на сите с отверстиями 03 мм - не менее 3,5%; остаток на сите с отвер-
стиями 05 мм - не более 5%. Такое измельчение сырья комбикормов позволяет
улучшить процесс кормления и уменьшить потери.
Дробилки ударного действия
623
Измельчение компонентов до одинакового размера частиц всех видов сырья
способствует лучшему их смешиванию и препятствует самосортированию час-
тиц в готовой продукции при транспортировании ее к потребителю. Некоторые
виды компонентов, например сырье минерального происхождения, биологически
активные вещества, соли микроэлементов, вводят в комбикорма в малом количе-
стве. Для равномерного распределения их в смеси необходимо тонкое измельче-
ние: чем в меньшем количестве вводят компонент в продукцию, тем более мел-
кими должны быть его частицы. Так, количество поваренной соли в рецептах
комбикормов должно быть не более 1%, ее нужно измельчать до крупности час-
тиц менее 0,8 мм.
Рис. 19.1. Схема измельчающих
машин ударного действия
(по Б. Л. Клушанцеву и
А. И. Косареву)
Существует большое количество различных вариантов классификации ма-
шин ударного действия, которые основаны на конструктивных признаках машин,
их технологической эффективности, возможной степени измельчения материала
и необходимой тонкости продукта. Так, Б. В. Клушанцев и А. И. Косарев, клас-
сифицируя измельчающие машины ударного действия по конструкции и типу
рабочих органов, предлагают шесть основных групп (рис. 19.1):
а)	крестовые;
б)	стержневые (дезинтеграторы, дисмембраторы);
в)	барабанные (гирационныё);
г)	тарельчатые (центробежные);
д)	роторные;
е)	молотковые.
19.2.	Основы теории процесса разрушения зерновых,
гранулированных и кусковых видов сырья
Проблемам разрушения материалов посвящены многие отечественные и зарубежные
исследования, однако до настоящего времени еще не разработана общая теория, по-
зволяющая достаточно точно объяснить сложные процессы измельчения [24].
Наиболее достоверные результаты дает гипотеза, разработанная академиком
П. А. Ребиндером, которая при некотором уточнении позволяет правильно по-
624
Глава 19
дойти к анализу энергозатрат на измельчение того или иного продукта. В обоб-
щенном законе Ребиндера вся энергия, идущая на измельчение, расходуется на
деформацию тела до момента начала разрушения и на образование новых по-
верхностей при разрушении. В результате общий расход энергии
3 = kvV + ks\S,	(19.1)
где kv и - коэффициенты, характеризующие процесс; V — объем тела; AS - площадь вновь
образованных поверхностей частиц после разрушения тела.
Вся энергия представлена в виде суммы двух энергий, из которых первая
определена по закону Кирпичева-Кика, а вторая - по закону Реттингера.
На процесс измельчения продуктов большое влияние оказывает возникнове-
ние и развитие трещин под действием приложенных нагрузок. Принято считать,
что концентрация энергии по фронту трещин, образовавшихся в местах дефекта
структуры разрушаемого тела, способствует быстрому разрушению частиц мате-
риала при более низких напряжениях, чем это необходимо для нарушения одно-
родной структуры тела.
А. А. Гриффитс впервые установил энергетические условия развития тре-
щин. Кроме того, им определена критическая длина трещины, по достижении ко-
торой она после снятия нагрузки с тела не смыкается полностью. Это приводит к
благоприятным условиям для концентрации напряжений и дальнейшему разви-
тию трещины при следующем нагружении. Такие трещины получили название
трещин Гриффитса. Их критическая длина в пределах 1-10 мкм зависит от
свойств материала. Объяснение А. А. Гриффитсом явления хрупкого разрушения
основано на понятии энергии, необходимой для распространения трещин.
Измельчение ударом
Зерновые культуры и другие виды сырья, измельчаемые в зерноперерабатываю-
щей промышленности, имеют незначительные размеры. Важнейшей характери-
стикой механики разрушения служат коэффициенты интенсивности напряжений
[24]. Поэтому при анализе процесса разрушения тел от удара выделяют две зада-
чи: определение зависимости коэффициентов интенсивности напряжений от
времени для стационарной трещины (т. е. когда скорость ее распространения
равна нулю), от времени и скорости - для нестационарной трещины; определение
закона роста напряжений при нестационарном режиме, если известна зависи-
мость поверхностной энергии от скорости развития дефекта.
При анализе процессов распространения трещин в разрушаемом теле обыч-
но используют формулу Гриффитса, которая выражает условие баланса энергии,
подводимой к телу извне, и энергии, затрачиваемой на образование в результате
развития трещин новых поверхностей в теле. Так, для сферической трещины
имеем [12]
О=2^|	(19.2)
ИЛИ
где ст - напряжение; s - удельная поверхностная энергия разрушения; Е - модуль упругости
тела; R —радиус трещины.
Дробилки ударного действия
625
Удельная поверхностная энергия разрушения для упругоэластических мате-
риалов определяется как сумма удельной поверхностной энергии упругой де-
формации Sk и удельной энергии пластической деформации Sn
5 = У- + У,.
Если принять условно, что разрушение зерновки происходит за счет упругих
деформаций эллиптической трещины, то согласно формуле Гриффитса
где <тк- предел прочности материала на разрыв; I - длина трещины.
Если трещина сферическая с радиусом /?, то получим формулу 19.2, пред-
ставленную выше. Согласно Н. А. Махутову, удельная энергия пластической де-
формации может быть приближенно определена по формуле
Sn =|<VBSg,
где ов - временное сопротивление материала на разрыв при пластической относительной
деформации ев; Sg - толщина пластически деформируемого слоя разрушения.
При развитии трещины отмечают три основных вида деформаций поверхно-
сти трещины: нормальный отрыв, поперечный и продольный сдвиг. В частице
комбикормового сырья в зависимости от ее формы, а также от направления удар-
ного импульса могут быть реализованы все три вида деформаций.
Рассмотрим простейший случаи, когда частица имеет форму куба со сто-
роной Ь (например, частицы минерального сырья), а поверхность молотка и деки
принята как плоскость. В этом случае может произойти прямой удар или удар с
отклонением от прямого на угол а. При ударе молоток сообщает частице удар-
ный импульс П1УУд(1 + к), где т - масса частицы; гу;1 - окружная скорость молотка
в точке соударения; к - условный коэффициент восстановления нормальной ско-
рости продукта при ударе.
Если удар происходит с отклонением от прямого, то есть а Ф 0, то в момент
удара возникают нормальная Рп и касательная Рт составляющие силы:
Pn = Pcosa ; Рт = Psina.
При таком ударе от нормального напряжения возникает деформация нор-
мального отрыва или поперечного сдвига, а от касательного - деформация про-
дольного сдвига. Одновременно деформация тела возможна вследствие нормаль-
ного отрыва и продольного сдвига или поперечного и продольного сдвига.
Если исходить из того, что частица разрушается при условии, когда длина
трещины I достигает размера b (I = Ь), то, согласно [12], формула для расчета
критической скорости vK соударения молотка с частицей, при развитии в ней в
результате удара напряжения нормального отрыва или поперечного сдвига, име-
ет вид
nsE
Т
pcosa^l-ц2 JZ? ’
где Т - время ударного импульса; р - плотность материала; J1 - коэффициент Пуассона.
В случае прямого удара, при а = О,
(19.3)
626
Глава 19
(19.4)
j	_Т nsE
V*~ p\(l-V2 )b3 ‘
При ударе молотка по частице продукта в дробилках ударного действия час-
тица за время Т\ ударного импульса приобретает скорость ууд точки молотка, в
которой произошел удар, и за счет упругих свойств отойдет от молотка.
В этом случае скорость соударения частицы с декой чуд(1 + к). Если удар
произойдет с отклонением от нормали на угол [3, то
Pn = vyjl(l + Zc)cos|3,
Рт =vy/l + k)sinp.
Поскольку большинство дробилок ударного действия работают по рассмот-
ренной схеме, рациональным является разрушение частиц продукта за счет удара
по нему молотка ротора и удара частиц о деку. В этом случае при первом ударе в
частице образуется трещина длиной Ц, при втором - /2, а общая длина
I — Ц + Т.
Тогда при разрушении частицы в результате двух ударов с учетом того, что 1 = Ь,
критическая скорость (начало интенсивного разрушения)
Vk-T-^\	(19.5)
Р у£3[Т22+7^2(1 + &) ]
где 7 j - время ударного импульса при ударе частицы о деку.
Если Т] ~ Т2, то
Т nsE
рй3[1+(1 + к)2 ] ’
(19.6)
Уравнение (19.5) и (19.6) имеют смысл в том случае, когда
tga < f и tgP < f ,
где/- коэффициент трения частиц продукта по поверхности молотка ротора или деки.
Переходя к конкретному виду сырья, предположим, что частицы сырья изо-
тропны по механическим свойствам и имеют правильную форму. Анализируя
форму частиц сырья, можно условно принять частицу соли за куб, зерновки пше-
ницы, ячменя, ржи и т. д. за эллипсоид с размерами по осям сь с2, с2> частицу ме-
ла, зерновки кукурузы, проса и т. д. за шар диаметром d. Приравнивая объем эл-
липсоида или шара к объему куба со стороной Ь.. получим размер, который мож-
но использовать в расчетных формулах с учетом того, что с2=:с3:
Ь=зЁЦ. b =
N 6 \б
Тогда для зерновок пшеницы, ячменя и других культур уравнение (19.6)
примет вид:
Т I 6ysE
Р^|С|С2[1 + ^1 + 1;^ ]
(19.7)
Дробилки ударного действия
627
Рис. 19.2. Схема дей-
ствия сил на зерновку
при ее сжатии между
пластинами пресса
Полученные зависимости (19.5-19.7), в отличие от
используемых формул расчета критической скорости
В. П. Горячкина, В. П. Романдина и других, наряду с
такими параметрами, как модуль упругости Е, плот-
ность р, размер частиц материала Ь, учитывают коэф-
фициент s, выражающий удельную поверхностную энер-
гию разрушения, а также время ударного импульса Т,
коэффициенты восстановления к и Пуассона ц, то есть
все основные параметры процесса ударной обработки
сырья при его измельчении. Это свидетельствует о
большой методической обоснованности расчетных
формул критических скоростей, вытекающих из теории
образования и развития трещин.
При разрушении зерновок пшеницы, ячменя и ржи
статическим сжатием, в случае, когда зерновка уста-
навливается на плоскость пресса бороздкой вниз, обра-
зуются две частицы за счет развития трещины в зоне бороздки. На рис. 19.2 по-
казано действие сил на зерновку при сжатии ее между пластинами пресса. Под
действием давления Р возникают силы Д, которые при достижении определен-
ного значения приводят к разрыву зерновки.
Влажность пшеницы, которую направляют на переработку в муку и комби-
корма, чаще всего составляет 10-17%. Для получения реального значения Sr при
наиболее благоприятных условиях в табл. 19.2 даны расчетные значения пара-
метров для влажности зерна пшеницы 10%.
19.2. Расчетные величины для пшеницы влажностью 10%
Обозиачеиие	Средняя величина для i-й фракции - сход с сита с отверстиями размером, мм				Средне- взвешенное значение
	1	2	3	4	
	1,7x20	2,0x20	2,5x20	3,0x20	
Размеры зерновки, мм: ширина	2,84	2,08	1,98	2,15	2,07
длина	6,09	6,16	6,92	6,43	6,61
высота	1,97	2,16	2,61	3,02	2,72
Площадь вновь образованной поверхно- сти, мм2	9,5	11,0	11,0	11,1	11,0
Сила разрушения. Н	55,7	68,9	74,6	79,1	75,5
Сила разрушения на разрыв, Н	32.6	29,9	26,5	26,5	27,9
Предел прочности на разрыв, МПа	3,43	2,72	2,41	2,40	2,46
Модуль упругости, 102 МПа	8,5	8,2	7,7	7,7	7,8
Удельная поверхностная энергия разруше- ния, Нм/м~	42,8	30,6	30,9	35,5	32,9
Количество фракции. %	1,40	11,68	45,32	41,60	-
Величина
где S - площадь вновь образованной поверхности при разрушении зерновки.
628
Глава 19
Для определения наибольшей удельной энергии пластических деформаций за
исходное зерно принято зерно пшеницы влажностью 17%. Исследования показали,
что в этом случае сгв = 2,12 МПа; ев = 0,067; S g = 0,15-104 м, тогда 5П = 1,42 Н-м/м2.
Эта величина при влажности пшеницы 17% почти в 23 раза меньше значения
удельной энергии упругой деформации.
В связи с изложенным, а также с тем, что влажность зернового сырья при
переработке комбикормов не может быть высокой, в расчетах энергию на пла-
стическую деформацию зерна можно не учитывать.
При ударе зерновки о деку или молотка ротора дробилки по зерновке на нее
действует мгновенная сила
Р = 2mvya / Т .
Исходя из т = лрс,с| / би уравнения Е = 10s (a, +a2P + a3W) (см. п. 2.3) получим
£=lQ8pa7tp|C2	(19 8)
I 6Т	‘ 1
Если в формуле 19.4 пренебречь малой величиной и2, то принимая во вни-
мание форму зерновки (ячменя, пшеницы, ржи), получим
Т I
vk=-J6^.	(19.9)
Р\ С1С2
При разрушении зерновки имеем
Из 19.9 с учетом последнего выражения после преобразований получим
vK=5-108^^
Р^к
, _я £.
+ а2 +0,39 -10 —,к 9 (й]. + r^lE)
V	НС2СТк
Аналогично из формулы 19.7 с учетом 19.10 получим
я с-Тъ1
v =5-108-----—-
рЕД1 + (1 + *)2]
».+ кчо.за.ю-^-^/^Ги-си-»1
V	С1С2СТк
(19.10)
(19.11)
Таким образом, по формуле (19.10) можно рассчитать критическую скорость
удара дробилок при измельчении на них зерновых видов сырья с учетом одного
удара, и по формуле (19.11) - критическую скорость с учетом первого удара ра-
бочих органов (молотков) по зерну и второго удара при отскоке.
19.3. Эффективность работы дробилок ударного действия
Основные показатели, характеризующие процесс измельчения и работу дробилок
ударного действия, - производительность, удельный расход электроэнергии на
измельчение продукта, КПД, гранулометрический состав измельченного продук-
та, степень измельчения. Ориентировочную производительность (т/ч) молотко-
вых дробилок можно определить по следующей эмпирической формуле:
Дробилки ударного действия
629
Q = 3,6JfcYDM1 2Bn/60,
где К- — эмпирический коэффициент, который зависит от типа и размеров ситовой поверх-
ности, физико-механических свойств сырья и конструктивных особенностей молотковых
дробилок; у - объемная масса продукта, кг/м3; DM - диаметр ротора дробилки; В - длина ро-
тора дробилки, м; п - частота вращения ротора дробилки, об/мин.
Для сит с диаметром отверстий менее 3 мм Кс = (1,3—1,7)- 1СГ4, а для чешуй-
ных сит и для сит с диаметром отверстий 3-10 мм Кс = (2,2-5,2) • 10-4. Меньшее
значение коэффициента Кс принимают для сит с меньшим размером отверстий.
Производительность (кг/ч) существующих молотковых дробилок можно оп-
ределить по эмпирической формуле, применяемой фирмой «Ван Аарсен» (Ни-
дерланды):
Q = JnpND,
где Jnp - приведенный коэффициент размолоспособности сырья, кг/(ч кВт-мм); N - мощность
основного электродвигателя дробилки, кВт; D - диаметр отверстий сита, установленного в
молотковой дробилке, мм.
Коэффициенты размолоспособности отдельных видов сырья Л определены
при испытании молотковых дробилок, их значения представлены ниже,
кг/(ч-кВт-мм):
Ячмень	27
Кукуруза	55
Овес	17
Пшеница	40
Отруби рисовые	15
Отруби пшеничные	33
Шрот соевый	70
Жмых соевый	63
Приведенный коэффициент размолоспособности для нескольких видов сы-
рья, которые могут входить в измельчаемую смесь, рассчитывается как средне-
взвешенное значение:
1 1
где - количество вводимого i-го вида сырья в измельченную смесь, %.
Проверка эмпирической зависимости для молотковых дробилок А1-ДДП
(ячмень), А1-ДДР (зерновая смесь: 77,1% ячменя, 16,3% пшеницы, 9,6% кукуру-
зы) и А1-ДМР-12 (зерновая смесь: 24,7% ячменя, 29,2% пшеницы, 46,1% кукуру-
зы) показала, что расчетная линейная зависимость достаточно отражает фактиче-
скую зависимость изменения производительности дробилок от диаметра отвер-
стий сита.
Прогнозируя фактическую производительность <2ф при измельчении отдель-
ных видов сырья на молотковых дробилках, можно применять следующую фор-
мулу [24]
Q^K.K.K; Q,
где Q - производительность дробилки при измельчении ячменя влажностью 13% до крупно-
сти частиц [прохода через сито с диаметром отверстий 3 мм не менее 95%[; К\ - коэффици-
ент размолоспособности; Кг - коэффициент энергоемкости процесса измельчения; К3 - ко
эффициент влажности.
630
Глава 19
При измельчении на дробилках зерносмесей фактическую производитель-
ность можно рассчитывать как средневзвешенное значение:
1
где Кц, К;,, K-i: - поправочные коэффициенты i-го вида сырья в смеси; X; - доля ввода i-го вида
сырья, %.
Значения коэффициента Кк
Ячмень	1,0
Пшеница	1,3
Рожь	1,4
Овес для дробилок:
молотковых	0,7
бесситовых	1,2
Кукуруза	1,5
Горох	1,5
Значения коэффициентов К2 и К-, изменяются в зависимости от крупности
готового продукта (проход через сито с отверстием d) и влажности исходного
сырья И7. Их можно определить по номограммам, полученным по результатам
исследований (рис. 19.3).
Рис. 19.3. Номограммы
для определения коэф-
фициентов энергоемкос-
ти К2 и влажности
для зернового сырья,
измельчаемого с проме-
жуточным просеива-
нием:
1 - ячмень; 2 - пшеница;
3 - ро.жь; 4 - овес; 5 - куку-
руза; 6 - горох
Удельный расход электроэнергии на переработку сырья в дробилке,
кВт-ч/т,
^Nr = N^!Q,
где - мощность электродвигателя дробилки при рабочей нагрузке, кВт; Q - производи-
тельность дробилки при этой нагрузке, т/ч.
Удельный расход электроэнергии на сам процесс измельчения сырья без
учета затрат энергии на холостой ход дробилки, кВт-ч/т,
АУП =—,
Q
где NXK — мощность электродвигателя на холостом ходу, кВт.
Дробилки ударного действия
631
ДЛ1П позволяет объективно судить об эффективности процесса измельчения в
дробилках разной производительности и конструкции.
Минимально необходимые удельные затраты энергии (кВт-ч/т) на измельче-
ние зерновой культуры ударом можно определить с помощью эмпирической
формулы
q3 = а0 - a}D +	,
где а0, а}, а2 - эмпирические коэффициенты (табл. 19.3); D - предельная крупность измель-
ченных частиц или диаметр отверстий сит в дробилке, мм.
19.3. Значения эмпирических коэффициентов при влажности зерна 13%
Зерновые культуры	кВт-ч ^0. т	кВт  ч т • мм	кВт  ч 2 т- ММ
Ячмень	11,5	6,5	1,2
Овес	6,1	1,2	0
Пшеница	4,3	1,4	0,2
Кукуруза	3,3	0,7	0,1
Рожь	4,6	1,5	0,2
КПД, %, рассчитывается следующим образом:
- для дробилки
г]д = 1 ОСЩц / ANa;
- для процесса измельчения
Пп=100^/ДКп.
Степень измельчения продуктов
i ~	/ Фпм 1
где d исх - средний размер частиц исходного продукта, мм; d ,|ЗМ - средний размер частиц
измельченного продукта, мм.
Минимально возможное количество мелких (пылевидных) частиц у при из-
мельчении зернового сырья ударом (%) можно определить по эмпирическим
формулам:
- для ячменя, пшеницы, овса
¥ = 100—;
DVD
- для кукурузы
¥ = 100—Jd ,
D
где d — размер отверстий лабораторного сита, проход через которое составляет пылевидная
часть измельченного продукта, мм.
19.4. Основные узлы и механизмы молотковых дробилок
Наиболее широкое распространение на комбикормовых предприятиях для измель-
чения зернового и кускового сырья получили молотковые дробилки. Такие дро-
билки имеют ротор с шарнирно подвешенными молотками (бичами) и располо-
632
Глава 19
женное в нижней части рабочей камеры штампованное сито с круглыми или про-
долговатыми отверстиями. Привод ротора чаще всего реверсивный.
Рассмотрим на примере хорошо зарекомендовавшей себя при эксплуатации
на предприятиях России молотковой дробилки НМ типа 2Д фирмы «Ван Аарсен»
(Нидерланды), какие основные (сборочные) узлы может содержать в себе конст-
рукция молотковой дробилки (рис. 19.4).
Рис. 19.4. Молотковая дробилка серии 2Д:
а - питатель; б - магнитный сепаратор; в - дробилка; г - станина; д - электродвигатель;
1, 5 - датчик уровня; 2 - приемный патрубок; 3 - электропневматический регулирующий кла-
пан; 4 - барабан питателя; 6 - пневмоцилиндр; 7 - магниты; 8 - нижний патрубок магнитно-
го сепаратора; 9 - первое сито; 10 - камера дробления (верхняя); И - сборник металломаг-
нитных примесей; 12 - дека; 13 - устройство автоматической смены сита; 14 - ротор моно-
литный; 15, 16 - пневматические устройства для герметизации, фиксации сита; 17 - ось мо-
лотков; 18 - молоток; 19 - камера дробления (нижняя); 20 - второе сито; 21 - станина; 22 -
виброопоры; 23, 29 - поворотный клапан; 24 - привод барабана питателя; 25 - приводной
электродвигатель; 26 - подшипниковая опора ротора; 27 - ограждение муфты; 28 - корпус
Принципиальная конструкция молотковой дробилки включает:
а - питатель,
б - магнитный сепаратор,
в - ротор с камерой измельчения, помещенные в корпус дробилки,
г - станину,
д - привод ротора дробилки,
е - взрыворазрядное устройство (на рис. 19.4 не показано).
Питатели могут быть роторного типа, вибрационного с подачей продукта
вибролотком, шнекового типа и других типов с использованием ленточных, цеп-
ных и других устройств для перемещения исходного продукта. Самая простая
конструкция питателя выполнена в виде бункера и регулируемой заслонкой.
Магнитный сепаратор предназначен для защиты дробилки от попадания в
ее рабочую (дробильную) камеру металломагнитных примесей. При ударе мо-
Дробилки ударного действия
633
лотков ротора дробилки по металлической частице происходит новообразова-
ние и при определенной концентрации пыли в воздушной среде рабочей камеры
может образоваться взрыв пылевоздушной смеси.
В сепараторе установлены постоянные магниты и предусмотрена периоди-
ческая ручная или автоматическая (рис. 19.5) их очистка.
Взамен магнитного сепаратора или вместе с ним может применяться уст-
ройство для отделения тяжелых частиц от исходного продукта (рис. 19.6).
Рис. 19.5. Автоматическая очистка
магнитов
Рис. 19.6. Устройство-лловушка»
для отделения тяжелых примесей
Станина молотковой дробилки чаще всего штампованно-сварная из стали.
На станине крепится сама дробилка и электродвигатель для привода ротора.
В конструкции станины фирмы «Ван Аарсен» для улучшения ее устойчиво-
сти и снижения вибрации предусмотрена заливка пустот бетоном (рис. 19.7). Для
снижения вибрации перекрытия станина молотковой дробилки устанавливается
на четырех или более виброопорах (рис. 19.7).
Рис. 19.7. Установка виброопор на молотковой дробилке
Привод дробилки состоит из электродвигателя, чаще всего напрямую со-
единенного с ротором дробилки (рис. 19.4) с помощью муфты упругого типа для
634
Глава 19
компенсации незначительного отклонения от соосности. На рисунке 19.8 в каче-
стве примера показана конструкция упругой муфты широко применяемой в мо-
лотковых дробилках. Конструкция опорной плиты, на которую крепится элек-
тродвигатель позволяет осуществлять регулировку соосности роторов дробилки
и электродвигателя.
Рис. 19.8. Муфта
дробилки:
I - втулка; 2 - диск;
3 - хомут
Для быстрой остановки ротора дробилок в конструкциях их приводов при-
меняют тормозное устройство (рис. 19.9).
Рис. 19.9. Тормозное
устройство дробилки:
1 - хомут; 2 - шкив; 3 -
диск; 4 - рукоятка; 5 - сту-
пица; 6 - кожух; 7 - крюк;
8 - пружина; 9 - тормозная
колодка; 10 - кронштейны;
11 - плита; 12 - щека
Взрыворазрядное устройство для отвода взрывной волны из рабочей каме-
ры дробилки за пределы здания обычно устанавливается в ее нижней части.
Корпус дробилки чаще всего штампованно-сварной из стали, имеет одну
или две дверцы для свободного доступа в камеру дробления при проведении
монтажных и ремонтных работ.
Ротор в современных молотковых дробилках может быть сборный или мо-
нолитный. Сборный ротор состоит из вала, который устанавливается в подшип-
Дробилки ударного действия
635
никовых узлах, дисков, разделенных прокладками, молотков и осей (стержней)
подвеса молотков. Диски расположены на валу и стянуты гайками и болтами по
окружности. Сквозь диски на их периферии проходят стержни для крепления на
них молотков. Подшипниковые узлы установлены вне пределов рабочей камеры
и, как правило, на индивидуальных опорах, закрепленных на станине. Ротор за
счет допусков в посадке деталей может иметь при сборке дополнительную не-
уравновешенность масс.
Монолитные роторы (рис. 19.4) изготавливаются как одна деталь. Высокая точ-
ность обработки, по сравнению со сборными роторами, и большая масса ротора резко
снижают вибрацию всей дробилки и повышают надежность ее работы. Значительный
момент инерции, возникающий при вращении массивного ротора, гасит ударные воз-
действия молотков по частицам продукта и колебания от незначительных отличий в
массе молотков ротора. Снижение вибрации ротора оказывает благоприятное дейст-
вие на работу подшипников, повышает его надежность и долговечность.
Из известных форм молотков (бичей), шарнирно подвешенных на осях, наи-
более часто используют плоские прямоугольные молотки (рис. 19.10). Такая фор-
ма молотков способствует нанесению прямого удара по поступающему в дро-
билку продукту и позволяет удлинить срок их службы в результате использова-
ния рабочей поверхности всех четырех углов молотка. Долгое время считали, что
чем тоньше молоток, тем эффективнее происходит процесс разрушения зерново-
го продукта при встрече с ним. Однако было доказано [24], что с увеличением
толщины молотков эффективность разрушения зерна возрастает.
Рис. 19.10. Плоский пря-
моугольный молоток
Увеличение зазора между молотками до 3,5 мм приводит к незначительному
снижению крупности помола исходного продукта. Дальнейшее возрастание зазора
более заметно сказывается на величине среднего размера измельченного зерна,
(средний размер его приближается к исходному размеру при зазоре более 11 мм).
Изменение угла соприкосновения зерен с рабочей поверхностью молотков
от 15 до 90° при разной скорости удара показало, что отклонение от прямого
удара (угол 90°) на 15° не оказывает существенного влияния на эффективность
разрушения зерна. Более значительное отклонение от прямого удара ухудшает
измельчение исходного продукта.
Таким образом, наиболее предпочтительна установка в дробилках плоских
молотков толщиной более 3 мм с зазором между ними (при совмещении всех мо-
лотков ротора в одну плоскость) не более 3,5 мм. Желательное отклонение от
прямого удара продукта с рабочей плоскостью молотков и деки - не более ±15°.
Расстояние между концами молотков и поверхностью сита оказывает влия-
ние на скорость движения кольцевого слоя продукта. Чем больше это расстояние,
тем меньше скорость движения частиц продукта по поверхности сита и лучше
условия для их просеивания через его отверстия. Однако значительное увеличе-
636
Глава 19
ние зазора между концами молотков и поверхностью сита приводит к повышению
вероятности попадания целых зерен в измельченный продукт. Величина опти-
мального зазора зависит от окружной скорости молотков и требований к крупно-
сти измельченного продукта. Современные молотковые дробилки обычно имеют
зазор 2-15 мм.
Оказывает влияние на эффективность дробления и схема расположения мо-
лотков на роторе дробилки. Применяют несколько вариантов установки молот-
ков. Уменьшение числа молотков на роторе (так называемые разреженные схе-
мы) приводит к повышению эффективности работы дробилок, однако ускоряет
износ молотков. Нагрузка на молотки во всех существующих схемах их установ-
ки неравномерна, что также оказывает влияние на надежность работы дробилки.
При установке молотков на роторе необходимо соблюдать условия его динами-
ческой уравновешенности. Молотки на противоположных осях подвеса должны
находиться напротив друг друга.
Для увеличения долговечности работы подшипниковых узлов необходимо,
чтобы на вал и подшипники молотковых дробилок не передавались ударные им-
пульсы от взаимодействия молотков с продуктом. По данным М. М. Гернета, для
этого необходимо, чтобы квадрат радиуса инерции молотка относительно оси его
подвеса на диске ротора был равен расстоянию от центра тяжести молотка до оси
подвеса, умноженному на расстояние от той же оси подвеса до конца молотков.
Для молотков с двумя отверстиями (рис. 19.10) величину расстояния от центра
тяжести до оси подвеса можно определить по следующему уравнению:
2 (а2-Ь бЛ ab(a2 +Ъ2) d2 _
1^71 -d~ 2 J 6л-<72	8
Недостаток прямоугольных молотков заключается в высокой концентрации
напряжения при ударных нагрузках в вершине прямого угла, что приводит к бы-
строму износу молотков.
Так, исследования показали [10], что удельный износ комплекта молотков, из-
готовленных из стали 30ХГСА, в молотковой дробилке А1-ДДР и А1-ДМР-12 со-
ставил 0,5 г на одну тонну перерабатываемого продукта, а в дробилке А1-ДДП -
0,8 г/т; удельный износ комплекта молотков из стали 65Г в дробилке А1-ДДР дос-
тигал до 1,0 г/т.
Опыт эксплуатации созданной в МГУПП молотковой дробилки показал эф-
фективность использования в ней молотков в виде цилиндра. Представляет интерес
применение молотков в виде тора. Такие формы молотков позволяют уменьшить
концентрацию напряжений, а использование молотков в виде кольца значительно
увеличивает их рабочую поверхность, однако в связи с трудностями технического
решения такие молотки в серийно выпускающихся дробилках не применяют.
Ротор молотковых дробилок вращается в рабочей камере, которая замкнута
внутренними поверхностями деки и сита, а исходный продукт с помощью пита-
теля направляется через приемную горловину под удар молотков ротора.
В молотковых дробилках [11] наиболее эффективным является первичный
удар молотков по частицам измельчаемого продукта и вторичный - частиц про-
дукта по деке (рис. 19.11). Во всех молотковых дробилках скорость поступления
продукта в зону удара не оказывает влияния на скорость первичного удара, по-
этому она будет соответствовать окружной скорости молотков ротора и ее
Дробилки ударного действия
637
Рис. 19.11. Ударное воздействие на час-
тицу продукта в молотковой дробилке
значение можно найти, зная радиус ротора дробилки по концам молотков и час-
тоту его вращения.
При ударе по частице продукта молотком она за время ударного контакта t
получит скорость, равную окружной скорости точки контакта молотка. После
истечения этого времени частица продукта под действием упругости (упругое
сжатие поверхности молотка не учитывается ввиду его незначительного действия
на частицу продукта) отскакивает от молотка со скоростью большей, чем окруж-
ная скорость молотка в 1 + к раз.
Таким образом, скорость частицы (продукта) при вторичном ударе ее о деку
будет больше окружной скорости молотка. Поэтому создание условий для вто-
ричного удара частиц о деку приобретает важное значение для интенсификации
процесса разрушения, тем более, что на разгон продукта в любом случае затра-
чивается энергия.
Минимальный угол охвата декой рабочей камеры дробилок (град.) можно
найти по формуле:
я	/?м
“min = —Чпах+ arCCOS — ,
30	‘Ч
где tmM — максимальное время ударного контакта частиц продукта с поверхностью деки или
молотка, с; R^ - радиус деки по ее внутренней поверхности, м; п - частота вращения ротора
дробилки, об/мин; /?м - радиус ротора дробилки по концам молотков, м.
Внутренняя поверхность деки чаще всего бывает рифленой. Наклон рабочей
плоскости рифли должен создать условия для прямого удара зерновок после их
отскока от молотков. Как правило, расчет наклона плоскости рифли производится
в плоскости вращения ротора, исходя из возможной траектории зерна при отскоке
от молотка определенной конструкции. Однако форма молотка в процессе экс-
плуатации дробилки существенно меняется. Так, у пластинчатых молотков про-
исходит скругление всех первоначально прямых углов, и углы атаки в активной
зоне молотка существенно отличаются от прямого. На рис. 19.12 показана схема
пластинчатого молотка, отработавшего 300 ч на дробилке А1-ДМР-12.
638
Глава 19
Рис. 19.12. Схема молотка дробилки
А1-ДМР-12, отработавшего 300 ч
При использовании молотков цилиндрической формы практически любое
направление отскока становится равновероятным. Кроме того, сложная конфигу-
рация зерновки способствует такому отскоку. Таким образом, применяемая кон-
фигурация рифлей в дробилках не может полностью реализовать условия прямо-
го удара во всем макрообъеме рабочей зоны даже для первого удара молотка по
частицам продукта. В этой связи представляет интерес возможность повышения
эффективности измельчения за счет создания на рабочих поверхностях дробилок
макрорельефа, обеспечивающего в зоне контакта оптимальные условия для раз-
рушения зерен [10]. Обработка математической модели с помощью ЭВМ показа-
ла, что в качестве элемента рельефа наиболее эффективной является полусфера.
Проведенные исследования подтвердили эффективность микрорельефа рабочей
поверхности деки в виде полусферы.
Сита в молотковых дробилках применяют (рис. 19.13) с круглыми, продол-
говатыми отверстиями и чешуйчатые, расположенные в шахматном порядке. Си-
та изготовляют методом штамповки из листовой стали. Надрезанную часть ме-
талла в чешуйчатых ситах выштамповывают в одну сторону, при этом образуют-
ся отверстия полуовальной или прямоугольной формы. Поверхность чешуйчатых
сит с одной стороны гладкая, а с другой - острошероховатая, с отогнутыми кром-
ками отверстий. В дробилке сита устанавливают острошероховатой поверхно-
стью к ротору, а отогнутые кромки отверстий должны быть направлены против
движения ротора.
Рис. 19.13. Сита молотковых дробилок:
а - с отверстиями круглой формы; б - чешуйчатое с пробивными отверстиями овальной
формы: в — чешуйчатое с пробивными отверстиями прямоугольной формы
Чешуйчатые сита устанавливают в молотковых дробилках, предназначен-
ных для измельчения зерна. При использовании чешуйчатого сита с отверстиями
размером 2,5x15 мм измельченное зерно имеет крупность, близкую к крупности
готового продукта при наличии в дробилке сита с отверстиями 06,3 мм.
Производительность дробилок с чешуйчатыми ситами по сравнению с сита-
ми, имеющие круглые отверстия, возрастает более интенсивно при меньшей
площади ситовой поверхности. Увеличение производительности дробилок про-
исходит в результате улучшения просеивающей способности чешуйчатых сит,
так как кольцевой слой продукта движется навстречу отверстиям, а не скользит
по ним. Однако изнашивание поверхности чешуйчатых сит в несколько раз
больше, чем у сит с круглыми отверстиями. Случайное попадание с зерном твер-
дых предметов приводит такие сита к полному выходу из строя. Поэтому надеж-
ность работы молотковых дробилок с чешуйчатыми ситами крайне низка.
Широко применяют для измельчения зернового сырья в молотковых дро-
билках штампованные сита с отверстиями 03-8 мм. Увеличение размера отвер-
стий в 1,5-2,5 раза по сравнению с требуемой крупностью комбикормов основ-
ных рецептов позволяет улучшить просеивающую способность сита, повысить
производительность дробилок, снизить количество переизмельченной части про-
дукта. Большая скорость движения измельчаемого продукта по поверхности сита
снижает вероятность прохождения через его отверстия целых зерен.
Для повышения степени унификации узлов и деталей молотковых дробилок
разной производительности увеличивают их ситовую поверхность за счет возрас-
тания длины ротора, соответственно увеличивая мощность основного электродви-
гателя. Так были созданы молотковые дробилки А1-ДДП, А1-ДДР и А1-ДМР.
Удельная нагрузка на сита в молотковых дробилках при переработке зернового
сырья составляет 5-15 т/ч на 1 м2 поверхности. Она зависит от конструкции дро-
билки, размера отверстий сита, физико-механических свойств сырья. Наиболь-
шая удельная нагрузка на сито - в дробилке А1-ДМР-20.
Сита для молотковых дробилок имеют толщину 1,5-3 мм. Увеличение их
толщины более чем на 3 мм удлиняет срок службы сита, однако ухудшает его
просеивающую способность и затрудняет процесс изготовления. Сито толщиной
менее 1,5 мм при работе молотковой дробилки быстро выходит из строя из-за
прорыва его поверхности, так как оно находится в условиях интенсивного трения
и ударного воздействия.
19.5. Современные конструкции молотковых дробилок
Молотковые дробилки широко применяются в комбикормовой промышленности
для измельчения зерновых и зернобобовых культур, гранулированного и куско-
вого сырья, а также недоизмельченной части мучнистого, минерального сырья,
сырья животного происхождения и шротов.
В настоящее время молотковые дробилки выпускаются более чем двадцатью
отечественными машиностроительными заводами [18] и большим количеством
зарубежных фирм. Конструкции молотковых дробилок могут иметь горизон-
тальную или вертикальную ось вращения ротора. Наиболее распространены мо-
лотковые дробилки с горизонтальной осью вращения.
Молотковые дробилки А1 -ДМР
Унифицированные молотковые дробилки А1-ДМР-6, А1-ДМР-12 и А1-ДМР-20 вы-
пускаются машиностроительными заводами «Красное Сормово», «Пролетарский»,
«Продмаш» (г. Днепропетровск) и др.
640
Глава 19
Рис. 19.14. Молотковая дробилка типа А1-ДМР:
1 - основание; 2 - виброизолирующая опора; 3 - ротор;
4 - стальная лента; 5 - ситовая обечайка; б - кольцевой
выступ; 7 - дверца; 8, 10 - рычаги; 9 - корпус; 11 - наклад-
ка; 12 - ситовая вставка; 13 — полуось; 14 — дековый блок;
15 - секторная заслонка; 16 - взрыворазрядное устройст-
во; 17 - приемный патрубок; 18 - питатель; 19 - магнит-
ный сепаратор; 20 - гибкий скребок; 21 - металлосборник
магнитного блока
Молотковая дробилка (рис. 19.14) состоит из питателя, совмещенного с маг-
нитным сепаратором, самой дробилки, основания (станины), привода и взрыво-
разрядного устройства.
19.4. Технические характеристики унифицированных молотковых дробилок
А1-ДМР
Показатели	А1-ДМР-6	А1-ДМР-12	А1-ДМР-20
Производительность*, т/ч	6	12	20
Ротор: диаметр, мм	630	630	630
длина, мм	400	655	825
частота вращения, об/мин	2960	2930	2930
Окружная скорость молотков, м/с	98	98	98
Число молотков	50	86	НО
Электродвигатель ротора: мощность, кВт	55	ПО	160
частота вращения, об/мин	2960	2930	2930
Площадь ситовой поверхности, м2	0,69	1,13	1.42
Габариты, мм: длина	1810	2400	2700
ширина	1176	1176	1176
высота	2720	2720	2720
Масса, кг	1900	2400	3500
* При измельчении ячменя влажностью 14,5-15,6% с объемной массой 680 кг/м3 на сите с
отверстиями диаметром 6мм.
Питатель 18 барабанного типа. На его корпусе расположен магнитный сепа-
ратор 19, включающий семь блоков постоянных магнитов, подпружиненный гиб-
кий скребок 20 для очистки поверхности барабана от металлопримесей и метал-
Дробилки ударного действия
641
лосборника. Между барабаном и приемным патрубком 17 находится секторная
заслонка 15. Механизм поворота заслонки позволяет регулировать производи-
тельность дробилки в ручном и автоматическом режимах.
Над питателем расположено взрыворазрядное устройство 16.
Корпус дробилки 9 сварной конструкции, с двух сторон которого находятся
дверцы 7, заполненные звукоизолирующим материалом. Дверцы имеют большие
размеры и обеспечивают свободный доступ к узлам и деталям рабочей камеры
дробилки.
Ротор 3 сборной конструкции, установлен в двух подшипниковых узлах. Он
имеет четыре оси подвеса пластинчатых молотков. Ситовая обечайка 5 прижимает-
ся к кольцевым выступам 6 корпуса двумя стальными лентами 4. Ленты натяги-
ваются с помощью рычагов 8 и 10.
В верхней части рабочей камеры расположены два дековых блока 14, кото-
рые, в зависимости от направления вращения ротора, могут быть установлены в
рабочее положение или заменены ситовой вставкой 12.
Привод дробилки осуществляется от электродвигателя через упругую муфту.
Управление электродвигателем позволяет осуществлять реверс ротора дробилки
для более эффективного использования по очереди всех четырех узлов молотков по
мере их износа.
В таблице 19.4 приведены основные технические характеристики трех типов
унифицированных молотковых дробилок А1-ДМР.
Молотковые дробилки А1-ДМ2Р
Молотковые дробилки типа А1-ДМ2Р выпускаются Хорольским механическим
заводом на базе дробилок А1-ДМР [18]. Производится пять типоразмеров молот-
ковых дробилок: А1-ДМ2Р-22, А1-ДМ2Р-55, А1-ДМ2Р-75, А1-ДМ2Р-110,
А1-ДМ2Р-160. Последние цифры означают мощность приводного электродвига-
теля, схема управления которого позволяет осуществлять реверс ротора. Ротор
дробилок всех типоразмеров имеет частоту вращения около 1500 об/мин. Сниже-
ние в два раза по сравнению с дробилкой Al-ДМР частоты вращения ротора по-
зволяет повысить надежность и долговечность работы основных узлов дробилки
(особенно подшипниковых узлов), снизить уровень звукового давления при ее
работе. Для привода питателя 1 дробилки (см. рис. 19.15) установлен компактный
19.5. Основные параметры дробилок А1-ДМ2Р
Показатели	А1-ДМ2Р							
	22		55 |	75	ПО	160
Производительность (в зависимости от перераба- т	.Гагр, гтгчппхпгта u knvHHOC.TK ПОМОЛКА, Т/ч	2-4	2,5-6,5	3,5-10,0	6,0-14,5	8,0-22,5
ТЫВаСМО! О lipUAjK*a П Kpjunwin		 Приводной электродвигатель, мощность, кВт		23	55; 85	75;85 '	НО	160
пягтлтй ипятпения. об/мин	1300	1500	1500	1500	1500 1,7
	0,85	0.85	0,85	1,27 1	
11лощадь СИ! ОВОИ ЦЦрурлниУ! и, .		_	-	90	90		90	90		90	 2305 1400
Окружная CKOpUvlb	tvuv			- Габариты, мм:	1400	1590		1670	2070 _	
	1150	1400		1400	1400	
пУлсггга	-•	1950	2160		2160	2160	2300 2420
Масса (без электродвигателя), кг 		_		1060 1 1375 1 14/0			1905	
642
Глава 19
мотор-редуктор 2. Изменение производительности питателя в ручном режиме
осуществляется с помощью штурвала 3. Увеличение размеров боковых дверок
упростило доступ к узлам и деталям рабочей камеры молотковой дробилки.
Основные технические характеристики дробилок А1-ДМ2Р приведены в
табл. 19.5.
Рис. 19.15. Внешний вид дробилок типа А1-ДМ2Р:
7 - питатель; 2 - привод питателя; 3 - штурвал заслонки; 4 - поворотные дверки; 5 - корпус;
6 - приводной электродвигатель; 7 - станина
Молотковые дробилки ММ
Молотковые дробилки ММ выпускаются фирмой «Совокрим» двух типоразме-
ров: ММ-70 и ММ-140 [18].
Рис. 19.16. Молотковая дробилка типа ММ:
1 - клапан: 2 - корпус; 3 - ограждение муфты;
4 - приводной электродвигатель; 5 - станина;
б — виброопора; 7 - дверки
Дробилки (рис. 19.16) состоят из стального сварного корпуса 2, ротора, за-
крепленного на двух подшипниковых узлах, деки, сита, приводного электродви-
гателя 4, станины 5, установленной на шести виброопорах 6. Питатель роторного
типа (на рис. 19.16 не показан), выпускается в нескольких модификациях, в том
числе с магнитным сепаратором или без него. Комплектация молотковой дро-
билки одним из типов питателей осуществляется по согласованию с заказчиком.
Дробилки ударного действия
643
Ротор дробилки сборного типа перед установкой подвергается динамиче-
ской балансировке на специальном высокоточном балансировочном станке. Мо-
лотки ротора изготавливаются из стали ЗОХГСА толщиной 6 мм. Привод ротора
осуществляется от электродвигателя через упругую муфту.
Взрыворазрядитель для защиты молотковых дробилок установлен на боко-
вой стенке в верхней части выпускного бункера.
Основные технические характеристики дробилок ММ приведены в табл. 19.6.
19.6. Технические характеристики молотковых дробилок ММ
Показатели	ММ70	ММ140
Производительность, т/ч (измельчение ячменя влажностью 15% с объемной массой 600-620 кг/м3) с двигателем, кВт:	45	90
на ситах с отверстиями диаметром: 5 мм	4,2	8,4
4 мм	2,9	5,8
3 мм	2,8	5,75
Диаметр ротора, мм	1020	1020
Длина ротора, мм	335	550
Окружная скорость, м/с	90	90
Площадь ситовой поверхности, м"	0,76	1,36
Мощность приводного двигателя, кВт	37; 45; 55	75; 90; 110(132*)
Частота вращения ротора, об/мин	1500	1500
Габариты, мм: длина	1700	2000
ширина	1400	1400
высота	2360	2360
Масса с питателем П-20*, кг	1945	2750
* устанавливается по дополнительному заказу.
Молотковые дробилки типов 2D и GD
Молотковые дробилки типов 2D и GD выпускаются фирмой «Ван Аарсен» (Ни-
дерланды). Дробилки типа 2D уже около 10 лет поставляются в Россию и исполь-
зуются на предприятиях по производству комбикормов. Конструктивные осо-
бенности основных узлов дробилки были рассмотрены в п. 19.5.
Сама дробилка (рис. 19.17) состоит из станины 1, корпуса 2, монолитного
ротора 3, пластинчатых молотков 4, осей подвеса молотков 5, уплотнителя 6,
дверки корпуса 7, деки 8, сита 9, виброопоры 10.
Питатель дробилки роторного типа (рис. 19.4) позволяет плавно регулиро-
вать поступление в рабочую камеру дробилки исходного продукта. Управление
питателем связано в автоматическом режиме с загрузкой основного электродви-
гателя дробилки. Эта система позволяет измельчать исходный продукт при 100%
загрузке электродвигателя.
Магнитный сепаратор улавливает металломагнитные примеси, очистка маг-
нитных блоков может производиться ручным или автоматическим способом. Де-
ки дробилки расположены в правой и левой верхней части рабочей камеры
(рис. 19.17), что позволяет быстро изменять направление вращения ротора. Дека
выполнена из материала с высокой износостойкостью, обеспечивающего дли-
тельную работу без замены.
644
Глава 19
Рис. 19.17. Молотковая дробилка
типа 2D:
1 - станина; 2 - корпус; 3 - ротор;
4 - молоток; 5 - ось подвеса молотка;
6 -уплотнитель; 7 - дверка; 8 - дека;
9 - сита; 10 - виброопора
Монолитный ротор смонтирован на выносных опорах с подшипниками по-
вышенной точности и долговечности. Диаметр ротора близок к размеру рабочей
камеры дробилки, что позволяет использовать молотки небольшого размера, ко-
торые не оказывают существенного влияния на вибрацию дробилки. Смена ряда
молотков производится его поворотом до совмещения свободного отверстия мо-
лотков с дополнительным отверстием для оси подвеса. Таким образом ликвиди-
рованы условия для ошибочной замены молотков при их повороте.
Дробилки оснащены устройствами для герметизации сита и его фиксации.
Смена сита может производиться вручную или с помощью пневмоцилиндра с
пульта управления.
Основные технические характеристики типоразмеров молотковых дробилок
серии 2D представлены в табл. 19.7.
19.7. Основные технические характеристики молотковых дробилок 2D
Показатели	Наименование модели			
	HM-500-2D	HM-700-2D	HM-1000-2D	HM-1400-2D
Производительность, т/ч	5,0-7,5	7,0-12,0	12,0-18,0	15,0-30
Мощность основного электродвигателя, кВт: с частотой вращения 3000 об/мин	55; 75	110	132; 160	200
двухскоростного с частотой вращения 1500/3000 об/мин	60/73	95/115	135/170	180/230
Мощность электродвигателя питателя, кВт, при частоте вращения 1000 об/мин	0,55	0,75	0,75	1,1
Расход воздуха на аспирацию, м3/мин	25-35	50	60-75	90
Мощность привода вентилятора аспирации дробилки, кВт	4,0/5.5	5,5	7,5/11	И
Камера дробления: ширина, мм	500	700	1000	1400
диаметр по концам молотков, мм	600	600	600	600
диаметр цельного ротора, мм 	с			415	415	415	415
площадь поверхности деки, м	0,42	0,60	0,83	1,2
	*— 	2 площадь ситовои поверхности, м	0,5	0,7	1,0	1,4
число молотков, шт.	96	136	192	272
Масса дробилки с бункером, кг	3000	4200	5300	6800
Дробилки ударного действия
645
В настоящее время фирма «Ван Аарсен» разработала новый тип дробилки GD
большой производительности (рис. 19.18). Дробилка выпускается трех типораз-
меров с диапазоном производительности от 20 до 60 т/ч в зависимости от круп-
ности помола и типа сырья.
Рис. 19.18. Молотковая дробил-
ка типа GD со сменными сита-
ми в кассетном держателе
Ротор собран из дисков, вырезанных лазером, для достижения хорошей ба-
лансировки. Частота вращения ротора 1500 об/мин, это позволяет резко увеличить
долговечность работы подшипников ротора. Предусмотрен реверс ротора; при
наличии двенадцати отверстий в роторе молотки после износа двух углов могут
быть повернуты ряд за рядом. Неправильное размещение молотков при повороте
практически невозможно.
Дробилки типа GD оснащены температурным контролем подшипников и
рабочей камеры. При автоматической замене сита с различными диаметрами от-
верстий пневматическим устройством высвобождаются из своих кожухов и по-
даются в дробилку для их установки. Это дает возможность быстрой замены сита
без остановки дробилки. Автоматическая замена сита возможна для 2-х или 3-х
комплектов сит.
19.8. Основные технические характеристики молотковых дробилок GD
Показатели	Наименование модели		
	HM650-GD2	HM950-GD2	HM1250-GD2
Мощность основного электродвигателя, кВт	160/200	200/250/315	250/315/355
Частота вращения роторов электродвигателя и дробилки, об/мин	1500	1500	1500
Площадь поверхности сита, м2	1,07	1,57	2.07
Площадь поверхности деки, м"	0,89	1,31	1,73
Ширина камеры, мм	650	950	1598
Аспирация (расход воздуха), м3/мин	75/90	90/115/150	115/150/170
Габариты, мм: длина секций	1124+850	1424+1150	1724+1450
длина дробилки	3800	4400	5000
ширина дробилки	1440	1440	1440
высота дробилки без питателя и магнитного сепаратора	1825	1825	1825
Масса, кг	4560	5860	6800
646
Глава 19
Молотковая дробилка спроектирована и изготавливается в соответствии с
европейскими нормами безопасности: установлены магнитные замки на дверцах
корпуса дробилки; контролируется скорость вращения ротора; усовершенствова-
на аспирация; предотвращено накопление пыли в дробилке.
Основные технические характеристики молотковых дробилок типа GD
представлены в табл. 19.8.
Молотковые дробилки типов ВДК, ЛДЕ, ЛДХ
Молотковые дробилки типов ВДК, ЛДЕ, ЛДХ выпускаются фирмой «АГРО»
(Дания). Модели различаются в основном по способу смены сита дробилки: ВДК -
смена сит при остановке дробилки, ЛДЕ - ручная смена сит при работающем
электродвигателе, ЛДХ - автоматическая смена сит при работающем электро-
двигателе.
Молотковые дробилки фирмы «Андритц Спроут»
Датская фирма «Андритц Спроут» выпускает молотковые дробилки двух типов:
«мультимил» (для тонкого измельчения, рис. 19.19, а) и «оптимил» (для грубого
измельчения, рис. 19.19, б).
На рис. 19.19, а представлен общий вид дробилки «мультимил» В. Произво-
дится также модификация «мультимил» 01. Они отличаются способом выемки
рабочих сит: в первой они извлекаются через широкие откидные фортки 16 с
нижними шарнирами, а во второй - с торца (рис. 19.19, в). Дробилки оснащаются
двухшнековым питателем 8, обеспечивающим равномерную подачу измельчае-
мого продукта на магнитный сепаратор 19, в котором имеется откидная дверка 6,
управляемая рукояткой 72, для удаления металломагнитных примесей.
Дробилки «мультимил» предназначены для тонкого измельчения зерновых и
других продуктов при приготовлении кормов специального назначения, в частно-
сти для малых животных, рыб, декоративных птиц и т. п. Дробилки «мультимил» -
высокооборотные (число оборотов ротора 3000 в мин), имеют камеру измельче-
ния диаметром 650 мм и шириной от 300 до 1400 мм в зависимости от типораз-
мера по производительности. Дробилки «оптимил» имеют камеры измельчения
диаметром 1100 мм и шириной от 500 до 1200 мм. (Число оборотов ротора 1500 в
мин). Конструкции дробилок во многом аналогичны: используются практически
унифицированные питатели 8 и магнитные сепараторы 19. Габариты ситовых дек
соответствуют рабочей камере. В дробилках «мультимил» (тонкое измельчение)
установлено 4 секции сеток, что позволяет изменять размеры частиц, благодаря
наличию разных сеток в одной секции. Подшипниковые узлы 14 в этих дробил-
ках фланцевого типа и смонтированы в торцевых стенках, в то время как на дро-
билках «оптимил» они вынесены на станину, аналогично отечественным конст-
рукциям.
Вибрации и шум дробилок соответствуют принятым в Европе стандартам.
Все модели дробилок рассчитаны на реверсивное вращение ротора. Толщи-
на молотков разная - от 3,0 до 6,0 мм.
Передние дверки 16 имеют нижнюю шарнирную подвеску и открываются в
стороны, обеспечивая свободный доступ к ситовым рамам.
Все питатели дробилок имеют компактные приводные мотор-редукторы с
плавной регулировкой числа оборотов питающих шнеков.
Дробилки ударного действия
647
в
Рис. 19.19. Молотковые дробилки фирмы «Андритц Спроут»:
а - типа «мультимил»; б - типа «оптимил»; в - выемка сит в моделях «мультимил» и «опти-
мил»; 1 - виброопоры; 2 - основание; 3 - подмоторная плита; 4 — приводной электродвига-
тель (3000 об/мин); 5 - съемная фортка; 6 - откидная фортка; 7 - межшнековая передача;
8 - питатель; 9 - приемный патрубок; 10 - смотровой люк; 11- привод питателя; 12 - руко-
ятка откидной фортки; 13 -роликовые направляющие для сит; 14 - фланцевый подшипниковый
узел; 15 - торцевая стенка; 16 — откидные дверки; 17 - приводной электродвигатель
(1500 об/мин): 18 - выносной подшипник; 19 - магнитный сепаратор; 20 - ситовая секция
Основные технические параметры молотковых дробилок приведены в табл. 19.9.
Молотковые дробилки Р1-БДК-М и Р1-БДК-5М
Эти дробилки относятся к типу машин с вертикальным расположением оси ротора.
Дробилки имеют два типоразмера по производительности (от 1,5 до 2,0 и от 4,0 до
5,0 т/ч) и выпускаются объединением «Мельинвест» как для комплектных комби-
кормовых заводов типа Р1-БКЗ, так и для самостоятельного использования [18].
Дробилка состоит (рис. 19.20) из корпуса 1, крышки 2, ротора, электродви-
гателя 3, цилиндрического нижнего сита, задвижки с приводом 4 и пульта управ-
ления. На корпусе имеется боковой люк 9, смотровое окно 6 и патрубок 7 для
подсоединения взрыворазрядителя.
Ротор дробилки закреплен непосредственно на валу электродвигателя. Сме-
на сита и молотков ротора дробилки производится через боковой люк 9.
Изменение количества исходного продукта, поступающего в рабочую камеру
дробилки, происходит в автоматическом режиме за счет задвижки 4. Исходный
продукт попадает под удар молотков ротора, отбрасывается на поверхность сита
19.9. Основные технические характеристики дробилок фирмы «Андритц Спроут»
Модель (тип) дробилки
Показатель	Мультимил В						Мультимил 01				Оптимил			
	650/315	650/450	650/630	650/800	650/1000	650/1400	301	601	801	1001	500	700	900	1201
Мощность электро- двигатель, кВт	22-25	45-75	75-100	90-160	160-250	200-355	55-75	75-110	90-160	160-250	160	250	315	355
Диаметр камеры измельчения, мм	650	650	650	650	650	650	650	650	650	650	1100	1100	1100	1100
Длина камеры измельчения, мм	315	450	630	800	1000	1400	301	601	801	1001	500	700	900	1201
Число оборотов ротора в мин	3000	3000	3000	3000	3000	3000	3000	3000	3000	3000	1500	1500	1500	1500
Рабочая площадь сит, м2	0.4	0,6	0,83	1,06	1,33	1,86	0,47	0,80	1,08	1,36	1,43	2,00	2,57	3.46
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	2000	3000	4000	5000	3600	9000	2000	4000	5000	6300	3600	5000	6400	8800
Способ замены сит	С остановкой дробилки						Без остановки дробилки				С остановкой дробилки			
Дробилки ударного действия
649
Рис. 19.20. Молотковая дробилка типов Р1-БДК-М и Р1-БДК-5М:
1 - корпус; 2 — крышка; 3 — приводной электродвигатель; 4 — задвижка с приводом; 5 - ротор;
6 — смотровое окно; 7 - патрубок; 8 — дека (ситовая обечайка); 9 - откидной люк; 10 - ста-
нина; 11 - сборный конус
и остается в рабочей камере до тех пор, пока размер измененных частиц продукта
не будет меньше размера отверстий сита. Прошедшие через отверстия сита части-
цы продукта через разгрузочное устройство выводятся из дробилки.
Основные технические характеристики молотковых дробилок приведены в
табл. 19.10.
19.10. Основные технические характеристики молотковых
дробилок типа Р1-БДК
Показатели	Р1-БДК-М	Р1-БДК-5М
Производительность, т/ч	1,5-2,0	4,0-5,0
Установленная мощность, кВт,	15,2	38,5
в том числе: основного двигателя	15,0	37,0
двигателя привода задвижки	0,2	1,5
Число оборотов ротора, об/мин	1500	1500
Габариты, мм: длина	1500	1500
ширина	1500	1500
высота	2700	3200
Масса, кг	500	1000
Молотковые дробилки ДМВ
Молотковые дробилки серии ДМВ с вертикальным расположением оси ротора
разработана компанией ТЕХНЭКС. Дробилка (рис. 19.21) состоит из питателя,
магнитного сепаратора, ловушки для тяжелых примесей, корпуса дробилки,
электродвигателя, ротора, цилиндрического и нижнего сита, бункера под дро-
билкой и устройства разгрузки.
650
Глава 19
Рис. 19.21. Вертикальная молотковая
дробилка ДМВ:
1 - корпус дробилки; 2 - размольная камера; 3 - при-
водной электродвигатель; 4 — питатель; 5 - приемное
отверстие шнека; 6 - привод шнека; 7 - пневмопривод
устройства подъема и опускания сита; 8 - магнитная
защита
Рис. 19.22. Схема работы молотковой
дробилки типа ДМВ
Питатель подает продукт на два загрузочных патрубка, обеспечивая равно-
мерную загрузку рабочей камеры. Магнитный сепаратор и ловушка для тяжелых
примесей, входящие в состав питателя, дают возможность произвести дополни-
тельную очистку сырья от тяжелых и металломагнитных примесей. Удаление
этих примесей до момента подачи исходного продукта в рабочую камеру дро-
билки значительно увеличивает срок службы молотков и сит.
Ротор дробилки крепится непосред-
ственно на вал электродвигателя и на
нем подвешены 48 пластинчатых молот-
ков. Ситовой короб имеет не только
перфорированную боковую поверхность,
но и перфорированное дно (рис. 19.22),
что снижает возможность переизмельче-
ния частиц продукта.
При необходимости сита и молотки
заменяются благодаря сервисной дверце
на корпусе дробилки и наличию меха-
низма с пневмоприводом для подъема-
опускания ситового короба. Вертикаль-
ная молотковая дробилка не требует ин-
дивидуальной аспирации.
Дробилка ДМВ работает в автома-
тическом режиме и не требует постоян-
ного участия оператора. Система управ-
ления построена на современной эле-
ментной базе, класс защиты оборудования - не менее IP54. Система управления
включает шкаф управления, пульт местного управления для сервисного обслу-
живания дробилки и силовую панель.
Алфавитно-цифровой дисплей, расположенный на шкафу управления, ото-
бражает заданную и реальную нагрузки на двигатель дробилки, направление
вращения, силу тока двигателя, аварийные сообщения. Индикация показывает
режим работы, наличие продукта в бункере над дробилкой, подачу продукта в
размольную камеру, готовность транспортных маршрутов для передачи измель-
ченного продукта далее по технологической цепи, остановку двигателя.
Дробилки ударного действия
651
Модификация дробилок ДМВ включает модели с электродвигателями мощ-
ностью 75, 90, ПО, 132 кВт, обеспечивающими производительность (по пшенице)
от 9 до 18 т/ч. Частота вращения ротора дробилки составляет 1500 об/мин. Габа-
риты с установленным питателем, без бункера под дробилкой и устройства раз-
грузочного, составляют (мм): длина - 1750, ширина - 1720, высота - 2835.
19.6. Современные конструкции штифтовых дробилок
Штифтовые дробилки в качестве основных рабочих органов имеют два дисковых
ротора с цилиндрическими штифтами. В дробилке вращается либо один ротор -
такая дробилка называется дисмембратор, либо оба навстречу друг другу - такая
дробилка называется дезинтегратор. Окружная скорость вращающихся роторов
(корзинок) относительно друг друга колеблется от 25 до 150 м/с.
Штифтовые дробилки применяются чаще всего для мелкого дробления ма-
териалов малой и средней прочности. Некоторые исследователи считают, что в
дезинтеграторах измельчаемый материал подвергается ударным и разрывающим
воздействиям, и упоминают о применении этих дробилок для измельчения во-
локнистых целлюлозных и пищевых материалов.
В мукомольной промышленности штифтовые дробилки могут применяться
при производстве муки вместо вальцовых станков для измельчения продуктов,
направляемых на размольные системы. В комбикормовой промышленности та-
кие дробилки иногда используют для измельчения зерновых видов сырья, мине-
ральных добавок, в том числе и солей микроэлементов.
Бесситовая дробилка А1 -ДДШ
Данная дробилка (рис. 19.23) является дисмембратором, так как один диск со
штифтами закреплен неподвижно, а второй установлен на роторе.
Рис. 19.23. Бесситовая
дробилка А1-ДДШ:
1 — приемный патрубок; 2 —
заслонка; 3 - лоток питателя;
4 - электродвигатель питате-
ля; 5 - магнитный сепаратор;
6 - металлосборник; 7 - дро-
бильная камера; 8 - козырек; 9 -
решетка; 10 - приводной вал
ротора дробилки; 11 — привод-
ной электродвигатель; 12 -
подвижный штифтовой диск
ротора; 13 - неподвижный
штифтовой диск ротора
Дробилка состоит из питателя, магнитного сепаратора, штифтовой дробилки
и привода. Питатель, установленный сверху корпуса, предназначен для равно-
652
Глава 19
мерного распределения продукта перед магнитным заграждением и равномерной
загрузки дробильной камеры. В питателе смонтированы две заслонки: одна регу-
лирует подачу продукта, а вторая отсекает поток. Под магнитным сепаратором,
состоящим из девяти магнитов, экрана, упоров и рычага с грузом, установлен
сборник для металломагнитной примеси, которую снимают вручную.
Дробильную камеру образуют подвижный и неподвижный диски со штиф-
тами. На сменном диске ротора, выполненном из нержавеющей стали, можно
установить 276, 187 и 139 штифтов, а на неподвижном диске - 320, 210 и 158.
Для поступления продукта в дробилку внутри неподвижного диска сделано
отверстие диаметром 262 мм.
Приводной вал 070 мм предназначен для привода ротора, его вместе с дву-
мя подшипниками устанавливают в специальных корпусах, прикрепленных к
корпусу дробилки. На один конец вала насажена втулка, к которой крепят ротор,
на второй - шкив.
В корпусе предусмотрено отверстие, закрытое решеткой и козырьком, для
подсоса воздуха крыльчаткой и подачи его в дробильную камеру. Ротор вместе с
корпусом приводного вала образует кольцевое сопло, через которое крыльчатка
подает воздух для охлаждения измельченного продукта.
Продукт из приемного бункера поступает в питатель. Количество подаваемо-
го в дробилку продукта регулируют заслонкой. Пройдя через магнитное заграж-
дение, продукт подает в рабочую зону, где при продвижении по отдельным рядам
штифтов ротора и неподвижного диска подвергается многократному ударно-
отражательному воздействию.
Технические характеристики дробилки приведены ниже.
Техническая характеристика дробилки А1-ДДШ
Производительность (т/ч) при измельчении:
ячменя (576 штифтов)	1,3-1,4
(397 -»-	)	2,5-2,6
овса (576 -»-	)	1,3-1,32
ячменя и овса (297	штифтов)	3,85-4,0
Окружная скорость ротора, м/с	85
Габаритные размеры, мм:
длина	2500
ширина	2000
высота	2000
Ударно-штифтовые дробилки «Коллоплекс»
Штифтовая дробилка «Коллоплекс» является дисмембратором и выпускается
фирмой «Альпине» (Германия).
Безрешеточная штифтовая дробилка (рис. 19.24) применяется для мелкого и
тонкого помола, разрыхления и интенсивного смешивания мягкого материала с
материалами средней твердости. Дробилки пригодны для измельчения термочув-
ствительных материалов, склонных к склеиванию, смазыванию и прилипанию.
На дробилке можно измельчать пряности, продукты питания, порошкообразный
термопласт, минералы и т. п.
Ударно-штифтовые дробилки «Коллоплекс» выпускаются 4 типоразмеров
производительностью от 25 до 4000 кг/ч. Можно измельчать продукт до крупности
частиц, не превышающих 0,02 мм (20 мк), а также получать более крупный помол.
Дробилки ударного действия
653
Рис. 19.24. Ударно-штифтовая дробилка
«Коллоплекс»
Универсальные дробилки «Рекорд»
Дробилки «Рекорд» выпускаются фирмой «Шемлих» (Германия). Дробилка со-
стоит из питателя вибрационного типа, магнитного сепаратора, самой дробилки и
привода. Корпус дробилки литой (рис. 19.25). Спереди на шарнирах установлена
дверка для свободного доступа к рабочим органам дробилки. Ротор крепится в
подшипниковом узле, и на него можно устанавливать сменные рабочие органы
(рис. 19.26). Рабочая камера может быть замкнута ситовой поверхностью, в этом
случае крупность помола регулируется величиной размера отверстий сита. При
установке ротора со штифтами дробилка может работать как дисмембратор.
Рис. 19.25. Универсальные дробилки «Рекорд»
Дробилка выпускается четырех типоразмеров (рис. 19.25) и может приме-
няться для измельчения зерновых культур, рыбной муки, пищевых продуктов,
минералов.
Желаемый эффект измельчения определяет выбор сменных измельчающих
элементов. Измельчение осуществляется ударным действием вращающихся ра-
бочих элементов и отражательным ударом частиц продукта о жестко установ-
ленные рабочие элементы. Вибрационный питатель обеспечивает равномерную
подачу продукта. Два плоских магнита предупреждают попадание в рабочую зо-
ну дробилки металломагнитных частиц. Вращением ротора дробилка всасывает
654
Глава 19
Рис. 19.26. Сменные измельчающие элементы универсальной дробилки «Рекорд»
воздух. Этот воздушный поток служит для транспортировки измельченного про-
дукта с помощью рабочих элементов и одновременно охлаждает его.
Мощность основного электродвигателя - от 2,2 до 30 кВт. Производитель-
ность дробилки зависит от ее типоразмера, установленной мощности электродви-
гателя, конструкции рабочих элементов, от вида исходного сырья и крупности из-
мельчаемого продукта.
Дробилка А1 -ДДЛ
Дробилка А1-ДДЛ предназначена для измельчения смеси солей микроэлементов,
содержащей сульфаты и карбонаты железа, меди, марганца, цинка, а также хло-
рид и сульфат кобальта до размера частиц не более 10 мкм при содержании на-
полнителя (отруби) не более 20% и крупности исходного сырья не более 30 мм.
Станина 1 дробилки (рис. 19.27) выполнена в виде сварной рамы из швелле-
ров. На раме установлен корпус ротора. В станине сделаны два люка с крышками
для наблюдения за клиноременной передачей.
Корпус 14 ротора выполнен в виде чугунной кольцеобразной камеры, внут-
ри нее расположена подшипниковая опора 13 ротора. В подшипниковых опорах
корпуса вращается ротор 72, изготовленный в виде диска, на торце которого
ближе к периферии размещаются 36 штифтов. На корпусе ротора установлена
камера дробления 77, внутри нее закреплены отражатель 8 и футеровка 77. На
камере дробления находится камера отсоса 3, состоящая из дисперсионного
кольца 7, диффузора 4, опоры 6, сепаратора 76. Сепаратор представляет собой
сварную крыльчатку с 24 лопастями.
В корпусе питателя 10 вращается шнек 9 со сплошной спиралью. Шнек кре-
пится к валу червячного редуктора 75, вращение на который передается от элек-
тродвигателя 18 через клиноременную передачу. Ротор дробилки вращается по-
средством клиновых ремней от электродвигателя 2, а сепаратор-ротор - от элек-
тродвигателя 5, при этом передачу от электродвигателя к сепаратору комплектуют
сменными шкивами 0132,145, 300 и 400 мм и ремнями длиной 2000 и 2240 мм.
Дробилки ударного действия
655
Рис. 19.27. Дробилка А1-ДДЛ для солей микроэлементов:
1 - станина; 2 - электродвигатель привода ротора; 3 - камера отсоса; 4 - диффузор; 5 -
электродвигатель привода сепаратора; 6 - опора; 7 - дисперсионное кольцо; 8 - отража-
тель; 9 - шнек; 10 - питатель; 11- футеровка; 12 - ротор; 13 — опора ротора; 14 - корпус;
15 - червячный редуктор; 16 - сепаратор; 17 - камера дробления; 18 - электродвигатель при-
вода питателя; 1 - исходный продукт; II - измельченный продукт
Работает дробилка следующим образом. Включают последовательно элек-
тродвигатели сепаратора, вентилятора пневмотранспорта, ротора 12 и питателя.
Поступающая в питатель 10 смесь микроэлементов подается шнеком 9 в камеру
дробления 77, где она измельчается штифтами вращающегося ротора 72. Пото-
ком воздуха, засасываемого вентилятором пневмотранспортной системы через
корпус 14, измельченные частицы поднимаются вверх.
В пределах между криволинейной поверхностью дисперсионного кольца 7 и
верхней частью отражателя 8 скорость воздушного потока резко падает. Здесь
более крупные и тяжелые частицы падают на плоскость вращающегося ротора и
отбрасываются центробежной силой к периферии через щель, образованную ро-
тором и нижней частью отражателя, и вновь измельчается штифтами ротора.
Среднего размера частицы попадают между лопастями сепаратора 16. Частицы с
большей массой отбрасываются лопастями к внутренним стенкам отражателя, по
ним направляются на ротор и вновь попадают в зону измельчения. Частицы
меньшей массы свободно проходят между лопастями сепаратора и попадают в
промежуток между нижним торцом дисперсионного кольца и торцами лопастей
вращающегося сепаратора, где дополнительно измельчаются. Затем частицы
размером не более 100 мкм проходят через камеру в отводящий трубопровод.
Дробилку устанавливают на виброопоры. Технические характеристики дро-
билки приведены ниже.
Технические характеристики дробилки А1-ДДЛ
Производительность, т/ч Частота вращения, об/мин:	0,75
ротора	2930
сепаратора	320,350, 425,465
питателя	48
Транспортирование измельченной смеси Мощность электродвигателя, кВт:	Пневматическое
ротора	45
сепаратора	4
питателя	0.6
656
Глава 19
Габариты, мм:
длина
ширина
высота
Масса без электроаппаратуры, кг
1850
1460
1700
2000
Выпускается также дробилка А1-ДД2Л, отличающаяся от дробилки А1-ДДЛ
тем, что основной электродвигатель устанавливается соосно с валом ротора через
муфту. В этом случае не требуется клиноременной передачи и уменьшается за-
нимаемая машиной площадь.
Жмыхоломач А1 -ДЖЛ
1500
Рис. 19.28. Жмыхоломач А1-ДЖЛ:
I - корпус; 2 - вал ротора; 3 - приводной шкив;
4 - станина; 5 - съемные броневые щиты; 6 —
колосниковая решетка; 7 - маховик; 8 - пружи-
на; 9 - дека; 10 - ось деки; 11- приемный бун-
кер; 12 - аспирационный патрубок; 13-решет-
ка; 14 - ловушка; 15 - ось молотка; 16 - люк;
77 - упоры; 18 - молоток; 19 - сухарь; 20 - пла-
стина; 21 - втулка
Для грубого измельчения компонен-
тов комбикормов используют жмыхо-
ломач Al-ДЖЛ (рис. 19.28). Ротор
приводится в движение от электродви-
гателя мощностью 30 кВт через клино-
ременную передачу. Молотки 18 сво-
бодно подвешены на четырех осях 75.
закрепленных на роторе. Поворот мо-
лотка с одной стороны ограничен
упором 77, с другой - втулкой 27, по-
саженной на вал 2 ротора. Изогнутый
молоток имеет рубящую кромку. Ко-
лосниковая решетка 6 площадью
0,5 м2 набрана из пластин, расстояние
между которыми 15-40 мм.
Поворотная дека с броневыми
плитами 5 снабжена пружинными
амортизаторами 8. При попадании
постороннего твердого предмета в
рабочую зону машины дека отклоня-
ется, что предотвращает поломку
рабочих органов машины. Шкив 3
ротора снабжен предохранительны-
ми штифтами, срезающимися при
перегрузках жмыхоломача. Сырье из
приемного бункера поступает в ра-
бочую зону машины. Ударяясь о мо-
лотки, деку и колосниковую решет-
ку, продукт дробится. Раздроблен-
ный на куски продукт проходит че-
рез колосниковую решетку и выво-
дится из машины. Крупные посто-
ронние примеси попадают в ловушку и периодически удаляются из нее.
Производительность жмыхоломача А1-ДЖЛ - 8,5-9,5 т/ч, окружная ско-
рость молотков - 32-35 м/с, расход воздуха на аспирацию - 5600 м3/ч, габарит-
ные размеры: длина - 2260 мм, ширина - 1620 мм, высота с загрузочным устрой-
ством - 2065 мм, масса - 2200 кг.
ГЛАВА 20. Оборудование для специальной обработки
сырья и комбикормов
Разделы 20,1 и 20.2 составлены на основании материалов монографии
В. А. Афанасьева «Теория и практика специальной обработки зерновых компо-
нентов в технологии комбикормов».
20.1.	Назначение, область применения и классификация
В структуре кормового баланса 50-80% занимает зерно, поэтому повышение пи-
тательной ценности зернового сырья, несомненно, скажется на повышении ус-
вояемости комбикорма.
Тепловая (специальная) обработка зерна повышает его питательную ценность
за счет перевода сложных высокомолекулярных веществ в простые. Для молодняка
животных, у которых слабо развита активность амилолитических ферментов, целе-
сообразно преобразовывать крахмал в легкоусвояемые углеводы-декстрины, маль-
тозу, тем самым улучшая его переваримость. Предварительная тепловая обработка
зерна, при которой часть процессов, например перевод некоторых сложных веществ
в простые, за счет термического гидролиза проходит вне желудка животного, являет-
ся, несомненно, необходимой. В настоящее время существует ряд методов обработ-
ки зерна теплом: нагрев горячим воздухом (конвективный), поджариванием на ме-
таллической поверхности (кондуктивный), конвективно-кондуктивный, обработка
ИК-лучами (микронизация), пропаривание, пропаривание с последующим поджа-
риванием, пропаривание с плющением, экструдирование, а также экспандирование
комбикормов. В. А. Афанасьевым [37] предложена схема классификации методов
тепловой обработки зерна и комбикормов (рис. 20.1),
Критериями оценки каждого способа обработки являются изменение
свойств крахмала (степень декстринизации и клейстеризации, его перевари-
мость), белка (переваримость белка, его фракционный состав), инактивация ан-
ти питательных факторов, санитарные показатели, а также привесы животных,
затраты корма, издержки производства.
При всех видах тепловой, гидротермической и термомеханической обработ-
ки зерна наблюдаются изменения свойств углеводов зерна, прежде всего, основ-
ного их представителя - крахмала. Это связано в первую очередь с тем, что при
влажности продукта выше 15% и температуре свыше 65 °C происходит клейсте-
ризация крахмала, его гранулы деградируют, образуется сплошная гомогенная
масса с высокой вязкостью, четко выраженными клеящими свойствами, находя-
щаяся в вязко-текучем состоянии. Пределы влажности и температуры являются
специфическими для крахмала каждой зерновой культуры.
Такой оклейстеризованный крахмал легче расщепляется на простые углеводы,
то есть проявляет более высокую податливость действию амилолитических ферментов.
Кроме того, вследствие деструкции макромолекул крахмала происходит об-
разование различных декстринов. При этом повышается содержание водораство-
римых веществ. Разными исследователями установлено, что при различных ва-
риантах обработки зерна содержание декстринов в зерне возрастает от 3 до 18
раз. Конечным продуктом ферментативного расщепления макромолекул крахма-
22—3445
658
Глава 20
ла является мальтоза, а затем и моносахара. Однако содержание моносахаров и
дисахаров может и снижаться вследствие участия их в реакции меланоидинооб-
разования.
Рис. 20.1. Схема классификации методов специальной обработки зерновых
компонентов и комбикормов (по В. А. Афанасьеву)
Параллельно с изменением свойств углеводов наблюдается изменение белко-
вого комплекса. Степень этих изменений связана с видом обработки и параметра-
ми режима данного процесса, и для каждой культуры характеризуется некоторыми
различиями.
При щадящих режимах обработки зерна витамины не претерпевают замет-
ных изменений, но при повышении температуры нагрева зерна сверх 80 °C их
содержание может снизиться. Наиболее устойчивыми к тепловому воздействию
оказываются жирорастворимые витамины
Таким образом, при любом варианте термической, гидротермической или
термомеханической обработки в зерне происходят сложные процессы физико-
химической и биохимической природы, результатом которых является изменение
его биохимических и физических свойств, а также и его питательности, как компо-
нента комбикормов.
При производстве комбикормов, наряду с обеспечением их высокой пита-
тельности и биологической полноценности, обязательно требуется обеспечить их
безупречное санитарное состояние.
Все зернопродукты характеризуются постоянным присутствием в них боль-
шого числа спор и вегетативного тела грибков, а также различных бактерий.
В числе этой микрофлоры нередко присутствуют и патогенные представители.
В практике известны случаи отравления молодняка птицы и некоторых живот-
ных микотоксинами. Установлено, что различные грибы способны производить в
общей сложности более 200 вредных и токсических веществ.
Все существующие способы стерилизации материалов можно разделить на
физические, химические и биологические. Физические методы основаны на ис-
Оборудования для специальной обработки сырья и комбикормов
659
пользовании температуры, давления, облучения; именно эти методы могут при-
меняться в комбикормовом производстве, так как они удовлетворительно вписы-
ваются в технологический процесс. Губительно действует на микрофлору обра-
ботка зерна СВЧ, ИКЛ, пропаривание при повышенном давлении, экструдирова-
ние и экспандирование.
20.2.	Эффективность специальной обработки зерна
Высокочастотный нагрев материалов в настоящее время получил широкое распро-
странение во многих отраслях промышленности и даже в бытовом обиходе. Пре-
имущество этого метода заключается, в частности, в том, что для нагрева не требу-
ется осуществлять подвод теплоты извне - она генерируется в самом материале.
При этом можно обеспечить его разогрев на различной глубине от поверхности, в
зависимости от конкретной характеристики аппарата и свойств данного материала.
Учеными изучено воздействие ТВЧ-обработки на зерно ячменя и кукурузы.
Анализу подвергнуты технологические и биохимические свойства зерна и изме-
нение их питательной ценности как компонентов комбикормов. Исследования
проводились на лабораторной установке ТВЧ марки ЛД-1-06.
В опытах использовали зерно различной влажности, причем ее изменение
проводили как увлажнением водой, так и пропариванием.
Исследования показали, что зерно нагревается до 100 °C в течение трех-
четырех минут, а через пять-шесть минут воздействия ТВЧ происходит растрес-
кивание зерна.
В таблице 20.1 приведены данные, полученные при ТВЧ-обработке зерна. Ус-
тановлено, что в исходном зерне ячменя и кукурузы содержание декстринов до
обработки составляло 1,1 и 0,8%, после обработки повысилось: в зерне ячменя - в
5-9 раз, а в зерне кукурузы - в 6-8 раз, в зависимости от длительности воздействия
ТВЧ на зерно. Одновременно установлено, что атакуемость крахмала амилолити-
ческими ферментами также повышается в 1,5-2 раза. Однако изучение перевари-
мости протеина показало, что она несколько снижается при использовании жест-
ких режимов обработки.
Благотворно влияет на биохимические изменения зерна предварительное его ув-
лажнение, в особенности пропаривание, с доведением влажности зерна до 20-25%.
При этом содержание декстринов в обработанном зерне ячменя возрастает до
17%, а в зерне кукурузы - до 6%, а степень клейстеризации крахмала у обеих
культур достигает 90-95%.
Исследования по эффективности термической обработки зерна конвектив-
ным методом проводились с учетом условий обработки зерна в барабанных об-
жарочных агрегатах.
Экспериментальные данные, представленные на рис. 20.2, показывают, что
нагрев зерен ячменя проходит очень интенсивно. При температуре воздуха гв -
= 100 °C уже к концу первой минуты температура зерна достигает 80-90 °C, а че-
рез 2 мин возрастает почти до 95-96 °C и дальше поддерживается на этом уровне.
При более высокой температуре греющего агента степень нагрева зерна выше.
Так, при температуре воздуха 250 °C после обработки в течение 30 с зерно нагре-
вается до 140-150 °C, через 1 мин - до 200-210 °C, а через 2 мин температура
зерна достигает величины 230-240 °C и в дальнейшем повышается почти до тем-
пературы теплоносителя. При обработке ячменя воздухом, нагретым до 300 °C,
температура зерна уже через 1 мин приближается к 250-260 °C.
660
Глава 20
20.1. Влияние ТВЧ-обработки на свойства зерна [37]				
Образец	Влажность, %	Время обработки, мии»	Содержание декстринов, %	Степень клейстеризации, %
Ячмень				
	12,6	-	1,10	10,0
Исходный	12,6	3	5,29	48,0
	12,6	5	7,86	75,6
	12,6	7	8,72	95,0
	20,5	3	6,02	32,0
	20,5	5	7,48	45,0
Увлажненный	20,5	7	9,61	82,0
ВОДОЙ	26,0	3	7,59	34,0
	26,0	5	10,12	72,0
	26,0	7	15,89	95,0
Пропаренный	20,7 24,8 29,2	7 7 7	16,24 17,04 17,14	95,0 95,0 95,0
Кукуруза				
	11,8	—	0,80	8,0
Исходный	11,8	3	5,54	8,0
	11,8	6	6,88	10,0
Увлажненный водой	17,8	3	5,83	12,0
	17,8	6	5,87	27,0
	22,5	6	4,36	50,0
Пропаренный	21,3	3	5,88	62,0
	21,3	6	6,12		68,0	
Рис. 20.2. Изменение температуры
зерна ячменя в процессе нагрева
конвективным способом, W, = 13%
При всех температурах греющего
агента (рис. 20.2) количество декстринов
в зерне возрастает с увеличением дли-
тельности обработки и достигает наи-
большего значения при температуре воз-
духа 200 °C через 20 мин, при 250 °C -
через 4,0 мин, при 300 °C - через 2,5 мин.
Содержание общего белка остается неиз-
менным (табл. 20.2) Однако перевари-
мость протеина при некоторых парамет-
рах обработки снижалась.
Таким образом, для сохранения каче-
ства белка при тепловой обработке зерна
следует применять кратковременное интен-
сивное тепловое воздействие; медленный
нагрев приводит к ухудшению качества.
Термическая обработка зерна кондук-
тивным методом с целью декстринизации
крахмала ячменя при его поджаривании в
обжарочных устройствах широко приме-
нялась итальянской фирмой «Джи-э-Джи».
Исследования, моделирующие усло-
вия в обжарочных печах данной фирмы,
Оборудования для специальной обработки сырья и комбикормов
661
показали, что при обработке ячменя влажностью до 14,0% сухим теплом количе-
ство декстринов увеличилось на 2,0-2,5%.
Дальнейшее повышение режимных параметров - температуры греющей по-
верхности и длительности обработки приводило к обугливанию зерна. Зерно при-
обретало обгорелый (нетоварный) вид и горьковатый вкус. Эндосперм зерна имел
хрупкую структуру и изменял цвет от белого до желтого и светло-коричневого.
В зерне, поджаренном при высоких параметрах обработки, цвет декстринов
также изменяется от белого в исходном ячмене до желтого. Желтый цвет декст-
ринов свидетельствует о том, что они относятся к группе пиродекстринов -
труднопереваримых углеводов. Последние образуются при сухом нагреве зерна
до температуры 200 °C и выше за счет молекулярных изменений крахмала, со-
провождающихся реакциями образования новых связей.
При поджаривании увлажненного зерна наблюдалось сначала вспучивание
зерна, затем оно растрескивалось.
20.2. Зависимость коэффициента переваримости протеина ячменя от
температуры греющего агента и длительности обработки [37]
Температура воздуха, °C	Время обра- ботки возду- хом, мин	Влажность пропаренного ячменя	Сырой про- теин, г/100 г	Перевариваем ый протеин, г/100 г	Коэффициент перева- римости, %
Исходный ячмень	-	-	13,38	10,31	78
150	20	16,0	14,25 	14,20		10,38	73
		22,0 32.0			9,83			69 64
			13,77	8,79	
200	20	13,0 	16.0	13,89	6,94 					674				50
			13,85 13,71 "	 13,69		49
		22,0 32,0		5,81 5,37	42 	39		
250	4	13,0	14,19	8,33	59
		16.0	13,97	7,48	53
		32,0	14,02	6,97	50
300	0,5	13,0	12,12	9,29 	9,30	77 75
		16,0	12,38		
		22,0 32,0	12.60	9,51	75
			12,11	9,00	74
300	1,0	13,0	12,40	9,95	80
		16,0	12,66 	13,00		9,98	78 76 		 74					
		22,0 32,0		9,85	
			12,06	9,01	
300	1,5	13,0	12,69	9,50	75
		16,0	12,01	8,88	74
		22,0	13,11	9,80	75
					
		32,0	13,78	9,65	70
300	2,0	13,0	12,66	~ 9’49 9.00	75
		16,0 22,0	 	32,0		12,48 13,16 13,37		72
				9,21	70
				8,59	64
300	2,5	13,0	13,10	6,55 		6,44			50 52
		16,0	12,39 7	13 16	 1	12,90		
		22,0 32.0		6,21 "438	47 		34	
662
Г лава 20
Эксперименты показали, что влажность зерна оказывает большое влияние на сте-
пень декстринизации крахмала. При поджаривании ячменя влажностью до 15% проис-
ходит незначительное увеличение содержания в нем декстринов. Количество декстри-
нов значительно возрастает при повышении влажности до 20-25% и достигает макси-
мального значения при полном увлажнении зерна - 35-40%. При исследованных ре-
жимах, которые могут применяться в практике, количество декстринов достигало
18-20% ко всему зерну. Если учесть, что в исходном ячмене содержится 51% крахмала,
то, следовательно, из этого количества почти 40% преобразовалось в декстрины.
Передача тепла зерну в барабанном обжарочном агрегате (рис. 20.3) осуще-
ствляется в основном конвективным способом от топочных газов, пронизываю-
щих слой, и кондуктивным - от нагретых стенок барабана. Количество тепла,
переданного каждым способом, теоретически определить затруднительно. На-
грев зерна конвекцией определяется скоростью продуваемого теплоносителя и
активной поверхностью слоя, которая зависит от степени разрыхления (или пе-
ремешивания) его. При нагреве зерна кондукцией в толстом слое температура его
определяется длительностью контакта с греющей поверхностью.
Рис. 20.3. Схема барабанного обжарочного агрегата:
1 - обжарочный агрегат; 2 - форсунки; 3 - топка; 4 - вентилятор; 5 - циклоны
Моделирование процессов в лабораторных установках показало, что при на-
греве каждым способом в отдельности температура зерна возрастает медленнее,
чем при совместном их воздействии.
Экспериментальные результаты показывают (табл. 20.3), что с повышением
температурного режима длительность обработки до получения продукта высоко-
го качества сокращается.
Обработка зерна при низком температурном режиме имеет большую дли-
тельность процесса, что приводит к снижению коэффициента переваримости
протеина при незначительном увеличении содержания декстринов.
При повышении температуры воздуха и стенок аппарата до 300 °C длитель-
ность обработки зерна кондиционной влажности снижается до 5-6 мин, коэффи-
циент переваримости протеина снижается в меньшей степени, содержание декст-
ринов возрастает.
Лучшие показатели по качеству продукта получаются при увлажнении зерна
водой, причем внесение воды следует производить после загрузки зерна в нагре-
Оборудования для специальной обработки сырья и комбикормов
663
тый аппарат. Увлажнение зерна до 18% и последующее обжаривание при темпе-
ратуре 300 °C обеспечило повышение степени декстринизации крахмала до 19%
при сохранении коэффициента переваримости протеина на том же уровне, какой
имеет исходное зерно. Большая степень увлажнения зерна - до 25% не дает су-
щественного повышения качества.
Термическая обработка методом микронизации включает в себя интенсивный
нагрев зерна ИК-лучами в течение 35-60 с. В результате нагрева до 150-190 °C
связанная вода в зерне переходит в псевдопарообразное состояние, резко возрас-
тает внутреннее давление в зерне, вследствие чего оно вспучивается и пластифи-
цируется. В таком состоянии оно хорошо плющится. При этом существенно из-
меняются физические и биохимические свойства зерна, а также его питательная
ценность. Установлено, что оптимальная температура нагрева зерна разных
культур составляет: для ячменя - 175 °C, для кукурузы и гороха - 150 °C, для
пшеницы и сои - 170 °C, для овса - 185 °C. Фактически микронизация представ-
ляет собой сочетание и термической, и гидротермической обработки зерна.
20.3. Изменение показателей качества при кондуктивно-конвективном
нагреве [37]
Режим обработки			Длитель- иость обра- ботки, МИИ	Влажность, %		Содер- жание декст- ринов, %	Коэфф, пере- варимости протеина, %
предва ритель- иая обработка	температура, °C			до обра- ботки	после обра- ботки		
	стенки	воздуха					
	Ячмень			12,6	-	2,50	66
—	200	200	18	12,6	2,0	9,05	60
—	250	250	10	12,6	1,9	11,07	60
—	300	300	5	12,6	1,2	12,78	63
увлажнение	200	200	23	18,0	1,8	15,02	62
увлажнение	250	250	9	18,2	1,2	16,75	65
увлажнение	300	300	5	18,2	1,0	18,93	67
увлажнение	250	250	7	24,6	3,0	15,87	63
увлажнение	300	300	5	24,6	2,5	18,45	66
пропаривание	250	250	11	18,3	1,4	17,73	61
пропаривание	300	300	7	18,2	1,2	18,83	65
пропаривание	250	250	12	25,2	3,8	12,32	59
пропаривание	300	300	10	25,2	4,6	14,53	64
	/6д<урузя						
—	200	240	25	12,8	3,2	1,25	61
—	250	250	20	12,8	2,8	1,67	62
—	300	300	10	12,8	2,5	2,20	61
увлажнение	200	240	15	18,0	3,7	1,78	63
увлажнение	250	250	13	18,0	3,3	2,17	64
увлажнение	300	300	10	18,0	2,4	2,85	68
	Пшеница						
—	200	200	22	12,8	2,8	3,21	50
	240	240	18	12,8	2,8	4,44	52
—	300	300	6	12,8	1,8	5,79	54
увлажнение	240	240	22	18,6	3,2	4,93	55
увлажнение	300	300	10	18,6	2,6	11,55	54
По данным [39] в процессе микронизации происходят следующие биохими-
ческие изменения в зерне (табл. 20.4).
664
Глава 20
Результаты исследования эффективности ИК-термообработки круп пред-
ставлены в табл. 20.5.
20.4. Биохимические показатели зерна без и после ИК-термообработки [39]
Зерно	Обработка	Степень декстрини- зации	Степень клейстериза- ЦИИ	Водопоглотитель- иая способность в отиосительи. еди- ницах	Белок водорас- творимый в отно- сительных едини- цах
Ячмень	б/о	0,5	—	—	1,00
	ИК-терм	12,0	-	-	0,38
Пшеница	б/о	0,5	—	—	1,00
	ИК-терм	10,0	-	-	0,42
Рожь	б/о	0,5	0	1	1,00
	ИК-терм	6,6	19,4	2,2	0,36
Сорго	б/о	0,5	0	—	1,00
(суданка)	ИК-терм	7,4	22,3	-	0,52
Амарант	б/о	0,5	0	—	1,00
(красный)	ИК-терм	6,4	20,2	-	0,85
20.5. Сравнительные характеристики круп с ИК-термообработкой
и без ИК-термообработки [39]
Крупа	Обработка	Плотность в относит, единицах	Степень декст- ринизации, %	Степень клей- стеризации, %	Водопоглотительиая способность в относи- тельных единицах
Перловая	б/о	1,00	0,5	0,0	1,0
	ИК-обр	0,50	4,6	37,2	3,0
Пшеничная	б/о	1,00	0,5	0,0	ГО
	ИК-обр	0,58	3,2	10,3	5,0
Гречневая	б/о	1,00	0,4	0,0	1,0
	ИК-обр	0,60	4,0	24,2	1,3
Пшено	б/о	1,00	0,5	0,0	1,0
	ИК-обр	0,80	3,4	7,5	5,6
Саго куку-	б/о	1,00	1,7	3,1	1,0
рузное	ИК-обр	0,75	10,6	16,4	1,3
Исследования показали, что в процессе ИК-нагрева зерна ячменя его физико-
механические свойства существенно изменились (табл. 20.6).
Так, при терморадиационной обработке зерно вспучивается и растрескивается,
что, безусловно, приводит к изменению объемной массы готового продукта. При
ИК-обработке зерна значения ее снижаются до 320-380 г/л, а микронизированных
хлопьев - даже до 230-235 г/л, что характеризует их как легковесный продукт.
При ИК-обработке ячменя, как исходной влажности, так и увлажненного и
пропаренного, сыпучесть зерна снижается в 1,4-1,5 раза по сравнению с исходным
образцом.
В результате ИК-нагрева зерна сорбционная способность его изменяется. Гигро-
скопичность ИК-обработанного ячменя увеличивается в 1,6 раза, а хлопьев - в 1,3 раза
по сравнению с исходным зерном. Гигроскопичность пропаренного и ИК-обра-
ботанного зерна ячменя увеличивается еще более и составляет 2,5 г/см2. Увеличе-
ние сорбционной способности зерна приводит к повышению смачиваемости его
слюной и набухаемости в желудке животного, что положительно сказывается на
усвояемости корма.
Оборудования для специальной обработки сырья и комбикормов
665
20.6. Изменение физико-механических свойств ячменя при различных
способах ИК-обработки [37]
Образец ячменя	Началь- ная влаж- ность, %	Ко- нечная влаж- ность, %	Объ- емная масса, г/л	Скорость сорбции водяных паров, г/см2	Проч- ность, кг	Сыпу- честь, г/см2-с	Угол есте- ственного откоса, град.
Исходный	12,7	-	673	1,45	14,8	32,7	33
Увлажненный	12,7	29,4	665	—	-	30.6	34
Пропаренный	12,7	25,8	630	—	-	29,3.	36
ИК-обработанный	12,7	3,2	380	2,37	4,9	23,2	37
Увлажненный и ИК-обработанный	29,4	4,4	347	2,36	4,5	23,0	37
Пропаренный и ИК-обработанный	25,8	4,0	320	2,50	3,2	21,0	39
Микронизированный (хлопья)	12,7	7,3	230	1,85	-	-	52
Увлажненный и микро- низированный (хлопья)	29,4	8,8	235	1,88	-	-	52
Пропаренный и микро- низированный (хлопья)	22,8	8,3	232	1,88	-	-	53
В результате ИК-обработки прочность ячменя снижается в 3-4,6 раза по срав-
нению с исходным образцом. Это является положительным фактором, вызываю-
щим снижение энергозатрат при измельчении.
Особенно эффективной является экструзионная обработка компонентов
комбикормов. Этот процесс играет в настоящее время важную роль в технологии
комбикормов, в особенности при производстве комбикормов для молодняка жи-
вотных, для лабораторных животных, а также в тех случаях, когда требуется
обеспечить высокую степень клейстеризации крахмала в различных комбикор-
мах; эффективен процесс экструзии и при переработке соевых бобов. Этот про-
цесс также предоставляет известные возможности для регулирования активности
различных ингибиторов и биологически активных веществ.
Широко применяется процесс экструдирования также при переработке мяс-
ных продуктов, рыбы, отходов птицеводства, в частности, при этом достигается
полное уничтожение сальмонелл. Эффективно происходит производство комби-
кормов с высоким содержанием зернового компонента и с добавкой мочевины.
Используется процесс экструдирования и в различных областях пищевой про-
мышленности, например, для производства сухих завтраков и т. д.
Фундаментальной задачей процесса экструзии является глубокая клейстери-
зация крахмала. При этом происходит декструкция макромолекул крахмала с
образованием различных декстринов и сахаров, в результате чего существенно
повышается усвояемость комбикормов, причем ассимиляция питательных ве-
ществ происходит с меньшими энергетическими затратами. С точки зрения про-
цесса питания процесс клейстеризации крахмала имеет следующее значение:
Во-первых, оклейстеризованный крахмал заметно повышает свою сорбционную
емкость, что обеспечивает поглощение им большого количества воды; поэтому его ус-
вояемость возрастает практически во всех случаях, повышается и переваримость корма.
Во-вторых, вследствие клейстеризации крахмала существенно облегчается
доступность его молекул действию ферментов, поэтому процесс ферментативно-
666
Глава 20
го гидролиза крахмала заметно облегчается, что обеспечивает образование зна-
чительного количества декстринов и сахаров различной молекулярной массы,
вплоть до образования простых сахаров, глюкозы и т. п.
При экструзионной обработке зерновых продуктов или других высококрахма-
листых компонентов высокая степень клейстеризации крахмала является совер-
шенно обязательной, так как только в этом случае обеспечивается вспучивание
экструдата, резкое увеличение его объема и формирование пористой структуры.
При экструзионной обработке продукта полученный экструдат оказывается
экологически чистым: все микробы уничтожаются практически полностью.
Однако процесс экструдирования требует высокой затраты энергии: ее
удельный расход составляет 120-150 кВт-ч/т. Поэтому для термомеханической
обработки продуктов, в том числе и комбикормов был разработан экспандер.
Принцип действия экспандера и основная его конструкция аналогичны экструде-
ру. Отличие состоит в том, что выпрессовывание продукта происходит не через
матрицу с фильерами, а через кольцевой зазор, величина которого регулируется
посредством специальной гидравлической системы. В кожух экспандера подает-
ся пар, что дополнительно обеспечивает прогрев продукта.
Благодаря таким изменениям удельный расход энергии на экспандирование
снижен в 2,0-2,5 раза по сравнению с экструдированием, и составляет 25-60 кВт-ч
на 1 т сырья.
Давление в экспандере достигает 10 МПа, а продукт нагревается до 170 °C.
В результате происходит полная клейстеризация крахмала и его гидролиз, белки
денатурируют и расщепляются, происходит также формирование органических
комплексов белков и фрагментов крахмальных молекул.
Экспандер создавался для предварительной обработки комбикорма перед
гранулированием, но экспандат можно использовать и непосредственно, вместо
гранулированных комбикормов.
Специалисты ОАО «ВНИИКП» провели работу по оценки эффективности ос-
новных технологий специальной обработки зерна и комбикормов. Эффективность
оценивали по использованию комбикормов при скармливании сельскохозяйствен-
ным животным, в первую очередь молодняку: поросятам, телятам, цыплятам. Ре-
зультаты исследований (табл. 20.7) позволяют сделать следующее заключение.
Практически все разработанные технологии тепловой и влаготепловой обработки
зерновых компонентов и комбикормов при обоснованных режимах обеспечивали
повышение питательной ценности, улучшение санитарных показателей и, следова-
тельно, увеличение эффективности использования комбикормов животными.
Для конкретного вида животных более целесообразен определенный способ
обработки. При производстве комбикормов для поросят раннего отъема возможно
применение любого из разработанных способов, но лучшие результаты обеспечи-
ваются при использовании ячменя пропаренного и обжаренного горячим возду-
хом, микронизированного с пропариванием и экструдированного. В комбикормах
для телят целесообразнее применять пропаренные и плющеные зерновые компо-
ненты, при этом для молодого поголовья их измельчают, более взрослым скарм-
ливают в неизмельченном виде. Хорошие результаты обеспечиваются также при
скармливании микронизированных хлопьев. Комбикорма для цыплят-бройлеров
достаточно экспандировать или гранулировать. В случае использования в комби-
кормах бобовых или соевых бобов их необходимо экструдировать, при этом луч-
Оборудования для специальной обработки сырья и комбикормов
667
шие результаты по эффективности обеспечиваются при применении полножир-
ной экструдированной сои.
20.7. Эффективность различных способов специальной обработки зерна
и комбикормов [38]
Вид обработки	Вид животных	Обрабатывае- мое сырье	Увеличение привесов по сравнению с контролем,%	Снижение за- трат корма по сравнению с контролем,%
Поджаривание (итальянская линия)	Поросята раннего отъема	Ячмень шелушений	о,1-1,0	0
Поджаривание с про- париванием	Поросята раннего отъема	Ячмень шелушений	7,5-11,3	8,0-10,3
Обжаривание горя- чим воздухом с про- париванием	Поросята раннего отъема	Ячмень шелушений	12,0-15,0	15,0-20,0
Пропаривание с плющением	Телята 10-75 дней Телята 76-115 дней	Ячмень шелушений	14,0-20,1	9,9-11,3 	 7.S-8.7 16,1-12.2 	6,8-8,6 40-5,0	
		То же	9,8-11,1	
	Поросята до 60 дней	То же	11,5-13,3	
	Поросята 61-104 дней	То же	8,5-9,5 	«лТЛо.о	 3,8-4,1	
	Телята до 95 дней Молочные коровы	Ячмень Ячмень		
Микронизация	Поросята-отьемыши	Ячмень	12,3-15,3 	 6.0-9.0	11,1-12,7
	Телята до 95 дней	Ячмень		6.0-7,2
Экстр удирование	Поросята-отьемыши	Ячмень	18,6 	6.8-7.1	 4.5-5,9	9,7
	Цыплята-бройлеры	Соя полужирная Соя полуобез- жиренная		4,5-5,5 3,0-4,2
Экспандирование	Поросята	Комбикорм	2,8-8,8	2,5-5,3 3,5-4,9
	Цыплята	Комбикорм	4,7-6,2	
20.3.	Современное оборудование для специальной обработки
сырья и комбикормов
Установки для термообработки зернового сырья - микронизаторы
В настоящее время как в России, так и за рубежом разработано и запатентовано
более десятка видов микронизаторов, которые отличаются друг от друга лишь не-
большими конструктивными особенностями. Принцип работы всех микронизато-
ров отечественного производства основан на нагреве электрическими кварцевыми
нагревателями (типа КГТ 220-1000) и транспортировании продукта в зоне обра-
ботки ленточным транспортером, чем они и отличаются от микронизаторов фирмы
«Mikronaizing LTD» (Великобритания), которые работают на керамических излу-
чателях, нагреваемых очищенным газом, и транспортируют продукт в зоне обра-
ботки вибротранспортером.
Функциональная схема микронизаторов отечественного производства и
фирмы «Mikronaizing LTD» (Великобритания), дана на (рис. 20.4 и рис. 20.5).
Принцип работы микронизаторов: из загрузочного бункера 3 подается зерно
или крупа на транспортирующее устройство 4 в виде монослоя, толщина которо-
го регулируется величиной зазора между нижним срезом бункера и транспорте-
ра. Далее монослой зерна поступает в зону обработки под генераторы излучения 1.
668
Глава 20
В микронизаторах с электрическими ИК-излучателями они имеют систему отра-
жающих экранов 2 (рис. 20.4), обычно объединенную в блоки.
Рис. 20.4. Функциональная схема
микронизатора отечественного
производства:
1 — излучатели; 2 - отражатели; 3 - бункер;
4 - ленточный транспортер; 5 — электродви-
гатель
Рис. 20.5. Функциональная схема микронизатора
фирмы «Mikronaizing LTD»:
1 - керамические газовые излучатели; 2 - кожух; 3 - бункер; 4 - вибротранспортер
Температура и градиент температуры в микронизаторах с электрическим ис-
точником ИК нагрева зависят от энергетической экспозиции (произведение вре-
мени облучения на облученность), которая может меняться за счет скорости
движения транспортера, числа и расположения ИК-генераторов в рабочей зоне,
их расстояния над слоем продукта и напряжения электрического питания.
Существует несколько основных признаков, по которому можно классифи-
цировать все микронизаторы:
1.	По источнику нагрева (наиболее характерный признак для классификации):
-	электричество или газ;
-	материал тела накаливания (металл, керамика и т. д.);
-	способ разогрева тела накаливания (прямой или косвенный);
-	форма и размеры нагревателей.
2.	По способу транспортирования продукта в зоне обработки:
-	ленточным транспортером;
-	вибростолом;
-	шнековым транспортером;
-	самотеком в псевдоожиженном слое;
-	по наклонной вращающейся трубе.
3.	По типу расположения линейных излучателей.
В микронизаторах с кварцевыми излучателями их располагают:
-	вдоль транспортера;
-	поперек транспортера.
Подбор оптимального расположения ИК-излучателей является наиболее
важным, так как при проектировании микронизаторов основной трудностью яв-
Оборудования для специальной обработки сырья и комбикормов
669
ляется создание на поверхности продукта таких условий облучения, при которых
каждая обрабатываемая частица нагревалась бы до одинаковой температуры.
Другой трудностью является обеспечение равномерного прогрева частицы, то
есть снижение градиента температуры, который во время обработки продукта
может оказаться значительным. Это приводит к тому, что при достижении на
поверхности частицы предельно допустимой температуры, в объеме она не про-
гревается до желаемого уровня.
Установка ИК-нагревателя вдоль транспортера с уменьшением шага от оси
конвейера к его периферии позволяет выравнивать плотность лучистого потока
по ширине конвейера.
Однако при таком расположении цоколи ламп находятся в рабочей зоне и
при эксплуатации в микронизаторах быстро разрушаются. Поэтому предпочти-
тельнее расположение ламп поперек транспортера, хотя при этом возникает про-
блема с выравниванием лучистого потока.
Основные технические характеристики, предлагаемые потребителям и ре-
ально работающие в производстве микронизаторов, приведены в табл. 20.8.
20.8. Технические характеристики отечественных микронизаторов
Модель и фирма изготовитель	Установленная мощность, кВт	Габариты, м	Длина и ширина рабочей зоны, м
Кооператив «Ермак»	36	2,87x1,20x1,55	1,24x0,50
НПО «ЭНТИС»	30	2,50x1,00x1,30	1,10x0,50 1,20x0,75 1,48x0,61 2,27x0,55
УТЗ-4, ООО «Старт» (Москва)	24	2,80x1,03x1,28 4.50x1.06x1.40 3,06x0,75x2,00 3,25x0,52x1,70	
ЗР-УОС, ООО «Рокар-М» (Москва)	32		
ОАО «Сибирский агропромышленный дом» (Новосибирская обл.) В1 М-02: ЗПО «РАСТОН» (Обнинск), ООО «АГРОПРОДМАШ» (Новочеркасск)	42		
	20-30		2,43x0,31
Для примера на рис. 20.6 показана конструкция микронизатора УТЗ-4. Этот
микронизатор предназначен для термообработки злаковых и крупяных культур.
Рис. 20.6. Установка для термообработки зернового сырья УТЗ-4:
I - бункер; 2 - транспортер; 3 — мотор-редуктор; 4 — кассета; 5 - кожух; 6 — пульт управле
ния; 7 - лоток выхода продукта; 8 - рама; 9 - опора с винтовой парой
670
Глава 20
Рис. 20.7. Схема
движения зерна в
баротермической
установке:
I - бункер; 2, б - за-
движки; 3 - дозатор;
4 - пропариватель;
5 - резервуар для вспу-
чивания; 7 - венти-
лятор
Микронизатор включает в себя ленточный конвейер 2
с лентой из жаропрочного материала. Скорость ленты, вре-
мя нахождения продукта под нагревательными блоками
(экспозиция обработки), толщина слоя зерна на ленте плав-
но регулируются. Привод транспортера осуществляется от
мотор-редуктора 5, установленного на раме (станине) 8. Го-
ризонтальность установки машины регулируется опорами с
винтовой парой 9. Для подачи продукта в верхней части
станины установлен бункер. Пульт управления 6 установ-
лен на стойке рамы.
Рабочая нагревательная камера с инфракрасными лам-
пами находится над лентой. В процессе нахождения зерна в
установке оно нагревается до 120-160 °C. Влага, равномер-
но распределенная по объему зерновки, начинает по капил-
лярам и порам двигаться к ее центру (по направлению теп-
лового потока).
Так как плотность потока ПК-излучения выбирается дос-
таточно большой, капиллярные соединения оболочки зерна
быстро разрушаются и влага, перемещенная вначале процесса
в центр зерновки, не имеет выхода наружу. При повышении
температуры происходит ее испарение, давление водяных па-
ров резко увеличивается, что приводит как бы к «взрыву» зер-
новки изнутри. Уменьшается прочность зерна, что способствует
снижению энергозатрат его дальнейшей обработке.
Баротермическая установка
ФГУ ГЦАС Пензенский и ЗАО ТПК «Апрель Люкс 2000» раз-
работали способ баротермической обработки зернового сырья
[41]. Оборудование представляет собой компактный модуль,
который легко транспортируется и может устанавливаться в
нужном месте. В состав установки (рис. 20.7) входят наддозаторный бункер для зер-
на, дозатор, реактор (пропариватель), резервуар для вспучивания зерна, механизм
выгрузки готового продукта, электронный контроллер технологического процесса.
В баротермической установке зерно обрабатывается не более 60 с. Высокое
содержание воды (пара) и достаточно длительный прогрев при умеренной темпе-
ратуре (140-170 °C) в условиях гидробаротермической обработки практически
предотвращают деструкцию аминокислот, витаминов, углеводов и белков. Возрас-
тает содержание растворимого азота.
В результате обработки зерно вспучивается, приобретает светло-золотистый
цвет, душистый запах, приятный вкус поджаренного зерна и микропористую
структуру. Разрушается зернистая структура крахмала. Обработка паром обеспе-
чивает обеззараживание сырья.
Разработана установка производительностью 6-18 т/ч для обработки пшени-
цы баротермическим способом. При выходе из установки зерно имеет влажность
8-12% и температуру 80 °C.
В результате обработки зерна снижается разрушающее напряжение измель-
чаемого продукта, поэтому потребляемая мощность электроэнергии дробилок
значительно уменьшается.
Оборудования для специальной обработки сырья и комбикормов
671
Техническая характеристика установки
Производительность по пшенице, т/ч	6-18
Электропотребление, кВт/ч	5
Расход пара, кг/ч	1200-3600
Рабочее давление пара, МПа	0,9
Расход сжатого воздуха, л/ч	1200-3600
Давление сжатого воздуха, МПа	0,4
Габариты, мм	6100x2300
Масса установки, кг	5000
Новая технология Преско
Фирма «Минеба» (Нидерланды) разработала совершенно новый процесс для об-
работки зерна, запатентованный кампанией-разработчиком и известный под на-
званием «Преско».
Очищенный продукт
Рис. 20.8. Процесс обработки зерна по тех-
нологии Преско
Главное ее назначение - об-
работка пищевого и кормового
зерна для повышения его пита-
тельной ценности. По технологии
Преско (рис. 20.8) предварительно
очищенное зерновое сырье посту-
пает в дозатор объемного дейст-
вия, а затем в пропариватель, где
оно обрабатывается паром высо-
кого давления (20-105 Па) при тем-
пературе до 250 °C в течение зара-
нее заданного времени (до 20 с).
В конце процесса аппарат откры-
вается, и продукт переходит в ре-
зервуар для вспучивания. За счет
резкого снижения давления на
внешней поверхности зерна обо-
лочка его лопается, а объем уве-
личивается до 8 раз. Особенность
технологии Преско заключается в
том, что параметры процесса
(температуру, давление пара, про-
должительность обработки) мож-
но изменять и контролировать не-
зависимо друг от друга, подбирая
оптимальные режимы работы для
разных видов сырья и назначения
готовой продукции.
Производительность одного модуля установки Преско 3 т/ч. Если требуется
большая производительность, можно установить два и более модулей.
Гигиенический кондиционер LTC 1000
Для производства гигиенических комбикормов фирма «Ван Аарсен» (Нидерланды)
разработала кондиционер с повышенным временем нахождения в нем комбикорма.
672
Глава 20
Кондиционер LTC 1000 (рис. 20.9) включает следующие составные узлы:
паровой смеситель, автоматическое управление количеством подаваемого пара,
резервуар удерживания с встроенным питателем пресса-гранулятора.
Рис. 20.9. Общий вид кондиционера LTC 1000
Паровой смеситель, изготовленный из нержавеющей стали, оснащен: рото-
ром с регулируемыми, износостойкими лопастями; паровым затвором в виде
витков шнека на входе продукта в смеситель; регулируемой системой для ввода
пара, которая позволяет создавать максимальную температуру рассыпного ком-
бикорма до 90 °C; смотровой дверью с блокировкой; корпусом смесителя с тер-
моизоляцией.
Автоматическое управление количеством подаваемого пара состоит из элек-
тропневматического клапана, сепаратора воды, управляющего клапана с элек-
троприводом и соединением для паропровода, цифровым температурным кон-
троллером, который приводит в действие электропривод управляющего клапана.
Резервуар удержания с встроенным питателем пресса-гранулятора состоит
из корпуса, смотровой двери, шнека. Наружный корпус резервуара оснащен спе-
циальной парообогреваемой системой и изоляцией. Шнек транспортирует про-
дукт через резервуар. Выпуск резервуара оснащен питателем, который гаранти-
рует необходимую загрузку пресса-гранулятора. Изменение производительности
происходит с помощью преобразователя частоты тока за счет изменения частоты
вращения ротора мотор-редуктора.
Время нахождения комбикорма в кондиционере может составлять до 4 мин при
производительности 35 м3/ч (17,5 т/ч при объемной массе комбикорма 500 кг/м3).
Уплотнитель BOA COMPACTOR
BOA COMPACTOR фирмы «Агро» (Дания) служит для обработки комби-
корма за счет воздействия на него тепловой энергии в виде пара и давления.
BOA COMPACTOR состоит (рис. 20.10) из смесителя цилиндрической фор-
мы, после которого идет уплотнительная камера с форсунками для ввода пара и
жидких компонентов. Повышение давления и механическое воздействие на про-
дукт происходит с помощью крупных фракционных колец и нажимных валков.
Равномерное давление в режиме холостого хода обеспечивается расстоянием
между валками. Расстояние контролируется постоянно в каждом цилиндре и ре-
зультаты выводятся на дисплей пульта управления. Регулируется также время
нахождения продукта во фракционных кольцах.
Оборудования для специальной обработки сырья и комбикормов
673
Рис. 20.10. Общий вид уплотнителя BOA COMPACTOR
Возможен ввод в комбикорма жидких компонентов (типа мелассы) до 12%,
температура продукта на выходе из машины достигает 100-105 °C, повышается
производительность пресса-гранулятора до 40% без потери качества гранул ком-
бикорма, либо можно увеличить прочность гранул, но без увеличения произво-
дительности. С помощью пульта управления можно легко изменять энергозатра-
ты на работу уплотнителя за счет уменьшения или увеличения промежутка меж-
ду фракционными кольцами.
В табл. 20.9 приведены некоторые технические характеристики уплотните-
лей BOA COMPACTOR.
20.9. Технические характеристики уплотнителей BOA COMPACTOR
Тип	Главный двигатель, кВт	Тепловая камера			Механическая камера			Вес за искл. двига- теля (кг)
		диам. (мм)	длина (мм)	объем (литр)	диам. на- ружный (мм)	диам. внутреи. (мм)	объем (литры)	
500	90-132	440	1730	263	700	500	14,0	1800
640	110-160	500	1850	365	840	640	18,0	2500
	110-160	500	2330	457	840	640	18,0	2800
	160-200	600	1900	535	900	700	18,5	3350
700	160-200	600	2375	668	900	700	18,5	3600
	160-200	600	2875	810	900	700	18,5	3850
ГЛАВА 21. Дозирующие и взвешивающие устройства
для сыпучих продуктов
21.1.	Назначение, область применения, классификация
Дозирующие и взвешивающие устройства широко используются на комбикормо-
вых и других зерноперерабатывающих предприятиях, в линиях дозирования и
смешивания компонентов комбикормов, в линиях подготовки зерна для учета
продукции, а также в размольных отделениях для контроля потоков продуктов и
формирования готовой продукции. В весовыбойных и фасовочных отделениях
мукомольных, крупяных и комбикормовых предприятий весовые дозаторы при-
меняют для выдачи порций продукта.
Современные весовые устройства базируются на весоизмерительных тензо-
резисторных датчиках и позволяют существенно упростить конструкцию, ремонт
и эксплуатацию весов. Для зерноперерабатывающих предприятий выпускаются
платформенные, вагонные, автомобильные, конвейерные весы, бункерные весо-
вые дозаторы для легко и трудносыпучих продуктов широкого типоразмерного
ряда по производительности.
Подавляющее большинство технологических процессов перерабатывающих
предприятий базируется на определенной массе исходного сырья, учет вырабо-
танной продукции также производится в единицах массы. Поэтому основное на-
значение весо-дозирующих устройств - обеспечение заданной массы материала в
дозе или поддержание заданного расхода материала по массе с определенной
точностью.
Важной характеристикой взвешивающего и дозирующего оборудования яв-
ляется рабочий диапазон, в котором обеспечивается их класс точности.
Границами рабочего диапазона принято считать:
•	для весов дискретного действия (порционных) - наибольший (НПВ) и наи-
меньший пределы взвешивания (НмПВ) порции;
•	для дозаторов дискретного действия - наибольший (НПД) и наименьший
предел дозирования (НмПД);
•	для весов и дозаторов непрерывного действия - наибольший (НПП) и наи-
меньший пределы производительности (НмПП).
Для весовых дозаторов дискретного действия НмПД составляет 10% от НПД.
Для дозаторов непрерывного действия НмПП составляет 25% от НПП.
Дозирование сыпучих материалов можно классифицировать по:
•	принципу действия;
•	структуре рабочего цикла;
•	степени механизации и автоматизации и т. д.
Основные схемы дозирования представлены на рис. 21.1.
Весовое дозирование (дискретное и непрерывное) имеет следующие клас-
сификационные признаки:
•	количество дозируемых компонентов - одно- или многокомпонентное;
•	вид грузоприемного устройства - бункерное (ковшовое) или ленточное
(конвейерное);
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
675
Рис. 21.1. Схемы дозирования сыпучих материалов:
а - дискретное объемное; б - дискретное весовое; в - непрерывное объемное; г - непрерывное
весовое одноагрегатное; д — непрерывное весовое двухагрегатное; 1 - бункер; 2 - мерная ка-
мера; 3 — конвейер ленточный; 4 - весовой механизм; 5 - коромысло; 6 - регулятор произво-
дительности; 7 - роликоопора; 8 - вибропитатель
•	пределы производительности - до 0,4 кг/ч - микрорасходы; 6,3-100 кг/ч -
низкие расходы; 100-1600 кг/ч - средние расходы; 1,6-25 т/ч большие рас-
ходы; 25-400 т/ч - высокие и свыше 400 т/ч - макрорасходы;
•	класс точности - 0,1; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5;
•	тип весового механизма дозаторов - рычажные, квадрантные, тензометри-
ческие, индукционные с компенсационным силоизмерителем, магнитно-
анизотропные, вибрационно-частотные;
•	тип отсчетного устройства весового механизма - коромысловые, цифер-
блатные, со вторичными приборами;
•	вид сигнала дистанционной передачи показаний и управления - анало-
говый и дискретно-цифровой;
•	конструктивное исполнение (только для дозаторов непрерывного дейст-
вия) - одно- и двухагрегатные;
•	способ регулирования расхода (только для дозаторов непрерывного дейст-
вия) изменением нагрузки на весовом конвейере или изменением скорости
движения ленты конвейера.
Анализ технологических процессов на предприятиях показывает, что про-
цессы дозирования можно свести к следующим вариантам:
•	дозирование сырья или полуфабрикатов в последующую машину или по-
точную линию с целью стабилизации производительности;
•	дозирование при приготовлении многокомпонентных смесей. По ходу тех-
нологического потока после дозаторов следует смеситель;
676
Глава 21
•	дозирование (дискретное, порционное) при фасовании в тару.
Зерноперерабатывающие предприятия агропромышленного комплекса
(АПК) и другие смежные предприятия, использующие при производстве сыпучие
материалы, работают по наиболее сложному второму варианту, характерному
наличием комплекса: дозаторы-смеситель.
Фасование в тару, основанное на дискретном дозировании, здесь не рас-
сматривается, поскольку относится к фасовочно-упаковочному оборудованию.
21.2.	Оценка точности дозирования
Под точностью дозирования понимают соответствие фактической массы дозы
или расхода их ожидаемым заданным значениям.
Помимо случайных колебаний массы дозируемого материала, зависящих от
большого количества факторов, в частности, от колебаний физико-механических
свойств дозируемого продукта, на точность дозирования влияют конструктивные
параметры весов и дозаторов.
Под конструктивными параметрами понимают класс точности и чувстви-
тельность каждого типа устройства.
Класс точности технологических весов и весовых дозаторов дискретного
действия определяется следующим образом: для циферблатных и коромысловых
шкальных весов - по относительной допускаемой погрешности при наибольшем
пределе взвешивания (НПВ), выраженной в процентах; для автоматических весов
и дозаторов непрерывного действия - по относительной допускаемой погрешно-
сти в процентах от НПП.
Относительная допускаемая погрешность зависит от вида сыпучего мате-
риала и регламентируется нормативными документами.
Чувствительность весов и дозаторов - метрологическое свойство, отра-
жающее изменения выходного сигнала измерительной аппаратуры при измене-
нии измеряемой величины. Чувствительность выражается отношением измене-
ния сигнала на выходе к вызывающей это изменение измеряемой величине. Чув-
ствительность весов отвечает требованиям тогда, когда циферблатный указатель
отклонится на одно деление при изменении массы груза на величину, равную
цене одного деления.
В дозаторах, оснащенных весовым механизмом, при изменении массы груза
вырабатывается соответствующий этой массе сигнал, который может быть пока-
зан на дисплее.
Следует отметить, что точность дискретного дозирования оценивают по
массе дозы, непрерывного - по массовому расходу как при весовом, так и при
объемном дозировании. Но при объемном дозировании на массу дозы или массо-
вый расход влияет значительно большее число факторов, чем при весовом. По-
этому объемные дозаторы менее точны, чем весовые.
При дискретном объемном способе (рис. 21.1, а) дозирующее оборудование
периодически отмеривает порцию объемом V (м3), масса Мкоторой равна
(21.1)
где у - объемная масса продукта, кг/м3; - коэффициент заполнения камеры.
Дискретное весовое дозирование (рис. 21.1, б) основано на отмеривании до-
зы массой М.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
677
При непрерывном объемном дозировании (рис. 21.1, в) оборудование подает
поток продукта с расходом (кг/с)
q = Svy,	(21.2)
где S - поперечное сечение потока продукта, м2; v - скорость потока продукта, м/с; у - объ-
емная масса продукта, кг/м:'.
В случае непрерывного весового дозирования поток продукта, находящегося
на ленте конвейера, непрерывно взвешивается. В зависимости от результатов
взвешивания автоматически корректируется скорость движения ленты
(рис. 21.1, г) или параметры вибропитателя (рис. 21.1, д).
Изменения физико-механических свойств продукта и флюктуации его исте-
чения из дозатора являются по своей природе случайными величинами,' изме-
няющимися во времени. Случайным образом изменяются и величины, входящие
в формулы (21.1) и (21.2), вследствие чего расход при дозировании - случайная
функция времени (случайный процесс).
Практически оценка точности дозаторов непрерывного действия основана
на контрольном взвешивании проб, отобранных из потока продукта за промежу-
ток времени t. Масса каждой пробы равна
t
М = jq( t )dt.
о
Результаты контрольных взвешиваний всегда отличаются друг от друга, то
есть они имеют случайное рассеивание - случайные погрешности дозирования,
отражающие колебания расхода. Причины, вызывающие случайные погрешности
дозирования, различны - колебания физико-механических свойств материала,
нестабильность питающей сети, вибрации оборудования и т. д. Поэтому по кон-
трольным пробам точность дозирования определяют с применением методов ма-
тематической статистики.
Случайные погрешности дозирования подчинены нормальному закону рас-
пределения случайных величин, характеризуемому плотностью распределения
вероятностей
(М;-а)2
/(М)=-4=е 2°2 ,
оу 2тг
где - масса пробы, кг; а - центр группирования распределения (а ~ Мср); М =—- -
п
среднее арифметическое презультатов (п = 20-30); а - среднее квадратическое отклонение.
Графически нормальный закон распределения случайных погрешностей до-
зирования иллюстрируется рисунком 21.2, где показаны гистограмма и теорети-
ческая кривая, построенные по результатам объемного дозирования.
Среднее арифметическое значение Л/ср характеризует среднюю производи-
тельность - центр настройки дозатора. Меру случайного рассеивания - среднее
квадратическое отклонение - рассчитывают по формуле
Zw-wcp)2
о
п -1
(21.3)
678
Глава 21
Рис. 21.2. Экспериментальное
и теоретическое распределение
случайных погрешностей дозиро-
вания
Она служит количественной оценкой случайных погрешностей дозирования.
На практике случайная погрешность дозирования
Дсл = ±(2-3)о.	(21.4)
Соответственно, чем больше величина о, тем больше разброс случайных по-
грешностей - случайных колебаний измеряемой величины.
Дозаторы должны обеспечивать не только малые случайные колебания про-
изводительности, характеризуемые о, но и соответствие средней массы Л/ср за-
данному, например, по рецептуре, расчетному значению пробы
М = q3t,
где ср - заданное значение расхода, кг/с.
Очевидно, что заданное значение q-, не может быть установлено органами
настройки дозатора совершенно точно. Кроме того, в процессе работы центр на-
стройки может смещаться, например, из-за изменения объемной массы при объ-
емном дозировании [см. формулу (21.2)]. Отклонение Л/ср от М3 называют систе-
матической погрешностью дозирования (кг)
Деист = 4/ср “ 4/3
или
-----4J-	(21-5)
п
Полная же погрешность дозирования Дд (кг) складывается из случайной и
систематической
Дд = Деист "Г Дсп
ИЛИ
Их-мср)2
Дд=^-------q3l ± (2-=-3)v —---------.	(21.6)
п	У и-1
Для каждого типа дозатора эта величина не должна выходить за допустимые
пределы.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
679
Погрешности дискретного дозирования зависят в основном от тех же при-
чин, что и непрерывного. Случайные, систематические и полные погрешности
дозирования могут быть определены по формулам (21.3), (21.4), (21.5), (21.6),
если в них Мх, МСр и М3 будут текущее, среднее и заданное значения контрольной
дозы (порции) соответственно.
Современные весовые дозаторы дискретного действия обеспечивают по-
грешность 0,2441,5%, а непрерывного действия -0,54-2%.
Оценка точности дозирования с помощью контрольных карт
Действующие нормативные материалы предусматривают оценку погрешности
непрерывного весового дозирования на основании отбора проб. Проверка доза-
торов производится один раз в год, а непосредственно при эксплуатации прове-
ряется лишь измерительная система в статике.
Оценка стабильности технологических процессов без остановки этих про-
цессов на основе методов математической статистики широко применяется в
промышленности.
Статистическое регулирование основано на использовании контрольных карт,
разновидностей которых известно свыше 10. Масса контрольной пробы является
типичным количественным признаком, что и предопределяет соответствующий
класс контрольных карт. Применение контрольных карт для оценки стабильности
дозирования тем более целесообразно, поскольку статистические методы позволя-
ют извлечь из результатов максимальный объем информации о ходе процесса.
Для примера рассмотрим результаты исследования стабильности дозирова-
ния на лабораторном дозаторе с регулированием производительности изменени-
ем скорости потока материала. Система управления лабораторного дозатора со-
ответствовала системам управления весовых дозаторов непрерывного действия
типа4488ДН (рис. 21.27, 21.28).
Дозатор был настроен на наибольший предел производительности (2„их = 100 кг/ч,
задание (при весовом дозировании) Q3 = 31%, время отбора пробы t = 3 мин. Пред-
варительно была проведена оценка закона распределения случайных погрешностей
дозирования, число проб при весовом дозировании п = 120. Дозируемый материал -
зерно пшеницы.
На рис. 21.3 показана гистограмма и выравненная теоретическая кривая рас-
пределения массы контрольной пробы. Сравнение эмпирического и теоретиче-
ского распределений по критерию согласия Пирсона показало, что гипотеза
о нормальном распределении случайных погрешностей дозирования не противо-
речит опытным данным. На гистограмме отмечено наличие систематической по-
грешности - смещение центра настройки на величину АТ/С = +44 г, относительно
заданного значения М3 = 1550 г.
На первой стадии построения контрольных карт для процессов дозирования
целесообразно использование рекомендаций В. А. Панфилова [31 ], которые пре-
дусматривают карты средних арифметических (Л/ср) и размаха варьирования (7?м).
Отметим, что при п < 10 оценка рассеяния по размаху более эффективна, чем по
среднему квадратическому отклонению (СКО).
На рис. 21.4 в качестве примера приведены контрольные карты Л/ср- по-
строенные по тем же данным, что и распределение (см. рис. 21.3), объем выборки
п = 4. Там же показаны границы регулирования.
680
Глава 21
Рис. 21.4. Контрольные карты Л/ср - 7?м
Верхняя граница регулирования, характеризующая систематическую по
грешность дозирования, Л/ср
ВГР^р + ЛЛ,
где Мср — / --; М,- масса каждой пробы выборки; п - объем выборки (обычно 4-5);
I п
Км — ^Лпах — ^min,
Нижняя граница регулирования, Мср
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
681
НГР = Л/ср-Л,7?м,
где А - коэффициент, зависящий от п- объема выборки (табл. 21.1).
Вычисление границ регулирования размаха варьирования, R:
ВГР = Р1ЯМ;НГР = £>2ЯМ,
где Dpil),- коэффициенты, зависящие от п (табл. 21. Г).
При п < 6 ИГР контрольной карты 7?м равно О,
21.1. Зависимость статистических коэффициентов от объема выборки п
п	А	Di	в2	п	А	Di	в2
2	1,180	0.0	3,269	8	0,373	0,136	1,864
3	1,023	0,0	2,574	9	0,337	0,184	0,816
4	0,729	0,0	2,282	10	0,308	0,223	1,777
5	0,577	0,0	2,115	И	0,285	0,256	1,744
6	0,483	0.0	2,004	12	0,266	0,284	1,717
7	0,419	0,076	1,924				
Приведенные в качестве примера карты свидетельствуют о стабильности
рассматриваемого процесса как по центру настройки, так и по рассеянию.
Разберем некоторые особенности контрольных карт для процессов дозирования.
На контрольные карты средних значений целесообразно наносить наряду со
статистическими границами регулирования еще и заданное значение массы про-
бы М3. Это дает возможность избежать необоснованного вмешательства в про-
цесс, если выход контрольных точек за границу означает приближение к М3. Так,
например, (см. рис. 21.4) снижение Л/ср до 1562 г и ниже хотя и означает наруше-
ние стабильности процесса, но вместе с тем свидетельствует об уменьшении сис-
тематической погрешности дозирования. Если все точки находятся внутри гра-
ниц регулирования, то делается вывод, что технологический поток является ус-
тойчивым. Если точки выходят за границы регулирования, то исследуются при-
чины этого явления и принимаются меры, предупреждающие его повторение.
21.3.	Питающие и дозирующие устройства объемного
принципа действия
Достоинство объемных питающих и дозирующих устройств - высокая произво-
дительность, малые габариты, простота конструкции. Недостатки - изменение
производительности в результате непостоянства физических свойств продукта,
необходимость настройки при переходе на другой рецепт, трудность автоматиза-
ции процесса дозирования.
Колебания влажности, крупности размола и другие факторы изменяют сы-
пучесть и объемную массу продукта. Реагировать на изменение объемной массы
сыпучих продуктов объемные дозаторы не могут, что приводит к колебаниям их
производительности и к погрешностям дозирования. При непрерывном объем-
ном дозировании погрешность его выражают обычно в процентах от номиналь-
ного значения производительности.
С учетом технических возможностей и количества продукта при непрерыв-
ном объемном дозировании, например, компонентов комбикормов, установлены
допустимые нормы отклонений. Допустимые отклонения по массе для каждого
682
Глава 21
компонента определяют, умножая расчетную массу компонента (кг/мин) на соот-
ветствующие коэффициенты. В зависимости от процентного содержания компо-
нентов в рецепте установлены следующие коэффициенты:
Ввод компонентов в рецепт, %:	коэффициент
менее 1	0,3
1...10	0,2
более 10	0,1
Определенная с учетом коэффициента масса (кг/мин) составит для данного ре-
цепта норму отклонения дозируемого компонента как в сторону увеличения (+), так
и в сторону уменьшения (-), например:
ввод компонента согласно рецепту, %	требуемая производительность дозатора, кг/мин	допустимые отклонения в дозировании, кг/мин
0,5	2	±0,6 (2-0,3)
5,0	20	±4,0(20-0,2)
15,0	60	±6,0(60-0,1)
Для объемных дозаторов (а также для питателей весовых дозаторов) харак-
терно деление по конструктивному исполнению рабочего органа: барабанные,
шнековые, тарельчатые, ленточные, вибрационные, стаканчиковые и т. д.
При непрерывном объемном дозировании (рис. 21.5) оборудование подает
поток продукта с расходом (кг/с)
q = Svy,	(21.7)
где S - площадь поперечного сечения потока продукта, м2; v - скорость потока продукта,
м/с; у - объемная масса продукта, кг/м2.
Объемные дозаторы непрерывного действия применяют как самостоятель-
ное оборудование, а также в качестве питателей весовых дозаторов непрерывно-
го действия и другого технологического оборудования.
Барабанные дозаторы (рис. 21.5, а). Рабочий орган представляет собой ба-
рабан с несколькими карманами, заполняемыми продуктом под действием силы
тяжести. Из карманов он поступает в выходной патрубок. Окружная скорость
барабана в пределах от 0,025 до 1,0 м/с, может изменяться за счет преобразовате-
ля тока, установленного в системе питания электродвигателя.
Конструкция барабанов весьма разнообразна - от гладких барабанов, ребри-
стых, до устройств с лопастями самых различных видов. Тип барабана выбирает-
ся в зависимости от свойств продукта и производительности дозатора. Чем круп-
нее частицы продукта и лучше его сыпучесть, тем глубже могут быть выполнены
карманы. Например, рифленые барабаны могут применяться для порошкообраз-
ных и мелкозернистых продуктов, лопастные - для зернистых.
Производительность барабанных дозаторов Q (кг/с) определяют по формуле
Q = 1,6710_2К5/гнбТ,	(21.8)
где S - площадь поперечного сечения кармана, м2; I — длина кармана, м; z. - число карманов в
барабане; щ, - частота вращения барабана, об/мин; у - объемная масса продукта, кг/м2;
К- коэффициент заполнения карманов (0,8-0,95).
Мощность (кВт), необходимая для привода барабана в движение, прибли-
женно определяется выражением
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
683
N = 5 • lO^kik^pSnD tg ф0,
где к'.икт- коэффициенты, соответственно учитывающие сопротивление продукта дробле-
нию и потери, обусловленные преодолением сопротивлений в механической системе; для мел-
козернистых и порошкообразных продуктов k, = к? = ], для крупнозернистых и легкораспа-
дающихся к, = 2; k> = 1,1-1,25; р - удельное давление продукта на барабан, Па; S - площадь
опорной поверхности столба продукта, м ; D - диаметр барабана, м; п - частота вращения
барабана, об/мин; <р0-угол естественного откоса продукта в движении.
Рис. 21.5. Схемы объемных дозаторов непрерывного действия:
а - барабанный; б - шнековый; в - тарельчатый; г - схема к расчету тарельчатого дозато-
ра; 1 - тарель; 2 - скребок; 3 - манжета; д - ленточный; е - вибрационный с электровибро-
двигателем; ж — вибрационный с эксцентриковым колебателем
Шнековые дозаторы (рис. 21.5, б) применяют для подачи сыпучих продук-
тов в тех случаях, когда дополнительное измельчение шнеком отдельных частиц
дозируемого продукта не имеет значения. Дозаторы можно устанавливать гори-
зонтально, наклонно или вертикально.
Для трудносыпучих продуктов используют двухзаходный сплошной шнек с
относительно неглубокой винтовой линией, профиль которой в продольном се-
чении представляет собой сегмент, часть эллипса и т. д.
Производительность регулируют, изменяя частоту вращения шнека. Произ-
водительность (кг/с) шнекового дозатора определяют по формуле
684
Глава 21
Q= l,31-10"2ZM«y,	(21.9)
где D - диаметр шнека, м; t - шаг шнека, м; к - коэффициент заполнения; к = 0,8-1,0; п - час-
тота вращения шнека, об/мин; для легкосыпучих продуктов п - 40-80 об/мин, для трудносыпу-
чих продуктов п = 20-40 об/мин; у - объемная масса продукта, кг/м3.
Потребную мощность электродвигателя (кВт) для привода шнекового доза-
тора можно определить по формуле
JV = —(L.2C +Я)С,
1000г| г '
где т] - КПД привода; Lr - горизонтальная проекция пути перемещения продукта, м; Н - высота
подъема продукта, м; Кс - коэффициент сопротивления перемещению продукта в корпусе до-
затора; - коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниках; /у = 1,1-1,2.
Тарельчатые дозаторы. Основной рабочий орган тарельчатого дозатора
(рис. 21.5, в, г) - вращающийся диск (тарель) 7, с которого продукт сбрасывается
скребком 2. Высоту слоя продукта регулируют передвижной манжетой 3, наде-
той на выходной патрубок дозатора.
Вертикальный вал приводится в движение от электродвигателя через пере-
даточный механизм. Продукт располагается надиске усеченным конусом, разме-
ры которого зависят от высоты расположения манжеты. При вращении диска
часть продукта снимается скребком.
Производительность дозатора зависит от высоты продукта на диске и часто-
ты вращения диска. Продукт натарели располагается в виде кольца треугольного
сечения. Площадь поперечного сечения 5К кольца равна
S —h-
' 2tg<p,
где h — расстояние между тарелью и манжетой, м; (р0 — угол откоса продукта при вращении
тарели.
Расстояние Ro (м) между осью вращения тарели и центром тяжести радиаль-
ного сечения кольца материала, находящегося надиске
(21.10)
Ro = R +--------
3tg<p0
где R - радиус манжеты, м.
Средняя скорость движения продукта v0 (м/с) равна скорости движения цен-
тра тяжести:
(21.11)
(21.12)
mR0 ли h
v0 =----2- = —(R +-----),
30	30	3tg<p0
где п — частота вращения диска, об/мин.
Подставляя значение v0 и 5К в формулу (21.7) получим:
60tg<po 3tg<po
Предельную частоту вращения диска определяют из условия, при котором
наибольший модуль центробежной силы, действующей на частицы массой m (кг),
меньше силы трения ее о тарель
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
685
2
пил R] <fmg,
тогда
где ю - угловая скорость, с'1; К - наибольший радиус сечения кольца продукта, м; J\ - коэф-
фициент трения продукта о диск (тарельр g - ускорение свободного падения.
Определяя мощность для привода тарельчатого дозатора, N (кВт), необхо-
димо учитывать сопротивление трения продукта о поверхность диска и скребка,
сопротивление дроблению продукта скребком, сопротивление закручиванию
столба продукта, опускающегося из воронки бункера:
N = SKLygf{v0K2 + cqs
ЮООт)
где L - величина перемещения продукта, м; ufi- коэффициенты трения продукта, соот-
ветственно, о тарель и скребок; |3 - угол установки скребка относительно диаметра тарели;
К-> - коэффициент, учитывающий сопротивление закручиванию и дроблению продукта
(Кг - 1,2-2); т] - КПД привода механизма дозатора.
Ленточный дозатор (см. рис. 21.5, 0) представляет собой короткий конвейер,
расположенный под питающим бункером. Вдоль ленты установлены борта, обра-
зующие желоб, по которому движется подаваемый продукт. Дозатор может быть
использован в качестве питателя весового дозатора и других видов технологиче-
ского оборудования.
Производительность регулируется перемещением заслонки, изменяющей
высоту слоя продукта, а также изменением скорости ленты.
Производительность и потребную мощность двигателя определяют по фор-
мулам, изложенным в курсе «Подъемно-транспортные установки».
Вибрационные дозаторы. Рабочий орган вибрационных дозаторов - опор-
ный или подвесной лоток, получающий колебания от вибропривода. В качестве
привода используются эксцентриковые колебатели или мотор-вибраторы
(рис. 21.5, ж), а также электромагнитные вибраторы (рис. 21.5, е).
Перемещение частицы продукта по лотку вибропитателя аналогично пере-
мещению ее по колеблющемуся ситу. В вибрационных дозаторах производи-
тельность регулируют изменением частоты или амплитуды колебаний.
Производительность (кг/с) вибрационных дозаторов можно определить по
формуле:
Q = Bhvy,	(21.13)
где В — ширина лотка, м; h - высота слоя продукта на лотке, м; v - средняя скорость пере-
мещения продукта, м/с; у — объемная масса продукта, кг/м.
Величина средней скорости (м/с) перемещения продукта по лотку при час-
тоте колебаний больше или равной 30 Гц
v = kaa> cosp,
где к = к, + ку sin а; к, и к-> - коэффициенты, зависящие от свойств продукта, определяемые
опытным путем; а - амплитуда колебаний, м; ы - угловая частота колебаний, с-1; а - угол
наклона лотка к горизонтали; |3-угол между направлением тягового усилия и лотком.
686
Глава 21
В дозаторе с электромагнитным вибратором (рис. 21.6, а) статор 2 электро-
магнита устанавливается на массивном основании 3, якорь 6 прикрепляется к
лотку 1, соединенному с основанием плоскими пружинами-рессорами 5. Между
основанием и корпусом установлены опорные пружины 4. Слой сыпучего мате-
риала перемещается за счет сил трения и инерции по внутренней поверхности
лотка 1. Такое перемещение обусловлено углом р = 15-22° между направлением
колебаний (под этим углом установлен вибро двигатель по отношению к лотку) и
поверхностью рабочего органа, благодаря чему частицы материала и весь слой
как бы подталкиваются вдоль лотка. Величина угла р принята в результате
обобщения большого количества опытных данных. Колебания лотка, вызываю-
щие перемещения продукта, являются следствием взаимодействия между элек-
тромагнитом 2, якорем б и возвратного действия рессор 5.
Амплитуду колебаний, находящуюся в пределах 0,1-3 мм, обычно регули-
руют изменением подводимого напряжения. Это особенно удобно по сравнению
с другими видами управления при автоматическом регулировании, вследствие
чего вибрационные дозаторы объемного действия особенно широко применяют-
ся как питатели в весовых дозаторах.
Рис.21.6. Электрический вибрационный дозатор объемного действия:
а - принципиальная схема; б - расчетная схема; 1 - лоток; 2 - статор вибратора; 3 - осно-
вание; 4 - опорная пружина; 5 - рессора; б - якорь вибродвигателя; I - загрузка; II - выгрузка
Шнековый дозатор «БЕСТРОМ-1400» объемного действия представлен на
рис. 21.7.
Продукт поступает в расходный бункер 1 через приемный патрубок 3. При
вращении шнека 9 продукт перемещается в осевом направлении вниз и по пат-
рубку 18 выводится из машины.
Шнек закреплен на валу 12 при помощи байонетного замка 13 с пружиной.
Вал шнека приводится во вращение сервоприводом 4, который управляется с по-
мощью программируемого логического контроллера и обеспечивает поворот
шнека на заданный угол, поддерживая тем самым высокую точность дозирования.
Для обеспечения работы дозатора с различными видами продуктов конст-
рукцией предусмотрена взаимозаменяемость подающих шнеков.
Доз и ру ющие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
687
Рис. 21.7. Дозатор объемный шнековый «БЕСТРОМ-1400»:
1 - бункер; 2 - крышка бункера; 3 - приемный патрубок; 4 - сервопривод: 5 - электродвига-
тель; 6 - датчик уровня; 7 - подъемное устройство; 8 - технологическая крышка: 9 - шнек;
10 - пульт управления; 11 - площадка установочная; 12 - вал; 13 - байонетный замок; 14 -
шпиндель; 15 - перемешивающие пластины; 16 - струбцина; 17 - домкрат винтовой; 18 -
выходной патрубок
688
Глава 21
Для обеспечения равномерного поступления продукта в зону витков шнека
внутри бункера расположен активатор шнека, состоящий из шпинделя 14 с за-
крепленными на нем перемешивающими пластинами 75. Активатор приводится
во вращение приводом 5. Включение активатора производится в соответствии с
выбранным режимом работы.
Контроль за уровнем продукта осуществляется с помощью датчика 6, уста-
новленного на крышке расходного бункера.
Крышка расходного бункера снабжена пятью быстросъемными струбцинами 16
для демонтажа и крепится через переходную станину к подъемному устройству 7.
Подъемное устройство выполнено на базе винтового домкрата 17 и предна-
значено для перемещения дозатора по высоте.
Электрооборудование расположено в электрошкафу 10.
Управление дозатором осуществляется с помощью дисплея с сенсорным эк-
раном, который обеспечивает ввод параметров, оперативное управление и инди-
кацию процесса дозирования.
Для равномерной подачи и поддержания стабильного уровня продукта в рас-
ходном бункере 1 дозатор может быть укомплектован горизонтальным шнеком,
что особенно важно для трудносыпучих продуктов с переменной плотностью.
Для компенсации изменений плотности продукта дозатор может быть уком-
плектован весами в качестве датчика обратной связи.
Система управления снабжена памятью, позволяющей запоминать до 100
режимов работы для различных продуктов мукомольного и комбикормового про-
изводства.
Дозатор может быть использован как в линии объемного дискретного, так и
объемного непрерывного дозирования.
Технические характеристики дозатора «Бестром 1400»
Производительность, циклов/мин*	до 140
Масса дозы, г	10-10000
Допустимая погрешность дозирования, % (не более)	±1
Габаритные размеры, мм, (не более)	1450x750x1320
Масса, кг, (не более):
без горизонтального шнека	130
с горизонтальным шнеком	220
Потребляемая мощность, кВт:
без горизонтального шнека	3
с горизонтальным шнеком	4
Емкость расходного бункера, дм3	60
Диапазон рабочих температур, °C	+10 -+35
* В зависимости от свойств продукта объема дозы.
Шнековый дозатор ДМД с контрольным взвешиванием бункера выпускается
объединением «Тензо-М»* (на рис. 21.8). Дозатор конструктивно состоит из бун-
керного грузоприемного устройства 4 (ГПУ), весоизмерительного устройства (ВУ),
загрузочного устройства (ЗУ) и системы автоматического управления и контроля
(САУК). Система работает по принципу вычитающего дозатора - весовой терминал
по заданной дозе отгрузки вычисляет пороговые значения прекращения выгрузки.
* Учитывая, что по конструктивному исполнению рабочих органов дозаторы ДМД и «Бестром
1400» подобны, они рассмотрены в одном разделе.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпуч и х п роду кто в
689
На весовом бункере ГПУ смонтирована система шнековой дозированной вы-
грузки 6, 7 и 10. Весовое устройство представляет собой три тензорезисторных
весоизмерительных датчика 9 серии «Т» или датчики другого типа и вторичный
преобразователь (весовой терминал). Управление осуществляется посредством
клавиш панели вторичного преобразователя (весового терминала) и кнопок на
крышке выносного шкафа управления. Весовой терминал имеет цифровую индика-
цию. Загрузочное устройство представляет собой шнековый питатель 1 для подачи
продукта из накопительного бункера в весовой 4. По внешней команде «Доза»
САУК включает шнековый питатель выгрузки 7, а при уменьшении веса бункера
на величину дозы - отключает его. При снижении веса продукта до заданного
предела автоматически включается привод загрузочного устройства. Шнек дози-
рованной выгрузки 7 приводится электродвигателем 10. На этом же валу смонти-
рованы лопасти 5, обеспечивающие разрыхление продукта.
Рис. 21.8. Дозатор
малых добавок ДМД:
1 - питатель шнековый: 2 -
переходной патрубок; 3 —
несущая рама: 4 - бункерное
грузоприемное устройство;
5 - мешалка-разрыхлитель;
6 - вертикальный вал; 7 -
шнековая часть вала; 8 -
емкость; 9 - тензоподве-
ски; 10 - приводной элек-
тродвигатель
21.4.	Весы и весовые дозаторы дискретного действия
Весы и весовые дозаторы дискретного действия используются в основном при:
•	учете количества зерна, поступающего с элеватора, отходов при зерноочист-
ке, продуктов размола зерна для отпуска и фасовки;
•	вводе витаминных добавок;
•	подготовке помольной партии из нескольких видов зерна в мукомольной
промышленности;
•	подготовке многокомпонентной смеси в комбикормовой промышленности.
Весы и дозаторы подразделяются на одно- и многокомпонентные. По конст-
руктивному признаку - на рычажные, которые продолжают эксплуатироваться
на зерноперерабатывающих предприятиях, и современные бункерные.
Для получения высокой точности цикл взвешивания построен так, что сна-
чала продукт поступает в грузоприемное устройство дозатора большим потоком,
а в конце отвеса поток резко уменьшается (в 5-10 раз), и набор порции заканчи-
вается потоком малых количеств (рис. 21.9).
23—3445
690
Глава 21
Уменьшаемый
поток
больших
количеств
Рис. 21.9. Питатель грузоприемного устройства
Автоматические многокомпонентные весы реализуют схему (рис. 21.10), со-
стоящую из питателей (шнековых, барабанных) 1, поочередно подающих в бункер 2
заданную массу компонента, отслеживаемую циферблатным указателем массы 9.
По завершении работы последнего питателя открывается выпускной затвор 3.
Рис. 21.10. Схема многокомпонентного дозирования:
I - питатель шнековый; 2 — бункер; 3 — выпускной затвор; 4. 7 - коромысла; 5 — передвижная
гиря; б, 8 - тяги; 9 - циферблатный указатель массы
Бункерные весы и весовые дозаторы
Весоизмерительная компания «Тензо-М» выпускает широкую номенклатуру ав-
томатических взвешивающих и дозирующих систем: бункерные весы для порци-
онного взвешивания сыпучих продуктов производительностью до 400 т/ч; весо-
вые бункерные дозаторы сыпучих продуктов с величиной дозы от 1 кг; весовые
дозаторы сыпучих продуктов для выбоя в тару; систему многокомпонентного
дозирования на базе весовых бункерных дозаторов.
На рис. 21.11 представлены основные виды изделий из этой группы обору-
дования. Бункерные весы «Поток 30»...«Поток 300» (АВБ - агрегатированные
весы бункерные), «Поток 500»...«Поток 5000» (прежнее название «Сигма») и
«Поток-М» (прежнее название «Омега») (рис. 21.11, а, б, виг соответственно)
предназначены для взвешивания любых сыпучих продуктов, дозирования задан-
ной партии, выдержки заданной производительности до 400 т/ч.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
691
Рис. 21.11. Бункерные весы и весовые дозаторы-.
а - бункерные весы «Поток 30 .,300» (АВБ) с гравитационным питанием; б - бункерные весы
«Поток 30...300» (АВБ) со шнековым питателем; в - бункерные весы «Поток 500...5000»
(«Сигма»); г - бункерные весы «Поток-М» («Омега»)
Агрегатированные весы бункерные (АВБ) «Поток», «Поток-М»
Весы предназначены для автоматического взвешивания в потоке, дозирования
установленной партии и выдержки заданной производительности любых сыпу-
чих продуктов, таких как зерно, семена подсолнечника, крупа, манка, мука раз-
ных сортов, отруби, комбикорма, а также других сыпучих продуктов с аналогич-
ными физико-механическими свойствами.
На рис. 21.12 показаны весы (АВБ) в двух вариантах и комплектации: пода-
ча материалов самотеком (а) для легкосыпучих продуктов (зерно, крупы, семена
подсолнечника и т. п.) и с помощью шнековых питателей (б) - для трудносыпу-
чих продуктов (мука, отруби, отдельные виды компонентов комбикормов и т. п.).
Рис. 21.12. Агрегатированные весы бункерные (АВБ):
а - легкосыпучих продуктов; б - трудносыпучих продуктов; 1 - несущая ра.ма; 2 - днище;
3 — привод днища; 4 - весовой бункер; 5 — привод секторной задвижки; 6 - приемный бункер;
7 - шнековый питатель
Принцип действия весов основан на преобразовании силы тяжести (веса)
взвешиваемого продукта в аналоговый сигнал весоизмерительного тензорези-
сторного датчика и последующего аналого-цифрового преобразования и обра-
ботки сигнала вторичным преобразователем (весовым терминалом) с выдачей
692
Глава 21
результата взвешивания на табло индикации и выходным разъемом для связи с
внешним устройством.
Весы отличаются простотой конструкции и имеют небольшое число сравни-
тельно автономных узлов, управляемых единой системой автоматики и пневма-
тики, смонтированной в шкафу управления. На несущей раме 7 (рис. 21.12) на
тензодатчиках смонтирован весовой бункер 4 с открывающимся днищем, управ-
ляемым пневмоцилиндром 3. В верхней части несущей рамы находится прием-
ный патрубок 6, внутри которого установлена секторная заслонка, управляемая
также пневмоцилиндром 5.
Грузоприемное устройство представляет собой бункер, прикрепленный че-
рез весоизмерительное устройство к несущей раме. Весоизмерительное устрой-
ство состоит из одного или трех датчиков серии «Т» или датчиков класса точно-
сти С2, СЗ или С4, соединенных с весовым терминалом. Весовой бункер имеет
цилиндрическую или прямоугольную форму, в верхней и нижней частях которо-
го находятся впускная и выпускная пневмозаслонки. Есть варианты весов с элек-
троуправ ляемыми заслонками.
Управление весами осуществляется посредством клавишной функциональ-
ной клавиатуры на весовом терминале. Шкаф управления может быть выносным
или крепиться непосредственно на опорной раме весов.
Алгоритм работы весов основан на суммировании взвешиваемых доз, что
позволяет получить повышенную точность при перевешивании больших партий
продукта. Каждый цикл работы весов включает следующие фазы:
•	самодиагностика блока управления;
•	контроль массы тары при пустом весовом бункере и закрытом днище;
•	загрузка бункера - верхняя заслонка открыта (или включен шнековый пита-
тель), днище закрыто;
•	отсечка потока закрытием верхней заслонки (или остановкой шнекового пи-
тателя) при достижении заданной массы дозы;
•	успокоение измерительной системы, взвешивание массы продукта в весовом
бункере;
•	суммирование нетто нарастающим итогом, разгрузка весового бункера.
В процессе работы на верхнем индикаторе весового терминала отображается
текущая масса в реальном масштабе времени, а на нижнем - масса продукта на-
растающим итогом или текущая производительность в т/ч.
Особенностью работы бункерных весов для порционного взвешивания сы-
пучих продуктов являются:
•	невысокие требования к точности набора порции;
•	высокие требования к точности измерения веса этой порции и точности уче-
та веса продукта, прошедшего через весы;
•	высокие требования к обеспечению заданной производительности.
Для удовлетворения потребностей в бункерных весах типа АВБ предпри-
ятий, не имеющих централизованной системы подготовки сжатого воздуха, вы-
пускаются весы с электрическим приводом заслонок и гравитационным питате-
лем. На рис. 21.13 приведены внешний вид и габаритные размеры весов
АВБ-300(ЭП)-2(К, ЭП) с электрическим приводом заслонок.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
693
Рис. 21.13. Весы «Поток» с электропри-
водом
Агрегатированный комплекс бункерных весов АВБ позволяет из 5 типораз-
меров (табл. 21.2) весовых бункеров с несущими рамами, 3-х типоразмеров за-
грузочных заслонок и 4-х типоразмеров шнековых питателей (рассмотрены ни-
же) собрать бункерные весы с параметрами, наиболее полно отвечающими по-
требностям конкретного производства. Масса весов не превышает 300 кг, расход
воздуха на аспирацию - 6 м3/мин.
21.2. Основные параметры весов с электроприводом
Модификация	Объем ковша, л	Высота Н, мм	Производительность (зерно), т/ч	Производительность (отруби), т/ч
60(ЭП)-2(Т, ЭП)	60	510	5	1,5
130(ЭП)-2(Т,ЭП)	130	770	10	3
170(ЭП)-2(К, ЭП)	170	920	30	10
250(ЭП)-2(К, ЭП)	250	1320	40	15
300(ЭП)-2(К, ЭП)	300	1520		65		20
Составные части агрегатированного комплекса АВБ могут быть поставлены
как в составе весов, так и отдельно. К ним относятся весовые бункеры, весовые
бункеры с несущей рамой, секторные задвижки, шнековые питатели и шкафы
управления. На рис. 21.14 представлен весовой бункер с несущей рамой (тип
АВБ-60). В его состав входит несущая рама 1 со съемными боковыми крышками,
весовой бункер 2 с пневмоприводом 5 открытия днища 3 и дистанционной про-
ставкой 7 высотой h, а также три тензодатчика 4 типа Т2, закрепленных на крыш-
ке 9 несущей рамы, закрытых предохранительными крышками 8. Подвешен ве-
совой бункер на шпильках 6 со сферическими подшипниками. Пневмоцилиндр
управления задвижкой бункера имеет диаметр 50 мм и ход штока 125 мм.
694
Глава 21
Рис. 21.14. Весовой бункер с несущей рамой (тип АВБ-60):
1 - несущая рама; 2 - весовой бункер; 3 - днище бункера; 4 - тензодатчики Т2 - 3 шт.; 5 -
пневмопривод: 6 - шпилька подвесная; 7 - проставка дистанционная; 8 - крышка тензодат-
чика; 9 - крышка несущей рамы
Основные размеры бункеров приведены в табл. 21.3.
21.3. Основные размеры весовых бункеров
Условные обозначения	Объем бункера, л	Н, мм	/г, мм
АВБ-60	60	510	0
АВБ-130	130	770	250
АВБ-170	170	920	400
АВБ-250	250	1220	700
Секторные задвижки весов АВБ выполняются одинарными или двойными.
Секторная задвижка одинарная (рис. 21.15), имеет два размера по входному
отверстию; сама задвижка 4 выполнена в виде секторных стенок и сферического
днища. К секторным стенкам крепятся цапфы, а к стенкам приемного патрубка-
пальцы, на которых и вращается заслонка, соединяемая через поводок 5 со што-
ком приводного пневмоцилиндра. Задвижка предназначена для отсечки потока
взвешиваемого продукта. Приводной пневмоцилиндр имеет диаметр 40 мм и ход
штока 75 мм.
Секторная задвижка двойная, предназначенная для отсечки потока взвеши-
ваемого продукта «грубо/точно», представлена на рис. 21.16. Малая задвижка
(точная дозировка) установлена в рабочей емкости 4 (135x300), а большая (гру-
бая дозировка) - в смежной секции (200x300 мм). Задвижки, их опоры и приводы
унифицированы с одинарными задвижками.
Шнековые питатели бункерных весов АВБ выпускаются четырех типов, от-
личающихся количеством питающих шнеков, их диаметром, числом оборотов,
мощностью приводных электродвигателей и наличием ворошителя. На рис.21.17
показаны два шнековых питателя: а - одношнековый диаметром 88 мм с воро-
шителем 5 (ПШУ-90В) и б - одношнековый диаметром 165 мм (ПШУ-165) без
ворошителя. Питатели имеют приводной электродвигатель 8 мощностью 1,5 кВт
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
695
Рис. 21.15. Секторные задвижки одинарные:
а - 135x300 (тип АВБ-60-1 -0020); б - 200x300 (тип АВБ-60-2-0020): 1 - приемный бункер;
2 - стенка; 3 - цапфа; 4 — секторная задвижка; 5 - поводок для присоединения штока пнев-
моцилиндра; б - рабочая емкость
Рис. 21.16. Секторная задвижка двойная 200-135x300 (тип ДШ-01.000):
1 - приемный патрубок (корпус задвижки); 2 - секторная задвижка (большая); 3 - пневмоци-
линдр привода малой задвижки; 4 - рабочие емкости; 5 - цапфы задвижек; б - секторная
задвижка (малая); 7 - пневмоцилиндр привода большой задвижки; 8 - опора (кронштейн)
пневмоцилиндра; 9 - поводок присоединения к пневмоцилиндру
и частотой вращения 700 об/мин. Шнековый вал приводится клиноременной пе-
редачей 10 и имеет 200 об/мин. Ворошитель приводится клиновым ремнем от
вала шнека, число оборотов его вдвое выше. Вал ворошителя и шнека смонтиро-
ван в подшипниковых опорах, установленных в торцевых стенках корпуса. Пита-
тели имеют приемный 4 и выпускной 6 патрубки одинаковых размеров. В основ-
ном питатели отличаются диаметром шнеков, мощностью приводного электро-
двигателя (соответственно, 1,5 кВт и п = 710 об/мин; 4,5 кВт и п - 700 об/мин) и
производительностью: ПШУ-90/В - 60 л/мин, а ПШУ-165 - 640 л/мин. Шнеко-
вый питатель ПШУ-165 на конце вала, над выпускным патрубком имеет лопасти 7,
разрыхляющие продукт.
696
Глава 21
Рис. 21.17. Шнековые питатели:
а - диаметром 88 мм с ворошителем (ЛШУ-90/В); б - диаметром 165 мм (ПШУ-165);
1 — привод ворошителя; 1 — подшипниковые опоры; 3 - рабочий шнек; 4 - приемный патрубок;
5 - вал ворошителя; 6 - выпускной патрубок; 7 - лопасти; 8 - приводной электродвигатель;
9 - натяжное устройство; 10 - клиноременная передача
Бункерные весы типа ВП и ВБ
Бункерные весы ВП выпускаются в одно- и двухбункерном исполнении
(рис. 21.18) объединением «Технэкс» (г. Екатеринбург) и предназначены для ве-
сового учета продуктов на зерноперерабатывающих предприятиях. Двухбункер-
ные весы более производительны и, соответственно, применяются для учета
Рис. 21.18. Бункерные весы типа ВП:
а - однобункерные; б - двухбункерные;
1 - открывающиеся створки днища; 2 -
несущая рама; 3 - рычажный механизм с
пневмоприводом; 4 - весовой бункер; 5 -
надвесовой бункер; 6 - привод заслонок;
7 - шкаф пневмоавтоматики; 8 - шкаф
управления
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
697
больших грузопотоков. Принципиально конструкция бункерных весов типа ВП
на тензодатчиках, а также системы управления аналогичны ранее рассмотренным
весам «Поток». Различаются они элементами конструкции - например, днише
весов ВП оформлено в виде двух открывающихся створок 7 с пневмоприводом
через рычажный механизм. Предусмотрено исполнение и с электроприводом за-
слонок. Весы ВП имеют надвесовой бункер 5. Основные параметры весов ВП
приведены в табл. 21.4.
21.4. Основные параметры бункерных весов типа ВП
Показатели	ВП-10	ВП-50	ВП-100	ВП-200	ВП-300
Производительность (при объемной массе 0,5 т/м3), т/ч	10	50	100	200	300
Объем весового бункера, м3	0,17	2x0,5	2x0,9	2x1,0	2x1,5
Погрешность взвешивания, %	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Габариты, мм: длина	1100	I860	2060	2060	2060
ширина	1000	1600	1660	1660	2160
высота	1750	2420	2920	3120	3320
Весовые дозаторы типа ВД
Весовые дозаторы типа ВД выпускаются в виде трех конструктивных модифика-
ций (ВД-1, ВД-7 и ВД-9) объединением «Технэкс» и предназначены для дозирова-
ния зерновых и белково-витаминных компонентов на комбикормовых предприятиях.
На рис. 21.19 представлен одинарный весовой дозатор ВД-1 с пневматической или
механической заслонкой. Конструкция дозаторов аналогична дозаторам на базе
весов «Поток». На несущей раме 1 на ее верхней плите 5 на трех тензодатчиках 4
смонтировано грузоприемное устройство 3 в виде усеченной объемной пирамиды.
На верхней крышке грузоприемного устройства имеются приемные патрубки для
дозируемых компонентов. Выпускные патрубки питателей соединяются с ними с
помощью гибких элементов для исключения влияния вибрации на работу тензонз-
мерительной системы. Выпускное устройство дозатора 8 также не должно быть
жестко связано с последующими транспортными коммуникациями. На выпускном
устройстве установлена заслонка с поводком 2, который связан с пневмоцилин-
дром 7. Предусмотрена возможность установки рычажного механизма с электро-
приводом. Управление заслонкой осуществляется с весового терминала, прини-
мающего сигналы с тензодатчиков. Весовые дозаторы отличаются простотой уст-
ройства и эксплуатации. Выпускаются пять типоразмеров весовых дозаторов ВД-1,
отличающихся грузоподъемностью. Их основные параметры приведены в общей
табл. 21.5. Точность дозирования составляет ±0,2%.
В дозаторах ВД-7 (рис. 21.20) грузоприемное устройство 4 выполнено в виде
трех усеченных пирамид в едином блоке, который установлен на четырех тензо-
датчиках 5. На верхней крышке смонтированы приемные патрубки, а выпускные
отверстия объединены скребковым транспортером 7 с выпускным устройством 2
и электроприводом 3. Показания тензодатчиков выведены на весовой терминал,
который управляет приводом транспортера. Дозаторы ВД-7 выпускаются трех
типоразмеров, отличающихся грузоподъемностью. Параметры и габариты доза-
торов ВД-7 при точности дозирования ±0,2% приведены в табл. 21.5.
698
Глава 21
Рис. 21.19. Весовой дозатор ВД-1:
1 - несущая рама; 2 - поводок заслонки; 3 - грузоприемное устройство; 4 - тензодатчики
(3 шт.); 5 - верхняя плита грузоприемного устройства; 6 - патрубок приемный; 7 - пневмо-
цилиндр; 8 - выпускной патрубок
Дозаторы ВД-9 по грузоподъемности и габаритам практически не отличают-
ся от дозаторов ВД-7. Различие их в выпускном устройстве: в дозаторах ВД-9
выпуск может производится автономно из каждой секции продольными заслон-
ками с помощью пневмоцилиндров 10, поворачивающих поводок заслонки 8. На
рис. 21.20 показан гибкий элемент 77, соединяющий патрубки 9 с последующими
транспортными коммуникациями. Дозаторы ВД-9 также выпускаются трех типо-
размеров аналогичной грузоподъемности.
Рис. 21.20. Весовые дозаторы ВД-7(а) и ВД-9 (б):
1 - несущая рама; 2 - выпускной патрубок; 3 — привод скребкового транспортера; 4 - грузоприем-
ное устройство; 5 - тензодатчики (4 шт.); 6 - приемные патрубки; 7 - скребковый транспор-
тер; 8 — поводок заслонки; 9 - выпускной патрубок; 10- пневмоцилиндр; 11- гибкий элемент
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
699
21.5. Основные параметры и габариты весовых дозаторов типа ВД
Модель дозатора	Объем бункера, м3	Грузоподъем- ность, т	Габариты, мм		
			длина(А)	ширина(В)	высота (Н)
ВД-1-0,25	0,6	0,25	1550	1550	1530
ВД-1-0,5	1,2	0,5	1900	1900	1850
ВД-1-1	2,4	1,0	2400	2400	2200
ВД-1-2	4,8	2,0	2700	2700	2550
ВД-1-3	7,2	3,0	2900	2900	2880
ВД-7-1	2.6	1,0	4000	1500	1950
ВД-7-2	4,2	2,0	5000	1680	2050
ВД-7-3	6,6	3,0	6000	1970	2150
ВД-9-1	2,6	1,0	3400	1500	1950
ВД-9-2	4,2	2,0	4400	1680	2050
ВД-9-3	6,6	3.0	5400	1970	2150
Модули многокомпонентного дозирования ММД
Модули весового многокомпонентного дозирования ММД созданы и выпускаются
широким типоразмерным рядом (7 наименований) объединением «Технекс», г. Ека-
теринбург. Они находят широкое применение как в комбикормовом производстве,
так и на мельничных предприятиях. На комбикормовых предприятиях они приме-
няются для высокоточного дозирования витаминов, ферментов, солей микроэле-
ментов, аминокислот, лекарственных препаратов и минеральных пищевых добавок
в автоматическом режиме. При этом модули, начиная с блока ММД10 и до
ММД50 (рис. 21.21, а) предназначены для малых доз и рассчитаны на 12 компо-
нентов, а модули от ММД300 и до ММД 1000 (рис. 21.21, б) - для дозирования
средних и крупных компонентов премиксов, концентратов и компонентов комби-
кормов. Блок расходных бункеров рассчитан на 6 компонентов.
10	6
Рис. 21.21. Модули многокомпонентного дозирования в комплекте
с передвижной установкой дозирования сыпучих компонентов:
а - модули ММД10...ММД50; б - модули ММД300...ММД1000; в - передвижная установка за-
грузки сыпучих компонентов УЗ-П1 (устанавливается сверху на расходные бункеры); 1 - несу-
щая рама; 2 - блок малых весовых дозаторов; 3 — расходные бункеры; 4 - разгрузочный шнек; 5 -
надвесовая емкость; 6 — пульт управления; 7— весовой бункер; 8 — направляющие; 9 - основание;
10- сборный бункер
Блоки ММД комплектуются передвижной установкой (рис. 21.21, е) загрузки
сыпучих компонентов, которая устанавливается сверху на расходные бункеры и
перемещается по направляющим как в продольном, так и в поперечном направле-
700
Глава 21
ниях, чтобы обеспечить подачу наполнителя в каждый из расходных бункеров 3.
Каждый дозатор из блока 2 имеет вертикальный привод и весовое устройство, вы-
дающее дозу в общий сборный бункер 10. Сверху в каждый расходный бункер с
помощью передвижной установки УЗ-П1 (21.21, в) дозируется наполнитель.
Основные параметры модулей типа ММД приведены в табл. 21.6.
21.6. Основные параметры модулей многокомпонентного дозирования типа ММД
Показатели	ММД 10-12	ММД 30-12	ММД 50-12	ММД 50-6	ММД 300-6	ММД 500-6	ММД 1000-6
Количество расходных бункеров, шт.	12	12	12	6	6	6	6
Объем одного бункера загрузки, м3	0,2	0,2	0,37	0,37	1,1	0,9	2+0,4
Суммарный номинальный вес компо- нентов за 1 цикл, кг	10	30	50	50	300	500	1000
Наименьший предел дозирования одного комп,, кг	0,100	0,150	0,250	0,250	1,500	5,000	10,000
Погрешность дозирования, не более, г, ±	5	10	20	20	100	500	1000
Потребляемая мощность, не более, кВт	1.5						
Габаритные размеры, мм: длина	2690	2690	3300	2640	2680		
ширина	1690	1690	1690	1700	2242		
высота	3020	3020	3020	3030	3870		
Многокомпонентный бункерный дозатор фирмы «Тензо-М» изображен
на рис. 21.22. Дозатор состоит из следующих основных узлов: весового бункера;
восьми надвесовых бункеров для компонентов с датчиками уровня продукта и
горизонтальными частотно-регулируемыми шнековыми питателями (бункеры
имеют съемные крышки для засыпки продуктов); надвесового бункера-
наполнителя с вертикальным частотно-регулируемым шнековым питателем (в
крышке бункера имеется отверстие с фланцем для загрузки наполнителя) и пло-
щадки техобслуживания.
Рис. 21.22. Многокомпонент-
ный бункерный дозатор
«Тензо-М»:
1 - надвесовые бункеры компонен-
тов смеси со шнековыми питате-
лями с регулируемым приводом и
датчиками уровня продукта; 2 -
съемная крышка; 3 - загрузка на-
полнителя; 4 - надвесовой бункер
наполнителя с вертикальным шне-
ковым питателем и регулируемым
приводом; 5 - весовой бункер; 6 -
опорные конструкции: 7 - площадка
техобслуживания
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
701
Набор заданной массы дозы происходит следующим образом.
Наполнитель (например, пшеничные отруби) заполняет надвесовой бункер
через входное отверстие. Остальные восемь надвесовых бункеров заполняются
компонентами смеси. Наполнитель и компоненты смеси последовательно на-
правляются в весовой бункер при помощи шнековых питателей. Каждый пита-
тель работает в режиме «грубо» и «точно». При достижении заданной массы на-
полнитель и остальные компоненты смеси подаются в смеситель. Производи-
тельность дозатора - до 5 т/ч.
Автоматический дозатор 6.139 АД-10-ВД. Стационарный, дискретного
действия, предназначен для дозирования витаминной смеси при формировании
витаминизированных сортов муки. Он работает совместно с многокомпонентным
дозатором 6.140 АД-3000-М на общий смеситель.
Принцип работы дозатора основан на уравновешивании силы тяжести взве-
шиваемой смеси, находящейся в грузоприемном устройстве, квадрантом цифер-
блатного указателя. Управление работой дозатора электропневматическое, дис-
танционное.
Основными сборочными единицами дозатора являются приемный и проме-
жуточный бункеры, вибропитатель, грузоприемное устройство, циферблатный
указатель, корпус, разгрузочный и поддозаторный бункеры. Все они смонтиро-
ваны на общей раме.
Работает дозатор следующим образом. Витаминная смесь из приемного бун-
кера поступает в промежуточный бункер 24 (рис. 21.23), из которого вибропита-
телем 27 подается в грузоприемное устройство 7. При достижении заданной мас-
сы порции подается сигнал для отключения вибропитателя 27 и вибропобудителя 25.
По готовности смесителя к приему дозы с помощью пневмоцилиндров 8 и 28
открываются днище 5 грузоприемного устройства 7 и заслонка 4 разгрузочного
бункера 6. Смесь пересыпается в поддозаторный бункер 7.
После полной разгрузки грузоприемного устройства стрелка циферблатного
указателя 79 возвращается в нулевое положение, подается сигнал для закрытия
днища грузоприемного устройства и заслонки разгрузочного бункера. Таким об-
разом дозатор подготавливается для начала нового цикла дозирования.
Связь грузоприемного устройства 7 с циферблатным указателем осуществля-
ется с помощью тяг 9, 77, 18, 22, 23 и рычагов 10, 13, 20 весового механизма. Урав-
новешивание тарной нагрузки осуществляют с помощью неподвижной гири 72 и
подвижных гирь 77 и 27, а также цепи 75, которая одним концом крепится к
звездочке на корпусе 16 циферблатного указателя, а другим - к рычагу 20. При
тарировании поворотом звездочки изменяют длину цепи, провисающей между
корпусом и рычагом, а следовательно, и ее массу, изменяя тем самым и силу воз-
действия цепи на рычаг. Для обеспечения стабилизации показаний рычаг 20 свя-
зан с успокоителем колебаний 14.
Технические характеристики дозаторов типа АД
Производительность, т/ч	0,012-0,12
Пределы дозирования, кг	1,0-10,0
Наибольшее число дозируемых компонентов	-
Вместимость грузоприемного устройства, м3	0,2
Габаритные размеры, мм:
длина	ИЗО
ширина	920
702
Глава 21
высота	3170
Масса, кг	350
Примечания. Класс точности 1,0; время цикла 5 мин. Габариты и масса дозатора - без
шкафа управления.
Рис. 21.23. Кинематическая
схема дозатора 6.139 АД-10-ВД:
1 - поддозаторный бункер; 2, 10, 13,
20 - рычаги; 3, 26 - конечные выклю-
чатели; 4 - заслонка; 5 - днище гру-
зоприемного устройства; 6 - разгру-
зочный бункер; 7 - грузоприемное
устройство; 8, 28 - пневмоцилинд-
ры; 9. 11, 18, 22, 23 - тяги; 12, 17,
21 - гири; 14 - успокоитель колеба-
ний; 15 - цепь; 16 - корпус; 19 -
циферблатый указатель; 24 - про-
межуточный бункер; 25 - вибропо-
будитель; 27 - вибропитатель
Автоматические весовые дозаторы типа ДК реализуют схему многокомпо-
нентного дозирования (рис. 21.10). Они предназначены для дозирования компонен-
тов комбикормов (обогатительных смесей, мела, сухих кормовых дрожжей и др.) с
объемной массой 400-1000 кг/м3. Предельные массы дозы (порции) продукта - от
10 до 100 кг; цикл дозирования порции в 100 кг, набранной из шести компонентов -
до 5 мин. Допустимая погрешность для порции от 10 до 50 кг ±0,5% от наибольше-
го предела взвешивания, а для порции от 50 до 100 кг ±1% от номинального значе-
ния массы дозы.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
703
Шесть шнековых питателей дозатора 6ДК-100 (рис. 21.24) приводятся от
индивидуальных двухскоростных двигателей. Продукт из шнековых питателей
поступает в ковш через патрубки, установленные на каркасе. Работает дозатор в
автоматическом режиме. Управление работой производится с пульта при помо-
щи перфокарт через электропневматические устройства.
Технические характеристики дозаторов типа ДК представлены в табл. 21.7.
21.7. Технические характеристики дозаторов типа ДК
Параметры	6ДК-100	5ДК-200	5ДК-500	16ДК-1000	10ДК-2500
Пределы дозирования, кг	10-100	10-200	50-500	100-1000	125-2500
Наибольшее число дози- руемых компонентов	9	9	12	12	12
Допустимая погрешность значения массы отдель- ного отвеса	±0,5	±0,5	±0,5	±0,5	±0,5
Дискретность задания порции по рецепту, кг	2,5	5,0	12,5	25,0	62,5
Габариты, мм	2100х1900х х2900	2100х1900х х2900	3000х1800х х3200	3000x1800х х3450	2900х2650х х3400
Масса, кг	690	690	885	1050	2100
Совершенствование дозаторов типа ДК сводится к использованию в качест-
ве чувствительных элементов различного типа тензодатчиков. Это позволяет пе-
реводить работу дозаторов с помощью компьютерных программ полностью на
автоматическое управление.
Рис. 21.24. Шестикомпонентный
весовой дозатор 6ДК-100:
1 - рычажная система; 2 - указатель массы;
3 - шнековый питатель; 4 - каркас; 5 - ковш
Производительность дозаторов дискретного действия в общем случае опре-
деляется по формуле
^^oi^oi +
<2м = — -----------СТ-----------’
£(7'oi+7'gi) + ^(T3i+7'Mex)
;=1	i=t
где qoi, q^ - производительность каждого питателя при основном потоке и досыпке, кг/с;
7’ч, 7g, - время работы каждого питателя при основном потоке и досыпке, с; T3i - время за-
паздывания между окончанием работы предыдущего и началом работы последующего пита-
теля, с; Тжу, - время срабатывания исполнительных, разгружающих и других механизмов авто-
матики, с; К - число дозируемых компонентов.
704
Глава 21
Производительность питателей на основном потоке обычно выбирают из
соотношения
(1,2-2,7)6м
q°' К
Потребная мощность определяется типом и производительностью питате-
лей, а также мощностью системы контроля и управления.
Многокомпонентный весовой дозатор типа В фирмы «Ван Аарсен» предна-
значен для весового дозирования сыпучих компонентов: крупок, порошков и т. д.
Стандартная конструкция дозатора (рис. 21.25) состоит из 8 питающих бунке-
ров, снабженных дозирующими задвижками 4 с приводом от гидроцилиндров 72.
Компоненты из бункеров поступают в весовой ковш 9, установленный на 3-х
тензодатчиках 77. Электрический сигнал от тензодатчиков характеризует вели-
чину каждого компонента или партии компонентов в ковше.
Рис. 21.25. Схема многокомпонентного весового дозатора
типа В фирмы «Ван Аарсен»:
1 - питающий бункер центральный; 2 - питающий бункер средний; 3 - питающий бункер уг-
ловой; 4 - дозирующая задвижка; 5 - рама; 6 - переключатель управления задвижками; 7 -
гидроблок с электродвигателем; 8 - дроссельная заслонка; 9 - весовой ковш; 10 - смотровой
люк; 11 - тензодатчик; 12 - гидроцилиндр
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпуч их п родукто в
705
Перемещение задвижек для грубого и точного дозирования определяется
процессором, вынесенным на пульт управления.
Выгрузка набранной порции компонентов из весового ковша происходит по
команде микропроцессора открытием дроссельной заслонки 8. Для лучшего ис-
течения продукта из ковша на стенке весового ковша 9 установлен вибратор,
включающийся при его разгрузке.
Основные параметры дозатора типа В
Объем весового ковша, м3	0,5
Количество бункеров для сырья	8
Объем бункера (угловые и средние), л	43
Объем бункера (центральные), л	60
Погрешность тензодатчиков, %	0,04
Диапазон взвешиваний, кг	75-200
Вес партии, кг Минимальный вес	Погрешность, г
компонента, г
75	1500	±20
100	2000	±20
200	4000	±50
21.5. Весовые дозаторы непрерывного действия
Весовые дозаторы непрерывного действия применяются, когда по условиям тех-
нологического процесса требуется непрерывная подача продукта с заданной точ-
ностью по массовому расходу. На рис. 21.26 показаны структурные схемы доза-
торов непрерывного действия.
Питатель 1 (вибрационный, шнековый, ленточный и т. п.) подает дозируемый
продукт из бункера 2 на грузоприемное устройство - короткий взвешивающий
конвейер 3, 5 или 6, лента которого движется с постоянной скоростью vK (м/с).
Масса продукта на конвейере Мк (кг) соответствует расходу питателя qn (кг/с)
WK= —,	(21.14)
где 1 - рабочая длина весового конвейера (расстояние между центрами ведущего и ведомого
барабанов), м; с - коэффициент, зависящий от схемы передачи нагрузки.
Масса продукта, находящегося на ленте конвейера, преобразуется весовым
устройством 4 в пропорциональный электрический сигнал, который поступает в
систему автоматического управления 9, интегрирующий 10, регистрирующий 11
приборы и регулятор 72. Последний через усилитель 13 воздействует на питатель 1
и обеспечивает производительность, равную заданной.
В дозаторах с постоянной скоростью vK применяются конвейеры, совер-
шающие плоскопараллельное перемещение 3, полностью передающие нагрузку
(с = 1), консольные 5 (с = 0,5) и маятниковые 6 (с = 0,5). Консольный конвейер 5
может быть представлен как рычаг с опорой в точке ссыпания продукта.
В дозаторах с регулированием производительности изменением скорости
движения ленты конвейера в качестве грузоприемного устройства используется
участок конвейера I со встроенной весовой роликоопорой 7 (с - 0,5), а принцип
действия основан на зависимости
а -
706
Глава 21
Рис. 21.26. Структурные схемы весовых дозаторов непрерывного действия:
1 - питатель; 2 - бункер наддозаторный; 3 - конвейер весовой плоскопараллельный; 4 - уст-
ройство весовое; 5 - конвейер весовой консольный; 6 - конвейер весовой маятниковый; 7 -
роликоопора весовая; 8 - блок перемножения; 9 - система регистрации и автоматического
управления; 10 - счетчик-интегратор; 11 - регистрирующий прибор; 12 - регулятор; 13 -
усилитель; 14 - тахогенератор; 15 - асинхронный электродвигатель с регулируемой часто-
той вращения
Левая часть конвейера выполняет функцию ленточного питателя, вытяги-
вающего продукт из бункера. Для измерения скорости vK служит тахогенератор 14,
сигналы, пропорциональные Мк и vK перемножаются в блоке 8, а в систему управ-
ления поступает сигнал, соответствующий произведению MKvK. Система управле-
ния, построенная так же, как и у дозаторов с vK = const, воздействует на электродви-
гатель 75, который является общим для конвейера, выполняющего функции питате-
ля и грузоприемного устройства. Частота вращения двигателя поддерживается та-
кой, чтобы произведение MKvK оставалось равным заданному значению.
Система автоматического управления поддерживает такое напряжение на
обмотках вибродвигателя (или якоре двигателя ленточного питателя), что произ-
водительность дозатора все время остается постоянной, независимо от изменения
физико-механических свойств дозируемого продукта, нестабильности напряже-
ния питания и других возмущений.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
707
Нагрузку на весовом конвейере М,тх при наибольшем пределе производи-
тельности (НПП) <?пнх, необходимую для выбора весового механизма, рассчитывают
по формуле 21.14. Соотношение массы тары M-JM^ должно быть Мт, Мтм < 5,
что сложнее всего обеспечивается для плоскопараллельного конвейера (МТ. - масса
всего конвейера с приводом) и наиболее просто - для роликоопоры (МТ - масса
роликоопоры с тягами и участка ленты длиной 1/2).
Весовые дозаторы типа 4488ДН - ленточные, непрерывного действия,
предназначены для поддержания заданной производительности путем регулиро-
вания скорости перемещения продукта в зависимости от весовой нагрузки на
ленте дозатора.
Основными элементами дозатора (рис. 21.27) являются ленточный конвейер 6
с приводом 11. Конвейер оснащен сбрасывающей коробкой 1, загрузочной во-
ронкой 8, штурвалом 7 для регулирования загрузки ленты. Все элементы смонти-
рованы на станине 15. Привод конвейера дозатора - от регулируемого электро-
двигателя через двухступенчатый цилиндрический редуктор и цепную передачу.
С приводом через ременную передачу связан датчик скорости движения ленты.
Для сигнализации об аварийной ситуации при сходе ленты на сторону на раме
конвейера по обеим сторонам ленты установлены специальные конечные вы-
ключатели. Компоненты подают в загрузочную воронку, из которой они посту-
пают на ленту через специальное, регулируемое по площади выпускное отвер-
стие трапецеидального сечения.
15	14	13	12	11
Рис. 21.27. Весовой дозатор непрерывного действия типа 4488ДН:
1 - сбрасывающая коробка; 2 - съемная боковина; 3 — аспирационный патрубок; 4 - тензо-
датчик; 5 - весоизмерителъ; 6 - лента конвейера; 7 - штурвал регулятора слоя; 8 - загрузоч-
ная воронка; 9 - приводной барабан; 10 - ограждение; 11 - привод; 12 - центрирующее уст-
ройство; 13- подвеска контрольного груза; 14 - скребок; 15 - станина; 16- блок роликов
Весоизмеритель с консольной платформой состоит из рычага, выполненного
в виде двух продольных щек, соединенных между собой трубой, и закрепленного
с помощью подшипниковых узлов в опорах, установленных на раме конвейера.
Одна из щек рычага несет на себе кронштейн с грузоприемным узлом, опираю-
щимся на тензорезисторный датчик 1909ДСТ. В пазах щек рычага имеются весо-
вые ролики 055 мм, по которым перемещается лента. С противоположной сто-
роны щеки рычага снабжены призмами, на которые при настройке весоизмерите-
ля навешивают контрольный груз.
Управление работой дозатора электрическое. Аппаратурная схема позволяет
выполнять операции: измерения и регулирования производительности; управле-
ния электроприводом в соответствии с выбранным режимом работы (автомати-
ческий, дистанционный, местный); отображения показателей производительно-
сти и суммарной массы компонентов, выданного дозатором; блокировки со
смежным оборудованием в транспортно-технологической схеме; сигнализации о
состоянии механизмов и схемы дозатора. Погрешность дозирования не превышает
±0,5%, что соответствует классу точности 0,5.
Модернизированный дозатор 4488ДН-У (рис. 21.28) отличается габарита-
ми, массой и приводом. Привод обеспечивается регулируемым асинхронным
двигателем, расположенным на стороне разгрузки.
Рис. 21.28. Внешний вид дозатора 4488ДН-У:
1 - лента конвейера; 2 - заслонка; 3 - бункер; 4 - коммутирующая аппаратура; 5 - асинхронный
электродвигатель: 6 - редуктор; 7 - тахогенератор
В процессе работы дозатора происходит непрерывное взвешивание мате-
риала, проходящего по весоизмерительному участку, а также измерение скорости
движения ленты. На основании этих данных управляющий контроллер рассчи-
тывает текущую производительность и сравнивает ее с заданной, при необходи-
мости изменяет скорость движения ленты для устранения отклонения от задан-
ного значения.
На базе дозаторов 4488ДН разработаны весы типа 4450ВН, основное отли-
чие которых в неизменности частоты вращения электродвигателя, а следователь-
но и в производительности.
В режиме весов непрерывного действия производится суммирование мгно-
венных значений весовой нагрузки на транспортирующей ленте за учетный пе-
риод времени.
Производительность дозаторов 4488ДН в зависимости от ширины и скоро-
сти движения ленты находится в пределах от 1,0 до 100 т/ч.
Рекомендуемый диапазон производительности дозаторов 4488ДН-У при до-
зировании продукта плотностью от 0,4 - до 1 т/ч; от 1,0 - до 160 т/ч.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
709
Техническая характеристика дозаторов типа 4488ДН и 4488ДН-У приведена
в табл. 21.8.
21.8. Техническая характеристика дозаторов типа 4488ДНи 4488ДН-У
Марка	Производи- тельность, т/ч	Скорость ленты, м/с	Тип весоизме- рительного устройства	Ширина ленты, мм	Тип электро- двигателя, мощность	Габариты, мм	Масса, кг
4488ДН 2.5-1.0	1,0	0,008	1909ДСТ-0Д	800	ПБС 33(1,0 кВт; 1000 об/мин)	2770х1335х Х1316	1508
4488ДН 4,0-1,б	1,6	0,012	1909ДСТ-0Д	800		— « —	
4488ДН б,3-2,5	2,5	0,017	1909ДСТ-0.1	800		— « —	— « —
4488ДН 10,0-4,0	4,0	0,029	1909ДСТ-0Д	800			— « —
4488ДН 16,0-6,3	6,3	0,046	1909ДСТ-0.1	800			— « —
4488ДН 25,0-10,0	10,0	0,057	1909ДСТ-0.2	800			— « —
4488ДН 40,0-16,0	16,0	0,111	1909ДСТ-0.2	800		— « —	— « —
4488ДН 63,0-25.0	25,0	0,111	1909ДСТ-0.2	1000	2ПБ 132 У4 (1,9 кВт; 1000 об/мин)	2770х1535х Х1370	1800
4488ДН 100,0-40,0	40,0	0,178	1909ДСТ-0.2	1000		— « —	— « —
4488ДН 160,0-63,0	63,0	0,266	1909ДСТ-0.2	1000		— « —	- « -
4488ДН 250,0-100,0	100,0	0,253	1909ДСТ-0.5	1200		2770х1735х Х1420	1930
4488ДН-У1	1,0-16,0	-	1909ДСТ-0.5	700	2ПБ 132 У4 (1,18 кВт; 1000 об/мин)	2450х1050х х800	500
4488ДН-У2	4,0-25,0	-	1909ДСТ-0.5	850		2450x1200х х85О	600
4488ДН-УЗ	6,3-40,0	-	1909ДСТ-0.5	1000		2450х1350х х85О	700
4488ДН-У4	10,0-63,0	-	1909ДСТ-0.5	1200		3100х1600х х900	900
4488ДН-У5	16,0-100,0	-	1909ДСТ-0.5	1400		3100х1800х хЮОО	1100
4488ДН-У6	25,0-160,0	-	1909ДСТ-0.5	1600	2ПБ 132 У4 (2,2 кВт; 1000 об/мин)	3100х2000х xllOO	1300
Способы контроля точности весов 4450ВН и дозаторов 4488ДН, одина-
ковых по конструкции и составу электронного оборудования, аналогичны.
Контроль точности дозирования и взвешивания продукта дозаторами
4488ДН и 4488ДН-У и весами 4450ВН непрерывного действия в условиях экс-
плуатации проводится с целью выявления выхода метрологических характери-
стик за допустимые пределы.
Для обнаружения метрологического отказа дозатора и весов применяются
следующие два способа контроля:
•	в процессе дозирования без остановки технологического процесса;
•	при помощи контрольных грузов с остановкой технологического процесса.
Контроль точности дозаторов без отбора проб предназначен для оператив-
ного определения и оценки расхождений показаний счетчика прошедшей массы
по прошествии времени t и заданной производительности дозатора <23.
710
Глава 21
Вычисление погрешности, в %, проводится по формуле:
5n = 360.(GK-GH)_^%
«2нпп
(21.15)
где GK - конечное показание счетчика, кг; GH - начальное показание счетчика, кг; t - продол-
жительность одного наблюдения, с; £)„пп - наибольший предел производительности дозатора
(НПП), т/ч; Q3 - заданная производительность дозатора, в % от НПП.
Контроль точности отбором проб трудоемок, но обеспечивает более высо-
кую точность результатов измерений (раздел 21.2).
Весовые устройства для регулирования расхода зерна в потоке типа
УРЗ. Эти устройства относятся также к автоматическим весовым дозаторам не-
прерывного действия.
УРЗ-1 предназначено для стабилизации массового расхода зерна независимо
от колебаний физико-механических свойств продукта.
Принцип работы устройства (рис. 21.29) основан на измерении динамиче-
ского воздействия потока зерна, вытекающего из приемной воронки 7 с регули-
руемой секторной заслонкой 6 под действием силы тяжести на пластину 21.
Рис. 21.29. Кинематическая схема устройства типа УРЗ-1:
1 - жесткий центр; 2 - мембранный механизм; 3 - мембрана; 4 - шток; 5 - пружина; 6 -
секторная заслонка; 7 - приемная воронка; 8, 14 - рычаги; 9 - упор; 10, 15 - тарные грузы;
11, 13 - передвижные гири; 12 - шкала процентная; 16 - заслонка; 17 - сопло; 18 - шкала про-
изводительности: 19 - электропневмапгический клапан; 20 - воздуховод; 21 - пластина
В исходном положении при отсутствии давления в воздухопроводе 20, за-
слонка 16 прижата к соплу 17 пневмосистемы. Полый шток 4 исполнительного
мембранного механизма 2 под действием пружины 5 удерживает секторную за-
слонку 6 в закрытом положении.
Для задания производительности служат передвижные гири 13 и 77, распо-
ложенные на рычаге 14. Положение гири 13 фиксируется по шкале производи-
тельности 78 (грубая настройка) и гири 77 по процентной шкале 72 (тонкая на-
стройка). Груз 10 уравновешивает массу пластины 27, гиря 75 - массу гири 11.
Перемещение рычага 8 ограничивается регулируемым упором 9.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
711
При включении устройства в работу сжатый воздух давлением 0,05 мПа
(0,5 кгс/см2) через электропневматический клапан 19 по воздухопроводу 20 по-
ступает в полость мембранного исполнительного механизма 2, воздействуя на
жесткий центр 7 и эластичную мембрану 3, которая прогибается и через шток 4
перемещает заслонку 6, открывая воронку.
Зерно из воронки 7 с небольшой высоты подается на пластину 27. Рычаг S
поворачивается против часовой стрелки до тех пор, пока не наступит равновесие
сил воздействия струи воздуха, поступающего из сопла 17 на заслонку 76, и воз-
действия гири 13 на рычаг 8.
Положение гирь 13 и 77 определяет заданную величину давления потока
зерна на пластину 27 и, следовательно, заданную массовую производительность
устройства.
При уменьшении давления потока зерна на пластину 27 рычаг 8 поворачивается
по часовой стрелке и заслонка 76 приближается к соплу 77, в результате происхо-
дит повышение давления в пневмосистеме, перемещение штока 4 вниз, и следова-
тельно, открытие заслонки 6, что приводит к повышению производительности.
При увеличении производительности, повышении давления потока зерна на
пластину 27 рычаг 8 поворачивается против часовой стрелки, заслонка 76 отхо-
дит от сопла 77, давление в пневмосистеме падает, шток 4 под действием пружи-
ны 5 поднимается вверх, одновременно закрывая заслонку 6 и уменьшая произ-
водительность.
Массовый расход зерна, поступающего из загрузочного отверстия с попереч-
ным сечением S (м‘), находящегося на расстоянии х от начала пластины (рис. 21.30).
q = SyvK,	(21.16)
где у - объемная масса зерна, кг/м3; vx - средняя скорость потока, м/с.
Рис. 21.30. Схема дейст-
вующих усилий на чувст-
вительный элемент дозато-
ров типа УРЗ
712
Глава 21
Средняя скорость движения зерна по пластине
vx = дУ2gx(cos ос - / sin ос) + Vg ,
где g - ускорение силы тяжести; а - угол наклона пластины к вертикали; vq - начальная ско-
рость движения зерна по пластине, м/с.
если элементарная масса потока
Qdx
dm = S\'dx =----,
Т'х
тогда масса материала, находящегося на пластине,
Le	qdx
т — 1 ------------------
о yj2gx(cosос - / sin ос) +
где L - длина пластины, м.
Отсюда получим
2qL
т =----—,
То +тк
где vK - конечная скорость потока (м/с), которая при плоской пластине равна
v.
В зоне схода зерна пластина имеет криволинейный участок, выравниваю-
щий скорость движения потока зерна по пластине и дающий возможность счи-
тать, что vK vq, тогда
gL
т = —.
vo
Сила тяжести G продукта, находящегося на пластине
~ <jLg
G = mg =----
vo
Нормальное усилие, действующее на пластину
„ qLg 
Л' = Gsin а =---since.
Tq
Сила трения, действующая вдоль пластины
FT = /Gsinoc = sin ос,
To
где f- коэффициент трения зерна о поверхность пластины в движении.
и ее вертикальная составляющая
FTB = FTcosoc=	sin ос cos ос.
То
Вертикальная составляющая сил взаимодействия потока зерна с пластиной
К, =G + FTB = ^-I 1 +—sin2oc |.
т0 '	2	/
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
713
Вертикальная составляющая силы динамического воздействия (удара) пото-
ка материала о пластину
Рд = Kqvn,
где К - коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств зерна и конструкции чув-
ствительного элемента; vn - скорость падения потока зерна, м/с.
Равнодействующая Т?2 сил 7?i и PR, пропорциональных массовому расходу q.
приложенная к рычагу 8 на плече Ц также создает момент, пропорциональный q,
который является промежуточной измеряемой величиной.
Величины f vo, vn, К, Ц в реальных условиях могут несколько изменяться.
Влияние этих изменений минимально за счет взаимной компенсации, предусмот-
ренной конструкцией чувствительного элемента.
Весовое устройство УРЗ-2 отличается от первой модели пределами произво-
дительности, габаритами и массой.
Устройство измерения и регулирования расхода зерна РРЗ (регулятор
расхода зерна) по принципу действия аналогично устройствам УРЗ.
Отличительной особенностью является формирование электрического сигна-
ла от тензорезисторного датчика, поступающего на вход программируемого кон-
троллера, который преобразует этот сигнал в цифровой код, сравнивает этот код с
кодом заданного расхода и, в зависимости от результатов сравнения, выдает на
приводное устройство заслонки управляющие сигналы «Больше» или «Меньше».
Структурная схема устройства РРЗ представлена на рис. 21,31.
Рис. 21.31. Структурная схема РРЗ:
1 - корпус; 2 - воронка; 3 - регулирующая заслонка; 4 - лоток; 5 - тензорезисторный датчик
6 - тяга; 7 - приводное устройство; 8 - реверсивный электродвигатель; 9, 10 - конечные вы
ключатели; 11 - зубчатая передача; 12 — винтовая передача; 13 - поводок, 14 - программи
руемый контроллер; 15 - входной патрубок; 16 - выходной патрубок; 17 - поток зерна
18-маховичок
714
Глава 21
РРЗ состоит из корпуса 7, имеющего входную воронку 2, входной 75 и вы-
ходной 16 патрубки, регулирующую заслонку 3, лоток 4 и тезорезисторный дат-
чик силы 5, опирающийся на корпус. Регулирующая заслонка соединена тягой 6
с приводным устройством 7, состоящим из реверсивного электродвигателя 8,
конечных выключателей 9, 10, зубчатой передачи 77, винтовой передачи 72, свя-
занной с поводком 13 и тягой 6, которая, в свою очередь, соединена с заслонкой 3,
регулирующей проходное сечение входной воронки 2.
Электрический сигнал тензорезисторного датчика поступает в программи-
руемый контроллер 14.
Зерно 77, пройдя через входную воронку 2, под действием силы тяжести па-
дает на лоток 4, оказывая на него силовое воздействие, которое передается на
тензорезисторный датчик 5. Сила, действующая на датчик 5, пропорциональна
расходу зерна, проходящего через воронку 2.
Если расход зерна через входную воронку устройства становится меньше
заданного допустимого значения, то из программируемого контроллера (ПК) че-
рез конечный выключатель 9 на электродвигатель 8 поступает сигнал «Больше».
В этом случае электродвигатель (ЭД) будет вращаться в сторону открытия регу-
лирующей заслонки 3, увеличивая тем самым расход зерна.
Если расход зерна через входную воронку становится больше верхнего за-
данного предела, то из ПК через конечный выключатель 10 на ЭД поступит сиг-
нал «Меньше». При этом ЭД будет вращаться в сторону закрытия регулирующей
заслонки, уменьшая тем самым расход зерна.
Ручное регулирование расхода зерна осуществляется посредством вращения
маховичка 78, закрепленного на валу винтовой передачи приводного устройства
(при вращении по часовой стрелке заслонка закрывается).
Посредством поводка 13 и конечных выключателей 9, 10 осуществляется
отключение ЭД при полном открытии регулирующей заслонки (реальная произ-
водительность не обеспечивает заданной, либо отсутствует продукт) или при
полном закрытии регулирующей заслонки (сбой в системе управления).
Поводок 13 является указателем положения заслонки.
Последние модели дозаторов УРЗ-З и УРЗ-4 используют тот же принцип
действия - измерение динамического воздействия потока продукта с помощью
лотка, и связанного с ним чувствительного элемента - тензорезисторного датчи-
ка силы, преобразующего это воздействие в электрический сигнал, величина ко-
торого пропорциональна расходу зерна.
Электрический сигнал сравнивается с заданным, и в случае рассогласования
выдает на исполнительный механизм, регулирующий положение заслонки, сиг-
нал «Увеличить расход», «Уменьшить расход» или «Не изменять расход».
Преобразующе-регулирующий блок дозатора типа УРЗ-З, представлен-
ный на рис. 21.32 состоит из следующих основных частей: корпуса 7, воронки 2,
заслонки 3, исполнительного механизма 4, обеспечивающего положение заслон-
ки, муфты предельного момента 5, лотка 6, преобразователя 7 с тензорезистор-
ным датчиком 9.
Зерно поступает в преобразующе-регулирующий блок через входной патру-
бок, проходит последовательно через воронку, вырез в заслонке, стекает по лотку
и выходит через выходной патрубок.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
715
Рис. 21.32. Преобразующе-регулирующий блок дозатора типа УРЗ-З:
1 - корпус: 2 - воронка; 3 - заслонка; 4 - исполнительный механизм; 5 - муфта предельного
момента; 6 - лоток; 7 - преобразователь; 8 - индивидуальный контроллер; 9 - тензорези-
сторный датчик; 10 - палец заслонки; 11 - кривошип; 12- палец кривошипа
Заслонка 3 служит для регулирования расхода зерна и имеет в средней части
вырез специальной формы. При отклонении заслонки изменяется величина вы-
пускного отверстия воронки 2. На заслонке установлен палец 10 для соединения
с муфтой предельного момента 5.
Исполнительный механизм 4 предназначен для изменения положения за-
слонки относительно выпускного положения воронки. Отклонение заслонки
происходит при воздействии на нее исполнительным механизмом по команде
индивидуального контроллера. На выходном валу механизма установлен криво-
шип 77 с пальцем 72, обеспечивающим постоянный контакт с муфтой предель-
ного момента.
Муфта предельного момента 5 служит для передачи вращения выходного ва-
ла исполнительного механизма на ось заслонки и предохранения заслонки и лотка
от поломки при попадании в воронку постороннего предмета, при отказе конеч-
ных выключателей исполнительного механизма и при заклинивании заслонки.
Преобразователь 7 со встроенным тензорезисторным датчиком 9 преобразует
силу, воздействующую на лоток, в пропорциональное силе напряжение постоян-
ного тока - выходной сигнал, подающийся в блок управления.
Микропроцессорный блок управления состоит из двух контроллеров: инди-
видуального и группового. Индивидуальный контроллер 8 монтируется на кор-
пусе каждого устройства.
Групповой контроллер встраивается в пульт управления. К нему можно
подключить до восьми индивидуальных. Обмен информацией между индивиду-
альными и групповым контроллерами осуществляется для поочередного контро-
ля производительности каждого дозатора.
716
Глава 21
Основные параметры дозаторов типа УРЗ представлены в табл. 21.9.
21.9. Основные параметры весовых устройств типа УРЗ					
Параметры	УРЗ-1	УРЗ-2	РРЗ	УРЗ-З	УРЗ-4
Производи- тельность, т/ч	0,2-7.0	0,2-12,0	0,2-12,0	0,6-6,0	1,0-12,0
Габариты, мм	600x500x600	600x500x700	600x690x570	520x600x700	520x600x700
Масса, кг	40	45	50	80	80
Примечания. Класс точности 1,0. Мощность электродвигателя привода 0,28 кВт.
21.6. Объемно-весовое дозирование сыпучих компонентов
В комбикормовой промышленности построение технологических схем обуслов-
лено использованием непрерывных дозаторов объемного либо весового принци-
па действия.
ВНИИ комбикормовой промышленности разработана система непрерывного
дозирования сыпучих компонентов комбикормов, получившая наименование
«объемно-весовой».
Вариант объемно-весового дозирования зерновых компонентов показан на
рис. 21.33. Силосы 1 с компонентами располагаются последовательно в один ряд.
Под каждым бункером установлены объемные дозаторы (питатели) 3, и далее пе-
рекидные клапаны 4 с дистанционным управлением. В качестве объемных дозато-
ров предлагается использование шнековых питателей с регулируемым приводом.
Перекидным клапаном поток дозируемого материала может подаваться на
скребковый конвейер 7 или ленточный конвейер 5. В последнем случае поток
после конвейера 5 поступает на конвейерные весы 6 (типа 4450ВН), а затем на
цепной конвейер 7.
Система работает следующим образом. Вначале перекидной клапан первого
(правого по схеме) питателя-дозатора направляет поток соответствующего ком-
понента на конвейер 5 и конвейерные весы 6, а перекидные клапаны остальных
дозаторов обеспечивают подачу всех остальных компонентов непосредственно
на скребковый конвейер 7. Переключателем SA к регулятору расхода, входящему
в состав системы контроля и управления, подключается задатчик зд.1, которым
устанавливается величина расхода первого компонента в соответствии с рецеп-
турой. Сигнал с конвейерных весов в регуляторе сравнивается с заданием. При
наличии рассогласования регулятор воздействует на двигатель первого дозатора-
питателя, изменяя его частоту вращения до тех пор, пока расход по первому ком-
поненту не станет равным заданному.
Через время Th таймер отключает от регулятора задатчик первого компо-
нента зд.1 и подключает задатчик второго компонента зд.2. Одновременно пода-
ется команда на изменение положения первого и второго перекидных клапанов
(линии связи а и б): первый клапан направляет поток «своего» компонента на
скребковый конвейер 7, а второй - на ленточный конвейер 5 и конвейерные весы б,
и начинается процесс автоматического регулирования расхода второго питателя-
дозатора. С помощью запоминающего устройства, входящего в состав системы
управления поддерживается постоянная производительность первого питателя-
дозатора, соответствующая сигналу на выходе регулятора при срабатывании
таймера, то есть времени 7). Регулятор корректирует расход второго питателя в
соответствии с заданием по этому компоненту.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
717
Рис. 21.33. Схема объемно-весового дозирования компонентов комбикормов:
I - силосы; 2 - задвижки; 3 - питатели-дозаторы объемные; 4 - клапаны перекидные; 5 -
конвейер ленточный; 6 - весы конвейерные; 7 - конвейер скребковый; 8 - система контроля и
управления
Затем через время Т\ аналогичным образом изменяется положение второго и
третьего перекидных клапанов, подключается задатчик третьего компонента, за-
поминается производительность питателя-дозатора второго компонента. По-
скольку через конвейерные весы теперь идет поток третьего компонента, а к ре-
гулятору подключен третий задатчик, осуществляется автоматическое регулиро-
вание расхода третьего питателя-дозатора.
Далее система дозирования работает аналогично вплоть до регулирования
расхода последнего (крайнего левого по схеме, десятого) питателя-дозатора. По-
сле окончания регулирования расхода последнего питателя-дозатора к конвейер-
ным весам и системе управления подключается первый дозатор и цикл корректи-
ровки, подналадки всей системы начинается заново.
Таким образом, при одинаковых значениях 1\ = Т> - ... - Тп = Тв (и - число
дозаторов) система в течение времени Тв работает в режиме весового дозирова-
ния, то есть с автоматическим регулированием расхода, а в течение То - Тв (п - 1) -
в режиме объемного дозирования.
718
Глава 21
Аналогичная система объем но-весового дозирования может быть использо-
вана и для формирования предварительной смеси - трудносыпучих компонентов
(шрот, дрожжи, отруби, фосфаты, БВД и др.).
С целью уменьшения времени Та и Тъ можно изменить компоновку линии
таким образом, чтобы уменьшить трассу перемещения одного компонента к кон-
вейерным весам.
Это можно обеспечить, реализуя схему объемно-весового дозирования,
представленную на рис. 21.34.
Рис. 21.34. Схема многокомпонентного дозирования:
1 - бункер; 2 - питатель-дозатор объемного действия; 3 - привод питателя-дозатора; 4 -
перекидной клапан; 5 - приемная воронка; 6 - весоизмеритель; 7 — смеситель; 8 — датчик ве-
соизмерителя; 9- программное устройство; 10 - регулятор; 11- блок управления
Задачу уменьшения работы системы в режиме весового дозирования также
можно частично решить, используя в качестве весоизмерителя автоматические кон-
вейерные весы непрерывного действия весоизмерительной компании «Тензо-М»,
представленные на рис. 21.35.
Это устройство является составной частью ленточного конвейера и может
быть установлено в любом месте конвейера.
Главная линия дозирования, где сходятся два потока предварительных сме-
сей - зерновых и трудносыпучих компонентов, также может быть оснащена сис-
темой объемно-весового дозирования, где каждая предварительная смесь будет
являться одним компонентом.
Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих продуктов
719
Рис. 21.35. Схема весов непрерывного действия:
1-6 - стационарные роликоопоры; 2 - взвешиваемый продукт; 3 - лента конвейера; 4 - грузо-
приемное устройство на тензодатчиках; 5 - датчик положения ленты; 7 - терминал весо-
вой; 8 — коробка клеммная; 9 - датчик скорости
Специфика рассматриваемой системы заключается в том, что для повыше-
ния точности желательно уменьшать время работы каждого питателя-дозатора в
режиме объемного дозирования, что связано с уменьшением Тв. Однако Гв долж-
но быть таким, чтобы обеспечить автоматическое регулирование расхода любого
питателя-дозатора.
ГЛАВА 22. Смесители
22.1.	Назначение, область применения и классификация
Смесители предназначены для равномерного и однородного распределения в
смеси различных компонентов, подаваемых дозаторами отдельными порциями
или послойно.
Перераспределение различных по физико-механическим свойствам сыпучих
и других материалов предполагает получение на выходе из машины смеси, в лю-
бой точке которой к каждой частице одного компонента примыкают частицы дру-
гих компонентов в заданном соотношении.
Комбикормовая отрасль вырабатывает комбикорма, БВД, премиксы и вита-
минные смеси. Мукомольная промышленность использует смесители при раз-
дельной подготовке зерна к помолу и при формировании требуемого сорта муки
и ее обогащении.
Каждый вид готовой продукции представляет собой сложную многокомпо-
нентную смесь.
Основной показатель качества смеси - это однородность. Однородной счи-
тают [35] смесь, в которой содержание компонентов в любом ее объеме не отли-
чается от заданного рецептурой для всей смеси.
Качество смешивания зависит от многих факторов, основные из которых:
-	плотность смешиваемых компонентов;
-	форма и размер частиц материалов;
-	влажность смешиваемых продуктов;
-	адгезионные свойства частиц компонентов;
-	точность дозирования;
-	коэффициент внутреннего трения.
Рис. 22.1. Способы воздействия и схемы перемешивания продукта
при смешивании:
а - в горизонтальном спирально-ленточном смесителе; б - в вертикальном лопастном; в -
в вертикальном шнековом смесителе; 1 - рабочий орган; 2 - корпус; 3 - задвижка
Процессы и оборудование для смешивания сыпучих материалов можно
классифицировать по ряду признаков, в частности:
-	по структуре рабочего цикла - непрерывного и периодического действия;
-	по способу воздействия на продукт - механическое, гравитационное и
немеханическое (например, воздействие сжатым воздухом, вибрацией);
Смесители
721
-	по конструктивному исполнению - шнековые, лопастные, барабанные и т. п.;
-	по характеру движения продукта в смесителе - циркуляционное, с хаоти-
ческим перемещением частиц и т. д.
Некоторые способы воздействия на сыпучие компоненты с целью их сме-
шивания представлены на рис. 22.1.
22.2.	Основы теории процесса смешивания сыпучих продуктов
Процесс, обеспечивающий однородность смеси, может проходить с помощью
трех основных механизмов взаимного перемещения частиц.
Конвективный механизм широко используется в различных механических
смесителях, где рабочие органы - лопасти, шнеки, лопатки, спирали - перемещают
группы смежных частиц из одного места объема смесительной камеры в другое.
Механизм сдвига - перемещение скользящих относительно друг друга
слоев продукта внутри перемешиваемой массы - обусловил появление смесите-
лей барабанного типа.
Основным механизмом смешивания считается [29, 35] диффузионный, оп-
ределивший математическую модель смешивания.
Для математического описания процесса смешивания сыпучих материалов
используется диффузионная двухпараметрическая модель, согласно которой
смешивание частиц материалов происходит одновременно в продольном и попе-
речном направлениях камеры смешивания.
dC dC	d2C	K„ d ( dC\	„
— = -v— + IG------t	+ —— Я— ;	(22.1)
dt dX	dX2	R dR[ dRJ
где Kj ~ коэффициент продольного смешивания;	KR - коэффициент радиального (поперечно-
го) смешивания; X- осевая координата исследуемой области смеси в аппарате; R - радиаль-
ная координата исследуемой области смеси в аппарате; v - осевая скорость движения час-
тиц материала; С — концентрация ключевого компонента в исследуемой области смеси.
Для решения уравнения (22.1) необходимо знать величины Л), и KR, которые
обычно определяют при испытании опытного образца смесителя. Процесс распа-
да разреженных блоков компонентов и проникновение их частиц в зону других
блоков аналогичен диффундированию при условиях, способствующих уменьше-
нию коэффициента внутреннего трения (псевдооожижению), таких, как вибра-
ция, продувка газом или интенсивное механическое воздействие.
Процесс смесеприготовления растянут во времени и его можно условно раз-
делить на три элементарные фазы (рис. 22.2).
Фаза I - разрушение рабочими органами смесителя отдельных блоков, со-
стоящих из частиц различных компонентов, сопровождающееся разнесением
частиц по всему рабочему объему смесителя. Этот процесс - конвективный. Он
характерен быстрым уменьшением коэффициента неоднородности смеси Kv.
Фаза II - происходит перераспределение отдельных частиц. Процесс сегре-
гации начинает сказываться на итогах процесса смешивания, поэтому величина
Kv уменьшается во времени значительно медленнее. На этой стадии процесс
смешивания аналогичен процессу диффузии молекул газа.
Фаза III - скорости процессов смешивания и сегрегации становятся пример-
но равными. Величина Kv практически не меняется. Дальнейшее смешивание
становится бессмысленным.
722
Глава 22
22.3.	Эффективность работы смесителей
Для оценки эффективности смешивания одной величиной многокомпонентную
смесь условно считают двухкомпонентной, в которой какой-либо один компонент
называют ключевым, а остальные объединены условно во второй компонент.
Ключевым обычно считают компонент, содержание которого в смеси срав-
нительно невелико. Таким требованиям в комбикормах отвечают поваренная
соль или мел, содержание которых колеблется от 0,25 до 4,0% от общей массы
комбикорма.
В качестве ключевых компонентов можно также использовать некоторые
соли микроэлементов, например марганца, меди и др.
Процесс смешивания будет лучше выполнен там, где значения содержания
ключевого компонента в отдельной пробе С, ближе к содержанию его в смеси
при идеальном распределении.
Если известны значения С] в восьми-десяти пробах, взятых из смеси, то оцен-
ка смеси производится [35] по значению коэффициента неоднородности Kv, %,
где ое - среднеквадратичное отклонение содержания ключевого компонента в пробах: Со -
среОняя массовая концентрация ключевого компонента в смеси; п - общее число взятых проб.
Чем меньше величина Kv, выраженная в процентах, тем однороднее смесь.
При значении Kv < 10% эффективность смешивания компонентов комбикормов
хорошая, при 10-15% - удовлетворительная.
Методы оценки содержания ключевого компонента в пробах должны быть
простыми и надежными.
Практически качество смешивания в тихоходных смесителях в значитель-
ной степени зависит от кратности перемещения объема смешиваемых материа-
лов в смесителе.
На рис. 22.2 показана динамика изменения коэффициента неоднородности Kv bq
времени t при использовании наиболее употребительных тихоходных смесителей.
Рис. 22.2. Изменение коэффи-
циента неоднородности смеси
Kv во времени t
Смесители
723
Считается [42], что если в смесителе дискретного действия рабочие органы
перемещают 10-12 объемов циклической производительности, то требуемая од-
нородность смеси будет достигнута.
Степень однородности смеси иногда определяют по формуле [6]:
K0=~tj,	(22.3)
и ,
А •	• 2Bo~Bi
где 1 =-, если В-, < Во или В-, = Во; I --, если В, > Во- Ко - степень однороОности;
Во	во
Bq - заданное количество компонента в комбикорме; В, - фактическое количество компонен-
та; п ~ количество проб.
22.4.	Смесители периодического действия
Смесители периодического действия применяют на заводах, оснащенных много-
компонентными автоматическими весовыми дозаторами дискретного действия
(порционными).
В смесителях периодического действия используются спирально-ленточные
(рис. 22.1, а), лопастные (рис. 22.1, б) или комбинированные рабочие органы, ко-
торые обеспечивают многократное перемещение сыпучего продукта по внутрен-
нему замкнутому контуру рабочей камеры.
При производстве комбикормов применяют в основном два типа смесителей
периодического действия - горизонтальные и вертикальные.
В смесителях горизонтального типа СГК рабочий орган комбинированный,
где сочетаются и спиральные ленты и лопасти.
Смеситель СГК-1М (рис 22.3) состоит из корпуса, внутри которого вращает-
ся вал, представляющий собой трубу, на которой закреплены четыре спиральные
лопасти 2. Две лопасти - наружные, перемещающие продукт в сторону разгру-
зочного бункера 8, две - внутренние, имеющие противоположную навивку, пе-
ремещают продукт в сторону загрузочного патрубка с фланцем 3. Таким образом,
обеспечивается многократное перемещение продукта внутри корпуса смесителя.
Радиальные лопатки 4 предназначены для интенсификации процесса смеши-
вания, наклон которых по отношению к валу можно регулировать в значитель-
ных пределах. От угла наклона лопаток зависит продолжительность цикла сме-
шивания и качество смеси. Фланец 5 с патрубком служит для присоединения
смесителя к аспирационной сети.
Лопастной вал смонтирован в вынесенных за пределы корпуса подшипнико-
вых опорах, что обеспечивает их благоприятные условия работы (без запыления).
В нижней части корпуса перед разгрузочным бункером установлена пово-
ротная крышка 7, которая открывается или закрывается в соответствии с режи-
мом работы смесителя. Управление крышкой осуществляется пневмоцилиндром 6
через систему рычагов. Блок воздухоподготовки 9 включает влагоотдедитель,
регулятор давления и маслоотделитель. Вал смесителя приводится во вращение
от электродвигателя 11 через клиноременную передачу на двухступенчатый ци-
линдрический редуктор 72 и муфту 13, соединяющую выходной вал редуктора с
лопастным валом.
724
Глава 22
Рис. 22.3. Смеситель СГК-1М:
1 - корпус; 2 - спиральная лопасть; 3, 5 - флан-
цы; 4 — лопатка: 6 — пневмоцилиндр; 7 — пово-
ротная крышка; 8 - разгрузочный бункер; 9 -
блок воздухоподготовки; 10 — станина; 11-
электродвигатель; 12 — редуктор; 13 — муфта
Система автоматического управления предусматривает работу двух смеси-
телей от одной группы весовых дозаторов периодического действия. В период
смешивания и разгрузки одного смесителя загружается второй смеситель. Общий
цикл работы каждого смесителя одинаков, но цикл одного из них смещен на вре-
мя загрузки другого.
Смеситель модели СГК-2,5М конструктивно аналогичен и отличается габа-
ритами, массой, кинематическими и энергетическими параметрами (табл. 22.1).
22.1. Технические характеристики смесителей СГК
Показатели	СГК-1М	СГК-2,5М
Производительность, т/ч	12	25
Частота вращения лопастного вала, об/мин	48	35
Передаточное отношение редуктора	30,7	23,3
Габариты, мм: длина	4400	5580
ширина	1230	I960
высота	1775	2255
Масса, кг	2388	5396
Продолжительность смешивания 4 мин, выгрузки - 1 мин.
Горизонтальные смесители типа ДСГ выпускаются большим типоразмер-
ным рядом. А9-ДСГ-0Д и А9-ДСГ-0,2 применяются для смешивания обогати-
тельных смесей, остальные - А9-ДСГ-0,5 1,5, 2,0 и 3,0 - для рассыпных комби-
кормов. Цифры 0,1, 0,2, 0,5, 1,5, 2,0 и 3,0 обозначают массу компонентов в тон-
нах в корпусе смесителя при объемной массе продукта 450 кг/м3.
Одна из модификаций - смеситель А9-ДСГ-0,5 представлена на рис. 22.4.
Корпус 3 - сварная конструкция цилиндрической формы. Вал 1 опирается на
подшипники качения 2 и 8, корпуса которых установлены на торцевых стенках
смесителя.
Смесители
725
Рис. 22.4. Горизонтальный смеситель А9-ДСГ-0,5:
1 - вал: 2, 8 - корпуса подшипников; 3 - корпус; 4.7 - патрубки; 5, 6 - спиральные лопасти;
9,11— стойки; 10 - подсмесительный бункер; 12 - пневмоцилиндр; 13 - рама; 14 - электро-
двигатель; 15 - воздухораспределитель; 16 - ограждение; 17 - редуктор; 18 - клиноременная
передача; 19-муфта
В верхней части корпуса установлены загрузочный 4 и аспирационный 7
патрубки, в нижней - подсмесительный бункер 10 с задвижкой. На валу закреп-
лена мешалка - рабочий орган, представляющий собой, двухзаходную спираль-
ную лопасть 5 и концентричную с ней наружную спиральную лопасть 6 правой и
левой навивки. Привод мешалки осуществляется от электродвигателя 14 через
клиноременную передачу 18, редуктор 77 и муфты 79.
Наружные лопасти мешалки перемещают продукт вдоль камеры смешивания
в сторону подсмесительного разгрузочного бункера, а внутренние лопасти - в об-
ратном направлении. При разгрузке рабочий орган продолжает вращаться, и гото-
вая смесь при открытой пневмоцилиндром 72 задвижке выводится из смесителя.
Другие смесители из этого ряда типоразмеров в основном отличаются от
вышеописанного габаритами и компоновкой.
Технические характеристики смесителей типа ДСГ приведены в табл. 22.2.
22.2. Технические характеристики смесителей типа А9-ДСГ
Показатели	ДСГ-0,1 |	ДСГ-0,2	ДСГ-0,5	ДСГ-1,5	ДСГ-2,0	ДСГ-3,0
Производительность*, т/ч	1.2	2,4	6,0	18,0	20,0	30,0
Масса компонентов в корпусе смесителя*, т	0,1	0,2	0,5	1,5	2,0	3,0
Цикл смешивания (не более), мин	5	5	5	5	6	6
в том числе загрузка и разгрузка	1	1	1	1	1	1
Частота вращения лопастного вала, об/мин	47	40	28	20	17	16
Мощность электродвигателя, кВт	2,2	3,0	7,5	17,0	22,0	30,0
Габариты, мм: длина	1770	1760	3130	4290	4880	5480
ширина	960	1080	1170	1630	2660	2020
высота	1040	1300	1870	2360	2660	2900
Масса, кг	440	520	1300	3030	4650	6000
* при объемной массе продукта 450 кг/м3
726
Глава 22
Смеситель А9-БСГ-3 выпускается Одесским заводом «Продмаш». Основ-
ное его назначение - придание однородности смеси определенного сорта муки,
сформированного из различных потоков. Смесители применяются и при смеши-
вании компонентов комбикормов. Смеситель (рис. 22.5) представляет собой
сварной металлический корпус 1 с цилиндрическим днищем и разгрузочными
створками 77. В боковых стенках корпуса расположены смотровые окна с люка-
ми 3. В верхней части корпус закрыт четырьмя крышками 4, из которых две сред-
ние имеют загрузочные патрубки 2, 5. Патрубок 9 служит для присоединения
смесителя к аспирационной сети.
Рис. 22.5. Смеситель А9-БСГ-3:
7 - корпус; 2, 5 - загрузочные патрубки; 3 - люк; 4 - крышка; 6 - лопастной вал; 7 - стойка;
8, 10 - спиральные лопасти; 9 - патрубок; 11 - створка; 12 - пневмоцилиндр; 13 - плита; 14 -
подшипник; 15 - цепная передача; 16 - мотор-редуктор
Внутри корпуса смонтирован лопастной вал 6. На стойках 7 вала закреплена
двухзаходная спиральная лопасть 8 и концентрично ей - наружные спиральные
лопасти 10. Направления винтовой линии каждой пары лопастей взаимно проти-
воположны. Лопастной вал смонтирован в двух подшипниках 14. Последние ус-
тановлены на площадках, усиленных ребрами торцевых стенок корпуса смесите-
ля. Вал приводится во вращение от мотор-ре дуктора 76 через цепную передачу 75.
Мотор-редуктор установлен на плите 13, позволяющей перемещать его для регу-
лирования натяжения цепной передачи.
Пневмооборудование смесителя состоит из блока подготовки воздуха (вен-
тиль, фильтр-влагоотделитель, редукционный пневмоклапан, манометр, масло-
отделитель), двух пневмоцилиндров, управляемых электропневматическими кла-
панами, и др. Для герметизации смесителя используют уплотнения створок, вы-
полненные из резины специального профиля, в которые подается сжатый воздух.
Исполнительными механизмами пневмооборудования управляют от общей сис-
темы автоматики.
Электрооборудование смесителя включает электродвигатель, электропневма-
тические клапаны, конечные выключатели, кнопочные посты управления. Ос-
тальную пускозащитную аппаратуру монтируют в общей системе управления
смесителем и многокомпонентным весовым дозатором.
Смесители
727
Работает смеситель следующим образом. После дозирования муки и вита-
минной смеси они двумя потоками подаются через загрузочные патрубки в сме-
ситель. Наружные лопасти смесителя перемещают продукт вдоль корпуса в од-
ном направлении, а внутренние - в обратном. При этом происходит интенсивное
и равномерное перемешивание.
Технические характеристики смесителя А9-БСГ-3	
Производительность, т/ч	30
Масса порции, кг	3000
Продолжительность цикла, мин	б
В том числе:	
смешивание	5
загрузка	0.5
выгрузка	0,5
Коэффициент заполнения	0,65-0,70
Пиевмооборудование: давление воздуха, МПа:	
в пневмосистеме	0,45
в уплотнении	0,06-0,08
расход сжатого воздуха, м3/ч	1,3
Частота вращения лопастного вала, об/мин	29
Расход воздуха на аспирацию, м3/ч	3500-4000
Мощность электродвигателя, кВт	37
Габариты, мм:	
длина	5510
ширина*	1770
высота	2280
Масса*, кг	3750
* Без привода
Смеситель Р1-БСК (рис. 22.6) выпускается объединением «Мельинвест» и
предназначен для смешивания компонентов комбикормов на предприятиях не-
большой производительности (до 120 т/сут). Смеситель относится к одноваль-
ным с двойной спиралью с разными углами атаки, обеспечивающими встречное
перемещение компонентов в процессе смешивания. Емкость корпуса смесителя
составляет около одной тонны. Благодаря оригинальной конструкции ротора
смеситель обеспечивает достаточно высокую однородность смешивания. Корпус
смесителя 3 корытообразной формы, выполнен из листовой стали и сверху за-
крыт крышкой 2 с приемным отверстием. На крышке смонтирован мотор-
редуктор 11, который через цепную передачу 10 приводит во вращение спираль-
ный ротор 1. С торцов смеситель закрыт стенками 5 с подшипниковыми опорами 4
ротора. К торцевым стенкам прикреплены стойки 9, на которых смеситель уста-
навливается на полу или перекрытии. В нижней части смесителя смонтирована за-
движка S, управляемая штурвалом 7 с реечным механизмом. Смеситель относит-
ся к машинам периодического принципа действия, время смешивания составляет
от 4 до 8 мин и устанавливается на таймере, смонтированном в пульте управле-
ния. Смеситель может работать и в непрерывном режиме. В этом случае выход
смешанных компонентов осуществляется через выпускной патрубок 6.
Смеситель имеет минимальное число узлов и регулировок и отличается про-
стотой конструкции и обслуживания.
Подобные одновальные смесители УЗ-Д92 выпускаются институтом ВНИИКП
для смешивания компонентов обогатительных смесей, премиксов, комбикормов
728
Глава 22
Рис. 22.6. Смеситель Р1-БСК:
1 - вал ротора; 2 - верхняя крышка;
3 - корпус; 4 - подшипниковые опо-
ры; 5 - стенки торцевые; 6 - выпуск-
ной патрубок; 7 - штурвал;. 8 - за-
движка; 9 - стойки; 10 - цепная пе-
редача; 11 -мотор-редуктор
и других сыпучих компонентов. Конструкция смесителей отличается простотой,
долговечностью и надежностью в эксплуатации. При меньшей степени однород-
ности и большем цикле смешивания одновальный смеситель по сравнению с
двухвальным УЗ-ДСП (рассмотрен ниже) имеет более низкую энерго- и металло-
емкость и стоимость. Смесители этого типа давно выпускаются, хорошо извест-
ны, поэтому приведем только их основные параметры совместно с данными сме-
сителей Р1-БСК (табл. 22.3).
22.3. Технические характеристики смесителей Р1-БСК и УЗ-Д92
Показатели	Р1-БСК	УЗ-Д92-0Д	УЗ-Д92-0,2	УЗ-Д92-0,5
Вместимость, кг	1000	100	200	500
Степень однородности смешивания	0,85-0,9	0,9	0,9	0,9
Цикл смешивания, мин	4-5	5	5	5
Число оборотов лопастного вала, об/мин		47	40	28
Установленная мощность, кВт	7,5	2,2	3,0	7,5
Габариты, мм : длина	2530	1800	1800	3130
ширина	1300	960	1100	1170
высота	2800	1050	1300	1870
Масса, кг	480	440	600	1300
Смесители одновальные типа СП. Широкую гамму смесителей лопастных
периодического действия для смешивания компонентов комбикормов, добавок и
премиксов выпускает объединение «Технэкс», г. Екатеринбург. Смесители вы-
пускаются емкостью от 5 до 6000 л, то есть охватывают чрезвычайно широкий
типоразмерный ряд, включающий девять наименований изделий и позволяющий
работать как с малыми дозами, так и смешивать компоненты комбикормов на
высокопроизводительных предприятиях. Смесители типа СП (рис. 22.7) отличают-
ся простотой конструкции, что обеспечивается одновальной системой смешива-
ния с широким диапазоном регулирования установки лопаток. Корпус смесителя 7
Смесители
729
Рис. 22.7. Смесители типа СП:
а - внешний вид: б - смесительная камера; 1 - рама (основание); 2 - пневмораспределитель;
3 - пневмопроводы; 4 - манометр; 5 - пневмоцилиндр; 6 - корпус подшипника; 7 - корпус;
8 - фортка верхняя; 9 - приводной электродвигатель; 10 - редуктор; 11- опора редуктора;
12 - лопасти; 13 - приемное отверстие: 14 - фортка нижняя; 15 - рычаг привода выпускной
задвижки; 16 - вал
сварной, выполняется из нержавеющей или углеродистой стали, в зависимости
от компонентов смешивания. В верхней части смесителя расположено приемное
отверстие 13, отличающееся большими размерами. Для доступа в смесительную
камеру имеется фортка 8, а к заслонке - две нижних фортки 14. Корпус смесите-
ля устанавливается на раме основания 1, на котором смонтирована и опора 77 для
редуктора 10, к которому крепится приводной фланцевый электродвигатель 9.
Вал смесителя 76 монтируется в подшипниковых опорах 6. На конец вала наса-
живается ведомая шестерня редуктора 10, что исключает необходимость в при-
менении соединительной муфты.
22.4. Основные параметры смесителей типа СП
Параметры	СП-5	СП-100	СП-200	СП-300	СП-500	СП-1000	СП-2000	СП-4000	СП-6000
Объем смесителя, л	5	100	200	300	500	1000	2000	4000	6000
Потребляемая мощность, кВт	0,4	3,0	5,5		8,0	18,5	30	45	75
Частота вращения, об/мин	45				38	52	40	39	40
Время смешива- ния, мин	1,5-3								
Давление воздуха в сети, МПа	0,6-0,9								
Расход воздуха (не более), м3/ч	0,3					0,4	0,8	1.9	2,5
Габариты, мм; длина	525	1692	1855	1930	1900	2660	3110	4020	4990
ширина	300	560	755	870	960	1260	1560	1970	1970
высота	690	1400	1400	1300	1310	1510	1845	2340	2300
Одновальный смеситель более надежен в эксплуатации и проще в обслужи-
вании - отсутствует зона залегания продуктов. Время смешивания составляет
1,5-3 минуты. Разгрузка производится через открывающуюся заслонку по всей
730
Глава 22
длине смесителя. Это обеспечивает полную и быструю разгрузку. Заслонка
управляется пневмоцилиндром через систему рычагов 75 от пневмораспредели-
теля 2, сигнал которому поступает с пульта системы управления. Зазор между
лопатками и стенкой смесителя регулируется. Однородность смешивания дости-
гает 95-97%. Смесители могут комплектоваться блоком форсунок для ввода
жидких компонентов с содержанием до 5% от общей массы смешиваемых ком-
понентов. Для контроля давления в пневмосистеме установлен манометр 4.
Основные параметры и габаритные размеры смесителей типа СП приведены
в табл. 22.4.
Вертикальные порционные смесители малых добавок. Смесители этого
типа предназначены для приготовления высокооднородных многокомпонентных
смесей, в том числе премиксов, используемых в качестве добавок для повышения
питательной ценности комбикормов.
Институтом ВИЭСХ созданы три типоразмера лопастных порционных смеси-
телей. Они изготавливаются из углеродистой или нержавеющей стали и отличают-
ся простотой конструкции и эксплуатации, небольшой энерго- и металлоемкостью,
высокой скоростью и достаточно качественным смешиванием (степень однородно-
сти смеси достигает 0,98%). Смеситель (рис. 22.8) выполнен в виде бункера 7 на
сварной станине 6, в котором вертикально смонтирован вал 10 с лопастями 2. Вал
установлен консольно в нижней опоре из двух подшипников, один из которых ра-
диально-упорный. На нижнем конце вала смонтирован шкив 7, который приводит-
ся клиноременной передачей 5 от приводного электродвигателя 3. Взвешенные
компоненты и наполнитель (при необходимости) вручную засыпаются в бункер и
закрываются крышкой 77. Включение привода осуществляется с пульта управле-
ния 4, а разгрузка по завершении цикла производится рукояткой 9 через разгрузоч-
ный патрубок 8 в приготовленную емкость. Высокая скорость вала с лопатками
способствует смешиванию компонентов в псевдоожижженном состоянии, что по-
вышает качество смешивания. Предусмотрена возможность ввода до 10% жидких
компонентов.
Рис. 22.8. Смеситель
вертикальный лопастной:
1 - бункер; 2- — лопасти; 3 - привод-
ной электродвигатель; 4 - пульт
управления: 5 - клиноременная пе-
редача; 6 - станина; 7 - шкив;
8 - разгрузочный патрубок; 9 -
рукоятка управления: 10 - верти-
кальный вал; 11 - крышка
Основные показатели смесителей приведены в табл. 22.5.
Смесители
731
22.5. Технические характеристики порционных лопастных смесителей
Показатели	Модель смесителя		
	1	2	3
Вместимость компонентов (при объемной массе 500 кг/м3), кг	20	50	100
Вместимость по воде, л	50	120	230
Установленная мощность, кВт	1,5	4,0	4,0
Время смешивания, мин	2	2	2
Однородность готовой смеси, %	98	98	98
Габариты, мм: длина	600	100	1200
ширина	700	750	950
высота	720	1030	1150
Масса, кг	50	125	240
Смесители двухвальные периодического действия типа ДСП. Типораз-
мерный ряд смесителей типа УЗ-ДСП включает 9 наименований машин емко-
стью от 20 до 1500 кг, создан и выпускается институтом ВНИИКП и объедине-
нием «Темп» (г. Воронеж). Широкая гамма смесителей позволяет обеспечить
предприятия разной производительности по производству комбикормов и пре-
миксов, эффективно реализуя операции смешивания разнообразных сочетаний
больших доз и малых добавок. Смесители типа ДСП (рис. 22.9) относятся к клас-
сической модели двухвальных смесителей с лопастными валами (мешалками).
Смесители выпускаются в двух исполнениях: для смешивания только сыпучих
компонентов и для смешивания сыпучих компонентов с жидкими добавками.
В конструкции смесителя УЗ-ДСП-1,5 используется механический способ
смешивания компонентов в псевдоожиженном состоянии. Под воздействием бы-
стровращающихся валов с закрепленными на них лопастями продукт быстро
разрыхляется при значительном уменьшении коэффициента внутреннего трения.
На каждом валу (вращаются в противоположные стороны с большой часто-
той) закреплены четыре ряда лопастей, расположенных по винтовой линии. Угол
наклона торцовых лопастей относительно вала - 15°, центральных - 45°, что
обеспечивает многократное перемещение частиц в центре смесителя и быстрое
(за 1,5-2 мин) смешивание компонентов. Предусмотрена также возможность по-
дачи жидких компонентов 7 7 в камеру смешивания сыпучих компонентов с жид-
кими добавками. Смеситель выполнен в виде сварного корпуса 77, образованного
двумя стенками 4 и 14 и продольными связями. В верхней части смесителя уста-
новлена крышка 78, на которой смонтированы приемный 6 и аспирационный 5
патрубки. Корпус смесителя в поперечном сечении имеет форму (рис. 22.9, 5) со-
члененных лопастных валов, которые монтируются в подшипниковых опорах 73,
установленных на стенках смесителя. Привод валов осуществляется через редук-
тор 2 от электродвигателя 76 через клиноременную передачу 75. Редуктор уста-
новлен на основании 7.
В малых смесителях (ДСП-0,02; ДСП-0,05) привод разгрузочных заслонок
ручной, в остальных моделях применяется электропривод. В модели смесителя,
предусматривающей ввод жидких добавок, дополнительно устанавливается ротор-
ный разрыхлитель 8 с автономным электроприводом 7. Для доступа в корпус сме-
сителя имеются откидные фортки 9. Система подвода жидких добавок - коллектор 77
732
Глава 22
Рис. 22.9. Смеситель двухвальный периодического действия типа УЗ-ДСП-1,5:
а - внешний вид; 6 - конструктивная схема; 1 - основание привода; 2 — редуктор; 3 - привод
заслонок; 4, 14 — боковые стенки; 5 - аспирационный патрубок; 6 - приемный патрубок; 7 -
привод разрыхлителя; 8 — разрыхлитель; 9 - откидная фортка; 10 - лопастной вал; 11 - кор-
пус; 12 - рычажный механизм задвижек; 13 - подшипниковые опоры; 15 - ограждение клино-
ременной передачи; 16 - приводной электродвигатель; 17 - коллектор подачи жидкости; 18-
верхняя крышка; 19-лопасть; 20 - заслонка
22.6. Основные параметры смесителей типа УЗ-ДСП
Тип	Вмести- мость, кг	Производи- тельность, т/ч	Номинальная МОЩНОСТЬ, кВт	Габариты, м			Масса, кг
				длина	ширина	высота	
ДСП 0,02	20	0,6	0,75	850	620	580	200
ДСП 0,05	50	1	1,87	1300	1100	1100	450
ДСП 0,1	100	2	2,51	1370	1000	1190	680
ДСП 0,2	200	4	3,37	1700	1350	1450	900
ДСП 0,25	250	5	4,1	2100	1480	1550	1100
ДСП 0,4	400	8	6,10	2160	1556	1760	1550
ДСП 0,5	500	10	10,5	2380	1698	1690	1600
ДСП 1,0	1000	20	15,5	2510	2050	1950	2700
ДСП 1,5	1500	50	19,5	2800	2100	2100	3300
Смесители
733
с соплами. При этом номинальная нагрузка увеличивается на 40%. Время смешива-
ния сыпучих компонентов с жидкими добавками - 2-5 мин, а сыпучих компонентов -
1 мин. Ввод жидких компонентов - 8-10%. Время выгрузки готовой смеси - 5 с. Од-
нородность смеси - 90-95%. Основные параметры, габаритные и весовые данные при
объемной массе продуктов смешивания 500 кг/м3 приведены в табл. 22.6.
Смеситель одновальный периодического действия «Ван Аарсен» (рис. 22.10)
имеет еще более развитый типоразмерный ряд (7 наименований) по производи-
тельности и также предназначен для смешивания сыпучих компонентов комби-
кормов в основных технологических линиях. Отличие его конструкции обуслов-
лено принципиальным решением одновального исполнения.
Рис. 22.10. Смеситель одновальный
периодического действия «Ван Аарсен»:
1 - редуктор: 2 - ограждение: 3 - клиноре-
менная передача: 4, 9 - стенки: 5 - приводной
электродвигатель: 6 - люк в верхней крышке;
7 - замок; 8 - корпус (смесительная камера);
10 - система рычагов заслонки; 11 - основа-
ние; 12 - маслопроводы; 13 - кронштейн; 14 -
опора пневмоцнлиндра; 15 - пневмопроводы;
16 - пневмоцилиндр; 17 - рычаг заслонки (по-
водок); 18 — опора заслонки (цапфа); 19 - на-
тяжной винт
Корпус смесителя 8 с торцевыми стенками 4 и 9 смонтирован на основании 77
из профильного проката. Нижняя часть корпуса цилиндрической формы концен-
трична диаметру смесительного ротора и обеспечивает минимальный зазор меж-
ду спиралями ротора и обечайкой. Сверху корпус закрывается крышкой, имею-
щей люк 6 и замок 7. На приводной торцевой стенке 4, усиленной ребрами, на-
кладками и кронштейном 13, монтируются редуктор 7, приводной электродвига-
тель 5, ограждение 2 клиноременной передачи 3, натяжное устройство с винтом 79
и опора 78 вращающейся разгрузочной заслонки с рычагом 17 и пневмоцилин-
дром 76. Последний корпусом цилиндра шарнирно соединен с опорой 14, а што-
ком - с рычагом 17, поворачивающим ось поворотной заслонки. Аналогичное
устройство размещено с противоположной стороны для поворота второй створки
заслонки. Приводной электродвигатель 5 смонтирован стационарно на плите и
через клиноременную передачу 8 передает вращение на быстроходный вал ре-
дуктора 7. Натяжение ремней осуществляется поворотом редуктора с помощью
натяжного устройства 79. Блок привода ротора и поворотной заслонки выполнен
в защищенном варианте. Смеситель можно запускать при полностью загружен-
ной смесительной камере.
Основные параметры и габариты смесителей этого типа приведены в
табл. 22.7.
Производительность смесителя определяется принципом действия, конст-
руктивно-установочными параметрами ротора смесителя, геометрией смеситель-
ной камеры, физико-механическими свойствами и состоянием (влажностью, тем-
пературой и т. п.) смешиваемых компонентов. Смешивание обычных компонен-
тов с различной объемной массой и структурой происходит за счет постоянного
734
Глава 22
перемещения продуктов по принципу противотока, что обеспечивает однород-
ность смеси.
22.7. Основные параметры одновальных смесителей фирмы «ВанАарсен»
Вместимость, л	Установленная мощность, кВт	Габариты, мм		
		длина	ширина	высота
1000	5,5	2680	1100	1350
2000	11	3485	1300	1550
4000	18,5	4712	1400	1500
6000	30	5755	1500	1750
8000	37	6530	1600	1800
10000	45	6670	1720	2150
12000	55	6800	1800	2350
Цикл смешивания для разных типов смесителей периодического действия
существенно различается (1,5-8 мин) и задается обычно в минутах, время загруз-
ки и выгрузки - в минутах или секундах.
В общем виде производительность смесителей периодического действия
<2см (т/ч) можно записать как:
где М„ - масса продукта в смесителе, т; t,. /см, гв - соответственно, время загрузки, смешива-
ния и выгрузки, мин.
Рабочий орган перемещает продукт при однократном перемещении в смеси-
теле с расходом <2П (т/мин) время одного перемещения (мин): tn = M„/Qn. При
числе перемещений за цикл (кратности смешивания) т
tc»=tnm = ~Lm-	(22-5)
Подставив выражение (22.5) в формулу (22.4), получим
М
Если рабочий орган представляет собой сплошной шнек, то <2П.Ш (т/ч) можно
определить по известной зависимости
епш=4,71-10-2О25Ьу,	(22.7)
где D - диаметр шнека, м; S = (0,8-l,0)D - шаг шнека, м; к - коэффициент заполнения; п -
частота вращения шнека, об/мин; у -объемная масса, кг/м3.
Для рабочего органа в виде ленточного шнека (спирали)
епс = 4,71И0-2(О2-г/2)5Ъг1'Ф,	(22.8)
где Dud- соответственно наружный и внутренний диаметры шнека, м; z - число заходов
шнека; <р - коэффициент, зависящий от свойств продукта.
Остальные обозначения для формулы (22.8) такие же, как и для формулы
(22.7); по последней можно также рассчитать расход продукта в горизонтальном
лопастном смесителе, если принять: D - наружный диаметр лопастей, м; S - шаг
винтовой линии, по которой расположены лопасти, м; к - коэффициент, завися-
Смесители
735
щий от конструкции лопастей, их расположения на валу и степени заполнения
смесителя.
В горизонтальных смесителях t3~ tp ~ tn, так как за цикл смеситель один раз
должен наполниться и разгрузиться, тогда в соответствии с формулой (22.6)
бсм=-%-	(22.9)
т + 2
Время смешивания и число перемещений должны обеспечивать необходи-
мое качество смеси. Если в смесителе несколько рабочих органов или один рабо-
чий орган сложной формы (например, состоит из наружного или внутреннего
ленточных шнеков), то для каждого элемента значения производительности
должны быть одинаковы. Следует отметить, что расчет производительности с
учетом влияния двух спиралей на процесс смешивания представляет известную
сложность и не гарантирует точности, так как трудно учесть взаимное действие
спиралей на процесс перемещения и смешивания компонентов. В связи с этим
многие параметры при конструировании смесителей уточняются в процессе экс-
периментов.
Потребную мощность на привод смесителя определяют по известным фор-
мулам, исходя из расчетного значения <2П (22.5, 22.6).
22.5. Смесители непрерывного действия
Смесители этого типа предназначены для смешивания в потоке сыпучих компо-
нентов комбикормов, белково-витаминных добавок, премиксов и их смесей; про-
изводства комбикормов с вводом жидких компонентов; смешивания муки с до-
бавками (сухая клейковина, витамины). Смесители относятся к скоростным
двухвальным непрерывного действия. В этих смесителях загрузка и выгрузка
готовой смеси происходит одновременно.
Рабочие органы смесителей непрерывного действия должны обеспечивать
продольное и радиальное перемещение масс компонентов, сопровождающееся их
смешиванием.
Обеспечение процесса продольного смешивания достигается с помощью ра-
бочих органов, создающих встречное движение потоков материала: в двухвальных
смесителях - вращением валов с различной частотой, а в одновальных - установ-
кой одного-двух витков с обратным направлением навивки,
Лопастные радиальные рабочие органы смесителей непрерывного действия
представлены на рис. 22.11. Угол а может меняться, вследствие чего изменяются
объем и направление перемещения продукта в смесителе. Уголковая лопасть
(рис. 22.11, г) позволяет перемещать продукт одновременно в противоположных
направлениях.
Лопастной двухвалковый смеситель 2СМ-1 (рис. 22.12) предназначен для
смешивания сыпучих компонентов комбикормов. Радиальные лопасти 3 смонти-
рованы таким образом, что две лопасти, находящиеся под углом а = 50°, переме-
щающие продукт в сторону разгрузки, чередуются с одной лопастью, установлен-
ной под углом а - 20°, перемещающей продукт в противоположном направлении.
Время смешивания, обеспечивающее требуемый коэффициент неоднород-
ности, (мин)
736
Глава 22
60L
1	_ ———
'см	’
vcp
где L - длина емкости (пути прохождения смеси), м; vcp- средняя скорость перемещения сме-
си от приема к выходу, м/с.
Рис. 22.11. Лопастные радиальные рабочие органы
Рис. 22.12. Смеситель 2СМ-1:
1 - корпус; 2 - приемный патрубок; 3 — лопасти; 4 - выпускной патрубок; 5 - зубчатое коле-
со; 6 - шкив; 7 - подшипниковый узел
Среди новых моделей смесителей непрерывного действия рассмотрен смеси-
тель МСН-М, который является модернизированной с целью повышения произ-
водительности моделью смесителя МСН и выпускается ЗАО «Агроэкспорт»,
г. Санкт-Петербург. На рис. 22.13 представлен смеситель МСН, а на рис. 22.14 -
общий вид модернизированного смесителя МСН-М.
Смесители
737
Рис. 22.13. Смеситель
МСН:
1 - станина; 2 - редуктор;
3, 5 - шнеки; 4 — крышка;
6 - электродвигатель; 7,8 -
приемный и выпускной пат-
рубки; 9 — подшипниковые
опоры; 10 - смотровое окно
При закрытом шибере на выходе и соответствующем заполнении смеситель
МСН может работать как машина периодического действия.
Шнеки 5 представляют собой два вала, закрепленные в подшипниковых
опорах 9 (рис. 22.13). На валах при помощи стержней, шайб и гаек смонтированы
лопасти. Их можно устанавливать под любым углом к оси вращения шнеков бла-
годаря прорези в шайбе. Шнеки собирают на фланце, который одновременно яв-
ляется второй боковой стенкой корпуса. Форма лопастей шнеков сегментная.
Зазор между шнеками и днищем корпуса - 5 мм.
На конце корпуса шнеков расположен выпускной патрубок смесителя 8. Для
наблюдения за движением продукта в корпусе сделаны два смотровых окна 10.
Для очистки корпуса при переходе с одного вида продукта на другой предусмот-
рено съемное днище.
Привод смесителя - от электродвигателя 6 через клиноременную передачу и
редуктор 2. Для натяжения ремней предусмотрены качающаяся плита электро-
двигателя и натяжной винт. Одноступенчатый редуктор 2 имеет передаточное
отношение 1:1.
Компоненты смешиваются двумя горизонтальными шнеками, вращающи-
мися в противоположных направлениях. Продукт из приемного патрубка посту-
пает на подающий шнек, который непрерывно его перемещает, перебрасывая
часть продукта на параллельный шнек, возвращающий его к приему. Остальную
часть продукта подающий шнек транспортирует до конца, где он выводится че-
рез патрубок.
Смеситель МСН-М (рис. 22.14) принципиально не отличается от своего
предшественника: он имеет увеличенные диаметры шнековых валов (до 280 мм),
соответственно, несколько снижено число оборотов и изменена компоновка: при-
738
Глава 22
водной электродвигатель установлен на верхнюю крышку смесителя, что позво-
лило сделать его более компактным. Повышение производительности до 10 т/ч
обеспечивается приводным электродвигателем большей мощности - 4 кВт.
Рис. 22.14. Смеситель скоростной
двухвальный МСН-М:
1 - станина; 2 - крепление нижнего
люка; 3 - корпус; 4 - приемное отвер-
стие; 5 - приводной электродвигатель;
6 — ограждение клиноременной переда-
чи; 7 - люк смотровой; 8 - редуктор;
9 - выпускной патрубок
Смесители типа МСН надежны, просты по конструкции и в эксплуатации.
Это позволило многим предприятиям освоить их производство или выпускать
несколько отличающиеся модификации. Варьируются, главным образом, только
число оборотов шнеков и их диаметр. Примером такого аналога может быть сме-
ситель УПК-2,0, в котором, в отличие от смесителя МСН, редуктор со стороны
приема перенесен на сторону выпуска. Емкость смесителя - 0,5 м3, диаметр шне-
ков увеличен до 350 мм и соответственно снижено число оборотов до 220 в ми-
нуту. Смеситель работает в циклическом и непрерывном режимах.
Основные параметры смесителей приведены в табл. 22.8.
22.8. Технические характеристики смесителей непрерывного действия
Показатели	МСН	МСН-М	УПК-2,0	2СМ-1
Производительность (при объемной массе 500-800 кг/м3), т/ч	5,0-5,5	10	5,0-10,0	20
Шнеки: частота вращения, об/мин	500	400	200	214
диаметр, мм	160	280	350	-
Угол наклона лопастей подающего шнека к оси вращения, град.	14	-	-	-
Шаг подающего шнека, мм	120	—	—	—
Угол наклона лопастей возвращающего шнека к оси вращения, град.	12	-	-	-
Шаг возвращающего шнека, мм	105	-	-	—
Установленная мощность, кВт	1,1	4,0	4,0	10
Габариты, мм: длина	1520	1670	2100	4192
ширина	532	540	430	937
высота	1125	1150	1250	928
Масса, кг	240	300	470	1000
Смесители непрерывного действия сыпучих и жидких компонентов
УЗ-ДСНД (рис. 22.15) предназначены для непрерывного смешивания сыпучих
компонентов с жидкостями различной вязкости (меласса, жир, масло растительное
и т. п.) и выпускаются производственной базой института ВНИИКП (табл. 22.9).
Смесители
739
В смесителе радиальные лопасти установлены по винтовой линии с различ-
ными углами наклона относительно оси вала, образуя разные зоны смешивания:
предварительную, интенсивную и разгрузочную. Зона предварительного смеши-
вания задает нарастающую скорость перемещения продукта в интенсивной зоне.
В зоне разгрузки продукт изменяет направление своего движения. Принцип ра-
боты основан на вихревом методе с многократным изменением направлений
взаимопересекающихся перемещений в зоне интенсивного смешивания.
Рис. 22.15. Смеситель
непрерывного действия
сыпучих и жидких
компонентов УЗ-ДСНД:
а - внешний вид; б - конструк-
тивная схема одно из типораз-
меров; 1 - вал с набором лопа-
ток; 2 - ограждение привода;
3 — станина; 4 - окна; 5 - крыш-
ки; 6 - штуцер; 7 - приемный
патрубок сыпучих компонен-
тов; 8 - выпускной патрубок;
9 - корпус; 10 - лопатки; И -
приводной двигатель; 12 - кли-
ноременная передача
Смеситель прост по конструкции, его корпус 9 сварной, цилиндрической
формы, с торцов закрыт стенками, в которых смонтированы подшипниковые
опоры. В опорах находится вал 7 с набором регулируемых лопаток 10. В верхней
части смесителя установлен приемный патрубок 7 достаточно больших размеров
для приема сыпучих компонентов. На противоположном торце установлен при-
вод смесителя с ограждением 2. Смеситель имеет небольшую высоту: рабочий
корпус опирается торцевыми частями на опоры 3. На корпусе 9 сверху смонти-
рован штуцер 6 для подсоединения трубопроводной арматуры. Конструкция ра-
бочего органа (ротора) смесителя создает при вращении сложные многократные
взаимопересекающиеся вихревые движения частиц сыпучего и жидкого продук-
тов и обеспечивает получение качественной однородной смеси. Смеситель имеет
компактную конструкцию, прост в обслуживании и надежен в эксплуатации.
740
Глава 22
Большие окна 4 на корпусе обеспечивают легкий доступ в смесительную камеру
для очистки, профилактических и ремонтных работ. Конструкция лопастей 10
позволяет производить их замену в случае износа или повреждения. Жидкие
компоненты вводятся в смеситель через штуцер, расположенный на корпусе, без
использования форсунок.
22.9. Основные параметры смесителей УЗ-ДСНД
Тип	Производитель- ность, т/ч	Установленная мощность, кВт	Габариты, мм			Масса, КГ
			длина	ширина	высота	
УЗ-ДСНД-10	10	7,5	2320	1160	600	420
УЗ-ДСНД-20	20	15	2370	1225	850	720
УЗ-ДСНД-ЗО	30	22	2900	1620	920	970
УЗ-ДСНД-50	50	37	2920	1620	920	1000
УЗ-ДСНД-100	100	55	3500	1870	1350	2200
Смесители с вводом в комбикорма жидких компонентов «Ван Аарсен»
(рис. 22.16) выпускаются в одновальном и двухвальном исполнении (табл. 22.10)
производительностью от 10 до 35-60 т/ч. Производится два типоразмера в одно-
вальном исполнении и один - в двухвальном. Смесители достаточно компактны и
сравнительно просты по конструкции. Корпус смесителя 7 цилиндрической формы
имеет с двух сторон большие фортки (люки) 13 с зажимом 72. Большие фортки
обеспечивают свободный доступ в зону смешивания для очистки, ремонта и техни-
ческого обслуживания узлов. Фирма производит специальное покрытие внутренней
поверхности корпуса смесителя, предотвращающее прилипание компонентов ком-
бикормов к поверхности. С целью обеспечения интенсивности процесса смешива-
ния жидкие компоненты подаются сверху через специальные устройства 3.
С торцов цилиндры закрываются стенками 14, одновременно являющими-
ся соединительными элементами при двухвальном исполнении смесителя и
элементами станины - при одновальном. Цилиндрические боковины 6 выпол-
нены заодно с подшипниковой опорой, вынесенной за пределы корпуса смеси-
теля, что предотвращает попадание в них пыли. Ротор смесителя оснащен ло-
пастями 9 из упрочненного износостойкого металла. Лопасти 9 на валу 77 кре-
пятся с помощью держателя 10, их можно регулировать по углу наклона, что,
как правило, осуществляется в начале эксплуатации; далее при износе лопасти
заменяются. Лопасти сделаны быстросъемными, поэтому операция замены не
занимает много времени. Привод смесителя (рис. 22.16, б) представляет собой
приводной двухскоростной двигатель 7 и общую клиноременную передачу 5 на
два ротора (при двухвальном смесителе) и обычную - при одновальном испол-
нении смесителя. Смесители обеспечивают равномерность смешивания сухих и
жидких компонентов до 95% при вводе жидких компонентов до 5% от общей
массы комбикормов.
22.10. Смесители фирмы «Ван Аарсен» с вводом жидких компонентов
Тип	Диаметр, мм	Длина, мм	Производительность, т/ч	Мощность привода, кВт
500x1000	500	1000	10	7,5/11
500x1500	500	1500	15-30	11-30
Двойной	500	1500	35-60	30-35
Смесители
741
Рис. 22.16. Двухвальный смеситель непре-
рывного действия фирмы «Ван Аарсен»
с вводом жидких компонентов:
а - общий вид смесителя; б - двухскоростной ком-
бинированный привод; в - смесительный ротор;
1 - цилиндрический корпус; 2 - приемное отверстие
сыпучих компонентов; 3 - штуцер подвода жидких
компонентов; 4 - ограждение; 5 - клиноременная
передача смесительных роторов; 6 - боковина с
опорными подшипниками; 7 - приводной электро-
двигатель; 8 - смесительный ротор; 9 - лопасти;
10 - держатель; 11 - вал; 12 — зажим фортки;
13 - фортка; 14 - торцевая стенка
При непрерывном производстве возможно предварительное смешивание
компонентов после дозирования при дальнейшем их транспортировании в смеси-
тель. Предварительное смешивание приводит к тому, что Гсм для смесителей не-
прерывного действия может быть меньше чем для смесителей дискретного дей-
ствия, в которые загружаются несмешанные компоненты порциями. Поэтому
потребная мощность и материалоемкость смесителей непрерывного действия
ниже, чем эти же параметры у смесителей периодического действия такой же
производительности.
Рассматривая процесс смешивания сыпучих материалов с позиций возмож-
ной его интенсификации, необходимо иметь в виду технологические аспекты
производства:
-	точность дозирования компонентов, составляющих смесь;
-	стабильность физико-механических свойств компонентов;
-	зависимость размера частиц компонента от его процентного содержания
в смеси: чем меньше содержание, тем меньше его размеры;
-	принципы построения машинно-аппаратурных схем подготовки компо-
нентов и производства смесей: расходящиеся с небольшой производи-
тельностью; сходящиеся на заключительной стадии производства.
ГЛАВА 23. Машины и аппараты для прессования
и обработки продуктов давлением
23.1. Назначение, область применения и классификация
Комбикорма выпускаются в рассыпном виде и спрессованными в брикеты или
гранулы, подвергнутые термодинамической обработке, повышающей качество и
пищевую ценность.
Рассыпные комбикорма имеют ряд существенных недостатков, особенно
проявляющиеся при их транспортировании. Они занимают относительно боль-
шой объем. При вибрациях во время транспортирования рассыпная смесь само-
сортируется и теряет свою питательную ценность. Высокая гигроскопичность
рассыпного комбикорма значительно снижает сроки его сохранности. Влажный
рассыпной комбикорм может слеживаться, а содержащий мясные и рыбные ком-
поненты быстро плесневеет.
В этой связи производство рассыпных комбикормов все больше уступает
место комбикормам спрессованным, наиболее эффективным в производстве и
при скармливании животным.
Процесс прессования заключается в механической обработке сыпучих про-
дуктов давлением. При прессовании комбикормам и кормовым смесям придают
форму и размеры, удобные для кормления сельскохозяйственных животных.
Процесс получения крупных прессованных брикетов носит название брике-
тирования, более мелких (в форме небольших цилиндров) - гранулирования.
Отдельные виды сырья и готовая продукция могут подвергаться экструдирова-
нию или экспандированию.
Благодаря воздействию тепла и влаги, высокого давления, рассыпные комби-
корма изменяют свои структурно- механические и биохимические свойства, при-
обретают необходимую для прессования вязкость и значительно уплотняются.
На рис. 23.1 показана закономерность изменения объема рассыпного комби-
корма в зависимости от усилий деформации.
Рис. 23.1. Стадии процесса прес-
сования рассыпных комбикормов
На стадии I процесса частицы сближаются, перемещаясь из области низких
давлений в область высоких.
Уплотнение происходит главным образом в результате вытеснения газооб-
разной фазы. На этой стадии уже незначительное приращение давления заметно
уплотняет продукт. Начальный объем рассыпной смеси Ун уменьшается до Vh
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
743
На стадии II процесса происходят упругопластические деформации, сопрово-
ждающиеся разрушением частиц, что приводит к их еще более плотной укладке.
Продолжается вытеснение газообразной фазы. При наличии излишнего количества
жидкой фазы, она вытесняется за периферию твердых частиц. На данной стадии
прессования плотность продукта приближается к плотности готового продукта. На
графике это уплотнение соответствует уменьшению объема с V] до У2-
На стадии III преобладают упругие и пластические деформации твердых
частиц и защемление газообразной фазы, поэтому дальнейшее увеличение давле-
ния не приводит к какому-либо существенному уплотнению продукта - прессо-
вание прекращается.
В результате такого плотного сближения частиц проявляются силы сцепле-
ния, которые способствуют образованию достаточно прочных брикетов и гранул.
При снижении или быстром сбросе давления объем спрессованного про-
дукта возрастает с V2 до V3 в результате быстрой релаксации упругих деформа-
ций, и с V3 до V4 - в результате медленной релаксации пластических деформаций.
С увеличением влажности прессуемого продукта (рис. 23.2) сопротивление
комбикорма деформации уменьшается, увеличивается его пластичность. Избы-
ток влаги препятствует сближению частиц, снижает прочность брикетов и гра-
нул. Более прочные брикеты и гранулы получают из продуктов, в состав которых
входит больше белковых веществ и крахмала, менее прочные - из продуктов с
большим содержанием клетчатки.
Рис. 23.2. Влияние влажности гранули-
руемого комбикорма на давление в зоне
прессования
Процесс образования брикетов и гранул можно охарактеризовать коэффици-
ентом уплотнения X и относительным его упругим расширением Ау.р:
К
Увеличение давления повышает как плотность, так и прочность брикетов и
гранул. Большая продолжительность выдерживания продукта под давлением вы-
744
Глава 23
зывает в нем релаксацию напряжений и, соответственно, снижает величину уп-
ругого расширения спрессованного продукта.
Повышение температуры улучшает процесс прессования. Этому способ-
ствует также добавление специальных связующих веществ.
Основными критериями эффективности процесса прессования, кроме проч-
ности гранул, является производительность прессовых установок и расход элек-
троэнергии.
Для прессования кормов используют прессующие механизмы различных
типов. По классификации профессора С. В. Мельникова, современные прессы,
применяемые для этих целей, подразделяют на формующие и выдавливающие
(рис. 23.3). Преимущественное распространение получило приготовление гранул
выдавливанием предварительно сжатого комбикорма через каналы матрицы -
фильеры. Используемые для этого прессующие механизмы отличаются способом
создания повышенного давления в комбикорме непосредственно перед входны-
ми отверстиями фильер.
Рис. 23.3. Классификация прессующих механизмов
Брикетирование рассыпных кормов
На рис. 23.4 показана принципиальная схема штемпельного процесса, применяемо-
го для брикетирования рассыпных комбикормов. Пуансон 1 из приемного бункера 4
отделяет начальный объем сыпучей массы, подпрессовывает его и проталкивает
под пуансон 2. Масса продукта несколько уплотняется - объем уменьшается. Далее
пуансон 2 проталкивает массу под пуансон 3, еще более уплотняя ее.
Полученный брикет пуансоном 3 проталкивается в сужающийся канал 5, где
он дополнительно подпрессовывается за счет противодействия сил сопротивле-
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
745
ния его движению в канале и некоторое время выдерживается в сжатом состоя-
нии. При переходе брикетов из сужающейся части канала в выпускной они не-
Рис. 23.4. Процесс брикетирования рассыпных комбикормов:
7,2,.? — пуансоны; 4 - приемный бункер: 5 - канал сужающийся; 6 - выпускной канал
Эти прессы не получили широкого распространения из-за малой производи-
тельности и высокой энергоемкости.
Гранулирование рассыпных комбикормов
На рис. 23.5 показана принципиальная схема процесса гранулирования рассып-
ных комбикормов в прессах с кольцевыми матрицами и прессующими роликами.
Подготовленный рассыпной комбикорм подается в клиновидный зазор меж-
ду матрицей 1 и вращающимся на своей оси роликом 2. Давление прессования
повышается по мере затягивания продукта, нарастают упругие и пластические
деформации, из продукта удаляется воздух и некоторое количество влаги. По
мере увеличения давления возрастает плотность прессуемого продукта. В конце
сужающегося клинового зазора давление достигает максимального значения,
продукт продавливается через фильеры 3 матрицы, и гранулы 4 приобретают за-
данную плотность, размеры, форму и прочность.
Рис. 23.5. Процесс гранулиро-
вания рассыпных комбикормов:
1 - кольцевая матрица; 2 — прессую-
щий ролик; 3 - фильера; 4 - продукт-
гранула; 5 - нож
746
Г лава 23
Так как часть механической энергии переходит в тепловую, гранулы нагре-
ваются. Второй прессующий ролик (на рисунке не показан) проталкивает в филье-
ры новую порцию продукта, продвигая предыдущую к выходу из фильер.
Таким образом, при непрерывном вращении матрицы движение и уплотне-
ние продукта в фильерах происходит только во время его прохождения зоны
прессования. За один проход под прессующим роликом гранула из выходного
отверстия фильеры выдвигается на длину в несколько миллиметров. При выходе
из матрицы гранулы срезаются ножом, положением которого можно регулиро-
вать длину гранул.
Для наглядности на рис. 23.6 показаны образцы гранул, полученные из раз-
ных продуктов на грануляторах фирмы «Каль» (Германия).
Рис. 23.6. Гранулы, получен-
ные на грануляторах фирмы
«Каль»:
1 - гранулы из минерального сырья; 2 -
корм для кроликов; 3 - хче/гь; 4 - кори
для крупного рогатого скота; 5 - сухой
зеленый корм; 6 - сушеный свеклович-
ный жом; 7 - солома кормовая
Важнейшим показателем качества гранул является их прочность, которая
определяется подготовкой продукта, давлением в матрице, зазором между прес-
сующими роликами и матрицей. Величина развиваемого давления также зависит
от коэффициента живого сечения матрицы, диаметра и длины фильер. С умень-
шением зазора между матрицей и роликами усиливается давление в зоне прессо-
вания (рис. 23.7) и производительность гранулятора возрастает. Но с увеличением
давления поверхность матрицы и прессующих роликов изнашивается интенсив-
нее. Чрезмерное давление приводит к деформированию, а иногда и к разруше-
нию матрицы и роликов, крошению перемычек между фильерами. В прессах-
грануляторах оптимальный зазор между матрицей и прессующим роликом со-
ставляет 0,6-0,8 мм.
На комбикормовых заводах применяется два способа производства гранул -
сухой и влажный.
При первом способе сухие рассыпные комбикорма перед прессованием про-
паривают, иногда добавляют в них жидкие связующие компоненты (мелассу,
гидрол, жир и т. п.). При влажном способе в комбикорм добавляют горячую воду
температурой 70-80 °C в количестве, обеспечивающем получение теста с влаж-
ностью 30-35%, затем тесто прессуют в гранулы, сушат и охлаждают.
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
747
Гранулированные комбикорма для сельскохозяйственных животных произ-
водят в основном сухим способом. Влажным способом изготавливаются комби-
корма для рыб - гранулы длительное время не разбухают в воде, сохраняют свою
форму и хорошо удерживают набор питательных веществ.
Рис. 23.7. Зависимость давления в зоне
прессования от рабочего зазора между
матрицами и роликами
Оптимальными параметрами подготовки продукта к сухому прессованию
считается его увлажнение до 15—16%, прогрев до 75-80 °C при давлении пара в
магистрали 0,2-0,4 МПа.
Экструдирование рассыпных комбикормов
В главе 20 отмечалось, что процесс экструзии широко применяется во многих
областях пищевой промышленности, а также при производстве комбикормов для
молодняка животных и при производстве карбамидного концентрата (заменителя
сырья, богатого белком).
Рис. 23.8. Технологические зоны,
диаграмма давления по длине
рабочей зоны экструдера КМЗ-2:
1 - вал: 2 - входной шнек; 3 - прессующий
шнек; 4 - хомут; 5 - сменное кольцо; 6 -
«греющая», или парозапорная шайба; 7 -
корпус; 8 - термопара; 9 - носовой конус;
10 - гайка; 11 - регулируемое отверстие
для выхода готового продукта; 12- нож
748
Глава 23
Эти продукты обычно называют экструдатами, а шнековые прессы, их вы-
рабатывающие, -экструдерами (выталкивателями, вытеснителями).
На рис. 23.8 представлены технологические зоны и диаграмма давления по
длине рабочего органа экструдера КМЗ-2.
Процесс экструзии можно разделить на ряд технологических зон: загрузка,
сжатие, гомогенизация, собственно экструзия [45]. В зоне загрузки изменений в
продукте практически не наблюдается. Высокоэластичное состояние продукт при-
обретает в зоне сжатия. Здесь происходит значительное разрушение клеточной
структуры и текстуры природных компонентов продуктов. В зоне гомогенизации
продукт приобретает вязкотекучее состояние, при котором структурные преобра-
зования биополимеров (белков, крахмала, клетчатки) достигают высшего уровня.
Основные и наиболее важные изменения происходят в зоне экструзии при
быстром переносе материала из зоны высокого давления (16-105 Па и более) в
область атмосферного давления. Аккумулированная продуктом энергия освобо-
ждается при этом со скоростью, примерно равной скорости взрыва, и довершает
структурные преобразования: разрыв клеточных стенок, деструкцию, гидролиз.
Экспандирование рассыпных комбикормов
Наряду с экструдированием широко применяется новый процесс обработки кор-
мовых смесей, который называется экспандированием, продукты - экспандатами,
а шнековые прессы - экспандерами (расширителями, распускателями). Этот про-
цесс схож с экструдированием, но имеет и ряд отличий.
На рис. 23.9 представлена принципиальная схема шнекового экспандера и
его продольное сечение.
Ввод пара и жидкости
Рис. 23.9. Процесс экспанди-
рования рассыпных комби-
кормов:
I, //, III- зоны прессования; 1 - соп-
ло; 2 - стержни неподвижные; 3 -
конус расширяющийся; 4 - конус
регулируемый
Подготовленная смесь комбикорма подается в зону I шнека, перемешивает-
ся, уплотняется за счет уменьшения шага шнека и транспортируется в зону II.
Здесь через кольцевые сопла 1 под давлением поступает насыщенный пар и не-
обходимая жидкость, увлажняющие и нагревающие продукт до требуемых пара-
метров. В этой зоне расположенные неподвижно стержни 2 затрудняют ротацию
продукта в шнеке и дополнительно разогревают продукт. Уменьшенный шаг
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
749
шнека в этой зоне обеспечивает дополнительное сжатие продукта и дальнейшее
повышение его температуры. Далее продукт выпрессовывается в зону III, кото-
рая внутри представляет собой расширяющийся по ходу продукта конус. В конце
зоны помещается передвигаемая конусная головка - расширитель (экспандер) 4.
На этой стадии, где за счет расширяющегося внутреннего пространства дав-
ление резко падает, из-за активного испарения влаги снижается температура и
продукт выпрессовывается через кольцевое отверстие. Готовый продукт - экс-
пандат выходит в виде теста, толстых хлопьев или комков. На рис. 23.10 для на-
глядности показан экспандат, полученный из разных продуктов.
Рис. 23.10. Экспандат, полученный после пропуска
через экспандер различных продуктов
Изменяя площадь сечения кольцевого зазора между внутренним большим
диаметром конуса и наружным диаметром экспандера, можно настраивать про-
цесс под конкретный продукт, регулировать режим и производительность пресса.
Нормальная рабочая температура при обработке комбикормов, например, для
птиц и свиней, составляет 105-110 °C. При давлении до 40 бар можно достичь и
130 °C, но на короткий период, так как общее время прохождения продукта через
экспандер составляет несколько секунд. Достигаемое давление и температура
обрабатываемого продукта обеспечивает более глубокие физико-химические из-
менения в нем, особенно белков и клетчатки.
Экспандирование обеспечивает высокие санитарно-гигиенические показатели
комбикорма, что особенно важно при кормлении птиц; позволяет вводить большое
количество жидких компонентов - масла, жира, мелассы и т. п.; уничтожает вред-
ные для питания компоненты; повышает качество и усвояемость продукта и рас-
ширяет ассортимент компонентов, применяемых в смеси комбикормов.
23.2.	Эффективность процесса прессования
Коэффициент полезного действия пресса оценивается отношением массы целых
гранул к массе всего продукта, получаемого после прессования.
750
Глава 23
Важным фактором, влияющим на эффективность процесса прессования, яв-
ляется температура рабочих органов и самого продукта, так как она определяет
состояние влаги и прочность связи в продукте.
Повышение температуры снижает поверхностное натяжение жидкости, спо-
собствует ее миграции, более жесткому сближению частиц, пластифицирует
продукт. Кроме того, при повышении температуры происходит частичное изме-
нение физико-механических и биологических свойств продукта, что уменьшает
когезионную способность частиц. Этому также способствует добавление специаль-
ных связующих веществ.
На эффективность работы гранулятора существенное влияние оказывает со-
стояние поверхности фильер матрицы. С увеличением шероховатости поверхно-
сти фильер возрастают силы трения, повышается давление прессования, увели-
чивается расход электроэнергии.
В результате прессования гранулы нагреваются до температуры 60-80 °C.
Такие гранулы непрочны, легко раздавливаются и разрушаются. Поэтому гра-
нулы сразу после прессования охлаждают в специальных охладителях до темпе-
ратуры не выше 5-10 °C относительно температуры окружающей среды. Обычно
гранулы прессуют диаметром 2-20 мм и длиной 1-1,5 диаметра.
В целях снижения удельных затрат электроэнергии и расхода пара ши-
роко применяется технологический прием, когда получают гранулы относитель-
но больших диаметров, измельчают их на специальных измельчителях и разде-
ляют на сепараторах на фракции по крупности.
Гранулированные комбикорма имеют ряд существенных преимуществ перед
рассыпными:
•	в процессе гранулирования, в результате кратковременного нагрева и воз-
действия давления, крахмал частично преобразуется в более простые угле-
воды, что улучшает переваримость корма, а также снижает его бактериаль-
ную загрязненность;
•	комбикорма приобретают приятный запах, хорошие вкусовые качества и
охотнее поедаются животными;
•	гранулированные комбикорма лучше хранятся. Входящие в его состав ком-
поненты, витамины, другие биологически активные вещества, а также
жиры меньше соприкасаются с кислородом воздуха, то есть лучше защище-
ны от окисления, их поверхность значительно меньше суммарной поверх-
ности рассыпных комбикормов;
•	использование гранулированных комбикормов позволяет полностью меха-
низировать и автоматизировать процесс кормления животных;
•	спрессованный комбикорм не распыляется, занимает относительно меньший
объем, не самосортируется при транспортировании.
Основными критериями оценки эффективности работы прессующего обору-
дования является производительность и удельный расход электроэнергии на
единицу полученной продукции. В табл. 23.1 приведены на основе анализа рас-
сматриваемого оборудования данные по среднему удельному расходу электро-
энергии на тонну производимого на прессах продукта.
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
751
23.1. Удельный расход электроэнергии
Процесс прессования	Удельный расход электроэнергии на 1 т продукта, кВт-ч/т
Брикетирование	30-40,0
Гранулирование	5-15,0
Экструдирование	70-150,0
Экспандирование	10-20,0
23.3.	Основы теории процесса прессования [26]
Основной показатель, характеризующий процесс прессования продуктов - это
плотность получаемых гранул и брикетов.
При выводе зависимости давления прессования Р от плотности продукта р
принимаются следующие условия:
•	начальная плотность продукта р0 одинакова во всем объеме прессования;
•	нормальное напряжение одинаково в каждой точке любого поперечного се-
чения канала прессования;
•	плотность продукта в процессе сжатия возрастает непрерывно;
•	усилия прессования при деформации, протекающей медленнее релаксации
напряжений, не зависят от скорости деформации.
Эти допущения позволяют полагать, что приращение давления, соответст-
вующее некоторому интервалу деформации продукта, зависит лишь от плотно-
сти, то есть, производная давления по плотности является непрерывной функци-
ей приложенного давления
ар
Исследования процесса прессования продукта дают основание считать
функцию^Р) линейной:
dp
— = а- Р + в.
dp
где а и Ь- коэффициенты.
Разделяя переменные и интегрируя правую и левую части этого уравнения в
пределах от 0 до Р и от р0 до р, получим
Р = С[е'’<Р’Р°)-1],
где С = Ь/а.
При Р = с(е -1) ,р = р0 +1/а величина На представляет собой приращение
начальной плотности материла при давлении, равном С(е - 1).
Профессор С. В. Мельников [3], пронализировав зависимости, предложен-
ные различными авторами, назвал полученное уравнение основным уравнением,
или законом прессованных продуктов, отражающим физическую сущность про-
цесса и определяющим зависимость нормального давления прессования и плот-
ности гранул и брикетов.
752
Глава 23
Эта зависимость затем была подтверждена исследованиями П. В. Яговкина,
И. А. Долгова и др.
Основной закон прессования может быть выражен зависимостью между
давлением и деформацией S -Р = f(S), где S - деформация.
Для вывода данной зависимости рассмотрим процесс сжатия продукта в за-
крытом канале (когда противодействие создается неподвижным упором) длиной L
и площадью поперечного сечения Fn, полагая, что весь объем его заполнен массой
продукта М.
Тогда начальная плотность материала в канале будет
М
Р° L-F
гп
При деформации материала на величину S плотность его становится равной
p = M/Fn(L-5).
Разность между конечной и начальной плотностью составит:
’	1	11 S
р - р0 = М --------------= р0------.
°	[_(L~S)Fn ^nj L-S
Подставив это выражение в основное уравнение, получим
Р = C[exp{ap0S/(L-S)} -1] .
Если учесть, что отношение S/L = £ есть относительная деформация сжатия,
то уравнение примет следующий вид:
Р = С [ехр{ар0е/( 1 - в)} -1].
Из этой зависимости следует, что чем больше начальная плотность продук-
тов р0, тем большее давление к ним нужно приложить для получения одной и той
же деформации.
Проведенные исследования показали, что с увеличением начальной плотно-
сти материала значение коэффициентов С возрастает, а а уменьшается; с увели-
чением влажности и температуры продуктов значения этих коэффициентов
уменьшаются.
Ниже в табл. 23.2 приведены значения рассматриваемых коэффициентов для
некоторых видов растительных продуктов.
23.2. Значение коэффициентов С и а для ряда растительных продуктов
Корм	Влажность, %	С, МПа	а, м3/кг/10’л
Резка люцерны	16,0	0.33	4,61
Резка клевера	16,0	0,34	4,95
Резка соломы	10,3	0,60	5,10
Травяная мука	14.7	0,36	5,20
Из табл. 23.2 следует, что наибольшее сопротивление сжатию оказывает со-
лома. Поэтому при расчете брикетных прессов и грануляторов необходимо при-
нимать значения коэффициентов С и а для этого продукта, что обеспечит полу-
чение гранул и брикетов и из других видов продуктов.
1Y1

Брикетирование и гранулирование кормов в открытом канале
Форма каналов в брикетных прессах весьма различна (см. рис. 23.11).
Рис. 23.11. Каналы
сопротивления матричных
брикетных прессов:
а - цилиндрический; б - с по-
стоянным прямоугольным се-
чением; в - с прямоугольным
сечением, регулируемым накло-
ном двух противоположных
стенок; г - с прямоугольным
сечением, регулируемым накло-
ном одной стенки
Рассматриваемый открытый канал наиболее близок к каналам матриц грану-
ляторов.
В открытом канале, расчетная схема которого показана на рис. 23.12, проти-
водавление создается подвижным упором, которым являются находящиеся в ка-
нале ранее спрессованные брикеты продуктов, и в результате трения продукта
о его стенки.
Рис. 23.12. Расчетная схема рабочего
органа брикетного пресса с открытым
каналом:
а - схема процесса; б - диаграмма прессования
Канал уплотнения длиной Ц заполняется порцией продукта начальной плот-
ности ро- По мере продвижения штемпеля от точки 0 до точки С, порция сжимает-
ся между торцами штемпеля и находящегося в канале спрессованного брикета в
точке Е.
Прессование происходит на участке ОВ. Давление при этом возрастает по
кривой OiBi от нуля до максимального значения Рв.
Кривая 0{Вх описывается уравнением для статического сжатия и основным
уравнением, полученным ранее.
В точке В усилие штемпеля становится равным силам сопротивления, опре-
деляемым трением продукта о стенки канала. При дальнейшем движении штем-
пеля начинается проталкивание всех спрессованных брикетов, которое заканчи-
754
Глава 23
вается при достижении штемпелем крайнего правого положения (точка С). Дав-
ление штемпеля во время проталкивания всего материала на расстояние (h + т)
уменьшается от Ръ до Ре по кривой В}С}.
Вследствие трения спрессованного материала о стенки канала сопротивле-
ние напряжения в нем падает по кривой CiDj.
При обратном ходе штемпеля, вследствие упругого расширения сжатой
порции, контакт материала с ним прекращается с некоторым опозданием. В ре-
зультате упругого расширения торец спрессованного материала переместится из
точки С в точку Е на величину т = СЕ . Давление на торце штемпеля вследствие
высокой плотности спрессованного продукта изменяется практически линейно от
Рс до Ре по прямой С}Е}.
В крайних сечениях спрессованного материала, соответствующих точкам Е и
£), напряжения сохраняются даже тогда, когда контакт штемпеля с ним прекращает-
ся. При отходе штемпеля осевые напряжения в спрессованном материале умень-
шаются в направлении начала и конца канала от точки М по кривым М<Е2 и M^Dy
Баланс энергии при прессовании в открытом канале составит
А = А[+А2-А3.
Энергия Alt затрачиваемая на сжатие продукта, пропорциональна площади
□15152-
Энергия Л2, затрачиваемая на проталкивание спрессованной порции на ве-
личину (h + т) пропорциональна площади 525]CiC2. Она расходуется на преодо-
ление трения спрессованного материала о стенки канала и повторное сжатие его
расширяющейся части и превращается в теплоту, нагревающую стенки канала и
находящиеся в нем брикеты.
Работа упругого расширения спрессованного материала пропорциональна
площади С^С^Еу.
Прессование кормов в кольцевой матрице
с прессующими роликами
На рис. 23.13 показаны некоторые принципиальные схемы рабочих органов грану-
ляторов, применяемых в комбикормовой промышленности. Матрица 1 представляет
собой толстостенное перфорированное радиальными фильерами кольцо (рис. 23.13, а)
или диск с фильерами, параллельными его оси (рис. 23.13, б, в). Давление в комби-
корме создается при взаимодействии матрицы с прессующими роликами 2. Ролики
соединяются водилом 3 так, чтобы они перекатывались по рабочей поверхности
матрицы. На цилиндрической поверхности прессующего ролика имеется рифле-
ние или глухие отверстия для лучшего сцепления с комбикормом.
На рис. 23.14 показаны некоторые варианты продольного сечения фильер
матрицы.
Обычно фильеры изготавливают с конической входной полостью, которая
сопряжена с цилиндрическим каналом (рис. 23.14, а, б). Помимо конической
входной полости может быть применена гиперболоидная входная полость
(рис. 23.14, е). В некоторых матрицах каналы фильер заканчиваются выходной
конической полостью (рис. 23.14, б) или цилиндрической полостью с диаметром
несколько большим диаметра основного цилиндрического канала (рис. 23.14, е).
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
755
Рис. 23.13. Схемы рабочих органов грануляторов:
а - с кольцевой матрицей и прессующими роликами: б - с плоской матрицей в виде диска и
прессующими роликами; в - шнековый с плоской матрицей; 1 - матрица; 2 - прессующий ро-
лик; 3 - водило; 4 - шнек; 5 - корпус
После достаточно длительного срока работы матрицы в результате износа
образующего канала фильеры приобретают форму гладкой выпуклой кривой
(рис. 23.14, г). Установлено, что эта форма изношенной фильеры не зависит от
исходных параметров входной полости. На выходном участке цилиндрического
канала, а также в выходной полости, если она имеется, износ практически отсут-
ствует. Прессование комбикорма происходит в канале фильеры под действием
давления, создаваемого рабочими органами прессующего механизма около места
их наибольшего сближения.
Рис. 23.14. Конструктивные схемы
каналов:
а - фильера, состоящая из конической
входной полости и цилиндрического канала;
6 - фильера, состоящая из конической
входной полости, цилиндрического канала и
конической выходной полости; в — фильера,
состоящая из входной гиперболоидной по-
лости, цилиндрического канала и выходной
цилиндрической полости; г - канал филье-
ры изношенной матрицы
На рис. 23.15 приведена схема расчета рабочего органа гранулятора. Из тре-
угольника О[АО следует, что угол у равен углу защемления, образованному каса-
тельными к ролику и матрице в точках А и В. Очевидно, что у = а-[3. При от-
сутствии буксования дуга СА равна соответствующей дуге матрицы С[В, что по-
зволяет написать равенство га = (г - радиус валка, R - внутренний радиус
756
Глава 23
матрицы, а и Р - углы в радианах). Отсюда р = ar/R , а угол защемления у будет
равен у = а(1 -г/R).
Рис. 23.15. Схема расчета рабоче-
го органа гранулятора
Из рисунка следует, что высота захватываемого слоя Н = R-OA . Величина
отрезка ОА может быть определена из треугольника ОАО\
ОА = ^СС2 -ьС»^2 -2(C»C»l)(C»1A)cos(180-a) .
Равенство образовано без учета устанавливаемого зазора Д, но надо иметь
в виду, что чем он больше, тем больше упругое расширение спрессованного ма-
териала, тем больше потребуется энергии на повторное сжатие.
Увеличение зазора ведет к снижению производительности оборудования.
В связи с этим при проектировании оборудования величина зазора А принимает-
ся крайне малой по сравнению с высотой захватываемого слоя.
Заменяя здесь угол а его значением, получим
H = R-
(l-r/R)
Входящий в это уравнение угол защемления у должен быть не больше угла
трения продукта о поверхность вальца, то есть у < ср.
Это равенство позволяет написать выражение для определения угла захвата:
а = у/(1-г!7?).
Сжатие слоя материала
На рис. 23.16 представлена эпюра распределения нормальных давлений,
действующих на ролик (получена В. Ф. Некрашевичем), при гранулировании
травяной муки влажностью 15-16% на грануляторе с вращающейся матрицей.
Материал 2, поданный внутрь матрицы 7, захватывается в точке А, а затем
сжимается поверхностями прессующего ролика и матрицы. Углы захвата по ро-
лику и матрице -аир. Анализ осциллограммы и соответствующей ей эпюры
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
757
Рис. 23.16. Эпюра распределения
нормального давления на прессующий
ролик:
1 - матрица; 2 - материал; 3 - прессующий
ролик
распределения давления на ролик по-
зволяет выделить следующие харак-
терные участки. Начиная от точки А
на поверхности ролика в материале
возникают напряжения сжатия, давле-
ние на прессующий ролик возрастает
и достигает максимальной величины в
точке С, при которой оно становится
равным противодавлению в канале
матрицы. Площадь АВС - работа, рас-
ходуемая на сжатие материала. В точ-
ке С начинается вдавливание спрессо-
ванного слоя в канал с одновремен-
ным проталкиванием находящихся в
канале ранее спрессованных порций и
выходом готовых гранул. BE - начало
движения спрессованного материала в
канале, статическое трение переходит
в динамическое. Участок EF соответ-
ствует проталкиванию спрессованного
материала через канал. Одновременно
с этим на дуге прессующего ролика
CD происходит сталкивание материала с перемычками между каналами. Участок
FG отражает упругое расширение спрессованного материала. В точке G контакт
материала с роликом прекращается.
Ориентировочную пропускную способность прессов с кольцевой матрицей
можно рассчитать, принимая, что рассыпной комбикорм поступает в гранулятор
в виде кольцевого слоя, имеющего в момент захвата прессующим роликом высо-
ту Н и ширину В, равную рабочей ширине матрицы. Масса кольцевого слоя бу-
дет М - 2nRBHp0, а пропускная способность матрицы
По - 2nRBHpQnz
где п — частота сращения матрицы, с~'; г - число роликов.
Баланс энергии при гранулировании на кольцевой матрице можно предста-
вить следующим равенством:
A = At + А 2"Ь А3- Ад + А5
где А - полная энергия, затрачиваемая на уплотнение; А । - работа, затрачиваемая на
сжатие материала; А2 - работа, затрачиваемая на проталкивание материала в каналах
матрицы; А2 - работа, затрачиваемая на сталкивание материала с перемычек между
каналами матрицы; - работа упругого расширения спрессованного материала; А5 - ра-
бота, затрачиваемая на повторное сжатие упругорасширевшегося слоя.
23.4.	Основные узлы и механизмы пресса-гранулятора
Рассмотрим назначение и особенности конструкций, узлов и механизмов пресс-
грануляторов на примере широко применяемого отечественного гранулятора
Б6-ДГВ/1.
758
Глава 23
На рис. 23.17 представлен внешний вид гранулятора Б6-ДГВ/1, а на
рис. 23.18 его устройство. Пресс-гранулятор состоит из питателя 7, дозатора жид-
ких компонентов 2, коммуникаций 3, смесителя 4, прессующих секций 5, подъем-
ника матрицы 6.
Рис. 23.17. Внешний вид пресса-
гранулятора Б6-ДГВ/1:
1 - основание; 2 - привод пресса; 3 - опо-
ра; 4 - смеситель; 5 - привод смесителя;
6 - питатель; 7 - привод питателя; 8 -
люк; 9 - патрубок; 10 - откидная крыш-
ка; 11 - зажим
На рис. 23.19 показан смеситель в
сборе с питателем. Смеситель имеет
сварной корпус 29, который на опорах 25
установлен над прессующей секцией; зад-
ней частью смеситель опирается на опору
пресса. В корпусе питателя находится
шнек 9, предназначенный для подачи и
дозирования рассыпных комбикормов в
смеситель. Вал шнека опирается на под-
шипники 11, установленные в подшипни-
ковых узлах 10, и получает вращение от
привода 14 через предохранительную
муфту 13. При необходимости привод
можно отключить вручную. Изменяя часто-
ту вращения шнека, регулируют количество
комбикормов, подаваемых в смеситель.
В верхней части корпуса питателя сде-
лано окно 8 для загрузки продукта и люк,
закрытый крышкой 7. Съемный фланец 4
служит для монтажа и демонтажа шнека.
От звездочки 3 через цепную передачу
осуществляется привод дозатора мелассы 2,
установленного на кронштейне корпуса 29. Насос-дозатор 2 подает мелассу по
трубопроводу 5 в форсунку 6, туда же поступает пар для распыления мелассы.
1560.	2	1
2596
Рис. 23.18. Устройство пресса-гранулятора Б6-ДГВ/1:
1 - питатель; 2 - насос-дозатор; 3 - коммуникации; 4 - смеситель; 5 - пресс; 6 - подъемник
матрицы
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
759
Рис. 23.19. Питатель-смеситель Б6-ДГВ/1:
1, 12, 26 - конечные выключатели; 2 - насос-дозатор; 3 - звездочка; 4, 15, 30 - съемные флан-
цы; 5 - трубопровод мелассы; 6 - форсунка; 7, 24 - крышки люков; 8 - загрузочное окно; 9 -
шнек питателя; 10, 18  корпуса подшипников; И, 17 - подшипники; 13 - предохранительная
муфта; 14 - привод; 16 - бобышка; 19 - лопатка; 20 - окно выгрузки; 21 - датчик термометра
сопротивления; 22 - вал смесителя; 23 — кронштейн; 25 - лапа; 27 - штуцер; 28 - коллектор
пара; 29 - корпус; 31 - шкив
В нижней части корпуса 29 на подшипниках 17 установлен вал смесителя 22
с поворотными лопатками 19. Лопатки крепят таким образом, чтобы обеспечить
перемешивание продукта и одновременное транспортирование его к окну вы-
грузки 20 с необходимой производительностью. На торцах смесителя имеются
съемные фланцы 75 и 30, к которым через бобышки 76 крепят корпус 18 под-
шипников 77. Благодаря зазорам между подшипниковыми узлами и корпусом 29
уменьшается теплоотдача от смесителя к подшипникам.
Вал смесителя приводится во вращение от электродвигателя, установленно-
го на кронштейне прессующей секции, через клиноременную передачу. К задней
стенке смесителя прикреплен коллектор 28 для подвода пара, соединенный шту-
церами 27 с корпусом 29. В зоне выхода продукта из смесителя установлен дат-
чик 27 термометра сопротивления, предназначенного для автоматического регули-
рования подачи пара в смеситель в зависимости от температуры увлажненного
паром продукта.
На передней стенке корпуса имеется люк, служащий для очистки внутренней
полости. Люк закрыт крышкой 24, закрепленной на шарнирах. Рядом с крышкой
установлен конечный выключатель 26, отключающий привод смесителя при от-
крывании крышки, для этой же цели служит конечный выключатель 7, находящийся
около окна выгрузки 20 и позволяющий включать пресс только в том случае, когда
прессующая секция закрыта дверкой и питающая воронка прессующей секции
примыкает к окну 20. Конечный выключатель 72, расположенный около предо-
хранительной муфты, отключает привод питателя при его перегрузках. Крон-
штейн 23 служит для подвешивания подъемника матриц.
Насос-дозатор предназначен для подачи необходимого количества мелассы
в рассыпные комбикорма перед их гранулированием. Привод дозатора осуществ-
ляется через цепную передачу от шнекового вала.
760
Глава 23
Прессующая секция (рис. 23.20) включает прессующую часть и привод.
Матрица 75 в виде стального цилиндра с радиальными отверстиями закреплена че-
тырьмя секторами 14 на планшайбе 7, выполненной заодно с рабочим шпинделем
пресса и установленной на подшипниках качения в крышке 13 и стакане 72. На
планшайбе и секторах имеются клиновые скосы, которые при завинчивании бол-
тов плотно прижимают торцевую поверхность матрицы к планшайбе. Внутри
шпинделя проходит центральная ось 8, опирающаяся с одной стороны через
фланец 9 на подшипник, установленный в стакане 72, а с другой - на подшипник,
вмонтированный в планшайбу.
Рис. 23.20. Прессующая
секция:
7 - планшайба; 2 - зубчатое коле-
со; 3 - вал-шестерня; 4 - рама;
5 — муфта; 6 — электродвига-
тель; 7 - штифт; 8 - централь-
ная ось; 9, 23 - фланец; 10 - ко-
нечный выключатель; И - корпус
редуктора; 12 — стакан; 13 -
крышка; 14 - сектор; 15 - мат-
рица; 16, 19 - скребки; 17 - конус;
18 - загрузочный патрубок; 20 -
винты; 21 ~ плита; 22 - прес-
сующие ролики; 24 — хомут; 25 -
дробильный стержень; 26 - за-
слонка; 27 - дверка; 28 - рукоят-
ка управления заслонкой
Со стороны матрицы на центральную ось 8 насажен фланец 23 с двумя отвер-
стиями для эксцентриковых осей прессующих роликов 22. Другой конец его уста-
новлен в плите 27, которую крепят к торцу оси 8. К фланцу 23 прикреплены скреб-
ки 79 для очистки стенок планшайбы. На плите 21 смонтирован скребок 76, сни-
мающий комбикорм с конуса 77 и подающий его в зону прессования. Конус 77
хомутом 24 закреплен на матрице. На плите 27 также установлены регулировоч-
ные винты 20, которыми через рычаги можно поворачивать эксцентриковые оси,
изменяя тем самым зазор между матрицей и роликами пресса. На рычагах стрел-
ками показано направление поворота для подвода прессующих роликов к матрице.
С наружной стороны матрицы установлены два ножа, срезающие гранулы.
В стакане 72 и фланце 9 сделаны приливы с отверстиями, в которые встав-
лены предохранительные штифты 7. Над фланцем установлен конечный выклю-
чатель 10. При перегрузке или заклинивании матрицы 75 с роликами 22 (при по-
падании между ними постороннего предмета предохранительные штифты среза-
ются, и неподвижная ось вместе с фланцем поворачивается, воздействуя на ко-
нечный выключатель. При этом электродвигатель гранулятора отключается. Зона
прессования закрыта дверкой 27, которая с одной стороны шарнирно закреплена
на корпусе 77 редуктора, а с другой удерживается штырями.
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
761
В центральной части дверки сделано отверстие для подачи комбикорма из
смесителя на конус 17 через патрубок 18. На корпусе редуктора установлен ко-
нечный выключатель, связанный с дверкой, поэтому пресс нельзя включить при
открытой дверке. В нижней части дверки находится дробильный стержень 25,
служащий для получения гранул большой длины, и заслонка 26, позволяющая
перекрывать одно из разгрузочных окон. С лицевой стороны дверки имеется
смотровое окно.
Привод осуществляется от электродвигателя 6, установленного на общей
для всего пресса раме 4, через муфту 5, вал-шестерню 3 и зубчатое колесо 2.
Механизм подачи продукта. По согла-
сованию с потребителем прессующая сек-
ция может быть укомплектована механиз-
мом подачи продукта (рис. 23.21), который
чаще всего используется для гранулирова-
ния низконатурной (легковесной) смеси.
В корпусе 1 сделан люк, закрытый крыш-
кой 10, для отбора пробы продукта и за-
сыпки масличного продукта. В нижней
части находится полый вал 3, установлен-
ный на подшипниках 4. На валу располо-
жены поворотные лопатки 2. При установ-
ке механизма в рабочее положение хвосто-
вик 7, закрепленный на оси 6, входит в за-
цепление с толкателем крыльчатки 9, уста-
новленной на питающем корпусе 8. Вра-
щение матрицы через корпус 8 и крыльчат-
ку 9 передается далее через ось 6 и штифты
5 валу 3. Лопатки 2 перемещают продукт
из воронки в зону прессования. При пере-
грузке срезаются предохранительные
штифты 5 и вал 3 останавливается.
Устройство смазки. Смазку подшип-
ников прессующих роликов и подшипни-
ка, воспринимающего основные усилия
при прессовании, производят следующим образом (рис. 23.22). Шестеренчатый
гидравлический насос приводится в работу мотор-редуктором 1 через муфту 2.
Смазка из резервуара 4 подается насосом через распределитель 8, трубки 9 и 5, по
двум маслопроводам в полость каждого прессующего ролика, а через отверстие в
планшайбе - к подшипнику центральной оси редуктора.
Наличие смазки в каждом маслопроводе можно контролировать датчиком по-
тока 6. Излишек смазки по трубе 7 через раздатчик И возвращается в резервуар 4.
Давление в системе, а также производительность регулируют винтом 10, закрытым
предохранительным колпаком.
Подъемник матриц (рис. 23.23) установлен на кронштейне оси, шарнирно
закрепленной на боковой стенке смесителя.
Рис. 23.21. Механизм подачи
продукта пресса Б6-ДГВ/1:
1 — корпус; 2 — лопатка; 3 - полый вал; 4 -
подшипник; 5 - штифт; 6 - ось; 7 — хво-
стовик; 8 — питающий корпус; 9 - крыль-
чатка; 10 - крышка люка
762
Глава 23
Центральная ось
Рис. 23.22. Устройство смазки
пресса Б6-ДГВ/1:
1 — мотор-редуктор; 2 — муфта; 3 -
насос; 4 - резервуар; 5, 7, 9 - трубо-
проводы; 6 — датчик потока; 8 -рас-
пределитель; 10 - регулировочный
винт; 11 -раздатчик
При вращении рукоятки 77 по часовой стрелке ступица навинчивается на
резьбу тормозного диска 8 и зажимает между прокладками 9 храповик 10. При
этом вращению рукоятки в обратную сторону препятствуют две собачки 7, вхо-
дящие с храповым колесом в зацепление.
Рис. 23.23. Подъемник
матрицы пресса Б6-
ДГВ/1:
1 - трос; 2 - барабан; 3, 4-
шестерни; 5 - вал; 6 - блок;
7 - собачка; 8 - тормозной
диск; 9 - прокладка; 10 -
храповик; 11 —рукоятка
Это устройство выполняет роль фрикционной муфты. От диска 8 через вал 5
и шестерни 3 и 4 вращение передается барабану 2. Трос 7 наматывается на бара-
бан 2. К концу троса, перекинутому через блок 6, прикреплен крюк. Матрицу,
которую необходимо установить на пресс, охватывают тросом по периметру.
При опускании матрицы рукоятка вращается против часовой стрелки, хра-
повое колесо освобождается от зажима. Опускаясь под действием груза, рукоятка
навинчивается на резьбу тормозного диска 8, храповое колесо зажимается про-
кладками, что предотвращает самопроизвольное опускание матрицы.
Коммуникации пресса (рис. 23.24) включают линии подачи пара и мелассы
в смеситель. В комплект установки не входят расходный бак для подогрева и на-
сос для подачи мелассы. Пар через вентиль 7 и фильтр 2 поступает в клапан 5,
автоматически отсекающий подачу пара при отсутствии рассыпных комбикор-
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
763
мов в бункере над прессом, при снижении давления пара ниже 300 кПа и при
аварийной остановке электродвигателей пресса. Далее установлен клапан 7, ав-
томатически регулирующий количество подаваемого в смеситель пара в зависи-
мости от температуры продукта на выходе из смесителя. Предусмотрен трубо-
провод 4, позволяющий работать в ручном режиме при ревизии клапанов 5 и 7.
Перед входом в смеситель расположены сепаратор 12 для очистки пара от
влаги и запорный вентиль И. На линии подачи пара установлены: манометр 3,
показывающий давление пара в магистрали и манометр 9, показывающий давле-
ние поступающего в смеситель пара и подающий сигнал на клапан 5 при сниже-
нии давления. Для подачи пара на распыление мелассы служит трубопровод 6, на
котором установлен вентиль 8.
В сепараторе пара 12 имеется отвод с вентилем 13 для ручного спуска кон-
денсата перед включением пресса и патрубок, соединенный с конденсатной ли-
нией, на которой смонтированы вентиль 14 и конденсатоотводчик 75.
Рис. 23.24. Коммуникации пресса Б6-ДГВ/1:
1, 8, 11, 13, 14, 16 - вентили; 2 - фильтр; 3, 9, 10 - манометры; 4, 6 - трубопроводы; 5,7 -
регулирующие клапаны; 12 - сепаратор пара; 15 — конденсатоотводчик
Паровые коммуникации закрепляют непосредственно на прессе при монта-
же. Линия подачи мелассы снабжена вентилями 76, манометром 10 и должна
быть установлена рядом с прессом, в удобном для обслуживания месте.
23.5.	Грануляторы с кольцевой матрицей
На протяжении длительного времени отечественные комбикормовые предприятия
на операциях гранулирования использовали установки ДГ. Эти установки на ряде
предприятий и в настоящее время находятся в эксплуатации. Установки ДГ вклю-
чали пресс-гранулятор ДГ-1, охладитель ДГ-П, валковый измельчитель ДГ-Ш, а в
качестве просеивающей машины использовался сепаратор ЗСП-10.
764
Глава 23
Пресс-гранулятор Б6-ДГВ/1
Конструкция основных узлов и самого пресса рассматривались выше в разделе 23.4.
В настоящее время также выпускается модернизированный вариант этого пресса.
Технические характеристики этих грануляторов даны в таблице 23.3.
23.3. Технические характеристики пресс-гранулятора Б6-ДГВ(Б6-ДГВ.А)/1
Производительность при объемной массе гранулируемых комбикормов 600 кг/м3, т/ч: на матрицах диаметром 406 мм с отверстиями 4,7 и 7,7 мм, прессующих роликах диаметром 180 мм	8,0-8,5
на матрицах диаметром 406 мм с отверстиями 9,7, 12,7 и 19 мм, прессующих роликах диаметром 180 мм	9,0-11,0
на матрицах диаметром 500 мм с отверстиями 4,7 и 7,7 мм (ДГВ.А), прессующих роликах диаметром 220 мм	до 12,0
на матрицах диаметром 500 мм с отверстиями 9,7, 12,7 и 19 мм (ДГВ.А), прессующих роликах диаметром 220 мм	до 15,0
Количество мелассы, вводимой в комбикорма, %	до 3
Количество жира, вводимого в комбикорма, %	до 3
Максимальный размер частицы перед прессованием, мм	3-5
Влажность рассыпных компонентов до прессования, %	до 14,5
Влажность гранул после прессования, %	13-17
Влажность гранул после охлаждения, %	до 14,5
Температура комбикормов перед прессованием, °C	50-70
Температура гранул после пресса, °C	60-80
Температура мелассы, подаваемой в пресс, °C	40-50
Температура жира, подаваемого в пресс, °C	70-90
Число оборотов матрицы, об/мин	222
Расход пара, кг/ч	510-600
Давление пара, кгс/см2	3,5-5,0
Производительность дозатора мелассы, кг/ч	350-1000
Мощность электродвигателя, кВт	100
Габариты (мм): длина	2996
ширина	1560
высота	2270
Масса гранулятора, кг	3860
Установка для гранулирования Е8-ДГН. Учитывая развитие комбикор-
мовых предприятий средней и малой мощности, а также отдельных производств
для гранулирования травяной муки, свекловичного жома, отходов крупяного
производства и других кормовых продуктов, объединение «Ростпродмаш», раз-
работало и поставило на производство новый типоразмер установки для грану-
лирования Е8-ДГН производительностью от 2,0 до 4,0 т/ч, с отверстиями матриц
от 4,7 до 12,7 мм. Такие установки могут получить широкое распространение,
учитывая их компактность, более низкие энергетические затраты и стоимость.
Установка Е8-ДГН включает в свой состав пресс Е8-ДГН/1 (рис. 23.25), охлади-
тель Б6-ДГВ/2А, измельчитель Б6-ДГВ/3, просеивающую машину Е8-ДГП-5 и
электрооборудование. Конструктивные решения, назначение, технология и экс-
плуатационные характеристики во многом аналогичны ранее рассмотренному
гранулятору Б6-ДГВ/1 и отличаются лишь меньшей производительностью, по-
этому в целях исключения повторений приведены лишь его основные параметры
и характеристики (табл. 23.4).
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
765
Рис. 23.25. Пресс-гранулятор Е8-ДГН/1
установки Е8-ДГН:
1 - откидная крышка; 2 - штурвал; 3 — патрубок;
4 - смотровой люк; 5 - смеситель; б - мотор-вариа-
тор; 7 - муфта; 8 — питатель; 9 — коллектор;
10 — система трубопроводной аппаратуры; II - огра-
ждение; 12 — приводной электродвигатель; 13 — на-
тяжное устройство; 14 — станина; 15 — корпус
23.4. Техническая характеристика пресса-гранулятора Е8-ДГН/1
Производительность при объемной массе гранулируемых комбикормов 600 кг/м3, т/ч: на матрицах с отверстиями 4,7 и 7,7 мм	2,0-2,2
на матрицах с отверстиями 9,7 и 12,7 мм	3,0-4,0
Максимальный размер частиц перед прессованием, мм	3-5
Влажность рассыпных кормов до прессования, %	до 14,5
Влажность гранул после прессования, %	13-17
Влажность гранул после охлаждения, %	до 14,5
Температура комбикормов перед прессованием, °C	50-70
Температура гранул после пресса, °C	60-80
Расход пара, кг/ч	150-200
Давление пара, кгс/см2	3,5-5,0
Установленная мощность электродвигателя, кВт	70
Габариты (мм): длина	1880
ширина	1850
высота	1935
Масса установки, кг	1630
Пресс-гранулятор ПГ-520
В числе отечественных производителей установки для гранулирования комбикормов
выпускает объединение «Пролетарский завод», г. Санкт-Петербург. Предусмотрены
также комплектные поставки установок, включая пресс-гранулятор, охладитель и
измельчитель гранул. На рис. 23.26 показан внешний вид пресса ПГ-520.
Конструкция пресса, технологический процесс и основные параметры анало-
гичны прессам ДГ. Производительность пресса ПГ-520 на матрицах большого диа-
метра составляет до 12-15 т/ч, а пресса ДГ - до 10-11 т/ч. Объясняется это тем,
что на прессах ДГ применялись матрицы с наибольшим диаметром внутренней
рабочей поверхности 406 мм. На прессах ДГВ.А и ПГ-520 возможно применение
матриц, соответственно, до 500 и 520 мм, что гарантирует повышение произво-
дительности до 15 т/ч. Следует отметить, что «Пролетарский завод» выпускает
большую номенклатуру матриц и прессующих роликов (рис.23.26, б) для разных
моделей прессов-грануляторов, как отечественного, так и зарубежного производ-
ства. Матрицы изготавливаются с отверстиями диаметром - 3,3; 4,0; 4,8; 5,5; 7,7;
10,0 мм. Внутренний диаметр матриц - 406 мм и более. Обечайка прессующих
роликов имеет диаметр от 150 до 400 мм и производится в следующих вариантах:
обечайки с отверстиями, зубчатые обечайки с открытыми и закрытыми концами.
766
Глава 23
Рис. 23.26. Пресс-гранулятор ПГ-520:
а - пресс-гранулятор; б - матрицы и прессующие ролики; 1 - откидная крышка;
2 - зажимное устройство; 3 - переходный патрубок; 4 - смеситель; 5 - мотор-вариатор; 6 -
питатель; 7 - привод смесителя; 8 - механизм подъема матриц; 9 - корпус пресса; /0 - кольце-
вая матрица; 11 - прессующие ролики
Пресс имеет укороченный питатель б (рис. 23.26, а) с мотор-вариатором 5,
расположенным над смесителем. Предусмотрен ввод жидких пищевых добавок и
микроэлементов. Модернизирован механизм подъема матрицы 8 и предусмотре-
на возможность установки матрицы 10 большего диаметра.
Основные параметры, габаритные и весовые характеристики гранулирующей
установки на базе пресса ПГ-520 сопоставимы с установкой на базе пресса
Б6-ДГВ.А. Производительность их составляет до 15 т/ч при общей установленной
мощности, соответственно, 175 и 154 кВт. Габариты пресса ПГ - 2720x2340x2865 мм -
несколько превышают габариты Б6-ДГВ.А, особенно по ширине (1560 и 2340 мм),
при практически одинаковой массе (3800 кг Б6-ДГВ.А и 4000 - ПГ-520).
Установки для гранулирования зарубежных фирм
Наиболее широко известны на отечественных предприятиях установки для грану-
лирования, выпускаемые ведущими зарубежными производителями комбикормо-
вого оборудования: «Ван Аарсен» (Голландия), «Андритц Спроут» (Дания),
«Спроут-Байер» (Австралия), «Бюлер» (Швейцария), «ГБС» (Италия) и др. Грану-
лирующие установки этих фирм имеют высокий технический уровень и отличают-
ся высокой производительностью, качеством и точностью изготовления, примене-
нием современных комплектующих изделий, приборов, аппаратуры и систем
управления. Рассмотрим наиболее интересные конструкции и их особенности.
Линии гранулирования на базе прессов «Компакт»
фирма «Ван Аарсен» выпускает для гранулирования сыпучих продуктов (комби-
кормов) четыре типоразмера прессов «Компакт 500, 600, 750 и 900» с внутрен-
ним диаметром матриц от 500 до 900 мм и общей установленной мощностью от
75 до 315 кВт. Аналогично отечественным установкам каждая линия гранулиро-
вания комплектуется упомянутыми прессами «Компакт», противоточными охла-
дителями ТК (в программе производства пять типоразмеров), измельчителями
гранул, которые выпускаются двух типоразмеров КР10.2 и КР16.2. Для просей-
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
767
вания продуктов при измельчении гранул фирма «Ван Аарсен» комплектует ус-
тановки сепарирующими машинами.
На рис. 23.27 представлен общий вид пресса-гранулятора «Компакт-600».
Пресс устанавливается на фундаментную плиту 7 основанием 2. На основании с
плитой 3 из толстолистовой стали располагается корпус пресса 7 7. Прессующая сек-
ция закрыта откидной крышкой 9 и имеет оригинальную конструкцию. Особенность
ее заключается в том, что держатель 72 матрицы 13 и шкив объединены в один узел.
Это облегчает доступ внутрь пресса-гранулятора. Цилиндрическая матрица зажи-
мается в опоре держателя с помощью калиброванных болтов. Такое соединение пре-
дотвращает образование зазора и исключает износ держателя матрицы.
Рис. 23.27. Внешний вид пресса-гранулятора «Компакт-600»:
7 - фундаментная плита; 2 - основание; 3 - плита; 4 - промежуточный вал; 5 - ограждение
ременной передачи; 6 — главный привод; 7 — смеситель; 8 - патрубок; 9 — откидная дверка
прессующей секции; 10 - патрубок вывода гранул; 11 - отверстие для установки осей прес-
сующих роликов; 12 - держатель; 13 - матрица; 14 - плоскозубчатая ременная передача; 15 -
шкив; 16 - панель управления; 17 - корпус пресса; 18 - блок аппаратуры; 19 - зажимы откид-
ной дверки; 20 - пневмоиилиндр; 21 - поводок разгрузочного клапана; 22 - обод приводного
шкива ременной передачи: 23 - опорная ось с планшайбой для установки осей роликов; 24 -
прессующий ролик; 25 - конусное кольцо в держателе для установки матрицы; 26 - кольцо
крепления матрицы
Привод шкива осуществляется плоскозубчатой ременной передачей 14 с по-
вышенной несущей способностью от шкива 75, установленного на подшипнико-
вых опорах, связанных с корпусом пресса. Получается своеобразный контрпри-
вод. Главный двигатель через клиноременную передачу 5 передает крутящий
момент на промежуточный вал 4 и далее через шкив 75 плоскозубчатой ремен-
ной передачей вращение сообщается держателю и, соответственно, матрице. Уп-
раздняется сложный приводной редуктор, повышается надежность передачи и
появляется возможность более простого регулирования скорости вращения мат-
рицы за счет установки сменных шкивов. В верхней части пресса смонтирован
смеситель 7 (питатель-дозатор не показан), подающий подготовленный к грану-
лированию продукт через патрубок 8 в зону прессования. На откидной крышке
(дверке) 9 находится конечный выключатель, блокирующий работу пресса с от-
768
Глава 23
крытой дверкой. Патрубок имеет смотровой люк и управляемый пневмоцилин-
дром 20 разгрузочный клапан с поводком 21, позволяющий при необходимости
вывести подлежащий гранулированию продукт в обвод пресса. Обычно им поль-
зуются в период запуска и наладки пресса на рабочий режим. Гранулы из пресса
удаляются через выводной патрубок 10. Предусмотрена защита пресса от пере-
грузки и эффективная система автоматической смазки.
Пресс оборудован оригинальной систе-
мой замены матриц («Квик фит»), позволяю-
щей быстро снять и заменить матрицу. При
этом обеспечивается равномерный зажим
матрицы и ее соосность с держателем.
В современных конструкциях зарубежных
пресс-грануляторов применяются несколько
вариантов крепления матриц (рис. 23.28):
•	цилиндрические матрицы плотно затяги-
ваются с помощью болтов матрицы
(рис. 23.28, а);
•	цилиндрические матрицы зажимаются в
держателе матрицы сначала с помощью
конических зажимных сегментов, за-
тем болтами (рис. 23.28, б);
•	матрицы зажимаются с помощью за-
жимных колец (23.28, в);
•	конические матрицы зажимаются в ко-
нической опоре держателя с помощью
болтов матрицы (23.28, г).
Преимущество последнего конструк-
тивного решения в том, что матрица полно-
стью зажата по всей окружности, без ка-
ких-либо зазоров. Так как здесь нет ника-
ких зажимных сегментов для крепления,
необходимо меньшее количество болтов.
Меньше и движущихся деталей, подвержен-
ных износу. Однако такое крепление часто
приводит к образованию несоосности матрицы и ее держателя.
Принцип работы «Квик фит», который показан на рис. 23.29, сводится к
следующему:
• конструкция держателя матрицы снабжена устройствами («А»), с помощью
которых можно обеспечить первоначальное заданное расстояние от опоры
держателя до матрицы (рис. 23.29, а); с помощью устройства «А» матрица
сближается на минимальное расстояние с ее держателем (23.29, бу, устрой-
ства, регулирующие расстояние, убраны в опору, после чего матрица закре-
плена болтами (рис. 23.29, в).
Благодаря такому способу крепления матрица зажимается равномерно и
возможная несоосность не превышает 0,2 мм.
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
769
Рис. 23.29. Система замены
матрицы «Квик фит»
Эта система ускоряет замену матрицы
вне зависимости от квалификации техни-
ческого персонала.
Конструкция пресса-гранулятора пре-
дусматривает ручное и гидравлическое регу-
лирование расстояния между роликами и
матрицей во время работы машины без ее
остановки (рис. 23.30). Изменение положе-
ния прессующих роликов визуально ото-
бражается на наружной панели машины.
Гидравлическое регулирование роликов
также упрощает смену матрицы, что повы-
шает безопасность обслуживания. Прессы-
грануляторы «Компакт» отличаются высо-
кой производительностью и качеством гра-
нул. Это достигается за счет большой полез-
ной площади матрицы и ее оптимальной ок-
ружной скорости, которую можно изменять в
зависимости от обрабатываемого продукта.
10 8
Рис. 23.30. Узлы прессов-грануляторов типа «Компакт»:
а - держатель со стороны привода; 6 - система регулирования установки прессующих роли-
ков; I - ограждение; 2 - держатель; 3 - опорная часть держателя; 4 - плоскозубчатая ре-
менная передача; 5 - торец матрицы; 6 - ось ролика; 7 - прессующий ролик; 8 - внутренняя
поверхность матрицы; 9 - гидроцилиндры; 10 - маслопроводы
Прессы-грануляторы ПМВ и ПМ
Фирма «Андритц Спроут» (Дания, США) выпускает большой типоразмерный ряд
прессов-грануляторов типа ПМВ и ПМ, соответственно, с ременной передачей и
редукторным приводом. На рис. 23.31 показан общий вид пресса-гранулятора
типоразмерного ряда ПМВ с ременной передачей, а на рис. 22.32 - пресса типо-
размерного ряда ПМ с редуктором.
Прессы-грануляторы конструктивно выполнены по классической схеме. На ос-
новании 1 (рис. 23.31) установлен корпус 2 с прессующей секцией и главный
привод 18 с натяжным устройством 19. В корпусе находится двухступенчатая ре-
770
Глава 23
менная передача с приводом на промежуточный вал и далее на привод матрицы. На
корпусе смонтирована прессующая секция с откидной дверкой 6, установленной
на шарнирах 3 с зажимными устройствами 4. Откидная дверка заканчивается ко-
нусом с отверстием для вывода гранул. К дверке прикреплен патрубок 9 для по-
дачи продукта на прессование. В патрубке сделан люк 8 для наблюдения и контроля.
На корпусе также имеется механизм подъема матриц 77 с приводом 10 и смеситель
(кондиционер) 72. Открывание дверки блокирует главный двигатель, и его запуск
становится невозможен. На смесителе находится коллектор с форсунками для пода-
чи пара и жидких компонентов. Для контроля давления на коллекторе установлен
манометр 16. В верхней части смесителя смонтирован шнековый питатель 14 с при-
водом 13, позволяющим регулировать число оборотов шнека питателя.
Рис. 23.32. Пресс-гранулятор
типоразмерного ряда ПМ
(с редукторным приводом):
1 - станина (основание); 2 - корпус; 3 -
главный привод; 4 - привод смесителя;
5 - смеситель (кондиционер); 6 - пита-
тель; 7 - привод питателя; 8 - коллек-
тор; 9 - патрубок; 10 - механизм подъе-
ма матриц; 11- сборник; 12 - прессую-
щая секция
Рис. 23.31. Пресс-гранулятор
типоразмерного рядаПМВ (с ременным
приводом):
/ - основание; 2 - корпус; 3 - шарниры откидной
дверки; 4 - зажимы; 5 - выходное отверстие для
гранул; 6 - откидная (передняя) дверка; 7 - сбор-
ник; 8 -люк; 9 - патрубок; 10 - привод подъемника
матрицы; 11 — механизм подъема матриц; 12 -
смеситель (кондиционер); 13 - привод питателя;
14 - питатель; 15 - коллектор подвода пара и
жидких компонентов; 16 - приборы контроля; 17 -
ограждение ременной передачи; 18 - главный при-
вод; 19- натяжное устройство
Прессы-грануляторы ПМВ и ПМ сконструированы по блочно-модульному
принципу и могут компоноваться с различными питателями, смесителями и дру-
гими сменными узлами.
Прессы-грануляторы ПМВ и ПМ имеют два или три прессующих ролика.
Ручная установка роликов - стандартная. Автоматическая регулировка роликов
предусмотрена только для определенных типоразмеров. Установка матрицы воз-
можна в конусном зажиме с креплением болтами или, как вариант, в зажиме сег-
ментного типа.
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
771
Прессы-грануляторы оснащаются системами безопасности, немедленно ос-
танавливающими гранулятор при неисправности. Электронная система управле-
ния дает оператору текущую информацию о состоянии машины. Защита от пере-
грузки на основе срезанных штифтов является обязательной для всех моделей.
Система срезанных штифтов защищает вал от повреждения при заклинивании
из-за случайного попадания металлических предметов. Конструкция позволяет
производить замену вала достаточно удобным способом, а также дистанционную
смазку роликов и главного подшипника.
В табл. 23.5 приведены основные технические характеристики грануляторов.
23.5.	Основные технические параметры прессов-грануляторов ПВМ и ПМ
Показатели	Тип гранулятора			
	PMV2	PM615W (PM615XW)	PMV515W	PM707W (PM707XW)
Производительность, т/ч (с вводом пара)	2,0-3,0	12-15	6-20	15-40
Главный электродвигатель: мощность, кВт	22; 30	160; 200	ПО	250
число оборотов в минуту	900	1480; 990	990	1450
Матрица: внутренний диаметр, мм	305	600	535	700
рабочая ширина, мм	65	160(190)	152	190(250)
рабочая площадь, м"	0,062	0,30(0,36)	0,26	0,42(0,55)
окружная скорость, м/с	4,0	6,6/7,9; 4,4/5,3	6,0	3,5/5,5
Прессующие ролики: количество	2	2	2	3
наружный диаметр, мм	130	280	254	315
Шнековый питатель: материал	нерж. ст.	нерж. ст.	нерж. ст.	нерж. ст.
тип привода	эл. гидр. ред.	ред. с ЧП*	ред. с ЧП*	ред. с ЧП*
мощность, кВт	0,75	1,5-2,2	2,2	2,2-3,0
число оборотов в минуту	0-150	0-170	0-170	0-170
Смеситель (тип):	СМ2	СМ12	СМ701	СМ701/СМ901
материал	нерж. ст.	нерж. ст.	нерж. ст.	нерж. ст.
мощность привода, кВт	2,2	7,5	11,0	11,0/11,0
число оборотов в минуту	900	750/900		750/900
объем,л	80	220	420	420/750
количество входов для пара	3	6	7	9
Общая масса, кг	950	3300	4500	8500
*электродвигатели с частотными преобразователями.
23.6.	Прессы-грануляторы с плоской матрицей
Прессы такого типа нашли применение на зарубежных комбикормовых заводах
небольшой мощности, в основном на мини-заводах комплектного, в том числе
контейнерного исполнения. Они выпускаются фирмами Голландии, Германии и
других стран. На отечественных предприятиях они практически не применяются,
однако могут представлять интерес, как один из вариантов конструктивного
772
Глава 23
оформления процесса гранулирования. В качестве примера приведем конструк-
цию пресса-гранулятора фирмы «Амандус Каль» (Германия, Гамбург).
Рис. 23.33. Пресс-грануля-
тор с плоской матрицей
фирмы «Амандус Каль»:
7 - приемный патрубок; 2 - съем-
ная цилиндрическая крышка; 3 -
распределительное устройство;
4 - прессующие ролики; 5 - пло-
ская матрица; 6 - нож; 7 - вы-
ход гранул; 8 - главный вал; 9 -
приводной механизм; 10 - пат-
рубок вывода гранул; 11 - чер-
вячно-винтовой привод; 12 -
трубопроводы принудительной
смазки; 13 - основание пресса;
14 - диск с лопастями
На рис. 23.33 представлено конструктивное
устройство пресса.
Продукт поступает через приемный патру-
бок 1 и распределительным устройством 3 на-
правляется в камеру прессования. Далее под дей-
ствием сил тяжести он поступает на матрицу 5 и
продавливается четырьмя (пятью) прессующими
роликами через ее фильеры. Ролики отличаются
большим диаметром - до 450 мм, что обусловле-
но необходимой контактной поверхностью дав-
ления ролика при прессовании на плоской матри-
це. Под матрицей установлены ножи 6, которые
обрезают продукт, затем гранулы попадают на
диск с лопастями 14 и выводятся через выпуск-
ной патрубок 10. Регулировка зазора между ро-
ликами и матрицей производится системой «дис-
тамат», разработанной фирмой.
Привод главного вала осуществляется по-
средством червячно-винтовой передачи 11. Все
трущиеся поверхности снабжены принудитель-
ной смазкой 72. Основание пресса 13 выполнено
в виде литого цилиндрического корпуса с ореб-
ренной поверхностью для более эффективного
отвода тепла.
Наибольший типоразмер пресса-гранулятора
имеет производительность 15-18 т/ч, при этом
диаметр матрицы составляет 1000 мм, диаметр
роликов - 450 мм, а ширина - 150 мм, установ-
ленная мощность - 160-220 кВт при габаритах
2695x765x2005 мм и массе (без электродвигате-
ля) - 5400 кг. По данным фирмы, прессы отли-
чаются низким уровнем шума, возможностью быстрой смены матрицы, большой
рабочей камерой прессования и компактностью конструкции.
23.7.	Шнековые прессы (экструдеры, экспандеры)
В связи с значительным развитием в последние годы экструзионных технологий
и широким их внедрением в переработку пищевых и кормовых продуктов многие
машиностроительные предприятия России, СНГ, а также зарубежные фирмы ор-
ганизовали разработку и производство прессов-экструдеров различных моделей.
Достаточно широкую гамму экструдеров широкого назначения выпускают объе-
динения «Арсенал» и «Апрель», г. Санкт-Петербург. Большие работы проводятся
украинскими предприятиями («УкрНИИПластмаш», г. Киев; объединение «Экс-
трудер», г. Харьков; «Черкассыэлеватормаш» и др.). Разработкой и производст-
вом экструдеров, как и экспандеров, занимается большое количество зарубежных
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
773
фирм-производителей мельнично-элеваторного, пищевого и комбикормового
оборудования. Среди них швейцарская фирма «Бюлер», датская «Андритц Спро-
ут», немецкие «Берсдорф», «Амандус Каль», американские «Инста-Про», «Вен-
гер», английская «Робинсон» и многие другие.
По типу основного рабочего органа экструдеры бывают одношнековыми, мно-
гошнековыми, дисковыми, поршневыми, валковыми и комбинированными.
В пищевой промышленности, как и в комбикормовом производстве, наибольшее
применение получили шнековые экструдеры. Для выработки карбамидного концен-
трата в первые годы его производства широко использовались отечественные пресс-
экструдеры производительностью от 300 кг/ч (Э-01) до 550-600 кг/ч (ПЭК-125х8).
Наиболее широкое распространение получил пресс-экструдер КМЗ-2. Прессы от-
личаются в основном производительностью и конструктивными элементами.
В общем виде пресс состоит из основания, шнековой части основного привода,
бункера с дозатором, корпуса и электрооборудования. Главный шнек - наиболее
ответственный узел машины, определяющий режимы обработки смеси, произво-
дительность машины и качество готового продукта. Шнек - это одно- или двухза-
ходовый червяк, состоящий из нескольких секций.
Последние разделены компрессионными диафрагмами (парозапорными
шайбами), создающими сопротивление смеси, движущейся под действием вин-
тообразной нарезки шнека, и способствующими разогреву этой смеси. Последо-
вательное увеличение диаметра парозапорных шайб обеспечивает постепенное
возрастание температуры продукта в экструдере. Глубина винтовой канавки чер-
вяка уменьшается к выходному концу шнека.
Шнековую часть закрывают съемными корпусами, имеющими на внутрен-
ней части продольные ребра для обеспечения движения смеси вдоль оси шнека.
В местах установки парозапорных замков (греющих шайб) весь материал не про-
ходит, часть его возвращается через горизонтальные пазы назад в шнек. В ре-
зультате внутренней рециркуляции продукта под давлением его температура
возрастает и достигает на выходе из экструдера заданной величины.
Применение различных фильер или гранулирующих головок позволяет полу-
чить экструдат в виде канатиков разной формы или гранул определенной длины.
Рассмотрим несколько подробней конструкцию пресса-экструдера на при-
мере модели КМЗ-2 и ее модернизацию с целью повышения производительности,
выпускаемой объединением «Старт», г. Самара.
Пресс-экструдер КМЗ-2 представлен на рисунке 23.34. На станине 1 сварной
конструкции из стального проката размещаются электродвигатель основного при-
вода 3, основание корпуса 2 и кожух 48. Шнековая часть состоит из входного
шнека 4, трех средних шнеков 6 и выходного шнека 10. Шнеки и греющие шайбы
29 и 30 устанавлены на шпильке 7, ввернутой в вал 50 на левой резьбе, а с другого
конца поджатой гайкой 72. Шнеки закрыты корпусами 27 и 28, имеющими разъем
в осевой плоскости, и цельным корпусом 31. Разъемные половины корпусов стя-
нуты между собой хомутами 8 и 25 и от поворота зафиксированы хомутами 8.
Корпус 31 прикреплен к основанию 2 шестью болтами. Он имеет прямо-
угольное окно для крепления лотка 32, через который смесь поступает в шнеко-
вую часть из дозатора 34.
На внутренней поверхности корпусов есть продольные ребра, обеспечи-
вающие движение смеси вдоль оси шнека. Для уменьшения износа корпусов над
774
Глава 23
Рис. 23.34. Пресс-
экструдер КМ 3-2:
1 - станина; 2 - основание;
3 - электродвигатель ос-
новного привода; 4 - входной
шнек; 5, 9 - шпонки; 6, 35 -
шнеки; 7 - шпильки; 8, 25 -
хомуты; 10 — выходной
шнек; 11 - сменное кольцо;
12 - гайка; 13 - пальцы; 14,
15 - диски; 16 - регулируе-
мые отверстия для выхода
готового продукта; 17 -
нож; 18 - пружина; 19 -
приводной валик; 20 - коль-
цо; 21 - втулка; 22 - пово-
док; 23 - фиксирующий
болт; 24 - носовой конус;
2(5 - термопара; 27, 28, 31 -
корпуса; 29, 30 - греющие
шайбы; 32 - лоток; 33 -
чехол; 34 - дозатор; 36 -
корпус дозатора; 37 - при-
вод дозатора; 38 - стойка;
39 - бункер; 40 - смотровые
отверстия; 41 — уплотни-
тельная прокладка; 42 -
крышка; 43 - ограждение;
44 - электродвигатель; 45,
47 - звездочки; 46 - редук-
тор; 48 - кожух; 49, 51, 53 -
шкивы; 50 — вал; 52 - клино-
вые ремни
греющими шайбами 29 и 30 установлены сменные кольца 77. Вращение от шнека
к шнеку передается при помощи шпонок 5 и 9.
На выходном участке шнековой части установлен регулятор-гранулятор, со-
стоящий из конуса 24, регулировочного диска 75 с рукояткой приводного валика 79,
с ножом 77, прижимаемым к диску 14 пружиной 18. Вращение приводному вали-
ку с ножом передается через поводок 22 и пальцы 13.
Готовый продукт выходит в совмещенные отверстия 16 в корпусе и регули-
ровочном диске. Поворот регулировочного диска изменяет проходное сечение,
регулируя тем самым температуру обрабатываемого продукта.
Регулировочный диск фиксируют в установленном положении болтом 23.
В корпус 27 вмонтирована термопара 26 для измерения температуры про-
дукта. Термопара соединена проводом со вторичным прибором, расположенном
на боковой панели установки.
Основной привод состоит из электродвигателя 3, шкива 57, установленного
на валу электродвигателя, ременной передачи из восьми клиновых ремней и
шкива 49.
Бункер 39 с дозатором 34 служит для накопления и регулирования подачи
исходной смеси в шнековую часть установки.
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
775
Бункер 39 - это четырехгранная усеченная пирамида с фланцем для крепления
к стойке 38 при помощи болтов и трубой для подачи исходной смеси в бункер.
Сверху бункер загерметизирован крышкой 42 с уплотнительной прокладкой 41.
Бункер имеет два смотровых отверстия 40.
Дозатор 34 состоит из корпуса 36, шнека 35, опирающегося на подшипники.
Привод дозатора 37 включает в себя электродвигатель постоянного тока 44
для регулирования частоты вращения шнека дозатора и, следовательно, для из-
менения подачи продукта и редуктор 46 для понижения частоты вращения от
электродвигателя к шнеку дозатора.
Вал редуктора заканчивается шкивом 53 для соединения с электродвигате-
лем дозатора клиноременной передачей. На выходном валу редуктора установ-
лена звездочка 45 для соединения со шнеком дозатора цепной передачей. Звез-
дочка 47 установлена на валу шнека дозатора.
Для предотвращения попадания посторонних металломагнитных примесей в
шнековой части лотка 32 наклонно установлен магнитный уловитель, состоящий
из литого корпуса, к которому при помощи отогнутых «усов» прикреплены два
постоянных пластинчатых магнита. Магнитный уловитель навешивают верхним
торцом на пруток, находящийся в лотке, а нижним отогнутым торцом он упира-
ется в стенку дозатора.
В модернизированном прессе-экструдере КМЗ-2М мощность электродвигате-
лей увеличена до 55 кВт вместо 40 кВт. Заменены корпуса шнековой части - уста-
новлены три корпуса двух типоразмеров вместо трех корпусов трех типоразмеров.
Такие изменения в конструкции пресса-экструдера позволили повысить
производительность пресса до 790 кг/ч и увеличить срок службы корпусов и
шнеков машины. Основные технические параметры экструдеров типа КМЗ-2
приведены в табл. 23.6.
23.6. Основные параметры экструдеров объединений «Старт» и «Арсенал»
Показатели	Э131-212Э-60П 2 )-88П 1’3-К ), 1-88				КМЗ-2
Производительность, кг/ч	600	45-90	250	200-250	450-650
Диапазон рабочих температур, °C					110-135
Диаметр шнека, мм	131	59,8	88	88	
Установленная мощность главного привода. кВт	90	30	55	55	55
Увлажнение исходного сырья паром, %	до 30				
Расход питьевой воды, л/ч	18-100	1-25	1-50	12-60	
Расход охлаждающей воды, л/ч	1000	600	1000	1000	
Длительность непрерывной работы, ч	120	120	120	120	100-130
Износостойкость рабочих органов, ч	3000	3000	3000	3000	
Занимаемая площадь, м2		2,5	9,6		
Габариты, мм:					
длина	4200			4200	1620
ширина	1250			1300	1500
высота	2500			2500	1065
Масса, кг	4400	1500	4055	3200	1065
Экструзионные установки объединения «Арсенал». Объединение «Арсе-
нал» выпускает одношнековые экструдеры Э131-2 и двухшнековые 2Э-60Л;
776
Глава 23
2Э-88П; РЗ-КЭД-88. Экструдеры предназначены для производства сухих завтра-
ков (снеки, хлопья, чипсы, хлебцы, кукурузные палочки и др.); универсальных
полуфабрикатов и добавок для хлебопекарной, кондитерской и мясной промыш-
ленности, для производства пищеконцентратов, детского питания и модифициро-
ванного крахмала; комбикормов для животных, птицы и рыбы промышленного
разведения. В качестве исходных продуктов и сырья при этом используются; из-
мельченные зерновые и бобовые (овес, рис, гречка, пшеница, ячмень, кукуруза,
горох, соя, бобы); крахмал (кукурузный и картофельный); некондиционные про-
дукты хлебопекарен, хлебная и вафельная крошка и др.
Экструдеры зарубежных фирм
Прессы-экструдеры «Инста-Про», США. Наиболее близки отечественным экс-
трудерам по производительности и конструктивному исполнению модели двух ти-
поразмеров производительностью 600-900 кг/ч (2000R) и 900-1350 кг/ч (2500). Экс-
трудеры этого типа относятся к «сухим» экструдерам с простым и экономичным
технологическим процессом. При сравнительно небольших габаритах они имеют
достаточно высокую производительность (табл. 23.7). Многие зарубежные фирмы
комплектуют экструдеры смесителями (кондиционерами) для подготовки компо-
нентов к экструзии. Это позволяет обеспечить более высокое качество экструдата за
счет добавок, в том числе жидких, и более эффективно вести процесс экструзии.
Экструдеры 2000R и 2500 во многом унифицированы, оснащены современ-
ными питателями, пультами управления с индикацией температуры, стандарт-
ными электродвигателями.
23.7. Краткая техническая характеристика прессов-экструдеров 2000R и 2500
Показатели	2000R	2500
Производительность, кг/ч	600-900	900-1350
Установленная мощность, кВт	60	90
Число оборотов шнека, об/мин	550	550
Привод	клиноременной	редукторный
Габариты, мм:		
длина	1780	2100
ширина	1570	1060
высота	1800	217
Масса, кг	1090	1090*
*с электродвигателем 1887 кг.
Одношнековые экструдеры фирмы «Андритц Спроут». Фирма «Андритц
Спроут» выпускает достаточно широкий типоразмерный ряд экструдеров. На
рис. 23.35 представлен общий вид одношнекового экструдера, характеризующий
общую концепцию и технические решения этого типа машин.
Дозирование сухих компонентов производится с помощью дозирующих
шнеков приемно-распределительного устройства 7, работа которых регулируется
с помощью частотных преобразователей. Предусмотрена возможность компью-
терного контроля по принципу «потери массы». Конструкция предусматривает
оптимальное кондиционирование в аппаратах 75 с паровыми 6 и жидкостными
форсунками для предварительного подогрева и увлажнения смеси сырья перед
экструдированием.
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
777
Рис. 23.35. Одношнековый экструдер фирмы «Андритц Спроут»:
1 - основание (станина); 2 - узел дозирования жидкости в кондиционер или шнек экструдера;
3 - главный привод шнека экструдера; 4 - панель управления; 5 — поворотные рычаги панели
управления; 6 - система подачи пара в смеситель (кондиционер) или шнек экструдера; 7 -
приемно-распределительное устройство; 8 — монтажная электролебедка; 9 - монорельс ле-
бедки; 10 — опорная балка монорельса; 11- привод ножевой головки; 12 — ножевая головка;
13 — секция шнека с штуцерами для подключения трубопроводов жидких компонентов, пара;
14 - шнековый питатель для принудительной подачи кормов в экструдер; 15 - кондиционер
(смеситель); 16 - фланец рабочего шнека
Предусмотрена возможность дозирования пара в кондиционер и/или в шнек
экструдера с помощью многоточечного парового коллектора. Дозирование жид-
костей также возможно в двух вариантах: в кондиционер 75 или шнек экструдера 13,
и производится с помощью насосов 8 и дозаторов 7 (рис. 23.36, б). Их регулиро-
вание осуществляется также частотными преобразователями. При обработке от-
дельных продуктов необходима принудительная подача из кондиционера в шнек
экструдера. Она осуществляется шнековым питателем.
Это устройство используется в экструдерах модели ЕХ900. Главный привод 3
(рис. 23.35) экструдеров выполняется в двух вариантах: клиноременная передача
или редукторный привод. В обоих случаях возможна регулировка числа оборо-
тов рабочего шнека.
Рис. 23.36. Отдельные узлы одношнекового экструдера
фирмы «Андритц Спроут»:
а — ножевая головка; б — установка дозирования жидкостей; 1 — фланец рабочего шнека;
2 — матрица; 3 — опорная балка монорельса; 4 — корпус ножевой головки; 5 — ротор с ножами;
6 — механизм регулирования; 7 - дозатор; 8 - насос с приводом; 9 — трубопроводы (шланги);
10- емкость с жидкими реагентами; 11- штуцеры ввода
778
Глава 23
Рис. 23.37. Установка экспан-
деров типа FEX в технологи-
ческом процессе:
7 - взвешивание компонентов; 2 -
шнековый питатель: 3 - смеситель;
4 — патрубок обхода экспандера;
5 - экспандер; 6 - измельчитель
экспандата; 7 - патрубок обхода
гранулятора; 8 - гранулятор; I -
поступление компонентов; II - об-
ход экспандера; III - обход грануля-
тора; IV — гранулы на охлаждение
Шнек экструдера 13 имеет 6-10 барабанов
(отделений). На всех барабанах сделаны мно-
готочечные входы для ввода жидкости и пара,
устройства для считывания показателей темпе-
ратуры и пара, что обеспечивает максималь-
ную гибкость и возможность контроля. Пере-
городки барабанов и секции шнека могут быть
изготовлены из различного профиля, что по-
зволяет удовлетворить разнообразные специ-
фические требования.
Матрицы 2 (рис. 22.36, а) шнека и ножи 5
легко заменяются. Регулируемое расстояние меж-
ду ножами и матрицей дает возможность бессту-
пенчатой плавной регулировки во время работы,
что уменьшает износ и увеличивает однородность
продукта.
Панель управления 4 (рис. 22.35), уком-
плектованная измерительными приборами,
шарнирно закреплена на корпусе экструдера и
контролирует все параметры экструдера.
Панель соединена с центральной системой
управления, которая предусматривает различ-
ные уровни автоматизации.
Экспандеры зарубежных и
отечественных производителей
Экспандеры типа FEX фирмы «Андритц
Спроут» выпускаются трех типоразмеров:
FEX25, FEX34 и FEX42; производительность
их составляет, соответственно, 4-12, 10^40 и
50-80 т/ч при потребляемой мощности 90-160,
132-315 и 315-550 кВт.
На рис. 22.37 показаны варианты исполь-
зования экспандеров в технологическом про-
цессе производства гранулированных кормов.
Компоненты поступают в узел взвешивания 1 и
далее шнековым питателем 2 подаются в смеситель 3. При экспандировании
имеется возможность ввода больших количеств жидких добавок. Перед экспан-
дером установлен патрубок 4 для обхода потока компонентов мимо экспандера 5.
После экспандера устанавливается двухроторный измельчитель 6 для подготовки
экспандата к гранулированию. Перед гранулятором 8 также установлен патрубок 7
(тройник с клапаном) для его обхода. Экспандер может работать с любым типом
гранулятора.
Экспандеры «Андритц Спроут» в первую очередь используются для значи-
тельного улучшения механическим и тепловым способом физического состояния
и стабилизации кормовой смеси перед гранулированием, но могут также исполь-
зоваться отдельно при тепловой обработке и измельчении кормовых смесей,
а также других видов сырья.
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
779
Экспандер (рис. 23.38) состоит из шнекового экструдера 13 с регулируемы-
ми выходными соплами 72,14. Кормовая смесь подается на питатель экспандера 7
предварительно подогретой в смесителе 6.
14	.	/5	12
б
Рис. 23.38. Экспандер типа FEX «Андритц Спроут»:
а - общий вид установки; б - головка с регулируемым соплом; 1 - станина экспандера с при-
водом; 1 - приводной электродвигатель; 3 - подвод электропитания; 4 - клиноременная пере-
дача; 5 - шнековый питатель; б - смеситель; 7 - питатель экспандера; 8 - головка; 9 - паро-
вой коллектор; 10 - двухроторный измельчитель; 11 - фланец выходной секции; 12 - регули-
ровка зазора сопла (открыто); 13 - корпус рабочего шнека экспандера; 14 -регулировка зазо-
ра сопла (закрыто); 1.5 - корпус-ограждение
В экспандере сырье замешивается, прессуется и проходит тепловую обра-
ботку при постоянно контролируемом режиме (температура, время). Продукт
поступает из экспандера на матрицу гранулятора, в которой формируются грану-
лы. Подогрев продукта происходит непосредственно в шнеке экспандера за счет
нагрева от трения и посредством инжекции пара 9.
Обычно температура колеблется в пределах 90-150 °C, давление - 10-80 бар
(105 Н/м2), а время обработки - 1-4 с.
780
Глава 23
Рабочее давление и нагрузка двигателя 2 регулируется с помощью гидрав-
лического перемещения шайб. В положении 14 - «закрыто». 12 - «открыто».
Конструкция головки обеспечивает максимальную механическую стабильность и
легкий доступ к соплу и питателю.
Система контроля экспандера и гранулятора осуществляется на базе компью-
тера и обеспечивает оптимальную работу экспандера. При этом все рабочие дан-
ные сохраняются в памяти системы.
Экспандер фирмы «Каль». Экспандер фирмы «Каль» представлен на
рис. 23.39. Конструкция его во многом аналогична экструдеру: корпус шнека
(червяка) И выполнен из толстостенной смесительной трубы со сменными
вставками - в связи с значительным износом, обусловленным интенсивным тре-
нием продукта. Шнековый вал 13 выполнен секционным. Вал смонтирован в
шпинделе 2, на выходной конец вала 3 устанавливается приводной шкив. С про-
тивоположной стороны установлен выпускной патрубок 9, в котором смонтиро-
ван конус 6 и шток 7 гидроцилиндра 8, перемещающий конус по оси экспандера.
Экспандер снабжен паровым коллектором 10 для дополнительной подачи пара в
рабочие секции через форсунки 5,
Положение конуса 6 изменяется в процессе работы экспандера с помощью
гидроцилиндра. При этом кольцевой зазор между концом рабочей камеры и ко-
нусом устанавливается в зависимости от программируемых значений давления и
температуры нагрева продукта, а также продолжительности обработки продукта
в рабочей камере экспандера.
Максимальное давление в рабочей камере составляет 4 МПа, температура
нагрева продукта - 90-140 °C.
При выходе продукта из кольцевой щели за счет резкого снижения давления
до атмосферного происходит вспучивание продукта, влага частично испаряется.
Размеры частиц экспандата задаются с помощью измельчающего устройства,
устанавливаемого на экспандере со стороны выхода продукта.
Рис. 23.39. Устройство экспандера фирмы «Каль», Гамбург:
1 - станина; 2 - шпиндель; 3 - приводной конец вала; 4 - патрубок подачи продукта; 5 - па-
ровые форсунки; б - регулировочный конус; 7 - шток конуса; 8 - опора подвижного штока с
гидроцилиндром; 9 - патрубок выпускного экспандата; 10 - паровой коллектор; 11 - корпус
шнека экспандера; 12 - трубопроводы; 13 - шнековый (червячный) вал
Фирма «Каль» выпускает экспандеры пяти типоразмеров с диаметрами ра-
бочего шнека от 150 до 450 мм с длиной 1900-3000 мм. Установленная мощность
электродвигателя - 30-600 кВт, производительность - 2-60 т/ч.
На рисунке 23.40 представлена технологическая линия экспандирования
комбикормового сырья, разработанная фирмой «Каль». Линия включает в себя
шнековый питатель 1, смеситель 2, экспандер 3, дробилку 4, пресс-гранулятор 5,
горизонтальный охладитель 6 и валковый измельчитель 7 для получения крупки
Машины и аппараты для прессования и обработки продуктов давлением
781
из экспандата или гранул. Жидкие компоненты и пар вводятся в смеситель.
В экспандер вводится только дополнительное количество пара.
В технологической линии предусмотрено получение кускового экспандата
(рис. 23.40, 5), крупки (рис. 23.40, г) или гранул (23.40, в). Для этого используют
или исключают из процесса дробилку, пресс-гранулятор и измельчитель.
Рис. 23.40. Технологическая
схема экспандирования
комбикормов и конечные
продукты:
а - схема; 6 - кусковой экспандат; в -
гранулы; г - крупка; 1 - шнековый доза-
тор; 2 - смеситель (кондиционер) непре-
рывного действия; 3 - экспандер с коль-
цевым зазором; 4 — дробилка; 5 - пресс-
гранулятор; 6 - горизонтальный охла-
дитель; 7 - валковый измельчитель; 8 -
подача жидких добавок, мелассы, жира,
воды; 9 - подача пара
Рис. 23.41. Сменные головки
экспандера фирмы «Каль»:
1 — гидроцилиндр; 2 — шток; 3 — мат-
рица с фильерами; 4 - шнек экспандера:
5 - конус
Экспандеры фирмы «Каль» могут комплектоваться сменными головками
(рис. 23.41), когда вместо конуса 5 на шток 2 гидроцилиндра 1 устанавливается
плоская матрица 3 с фильерами и конусной внешней поверхностью. В этом слу-
чае экспандер по существу превращается в экструдер и может быть использован
в соответствующих технологических линиях.
ГЛАВА 24. Дополнительное оборудование линий
(установок) гранулирования
24.1. Назначение и область применения
Как уже отмечалось в главе 23, в установки или линии гранулирования рассып-
ных комбикормов наряду с основным оборудованием - прессом-гранулятором,
входит дополнительное технологическое оборудование, На рис. 24.1 представлена
технологическая схема установки по производству гранул. В смеситель пресс-
гранулятора, наряду с паром или горячей водой можно вводить масло (жир) и ме-
лассу. Гранулы комбикорма из гранулятора поступают в охладитель, после охла-
ждения - на измельчитель гранул или, минуя его, сразу на ситовой сепаратор. В
ситовом сепараторе происходит отделение от готового продукта мелких и круп-
ных частиц или только мелкой фракции продукта.
Жидкие компоненты чаще всего вводятся в смеситель пресса-гранулятора,
реже напыляются на поверхность гранул в самом прессе или в специальных ус-
тановках.
Охладитель гранул позволяет снизить их температуру с 60-80 °C до уровня, не
превышающего температуру окружающей среды больше чем на 10 °C. В процессе
охлаждения происходит упрочнение гранул и снижение их влажности на 1,5-2,5%.
Охладители могут быть вертикального или горизонтального одно- или мно-
гоярусного типов. Первые более просты по конструкции, но занимают много
места по высоте. Вторые, имеющие незначительную высоту, позволяют более
рационально скомпоновать оборудование и снизить высоту цехов или участков
гранулирования.
Измельчители гранул валкового типа чаще всего крепятся под выпускным
устройством охладителей. Изменяя зазор между вальцами, можно получать гра-
нулированную крупку требуемого размера.
Ситовые сепараторы контролирующие крупность готового продукта чаще все-
го имеют два яруса сит для отделения недоизмельченных гранул и мелкой фракции
продукта от гранулированной крупки или мелкой фракции от целых гранул.
24.2. Оборудование для ввода жидких компонентов
Жидкие компоненты повышают биологическую эффективность комбикормов и
улучшают использование кормовых ресурсов. В комбикорма в качестве жидких
компонентов вводят мелассу, карбамид (растворенный в мелассе), кормовой жир,
фосфатидные концентраты, соленый гидрол, жидкий кормовой концентрат лизи-
на, лецитин, холин-хлорид, ферментные препараты и другие микродобавки. Для
ввода жидких компонентов необходимы специальные технологические линии,
оснащенные соответствующим оборудованием.
Особенность работы с жидкими компонентами состоит в том, что необхо-
димо обеспечить точность ввода и равномерность смешивания небольшого коли-
чества жидкости (0,25-5%) с сыпучей массой комбикорма. Такие же добавки, как
меласса, жир и лецитин, при нормальной температуре обладают высокой вязко-
стью, и для ее уменьшения их нужно разогревать. Однако перегрев жидких ком-
понентов, а также длительные пребывание в нагретом состоянии отрицательно
сказываются на питательной ценности указанных кормовых средств.
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
783
Подача продукта
Влажность 12- 14%
Рис. 24.1. Технологическая схема установки по производству гранул:
1 - шнековый питатель-дозатор; 2 - смеситель; 3,4- коммуникации мелассы и пара;
5 - пресс-гранулятор; 6 - охладитель; 7 - вентилятор; 8 - циклон; 9 - разгрузитель гранул;
10 - измельчитель гранул; 11 — ситовой сепаратор
На комбикормовые предприятия жидкие компоненты поступают в железно-
дорожных и автомобильных цистернах или в другой таре (бочках деревянных и
железных, флягах и др.). Так, например, для слива мелассы на территории пред-
приятия сооружают специальное приемное устройство с подземным резервуаром
вместимостью 50-60 м3. Для длительного хранения продукта используют назем-
ные хранилища вместимостью 200-400 м3. Около места выпуска мелассы из ре-
784
Глава 24
зервуара монтируют обогревательные устройства (паровые змеевики). По мере
необходимости мелассу из хранилища подкачивают насосом в расходный резер-
вуар вместимостью 3-5 м3, установленный в производственном корпусе.
На рис. 24.1 показана линия для ввода мелассы в смесители прессов-
грануляторов, На рис. 24.2 представлена упрощенная технологическая линия
очистки и подачи жира или растительного масла, применяемая фирмой «Ван
Аарсен» для получения комбикормов высокого качества.
Рис. 24.2. Упрощенная технологическая схема линии жидких компонентов:
1 - клапаны (продукты, промывочные и т. д.); 2 - фильтр; 3 - регулятор температуры;
4 - нагреватель ребристый; 5 - трубопровод, обогреваемый и теплоизолированный; 6 - насос;
7 - расходомер; 8 - насос-дозатор с преобразователем частоты тока; 9 - изоляционный
материал; 10 - передаточное устройство; 11 - оперативная емкость; 12 - узел подачи
компонентов в смеситель
Жидкие компоненты могут вводиться с помощью распылительных форсунок:
•	в основной смеситель для производства рассыпных комбикормов,
•	в смеситель для мелассы при отгрузке рассыпного комбикорма потребителю,
•	в смеситель-кондиционер пресса-гранулятора,
•	в камеру прессования пресса-гранулятора для нанесения жира или масла на
поверхность гранул, выдавливаемых через отверстия матрицы.
Жидкий компонент поступает из приемного устройства в трубопровод и по-
падает в основной блок, здесь нагревается до требуемой температуры, проходит
первичную очистку от крупных примесей в фильтре 2 и с помощью насоса на-
правляется в оперативную емкость. Из оперативной емкости продукт по трубо-
проводу поступает в насосно-дозирующий блок. Здесь жидкий компонент, нагре-
тый до требуемой температуры, проходит вторичную очистку на фильтре и с по-
мощью насоса-дозатора 8 подается в технологическое оборудование для ввода в
смесь комбикорма. Регулирование количества подачи жидкости происходит
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
785
за счет изменения частоты вращения ротора насоса с помощью преобразователя
частоты тока. Учет и контроль, поступающего через насос-дозатор жидкого про-
дукта, производится с помощью расходомера 7.
Установки ввода жидких компонентов УВЖ-Н, УВЖ-Д
Установки УВЖ-Н, УВЖ-Д предназначены для непрерывного и дискретного
ввода жидких компонентов в комбикорма.
На рис. 24.3, а представлена функциональная схема установки УВЖ, а на
рис. 24.3, б ее машинно-аппаратурное оформление. Установки с индексом «Н» пред-
назначены для ввода мелассы, а с индексом «Д» - растительного масла. Основные их
параметры приведены в краткой технической характеристике (табл. 24.1). Установка
УВЖ включает расходную емкость 1 с устройством подогрева мелассы паром II.
Емкость оборудована необходимыми штуцерами и трубопроводами. В комплекте
предусмотрены фильтр 2, насос 3, расходомер 6 и клапан с автоматическим управле-
нием 7. Установка работает в автоматическом режиме с подачей под давлением до-
зированного жидкого компонента III в коллектор соответствующего смесителя.
Управление осуществляют с пульта 8. а давление в сети дополнительно контролиру-
ется манометром 5. В трубопроводной системе предусмотрен предохранительный
клапан 4 и необходимые при пуске и наладке установки запорные вентили. Установ-
ка обеспечивает непрерывный и дискретный ввод жидких компонентов, при этом
осуществляется измерение доз и расходов (текущего и суммарного). Также обеспе-
чивается поддержание заданной температуры жидкости в емкости и регулирование
ее уровня, а также контроль давления. Объем ввода жидких компонентов регулирует-
ся в пределах от 1 до 5% от общей массы компонентов, при этом погрешность рас-
хода или дозы (в зависимости от режима) составляет ±1,5%.
а
Рис. 24.3. Функциональная схема (а)
и машинно-аппаратурное оформление (б)
установки ввода жидких компонентов
УВЖ:
1 - расходная емкость; 2 - фильтр; 3 - на-
сос; 4 - предохранительный клапан; 5 - ма-
нометр; б - расходомер; 7 - клапан; 8 -
пульт; 9 - запорный вентиль; I - жидкий
компонент; II - пар; Ill - подача жидкого
компонента в смеситель
б
786
Г лава 24
24.1. Технические характеристики установок УВЖ
Тип установки	Компонент	Производитель- ность, м3/ч	Установленная мощность, кВт	Габариты, мм
УВЖ-Н-1,8	меласса	1,8	3,7	3900x1500x2620
УВЖ-Д-4,0	масло растительное	4,0	3,0	2500x800x1850
УВЖ-Д-0,63	масло растительное	0,63	1,1	2500x800x1850
Установка для ввода жидких микродобавок
фирмы «Андритц Спроут»
Система МФС. Фирма «Андритц Спроут» для ввода жидких микродобавок в
кормовые таблетки и гранулы разработала специальную систему МФС, обеспе-
чивающую точность дозирования и однородность распределения жидкостей.
Технологическая гибкость и модульная компактная конструкция облегчают ее
установку как на новых, так и на действующих предприятиях.
Система используется для ввода микрокомпонентов в жидкой форме - на-
пример, аминокислот, витаминов, ароматизирующих веществ, культур бактерий
и масла после сушки (охлаждения) продукта; при этом потери дорогостоящих
добавок во время процесса минимальны. Добавка микрокомпонентов после ох-
лаждения снижает количество смен рецептур в производственной линии и облег-
чает производство специальных продуктов по дополнительным требованиям.
Система закрыта и легко очищается.
Установка (рис. 24.4) состоит из ряда базовых модулей (узлов): узел измере-
ния объема сухого корма (дозирующий узел) /; узел непрерывного взвешивания
сухого корма IT, камера распыления, имеющая до 8-ми форсунок III; насосное и
измерительное устройства IV и V, обеспечивающие подачу жидких добавок про-
порционально количеству сухого корма. Установка комплектуется вентилируе-
мыми бункерами с разгрузочным устройством.
Рис. 24.4. Установка (система МФС) для ввода
микродобавок «Андритц Спроут»:
I - дозирующий узел сухого корма; II -узел непрерывного взвешивания сухого корма; III - камера
распыления (до восьми компонентов); IV, V - измерительное и насосное устройства; VI - блок
управления; I - блок автоматики и панель управления; 2 - синтезатор; 3 -монитор с клавиату-
рой; 4 - принтер; 5 - расходные емкости; 6 - форсунка; 7 - фортка камеры распыления; 8 -
фортка взвешивающего механизма (в потоке); 9 - аспирационный патрубок; 10 - патрубок
приема сухого компонента (гранул); II - фланец дозирующего ротора; 12 - станина аппарата;
13 - панель жидкостных дозаторов, насосов и контрольно-измерительной аппаратуры
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
787
Узел I обеспечивает объемное дозирование, пропорционально которому на-
сосом подается соответствующее рецептуре количество жидкой микродобавки
через форсунки 6. Жидкостные дозаторы, насосы и контрольно-измерительная
аппаратура смонтированы на панели 13, связанной трубопроводами с емкостями
расходных реагентов 5. Сухой комбикорм взвешивается в потоке и на жидкост-
ные дозаторы поступает соответствующий сигнал. Далее с помощью насосов
жидкие добавки через форсунки подаются в камеру распыления, где смешивают-
ся с сухим комбикормом.
Система управления автоматически регулирует насосную и измерительную
систему для получения правильного значения расхода в режиме рециркуляции.
При пуске оборудования камера распыления настраивается на предварительно
заданное значение расхода жидкости, обеспечивая почти мгновенную комбина-
цию жидкости и сухого корма в правильной пропорции.
Основной аппарат системы (рис. 24.5) имеет сравнительно небольшие габа-
риты, компактен и легко устанавливается в технологических линиях на разных
этапах технологического процесса.
Рис. 24.5. Аппарат для ввода жидких
микродобавок:
I - станина; 2 - панель контрольно-измери-
тельной аппаратуры и дозирующих насосов;
3 - панель индикации контрольных параметров;
4 - корпус аппарата; 5 - фланец дозирующего
ротора сухого корма; 6 - привод ротора с регу-
лированием числа оборотов; 7 - приемный пат-
рубок; 8 - аспирационный патрубок; 9 - форт-
ка механизма взвешивания сухого корма; 10 -
фортка камеры распыления; II - форсунки;
12- выпускной патрубок
Например, в отдельных случаях, когда необходимо базовые рецептуры пре-
образовать в рецептуры, соответствующие специальным требованиям потребите-
ля комбикормов, удобно устанавливать систему с основным аппаратом непо-
средственно перед отгрузкой комбикормов на транспортные средства, как это
показано на рис. 24.6.
Здесь гранулированный или таблетированный комбикорм через отпускные
бункера 3 шнеком-дозатором 4 направляется непосредственно в аппарат ввода
жидких микродобавок 5, установленный над загрузочными патрубками комби-
кормовоза 6.
Аппарат (рис. 24.5) обеспечивает производительность линий от 10 до 50 т/ч
при вводе микродоз жидких компонентов от 100 мл до 60 л на тонну комбикормов.
Как уже отмечалось, конструкция аппарата позволяет дозировать исходный
продукт с помощью барабанного ротора 5, 6 (рис. 24.5) с лопастями путем регу-
788
Глава 24
пирования числа оборотов двигателя с частотным преобразователем. Оснащение
его достаточно точной взвешивающей в потоке системой и связанных с ней рас-
ходомеров-дозаторов на панели 2 обеспечивает эффективный пропорциональный
ввод жидких добавок с минимальными погрешностями.
Рис. 24.6. Ввод микрожидкостей при
отгрузке кормов:
I - емкости с жидкими расходными реаген-
тами; 2 - трубопроводы и форсунки;. 3 - су-
хой корм; 4 - шнек-дозатор; 5 - аппарат
ввода жидких микродобавок; 6 - транспорт
готового комбикорма
Управление VI (рис. 24.4) осуществляется через персональный компьютер с
графической диаграммой, рецептурой, статистикой и т. п. или с панели операто-
ра, снабженный дисплеем. Панель и персональный компьютер могут размещать-
ся отдельно друг от друга на расстоянии до 1000 м.
Управление построено по модульному принципу и состоит из главного бло-
ка и подчиненных элементов. Главный блок получает сигнал от взвешивающей
ячейки весов для контроля скорости ротора датчика наполнения или опорожне-
ния загрузочного бункера, а также жидкостных насосов и расходомеров. К глав-
ному блоку может подключаться до 31 звена, каждое из которых может контро-
лировать 2 вида жидкости.
Установки для вакуумного нанесения покрытий типа ВАК
Экструдированные гранулы имеют пористую внутреннюю структуру, задержи-
вающую вводимую жидкость.
Целью вакуумного нанесения покрытий является использование разности
давления для проталкивания жидкости через наружный слой и глубже в порис-
тую область гранулы.
Система «Андритц Спроут» позволяет производить точную регулировку ва-
куумного давления и времени цикла, что обеспечивает возможность регулиро-
вать процесс ввода жидкости в зависимости от способности поглощения и про-
ницаемости гранул.
Системы барабанного нанесения покрытий выполняют обычные требования,
в то время как системы вакуумного нанесения покрытий дают некоторые пре-
имущества, которые невозможны при атмосферном нанесении покрытий.
Широко применяемые вертикальные смесители обеспечивают мягкое сме-
шивание компонентов корма. Учитывая это, фирма «Матадор» применяет верти-
кальное смешивание для технологии вакуумного нанесения покрытий.
Для производственных линий фирма выпускает два типоразмера установок
для вакуумного нанесения покрытий ВАК-1000 и ВАК-1500, соответственно,
емкостью 2000 и 3400 л. На рис. 24.7 показан внешний вид (а), конструкция
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
789
дроссельной заслонки (б) и функциональная схема (в) установки. Продукт, под-
лежащий обработке, через приемный патрубок 72 подается на поворотную дрос-
сельную заслонку с оригинальным компактным электроприводом 75. Далее про-
дукт поступает в сборный конус (рис. 24.7, е), шнеком поднимается вверх и от-
брасывается к стенкам.
Рис. 24.7. Установка для вакуумного нанесения покрытия
на поверхность типа ВАК:
а - внешний вид; б - дроссельная заслонка; в - функциональная схема; 1 - мотор-редуктор
привода вертикального шнека; 2 - впускной клапан (дроссельная заслонка) со специальным
уплотнением; 3 - распылительные форсунки; 4 - местная шнековая труба; 5 - выпускной
клапан со специальным уплотнением; 6 - пневмоцилиндры привода выпускного клапана; 7 -
станина; 8 - сборный конус; 9 - крышка; 10 - коллекторы с трубопроводами для подачи реа-
гентов; 11 - контрольные манометры; 12 - приемный патрубок; 13 — инспекционный люк;
14 - опоры корпуса; 15 — электропривод заслонки
В верхней части конуса продукт, находящийся в разреженном состоянии об-
рабатывается форсунками 3 соответствующей рецепту жидкостью. Цикл обра-
ботки, включая выпуск, задается программой. Очистка форсунок осуществляется
автоматически воздухом. Выпуск продукта через клапан 5 производится с помо-
щью быстродействующих пневмоцилиндров.
Вакуум создается специальным вакуум-насосом, а жидкости на форсунки
подаются через коллекторы 10 с контролем давления 77. Привод шнека - через
мотор-редуктор; число оборотов регулируется. Инспекционный люк 13, закреп-
ленный на подвесных петлях, быстро открывается и обеспечивает легкий доступ
в установку. Сброс вакуума регулируется в соответствии с требуемым количест-
вом вводимой жидкости. Время сброса может быть до 180 с. При этом отмечено,
что в короткое время сброса (30 с) воздух проникает в продукт, что снижает по-
глощающую способность, а при длительном времени сброса (180 с) жидкость
медленно проталкивается к центру продукта.
790
Глава 24
Характеристики продукта регулируются в соответствии с количеством вво-
димой жидкости. Степень расширения, как и уровни влажности, контролируются.
В установке предусмотрена автоматическая регулировка всех изменяющих-
ся параметров, вакуума и времени сброса, что обеспечивает надлежащее погло-
щение и пропитку.
В табл. 24.2 приведены основные параметры установок.
24.2. Основные параметры установок для нанесения покрытий типа ВАК
Показатели	Типоразмер установки	
	ВАК (VAQ-1000	ВАК (VAC)-1500
Размер (емкость) порции, л	2000	3400
Установленная мощность, кВт	11	И
Габаритные размеры, мм; высота	3320	4120
диаметр	2400	2400
Масса, кг	2000	2600
Установка «Ротоспрей» фирмы «Каль»
Установки для нанесения жидкостей и микрокомпонентов размещают перед ох-
ладителями. Жидкости и микрокомпоненты впрыскиваются без давления. Этот
метод получил название «Ротоспрей» и используется как при малой, так и при
достаточно высокой (20 т/ч) производительности, соответствующей единичной
мощности грануляторов, экструдеров и экспандеров. На рис. 24.8 представлена
функциональная схема и общий вид установки «Ротоспрей».
Рис. 24.8. Установка «Ротоспрей» для нанесения жидкостей и микрокомпонентов
на поверхность гранул в распыленном состоянии:
а - функциональная схема; б — общий вид установки; 1 - подача сухого продукта (гранулы,
крошка, экспандат); 11 - выход обработанного продукта; 1 — выпускной патрубок; 2 — датчик
уровня; 3 — сборный конус; 4 - распылительная камера; 5 - верхняя крышка; 6 - штуцер дози-
рованной подачи жидкости; 7 - подвод энергопитания; 8 - распределительный конус; 9 - при-
вод форсунок; 10 - ротационный распылитель с форсунками; 11 - приводной электродвига-
тель; 12 - люк; 13 - шкаф управления; 14 - фортка; 15 - приемно-распределительное устрой-
ство; 16 - дозирующий шнек
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
791
Сухой корм 1 (гранулы, крошка, экспандат) подается дозирующим шнеком 16
в приемно-распределительное устройство 75 на распределительный конус 8, раз-
рыхляясь по распылительной камере 4. Жидкость или микрокомпоненты в соот-
ветствии с рецептурой через штуцер 6 направляются в зону ротационной фор-
сунки-распылителя 10, где равномерно распыляются по сечению камеры, покры-
вая поток продукта, перемещающегося по сборному конусу к выпускному отвер-
стию. Эффективность покрытия, как показала практика эксплуатации, достаточ-
но равномерна, а энергозатраты на процесс незначительны.
24.3.	Устройства для охлаждения гранул комбикормов
На процесс охлаждения гранул в значительной степени влияют [47]:
-	температура воздуха используемого для охлаждения,
-	содержание жира в гранулах,
-	влажность охлаждающего воздуха.
Окончательная температура гранул сразу же после охлаждения лимитирует-
ся начальной температурой воздуха. Если температура воздуха внутри помеще-
ния выше, чем снаружи, то более холодный воздух снаружи можно использовать
в качестве охлаждающего.
Чем больше жира добавлено в гранулы, тем труднее их охладить. Жир, ко-
торым покрыты гранулы, затрудняет извлечение из них влаги, и время охлажде-
ния увеличивается.
При более сухом охлаждающем воздухе влаги из продукта должно извле-
каться больше, чем при более влажном воздухе.
Рис. 24.9. Принцип работы
охладителей:
а - горизонтального; 6 - карусель-
ного
Плохое охлаждение может привести к появ-
лению трещин на поверхности гранулы, что сни-
жает ее твердость и стойкость и увеличивает со-
держание пыли. Если гранулы все еще сохранили
тепло после охлаждения, то происходит конден-
сация и в гранулах останется влага. Это идеаль-
ная среда для появления бактерий и плесени.
Что касается системы транспортировки
внутри охладителя, то на качество готовых гра-
нул реально влияют два фактора:
-	взаимодействие гранул друг с другом
при охлаждении; износ и повреждение в
результате взаимного трения,
-	поперечные силы (усилие сдвига), воз-
никающие в механизме выгрузки гранул.
В определенных типах охладителей, напри-
мер, охладителях с ленточными транспортерами,
в которых гранулы многократно перемещаются с
транспортера на транспортер (рис. 24.9), процент
поврежденных гранул увеличивается.
Охладители различаются по типам в зави-
симости от направления потока продукта и потока охлаждающего воздуха. В ос-
новном, существуют три типа охладителей:
792
Глава 24
Поток продукта
Рис. 24.10. Принцип работы
охладителя с перекрестными потоками
охлаждающего воздуха:
ТГН - температура гранул начальная;
ТВН - температура воздуха начальная;
Поток продукта
ТГН*
ТГК
-------------------*ТВН
Поток воздуха
Рис. 24.11. Принцип работы противо-
точного охладителя
ТВК - температура воздуха конечная;
ТГК- температура гранул конечная
•	прямоточные;
•	с перекрестным потоком охлаждающего воздуха («перекрестные охлади-
тели», «перекрестное охлаждение») (рис. 24.10);
•	противоточные (рис. 24.11).
Фактически во всех охладителях, применяемых в комбикормовой промыш-
ленности, используется либо перекрестное, либо противоточное охлаждение, ли-
бо их комбинации. В охладителях с перекрестным потоком охлаждающий воздух
засасывается перпендикулярно потоку охлаждаемого продукта. В противоточных
охладителях поток охлаждающего воздуха направлен в противоположную сторо-
ну от потока охлаждаемого продукта.
Сравним различные принципы охлаждения, исключив принцип прямоточно-
го процесса охлаждения, так как он не применяется в комбикормовой промыш-
ленности. Здесь существуют следующие критерии:
-	расход охлаждающего воздуха,
-	разница температур продукта и охлаждающего воздуха,
- поток продукта.
Расход охлаждающего воздуха
Охладитель с перекрестным потоком охлаждающего воздуха. Каскадные,
вертикальные и горизонтальные охладители, в которых продукт охлаждается по
всей поверхности одного слоя, принадлежат к категории перекрестных. По этому
принципу поток воздуха направлен перпендикулярно потоку продукта. В начале
процесса охлаждения температура охлаждающего воздуха значительно повышает-
ся, достигая первоначальной температуры продукта. Температура охлаждающего
воздуха, используемого и в конце процесса охлаждения, увеличивается незначи-
тельно и почти равна окончательной температуре продукта.
Поскольку удаляемый воздух в перекрестных охладителях достигает сред-
ней конечной температуры где-то между первоначальной и окончательной тем-
пературой продукта, расход воздуха в этом процессе, соответственно, большой.
Противоточный охладитель. Поток воздуха проходит через продукт в вер-
тикальном направлении, навстречу ему. Прежде всего он проходит охлажденные
гранулы, а затем - через столб продукта в сторону теплых гранул в верхней части
охладителя. Температура отработавшего воздуха на последней стадии почти рав-
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
793
на первоначальной температуре гранул. Принцип противотока требует значи-
тельно меньше воздуха.
Комбинации перекрестного и противоточного охладителей. Почти во
всех современных охладителях горизонтального и карусельного типов исполь-
зуют комбинацию перекрестного и противоточного принципов работы при не-
скольких слоях продукта. Хотя работа охладителей горизонтального и карусель-
ного типов основана на различных принципах, расход охлаждающего воздуха в
обеих системах практически одинаковый. Он равен среднему расходу воздуха
перекрестного и противоточного охладителей.
Разница температур продукта и охлаждающего воздуха
Охладитель с перекрестным потоком охлаждающего воздуха. В таком охлади-
теле как теплые гранулы в начале процесса охлаждения, так и охлажденные в кон-
це процесса охлаждаются наружным воздухом. Таким образом, разница между
температурой гранул и воздуха в начале процесса охлаждения очень велика. Это
может вызвать «тепловой удар», что приводит к разрушению гранул. Так как про-
дукт перемещается в толстом слое, разница в температуре и влажности отдельных
гранул может возрастать. И хотя она уменьшается при теплообмене и обмене вла-
гой при хранении, это сказывается негативно на качестве конечного продукта.
Противоточный охладитель. В этом охладителе в конце процесса охлаж-
денные гранулы контактируют с наружным воздухом, а в начале процесса горячие
гранулы контактируют с подогретым воздухом. Это означает, что разница темпе-
ратур продукта и охлаждающего воздуха минимальна, что, в свою очередь, сводит
к минимуму риск возникновения «теплового удара», а в результате - никаких по-
вреждений гранул. Кроме того, нет колебаний (изменений) влажности и темпера-
туры при выгрузке гранул. Это гарантирует высокое качество готового продукта.
Комбинации перекрестного и противоточного охладителей. В охладите-
лях карусельного типа меньше риска возникновения «теплового удара», чем в
охладителях ленточного типа.
Поток продукта
Охладитель с перекрестным потоком охлаждающего воздуха. Этот тип вер-
тикальных охладителей часто создает проблемы, например, образование «мос-
тов-заторов», что ведет к неравномерному охлаждению или к полной остановке
процесса охлаждения.
Применяемый тип разгрузочной системы определяет степень риска повреж-
дения продукта. Охладители горизонтального и карусельного типа с направлен-
ным потоком продукта гарантируют надлежащую разгрузку даже «трудных»
продуктов. Тем не менее в работе этих охладителей существует проблема равно-
мерного распределения гранул поперек ленты. Неравные по толщине слои - не-
равномерное охлаждение.
Противоточный охладитель. Тип системы разгрузки, применяемой в этих
охладителях, определяет, будут ли гранулы распределены всегда равномерно по-
перек общей поверхности охлаждения и будет ли охлаждение однородным. Хоро-
шая конструкция системы разгрузки сводит к минимуму повреждение продукта.
Исследования охлаждения гранул комбикорма [48] в лабораторной установ-
ке позволили выявить основные изменения показателей процесса охлаждения.
794
Глава 24
На графиках показаны зависимости влажности 1Г,р=/(г) (рис. 24.12) и тем-
пературы ©гр =f{t) (рис. 24.13) гранул от времени продувания их воздухом для
различных скоростей воздушного потока. Наиболее интенсивное удаление влаги
происходит в первые три минуты при всех скоростях воздушного потока. По ис-
течении трех минут кривые переходят в прямые, процесс удаления влаги замед-
ляется. Затем прямые становятся параллельны оси абсцисс, что свидетельствует
о том, что процесс удаления влаги из материала прекращается.
Рис. 24.13. Изменение температуры
симости от времени продувания их
отоком различной скорости:
Рис. 24.12. Изменениевлажности
гранул в зависимости от времени
продувания их воздушным потоком
разной скорости:
1-0,1 м/с; 2 - 0,3 м/с; 3-0,4 м/с; 4-0,5 м/с;
5 -0, 6 м/с; 6 - 0,8 м/с
1 - 0,3 м/с; 2 - 0,4 м/с; 3 - 0,5 м/с: 4-0,6 м/с;
5-0,7м/с; 6-0, 8 м/с
Охлаждение гранул (рис. 24.13) происходит наиболее интенсивно в первые
2 минуты, потом интенсивность уменьшения температуры гранул за счет проду-
вания их воздушным потоком снижается и после 8 минут процесс охлаждения
практически прекращается.
Охладительные устройства вертикального типа
Для примера приведены данные по особенностям конструкций охладителя
Б6-ДГВ/2 с перекрестным потоком охлаждающего воздуха и противоточного ох-
ладителя ТК.
Охладитель Б6-ДГВ/2 состоит из колонки и вентиляторной установки и
предназначен для охлаждения гранул, поступающих из пресса. Колонка охлади-
теля (рис. 24.14) имеет сборно-сварную конструкцию. В верхней части располо-
жен приемный бункер 3, закрытый крышкой 2.
Гранулы для охлаждения подают через приемный патрубок 1.
На стенках бункера установлено два датчика уровня 23 флажкового типа и
крышка из оргстекла 22. При заполнении колонки до уровня нижнего датчика
автоматически включается привод механизма выгрузки, при снижении уровня
привод отключается. Верхний датчик должен срабатывать, когда поступление
гранул в охладитель превышает разгрузку. Датчик отключает электродвигатели
пресса, благодаря чему прекращается поступление гранул и исключается воз-
можность подпора.
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
795
Рис. 24.14. Охладитель Б6-ДГВ/2:
1 - приемный патрубок: 2 - крышка приемного бункера; 3 - приемный бункер; 4 - разделяю-
щий гребень; 5,7- стяжки; 6 - жалюзи; 8 - задняя стенка; 9 - заслонка; 10 - сетка; 11, 13,
22 - крышки; 12 - механизм выгрузки; 14 - дверки; 15, 17, 21 - воздушные камеры; 16 - декора-
тивные планки; 18, 19, 20 — передние стенки; 23 - датчик уровня; 24 -рукоятка; 25 - патрубок
аспирационный
Патрубок 25 служит для аспирации охладителя в зоне поступления горячих
гранул, а окно, закрытое крышкой 13, - для доступа внутрь бункера. Внутри бун-
кера установлен гребень 4, разделяющий поток гранул на две части.
Корпус колонки состоит из двух торцевых стенок, соединенных между со-
бой стяжками 5 и 7 и жалюзи 6, причем задняя стенка 8 цельная, а передняя со-
стоит из трех частей 18, 19 и 20. В пазы передней стенки по направляющим стя-
жек 5 и 7 вставлены сетки 10, благодаря чему колонка разделена на две части.
Пазы закрыты декоративными планками 16. Такая конструкция позволяет заме-
нять сетки без разбора колонки. Со стороны жалюзи к корпусу прикреплены сек-
ции воздушных камер 15,17 и 21. В стенке 8 сделано окно с диффузором для соеди-
нения вентилятора с воздуховодом. При работе охладителя воздух засасывается
с двух сторон через воздушные камеры и жалюзи, проходит через слой гранул и
сетки, затем отсасывается через диффузор вентилятором.
В начале работы, когда колонка не наполнена гранулами, основной поток
охлаждающего воздуха направляется через нижнюю часть колонки, что обеспе-
чивается перекрытием воздушного канала между сетками с помощью заслонки 9,
устанавливаемой в горизонтальное положение рукояткой 24. После заполнения
колонки гранулами заслонка должна быть установлена вертикально.
796
Глава 24
На передней стенке 19 имеются два окна, закрытые дверками 14. Они дают
возможность очистки сеток и удаление осыпи с поддона. На нижних секциях 75
также сделаны окна с крышками 13 для очистки пространства между жалюзи и
секцией. В нижней части колонки расположен механизм выгрузки 12.
Механизм выгрузки (рис. 24.15) имеет сварной корпус 77, внутри которого
над поддонами 76 расположена каретка 75. Каретка подвешена на двух планках 5,
которые на роликах 6 могут перемещаться поступательно по направляющим
уголкам 72. Привод каретки - от мотор-редуктора 7, установленного на кронштей-
не корпуса, через рычажный механизм 3. Число колебаний каретки - 245 кол/мин,
а ее амплитуда - 170 мм. Над кареткой в корпус механизма вставлен съемный
бункер 13, в который поступают гранулы из колонки охладителя.
Рис. 24.15. Механизм выгрузки охладителя Б6-ДГВ/2:
1 — мотор-редуктор; 2, 4 - ограждение; 3 - кривошипно-рычажный механизм; 5 - планка;
6 - ролик; 7 - маховик; 8 - винт; 9 - тяга; 10 - гайка; 11 - вал; 12 - направляющие уголки;
13 — бункер; 14 — шибер; 15 — каретка; 16 — поддон; 17 — корпус
Производительность регулируют, изменяя зазор между шиберами 14 и под-
донами 76. Шиберы перемещают при помощи маховика 7, вращающего винт 8.
При этом гайка 10 движется по винту и поворачивает тяги 9, которые в свою
очередь поворачивают валы 77 с шиберами 14. Привод механизма закрыт ограж-
дением 2, планки 5 с роликом 6 - ограждением 4.
Охладительную колонку можно устанавливать как отдельно, так и непосредст-
венно над измельчителем. Размещение над измельчителем более рационально, так
как при этом сокращается занимаемая оборудованием площадь, повышается удоб-
ство обслуживания и не требуется дополнительных транспортирующих устройств.
Вентилятор соединяют с воздуховодом охладительной колонки через батарею ци-
клонов, которая в комплект поставки оборудования Б6-ДГВ не входит. Расход воз-
духа на охлаждение гранул составляет 1500 м3/ч. Габариты охладителя (мм): длина -
1845; ширина - 1470; высота - 3990; масса охладителя -1080 кг.
Противоточный охладитель ТК выпускается фирмой «Ван Аарсен» четы-
рех типоразмеров по производительности от 1,0 до 30 т/ч (табл. 24.3). На
рис. 24.16 представлена технологическая схема и внешний вид охладителя
ТК 1800 производительностью 4-9 т/ч.
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
797
Рис. 24.16. Противоточный охладитель ТК-1800:
а - технологическая схема; б - внешний вид; 1 - подача гранул из пресса-гранулятора; II — от-
работанный теплый воздух; III - подвод охлажденного воздуха; IV- датчик уровня; V — рассе-
катель; VI — вывод охлажденных гранул; 1 - основание - рама выпускного механизма; 2 - стой-
ки; 3 - корпус; 4 - фортка; 5 - система тросов и блоков; 6 - окно; 7 - каркас регулировочного
устройства; 8 - патрубок; 9 — привод выпускного механизма; 10 - рукоятка регулирования
установки рассекателя; II — выпускная воронка
Охладитель состоит из четырех основных узлов: приемно-распредели-
тельного устройства 7, 8, вертикальной шахты, выполненной в виде восьми-
угольного корпуса 3, разгрузочного устройства с гидравлическим приводом 9 и
выпускной воронки, направляющей охлажденные гранулы на измельчение. Гра-
нулы на охладитель подаются самотеком через шлюзовый затвор или шнеком, в
зависимости от компоновки линии. Шлюзовый затвор позволяет исключить под-
сос воздуха через приемно-распределительное устройство и способствует более
организованному подводу воздуха и его распределению по охладительной каме-
ре. В верхней части охладителя имеются окна 6, через которые отработанный
воздух поступает в циклон и далее в вентилятор. В нижней части охладителя ус-
тановлен выпускной механизм щелевого типа (рис. 24.17), аналогичный отдель-
ным отечественным механизмам, применяемым на охладительных шахтах. Он
состоит из подвижной каретки, которая благодаря поступательно-возвратному
движению периодически перекрывает выпускные отверстия. В охладителе ТК
перемещение подвижной каретки осуществляется гидроцилиндром 4 прямого и
обратного хода, управляемым с пульта через гидрораспределители. В отечест-
венных конструкциях применяются кривошипно-шатунные механизмы. В охла-
дителях ТК подвижная каретка 3 перемещается на опорных роликах 7, положе-
ние которых регулируется винтом 8.
Механизм разгрузки позволяет осуществить равномерный и непрерывный
выпуск гранул и исключить локальное переохлаждение. Таким образом, обезво-
живание гранул сводится к минимуму.
Повреждение гранул отсутствует, так как между температурой гранул и ох-
лаждающим воздухом сохраняется незначительная разница на всех стадиях про-
цесса охлаждения. Таким образом, исключается «тепловой удар». Кроме того,
при вертикальной транспортировке (рис. 24.16) гранулы не перемешиваются.
798
Глава 24
Благодаря эффективному механизму выпуска гранулы, двигаясь самотеком через
систему разгрузки, не подвергаются сдвигающим усилиям.
а
Рис. 24.17. Выпускной (разгрузочный)
механизм охладителей типа ТК:
а — выпускное устройство; б — опорные ролики
подвижной каретки; I - корпус; 2 - непод-
вижная каретка; 3 — подвижная каретка; 4 -
гидроцилиндр; 5 — опора; 6 —распорное кольцо;
7 - опорный ролик; 8 - регулировочный винт
Процесс охлаждения начинается в тот момент, когда нижняя часть охлади-
теля заполнилась гранулами, и прекращается после удаления последней гранулы.
При необходимости можно установить промежуточную решетку для ускорения
прохождения продукта. Механизм выпуска сбалансирован с датчиком уровня
наполнения охладительной камеры гранулами, который достаточен для останов-
ки или запуска гидропривода подвижной рамы.
Для обеспечения равномерного распределения применяется рассекатель по-
тока гранул V (рис. 24.16). Эта система существенно снижает количество пыли и,
соответственно уменьшает загрязнение окружающей среды. При этом меньше
загрязняются пылеуловители (циклоны или фильтры, установленные после охла-
дителя), тем самым снижая затраты на техническое обслуживание.
Охладители ТК поставляются как с рассекателями потока гранул, так и без
них. Положение рассекателя в процессе регулирования режимов охладителя из-
меняется специальным тросовым механизмом, с помощью рукояти 10 (рис. 24.16, б).
Предусмотрен вариант устройства с электроприводом.
Воздуховод от вентилятора присоединяется (рис. 24.16) к отверстию в тор-
цевой стенке охладителя II. Гранулы через патрубок 8 подаются в охладитель,
попадают на рассекатель V и распределяются по камере охлаждения. В патрубке 8
установлен датчик уровня IV, а под ним рассекатель потока гранул, управляемый
Д о п о л н ительное оборудование линий (установок) гранулирования
799
тросовым механизмом 5 с рукояткой 10. Корпус охладителя 3 смонтирован на
основании 7, установленном на стойках 2. В корпусе сделана дверка 4 для досту-
па внутрь камеры охладителя, в том числе к рассекателю потока гранул. Дверка
имеет конечный выключатель для остановки всех приводов при ее открытии.
В основании 1 смонтирован выпускной щелевой механизм с приводом 9. Охлаж-
денные гранулы с определенной производительностью, регулируемой с помо-
щью выпускного механизма, удаляются из охладителя через выпускной конус VI
и направляются на измельчение или упаковку и отгрузку.
24.3. Типоразмерный ряд охладителей типа ТК
Производительность, т/ч	Тип охладителя	Объем камеры, м2 (максимальный)
4-9	ТК1800	4,4
4-14	ТК 2200	7,47
10-20	ТК 2600	123
17-30	ТК 3000	20
Охладительные устройства горизонтального типа
Горизонтальные охладители чаще всего применяют для охлаждения продуктов,
получаемых после обработки на шнековых прессах, реже - для охлаждения гра-
нул комбикорма.
Горизонтальный охладитель Б6-ДОБ. Конструкция отечественного гори-
зонтального охладителя Б6-ДОБ, представлена на рис. 24.18. Охладительная ка-
мера представляет собой сборную конструкцию, состоящую из приводной стан-
ции S, натяжной станции 4 и трех боковин 6.
В нижней части камеры находится поддон 5, в верхней - кожух 2 со смотро-
выми окнами. Камера установлена на трех опорах 7. Над натяжной станцией по-
мещено питающее устройство 3. В верхней части приводной станции установлен
привод 9, который посредством цепной передачи 10 вращает ведущий вал транс-
портера. На контуре цепной передачи предусмотрено блокирующее устройство,
отключающее транспортер при перегрузках. Между ведущим и ведомым валами
на звездочках установлена лента транспортера, состоящая из двух контуров тяго-
вых пластинчатых цепей, между которыми размещены носители, изготовленные
из оцинкованных перфорированных полотен. Часть носителей, равномерно рас-
пределенных по контуру, снабжена резиновыми скребками.
Привод транспортера состоит из электродвигателя, на валу которого уста-
новлены диски вариатора. От него вариаторным клиновым ремнем вращение пе-
редается через шкив быстроходному валу редуктора. На тихоходном валу редук-
тора закреплена звездочка, от которой посредством цепной передачи приводится
транспортер. При вращении маховика плита с электродвигателем перемещается,
при этом диски раздвигаются или сближаются, изменяется передаточное отно-
шение клиноременной передачи и, соответственно, скорость движения ленты
транспортера. Предусмотрена также блокировка привода от перегрузки.
Охладитель работает следующим образом. Продукт через питающее устрой-
ство подается на пластины транспортера. Лоток питающего устройства равно-
мерно распределяет продукт по всей ширине охладителя. Через окна, располо-
женные в боковых секциях, воздух засасывается из окружающего пространства,
проходит через решетчатые пластины транспортера и слой продукта, затем отса-
800
Глава 24
сывается вентилятором, соединенным воздухопроводом с верхним кожухом ох-
ладительной камеры. Продукт, перемещаясь от питающего устройства к бункеру
выгрузки, охлаждается воздушным потоком, создаваемым вентилятором.
Мелкие частицы продукта, просыпающиеся через решетчатые полотна
транспортера, попадают на поддон и удаляются с него скребками носителей.
Рис. 24.18. Горизонтальный охладитель Б6-ДОБ:
1 - смотровые окна; 2 - кожух; 3 - питающее устройство; 4 - натяжная станция; 5 - под-
дон; 6 - боковина; 7 - опоры; 8 - приводная станция; 9 - привод; 10 - цепная передача
Техническая характеристика охладителя Б6-ДОБ
Производительность, т/ч Температура продукта, поступающего в охладитель (не более), °C Температура продукта после охлаждения, °C	2,0-2,5 125 не более чем на 18° выше температуры окруж. среды
Скорость движения ленты транспортера, см/с Время охлаждения, мин Мощность электродвигателей, кВт Габариты, мм:	2-3 2,5-3,5 10
длина ширина высота Масса, кг	5905 2100 1790 3100
24.4. Измельчители гранул
Измельчители предназначены для получения гранулированной крупки заданного
размера.
Крупку получают путем измельчения охлажденных гранул комбикорма с
последующим отсеиванием на ситах (классификацией) нужных фракций. Грану-
лы измельчают в специальном вальцовом измельчителе, имеющем два рифленых
вальца. Медленновращающийся валец имеет кольцевые рифли с уклоном в 87°
относительно его оси и с шагом 2,8-3,2 мм, быстровращающийся - продольные с
уклоном 2° и с тем же шагом. Дифференциал применяют Г. 1,5, хотя лучшие ре-
зультаты по данным ученых МГУПП получаются при дифференциале 1:2,5-3,0.
В конструкциях ряда зарубежных измельчителей применяют четыре вальца,
установленных попарно. При производстве крупки можно использовать также
вальцовые станки с нарезкой 2,0-2,8 рифлей на 1 см окружности вальца; диффе-
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
801
ренциал при работе станков - 1:2,5. На высокоавтоматизированных предприятиях
целесообразно применять вальцовые измельчители с дистанционно устанавли-
ваемым рабочим зазором. Рабочий зазор между вальцами устанавливают с пуль-
та и поддерживают автоматически с помощью гидроцилиндров. При попадании в
мелющую щель случайных твердых предметов гидроцилиндры позволяют уве-
личить зазор между вальцами и пропустить эти предметы.
При правильном режиме работы линии гранулирования по выработке круп-
ки выход ее должен составлять не менее 70%. Остальное количество возвращает-
ся после контроля на ситах на повторное гранулирование.
По результатам исследований, проводимых в МГУПП, получены: график за-
висимости производительности Q от рабочего зазора b между вальцами при раз-
личных диаметрах вальцов и частоте вращения (рис. 24.19); график зависимости
производительности от рабочего зазора между вальцами при различной объем-
ной массе гранул у (рис. 24.20); график зависимости мощности N привода из-
мельчителя от диаметра гранул <7Г при различной частоте вращения ведущего
вальца и его диаметра (рис. 24.21).
Рис. 24.19. Изменение произво-
дительности измельчителя гранул
в зависимости от рабочего зазора
межу вальцами при диаметре
вальца:
-----152 мм
— 205 мм
—  —  250 мм
и частоте вращения ведущего
вальца:
1 - 600 об/мин; 2 - 500 об/мин;
3 - 400 об/мин
Рис. 24.20. Изменение произво-
дительности измельчителя гранул
в зависимости от рабочего зазора
между вальцами при объемной
массе гранул:
1 - 700 кг/м3; 2 - 600 кг/м3; 3 - 500 кг/м3
802
Глава 24
Рис. 24.21. Изменение мощнос-
ти привода измельчителя гранул
в зависимости от диаметра гра-
нул комбикорма (7) и частоты
вращения ведущего вальца при
его диаметре:
2 - 152 мм; 3 - 205 мм; 4 - 250 мм
График на рис. 24.21 построен при объемной массе гранул у = 650 кг/м3, длине
вальца 1400 мм, диаметре гранул <7Г = 6,4 мм, так как при таком диаметре получено
максимальное значение мощности электродвигателя привода измельчителя.
Измельчитель гранул Б6-ДГВ/3 (рис. 24.22) предназначен для измельче-
ния гранул в крупку. Корпус измельчителя 7 сверху и снизу снабжен окнами для
приема и выпуска комбикорма. С передней стороны расположены окна, закры-
тые крышками 5, через которые измеряют зазор между вальцами и отбирают
пробы. В торцевых стенках сделаны продольные пазы для установки вальцов,
закрываемые крышками. Сзади расположена плита с пазами для размещения
электродвигателя 9. Внутри корпуса размещены отражательный щиток 4 и за-
слонка 3, позволяющая направлять гранулы мимо вальцов.
Корпуса подшипников ведущего вальца жестко закреплены на корпусе из-
мельчителя. Корпуса подшипников ведомого вальца 7 в нижней части шарнирно
установлены на пальцы, ввинченные в корпус измельчителя, а в верхней части шар-
нирно связаны с механизмами 6 настройки вальцов.
При вращении маховика перемещается шпилька, связанная посредством
шарнира с корпусом подшипника, увеличивая или уменьшая зазор между валь-
цами. Между корпусами подшипников ведомого вальца и опорой маховика уста-
новлены амортизационные пружины, рассчитанные на усилия, необходимые для
дробления гранул, и предохраняющие измельчитель от возможных поломок при
попадании между вальцами посторонних предметов. Для лучшего захвата и
дробления гранул поверхность вальцов сделана рифленой. На ведущем вальце
рифли выполнены по винтовой линии с углом наклона к оси 2°, на ведомом -
с углом наклона 87°.
Привод ведущего вальца - от электродвигателя через клиноременную пере-
дачу, ведомого - от ведущего вальца, также через клиноременную передачу. На
ведущем вальце установлен шкив с клиновидными канавками, на ведомом - пло-
ский шкив. На раме измельчителя находится еще один плоский шкив для натя-
жения ремней под действием пружины. Ремни большим основанием лежат на
плоских шкивах, а меньшим - на шкиве ведущего вальца.
Дополнительное оборудование линий (установок)гранулирования
803
Рис. 24.22. Измельчитель Б6-ДГВ/3:
1 - корпус; 2 — приемное, устройство;
3 - заслонка; 4 - отражательный щи-
ток; 5 - крышки; 6 - механизм настрой-
ки вальцов; 7- ведомый валец; 8 — веду-
щий валец; 9- электродвигатель
Диаметр измельчающих вальцов - 205 мм, частота вращения ведущего
вальца - 455, а ведомого - 280 об/мин. При мощности приводного электродвигателя
12-14 кВт измельчитель обеспечивает производительность до 10 т/ч.
Измельчитель гранул типа КР выпускается фирмой «Ван Аарсен» двух
типоразмеров производительностью 6-10 и 10-20 т/ч. На рис. 24.23 показан об-
щий вид измельчителя гранул КР.16.2 и узел регулирования межвальцового зазо-
ра с электроприводом. Измельчитель состоит из следующих основных узлов: пи-
татель (регулятор подачи продукта) 4, приводы 2, 6, И, 13\ перекидной клапан с
ручным или пневматическим управлением 5; стальные или чугунные вальцы 14 с
отбеленным слоем; механизм ручного или автоматического регулирования меж-
вальцового зазора 10, 11, 72; выпускная воронка (на рисунке показан фланец 75
для крепления воронки). Каждый измельчитель комплектуется специальным
пробоотборником.
Рис. 24.23. Измельчитель гранул КР.16.2:
а - общий вид; б - узел регулирования межвальцового зазора; 1 - боковина; 2, б - приводные дви-
гатели измельчающих вальцов; 3 - приемное отверстие для подачи гранул из охладителя;
4 - питающий валик; 5 - поводок поворотного клапана; 7, 8 - ограждения; 9 - переключатель;
10 - цилиндр с тягой подшипникового узла; ]] - привод механизма регулирования межвальцового
зазора; 12 - червячная передача; 13 - привод питающего валика; 14 - стационарный валец;
15 - фланец для присоединения выпускной воронки (сборного конуса)
804
Глава 24
Основными рабочими органами измельчителя являются чугунные или сталь-
ные вальцы диаметром 200 мм. При этом подвижный валец (режущий) имеет по-
перечные рифли радиальной нарезки, а неподвижный валец имеет продольное
рифление. Вальцы изготавливаются из износостойкой стали или отливаются цен-
тробежным способом из чугуна с отбеленным слоем 15-20 мм. Рифли вальца мо-
гут быть несколько раз перенарезаны в пределах глубины отбеленного слоя.
Твердость их примерно соответствует мельничным вальцам и составляет около
500 единиц по Бринелю (НВ). Каждый валец имеет индивидуальный привод и
приводится от электродвигателей через плоскозубчатую ременную передачу. Ва-
лец с поперечным рифлением (регулируемый) делает 610 об/мин (медленный), а с
продольным рифлением - 920 об/мин, что обеспечивает при измельчении дефор-
мацию сдвига. Подвижные подшипниковые узлы вальца с поперечными рифлями
(рис. 24.24) удерживаются на месте с помощью блока 14, 15, 16 с предварительно
сжатой (напряженной) пружиной 75 и винтовым устройством; блоки расположе-
ны по обеим сторонам измельчителя. Усилие предварительного напряжения пру-
жин устанавливается перед поставкой оборудования. Если твердый предмет (на-
пример, гайка или болт) попадает с потоком гранул между поверхностями валь-
цов, регулируемый валец отходит и пропускает его. Регулирование зазора осуще-
ствляется с помощью регулировочных гаек 72, расположенных на направляющих
подшипниковых узлах 77.
20	19	18	17	16 15 14
а	б
Рис. 24.24. Варианты механизмов регулирования
межвальцового зазора измельчителей КР:
а - автоматический; б - ручной; 1 - приводной электродвигатель; 2 - роликовая цепь; 3 -
ограждение; 4 - крышка; 5 - корпус червяка; 6 - питающий валик; 7 - приемный патрубок;
8, 9 - переключатели; 10 - салазки; 11 - подшипник; 12 - гайка регулировочная; 13 - рычаг;
14 - тяга; 75 - пружина чашечная; 16 - втулка натяжная; 17 - фиксатор; 18 - привод под-
вижного вальца; 19 - вал промежуточный; 20 - муфта; 21 - штифт; 22 - переключатель
дистанционного управления; 23 -рукоятка; 24 - контргайка; 25 - звездочка
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
805
Окружность регулировочных гаек поделена на шесть равных частей. Их по-
ворот на 1/6 оборота перемещает вальцы на 0,25 мм. После регулирования контр-
гайка 24 должна быть затянута. При сборке измельчителя вальцы настроены на
минимальное расстояние в 1 мм (нулевая установка). Регулируемые ограничите-
ли, расположенные с обеих сторон машины, не дадут вальцам сблизиться друг с
другом. После новой нарезки (капитальный ремонт) вальцы должны быть снова
установлены на минимальное расстояние в 1 мм. Величина межвальцового зазора
указывается на шкалах, расположенных по обеим сторонам машины. По согласо-
ванию с потребителем измельчитель может комплектоваться механизмом с авто-
матическим регулированием зазора.
Настройка вальцов в этом случае (рис. 24.24, а) осуществляется дистанцион-
но в автоматическом режиме с помощью пружинного переключателя 22. Пере-
ключатель вращается, и таким образом расстояние между вальцами изменяется и
контролируется датчиком, который измеряет обороты вала. Привод механизма
осуществляется от электродвигателя через цепную передачу и червячную пару,
которая обеспечивает перемещение тяги и, соответственно, корпуса подвижного
вальца. При этом на другую сторону опоры вращение передается через промежу-
точный вал 19 и муфту 20. Регулировка имеет защиту в виде конечных выключа-
телей, которые отключают привод механизма регулирования зазора в нулевой
позиции или при слишком большом зазоре.
Каждый сигнал диска показывает изменение положения вальцов на 0,1 мм
(от настроенного минимального зазора в 1 мм). Зазор между вальцами отображает-
ся на дисплее. Через люк смотровой можно периодически контролировать со-
стояние вальца с продольными рифлями и чистоту его поверхности.
Приемный патрубок измельчителя снабжен клапаном, который может нахо-
диться в двух положениях. При одном положении клапана продукт проходит че-
рез измельчающие вальцы, при другом - продукт направляется в обход вальцов,
если измельчения не требуется. Положение клапана отмечается указателем. По-
ложением клапана можно управлять вручную (поводком-рукояткой) либо авто-
матически посредством пневмоцилиндров, которые поставляются по согласова-
нию с потребителем. На пневмоцилиндрах также имеется указатель положения
клапанов. Привод вальцов сблокирован с клапаном. При положении клапана, на-
правляющем продукт в обход вальцов, привод их отключаются.
Процесс измельчения осуществляется следующим образом: через приемное
отверстие гранулы попадают на питающий валик, вращающийся с постоянной
скоростью и обеспечивающий равномерную подачу продукта по всей рабочей
длине вальцов. Необходимая крупность продукта регулируется изменением зазо-
ра между вальцами. Если продукт не требует измельчения, его направляют мимо
вальцов с помощью перекидного клапана. В этом случае измельчитель отключает-
ся. По бокам машины есть два люка для отбора измельченного продукта. Для
отбора проб используется специальный пробоотборник.
Измельчитель гранул фирмы «Каль». Для получения гранулированной
крошки размером от 0,1 до 2 мм фирмой «Каль» выпускаются вальцовые измель-
чители с различной компоновкой секций (модулей).
На рис. 24.25 показан один из вариантов измельчителя с рабочими вальцами
1000x250 мм. Вальцы изготавливаются из чугуна или стали с рифленой поверх-
ностью. Измельчитель установлен на основании 11, к которому через боковины 2
806
Глава 24
крепится корпус 5 сварной конструкции. В боковинах 2 монтируются опорные
подшипники рабочих вальцов.
По бокам измельчителя находятся механизмы регулировки межвальцового
зазора, ими же регулируется и параллельность вальцов. Штурвалы 1 выведены на
боковые лицевые стороны измельчителя и имеют стрелочный указатель величи-
ны межвальцового зазора.
Рис. 24.25. Валковые измельчители фирмы «Каль»:
а - односекционный; б - вертикальная компоновка из-
мельчителей; 1 - штурвал регулировки межвальцового
зазора с его индикагщей; 2 - боковина; 3 - фортка пи-
тающего механизма; 4 - питающий механизм; 5 - кор-
пус; 6 - фортка рабочих вальцов; 7 - мотор-редуктор
привода питающего валика; 8 - электродвигатель приво-
да рабочих вальцов; 9 - ограждения; 10 - редуктор меж-
вальцовой передачи; И - основание; 12 - сборник-
питатель
Вальцы для более эффективного измельчения имеют разные окружные ско-
рости. Привод питающих валиков 4 осуществляется мотор-редуктором 7. Редук-
тор крепится консольно к кронштейну, жестко связанному с корпусом. Для дос-
тупа в рабочие зоны питающего механизма и рабочих вальцов имеются фортки 3
и 6. Вальцы приводятся от электродвигателя 8 через клиноременную передачу и
редуктор 10. При необходимости обеспечить более тонкое измельчение применяет-
ся двукратное последовательное измельчение.
В этом случае измельчители компонуются вертикально (рис. 24.25, б), при-
чем с нижнего снимается вся приемно-распределительная камера, а вместо нее
устанавливается сборник-питатель 12, подающий продукт на второе измельчение
непосредственно в рабочие вальцы.
24.5. Просеивающие машины
Для отделения от гранул комбикорма мелкой фракции и от гранулированной
крупки крупной (недоизмельченной) и мелкой фракции применяют ситовые се-
параторы или, как их называют на данной операции, просеивающие машины.
Дополнительное оборудование линий (установок) гранулирования
807
На протяжении длительного времени прессовые установки ДГ, ДГВ и ДГЕ
для просеивания гранул и крупки комплектовались серийными ситовыми сепара-
торами ЗСП-10 производства объединения «Мельинвест». В настоящее время эти
машины сняты с производства. Поэтому отечественные производители оборудо-
вания для установок или линий гранулирования рассыпных комбикормов ис-
пользуют серийно выпускаемые сепараторы с плоскими ситами (см. главу 5).
Фирма «Ван Аарсен» (Нидерланды) использует для просеивания гранул и
гранулированной крупки просеивающие машины TRZ и VZ.
Просеивающая машина TRZ используется для отделения от гранулирован-
ной крупки недоизмельченных гранул и мелкодисперсных частиц продукта или
для отделения от гранул мелкой фракции. Описание конструкции просеивающей
машины TRZ приведено в главе 5.
На рис. 24.26 показана конструкция просеивающей машины VZ.
1 - основание; 2 - ситовой корпус; 3 - выпускной патрубок; 4 - сито просеивателя; 5 - крыш-
ка; 6 - ограждение; 7 - ведущий шкив привода; 8 - натяжное устройство; 9 - стопорная
гайка; 10 - подвеска; 11 - противовес; 12 - гибкий рукав; 13 - стяжное кольцо
Просеивающая машина VZ используется для отделения мелких пылевидных
частиц от гранул. Просеивающая машина состоит из подвижного ситового корпуса
и основания 1. Прямоугольное сито с одинаковыми размерами отверстий закреп-
лено на подвижном ситовом корпусе. Ситовой корпус прикреплен в 4-х точках к
основанию. Вал эксцентрика приводится в движение электродвигателем через
клиноременную передачу. Привод закреплен на внутренней стороне рамы.
Технические характеристики просеивающей машины VZ
Производительность, т/ч	до 15
Мощность электродвигателя, кВт	1,1
Частота вращения ротора, об/мин	1500
Габаритные размеры, мм:
длина	2315
ширина	1180
высота	725
Масса, кг	500
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Абрамов А.И., Полунина Н.И., Зичерман М.Я. Гранулирование комбикор-
мов. - М.: Колос, 1969.
2.	Афанасьев В.А. Теория и практика специальной обработки зерновых компо-
нентов в технологии комбикормов. - Воронеж: ВГУ, 2002.
3.	Блехман И.Н., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. - М.: Наука, 1964.
4.	Бутковский В.А., Мерко А.И., Мельников Е.М. Технологии зерноперераба-
тывающих производств. -М.: Интеграф сервис. 1999.
5.	Бутковский В.А., Птушкина Г.Е. Технологическое оборудование мукомоль-
ного производства. - М.: Журнал хлебопродукты, 1999.
6.	Веденьев В.Ф. Совершенствование пневмосепарирующего оборудования
зерноперерабатывающих предприятий. - М.: ЦНИИТЭИ Минхлебопродук-
тов СССР, 1988.
7.	Веселов С.А., Веденьев В.Ф. Вентиляционные и аспирационные установки
предприятий хлебопродуктов. -М.: Колос, 2004.
8.	Гладков Н.Р. Зерноочистительные машины. - М.: Машгиз, 1961.
9.	Глебов Л.А., Васина И.Г., Сучкова И.В. Определение гранулометрического
состава сыпучих продуктов // Экспресс-информация. Серия.: Комбикормо-
вая промышленность. - М.: ЦНИИТЭИ, 1988.
10.	Глебов Л.А., Зверев С.В. Совершенствование процесса измельчения компо-
нентов комбикормов // Комбикормовая промышленность. - М.: ЦНИИТЭИ
министерства хлебопродуктов СССР, 1988.
11.	Глебов Л.А. Повышение эффективности измельчения компонентов комби-
кормов // Комбикормовая промышленность, - М.: ЦНИИТЭИ Минзага
СССР, 1984.
12.	Глебов Л.А., Семенов Е.В. Рациональные режимы и оценка эффективности
работы дробилок ударного действия. Обзорная информация. - Серия.: Ком-
бикормовая промышленность. - М.: ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 1991.
13.	Горбатов А.В. Структурно-механические характеристики пищевых продук-
тов. Справочник. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.
14.	Гортинский В.В, Демский А.Б., Борискин М.А. Процессы сепарирования на
зерноперерабатывающих предприятиях. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Ко-
лос, 1980.
15.	Гринберг Е.А. Производство крупы. - М.: Агропромиздат, 1986.
16.	Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой мощ-
ности. - М.: ДеЛи принт, 2004.
17.	Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки. - М.: Ко-
лос, 1978.
18.	Демский А.Б., Веденьев В.Ф. Оборудование для производства муки, крупы и
комбикормов. Справочник. - М.: ДеЛи принт, 2005.
19.	Дмитрук Е.А. Борьба с пылью на комбикормовых заводах. - М.: Агропром-
издат, 1987.
20.	Дрогалин К.В. Обогащение промежуточных продуктов помола пшеницы.
М.: Заготиздат, 1953.
21.	Егоров Г.А. и др. Технология муки, крупы и комбикормов. - М.: Колос, 1984.
810
22.	Журавлев В.Ф., Огурцов Ю.М., Товбин Л.И. и др. Смешивание и самосорти-
рование сыпучих материалов в псевдоожиженном состоянии. // Масло- жи-
ровая промышленность. -№ 1. - 1983.
23.	Иванов А.В. Влияние зазоров в подшипниках на стабильность работы валь-
цовых станков// Хлебопродукты. № 11, 1992.
24.	Кошелев А.Н., Глебов Л.А. Производство комбикормов и кормовых смесей. -
М.: Агропромиздат, 1986.
25.	Куликов В.Н., Миловидов М.Е. Оборудование предприятий элеваторной и
зерноперерабатывающей промышленности, - М.: Агропромиздат, 1991.
26.	Кучинские З.М., Особое В.И., Фрегер Ю.Л. Оборудование для сушки, гра-
нулирования и брикетирования кормов. -М.: Агропромиздат, 1988.
27.	Лугинин А.И., Лукашенок Е.В., Круглик В.И., и др. Разработка и внедрение
техники и технологии непрерывного дозирования и смешивания компонен-
тов комбикормов. Обзорная информация. Серия: Комбикормовая промыш-
ленность, 1989.
28.	Лунков С, Космынин Е., Ерохин Е. Баротермическая обработка зерна. //
Комбикорма, № 4,2003.
29.	Машиностроение. Энциклопедия. (Ред. совет: К.В. Фролов (пред.)). - М.:
Машиностроение. Машины и оборудование пищевой и перерабатывающей
промышленности. Т. IV-17/C.A. Мачихин, В.Б. Акопян, С.Т. Антипов и др.;
Под ред. С.А. Мачихина. 2003.
30.	Павловский Г.Т. Исследование технологического процесса в цилиндриче-
ских триерах. - Труды ВИМ, т. 17, 1952.
31.	Панфилов В.А. Научные основы развития технологических линий пищевых
производств. - М.: Агропромиздат. 1986.
32.	Панфилов В.А., Антипов СТ., Кретов И.Т. Машины и аппараты пищевых
производств: В 2 кн. -М.: Высш, шк., 2001.
33.	Птушкина Г.Е., Товбин Л.И. Высокопроизводительное оборудование муко-
мольных заводов. - М.: ВО Агропромиздат, 1987.
34.	Пугачев А.Н. Повреждение зерна машинами. - М.: Колос, 1976.
35.	Соколов A.5L, Журавлев В.Ф., Душин В.Н., и др. Технологическое оборудо-
вание предприятий по хранению и переработке зерна. - 5-е изд., перераб. и
доп. - М.: Колос, 1984.
36.	Соколов А.Я. и др. Основы расчета и конструирования машин и автоматов
пищевых производств. - М.: Машиностроение, 1969.
37.	Тиц З.Л., Анискин В.И., Баскагян Г.А. Машины для послеуборочной обра-
ботки семян. - М.: Машиностроение, 1967.
38.	Тухватуллин М.М. Совершенствование оборудования и улучшение сохран-
ности продуктов зерноперерабатывающих предприятий за счет использова-
ния полимерных материалов, Монография, - М.: ИК. МГУПП, 2003.
39.	Тюрев Е.П. и др. Термообработка зерна ИК-излучением // ЦНИИТЭИ хле-
бопродуктов. Обзорная информация, М.: 1993.
40.	Хейнеманс X. Эффективный охладитель гранул // Комбикорма, № 6, 1997.
41.	Хусид С.Д. Измельчение зерна. - Хлебоиздат, 1958.
42.	Черняев Н.П. Технология комбикормового производства. - М.:
Агропромиздат, 1985.
СОДЕРЖАНИЕ
От авторов..............................................................3
Часть 1. Общие положения................................................5
Глава 1. Краткая характеристика зерноперерабатывающих
предприятий.............................................................5
1.1.	Назначение предприятий...........................................5
1.2.	Основные производственные процессы	на элеваторах и складах.......5
1.3.	Основные производственные процессы на мукомольных
предприятиях..........................................................7
1.4.	Основные производственные процессы	на	крупяных предприятиях......8
1.5.	Основные производственные процессы на комбикормовых
предприятиях..........................................................9
1.6.	Перспективные вспомогательные процессы
на зерноперерабатывающих предприятиях................................10
Глава 2. Свойства сырья и продуктов его переработки....................12
2.1.	Классификация сырья и продуктов его переработки.................12
2.2.	Особенности строения частиц сырья как объекта механического
воздействия..........................................................20
2.3.	Физико-механические свойства зернопродуктов.....................30
2.4.	Аэродинамические свойства зернопродуктов........................53
2.5.	Пожаро-взрывоопасность сырья и продуктов его переработки........63
Глава 3. Классификация технологических машин и основные
требования к их конструкции............................................68
3.1.	Структура машин и назначение их элементов.......................68
3.2.	Классификация машин.............................................69
3.3.	Основные требования, предъявляемые к оборудованию...............72
3.4.	Функциональность машин..........................................72
3.5.	Надежность машин и технических устройств........................73
3.6.	Технологичность машин и технических устройств...................74
3.7.	Экономическая эффективность.....................................76
3.8.	Общие требования безопасности...................................79
3.9.	Элементы технической эстетики и эргономики......................87
Часть И. Технологическое оборудование элеваторов, мукомольных
и крупяных предприятий.................................................91
Глава 4. Ситовые сепараторы............................................91
4.1.	Краткая характеристика процессов сепарирования
и их классификация...................................................91
4.2.	Назначение, область применения и классификация..................95
4.3.	Рабочие поверхности ситовых сепараторов.........................98
4.4.	Основы теории процесса сепарирования на плоских
и цилиндрических ситах...............................................104
4.5.	Основные параметры ситовых сепараторов..........................127
4.6.	Ситовые сепараторы с плоскими ситами для очистки
и фракционирования зерна.............................................130
4.7.	Машины с ситовыми цилиндрами для сепарирования зернопродуктов..156
812
4.8.	Просеивающие машины для комбикормовой промышленности..........160
Глава 5. Воздушные сепараторы........................................165
5.1.	Назначение, область применения и классификация................165
5.2.	Основы теории сепарирования двухкомпонентной смеси
в вертикальном воздушном потоке....................................168
5.3.	Основные параметры воздушных сепараторов......................176
5.4.	Воздушные сепараторы с разомкнутым циклом воздуха.............189
5.5.	Воздушные сепараторы с замкнутым циклом воздуха...............193
5.6.	Воздушные сепараторы с комбинированным циклом воздуха.........200
5.7.	Воздушные сепараторы, встраиваемые
в пневмотранспортные установки.....................................202
Глава 6. Сито-воздушные сепараторы...................................208
6.1.	Назначение, область применения и классификация................208
6.2.	Сито-воздушные сепараторы с круговыми колебаниями сит
в горизонтальной плоскости.........................................209
6.3.	Сито-воздушные сепараторы с прямолинейными колебаниями
плоских сит........................................................215
6.4.	Сито-воздушные сепараторы с вращающимся вертикальным
ситовым цилиндром и осевыми колебаниями............................220
Глава 7. Триеры......................................................223
7.1.	Назначение, область применения и классификация................223
7.2.	Рабочие поверхности триеров...................................226
7.3.	Основы теории процесса сепарирования в цилиндрических
и дисковых триерах.................................................229
7.4.	Основные параметры триеров....................................239
7.5.	Цилиндрические триеры.........................................245
7.6.	Дисковые триеры...............................................250
Глава 8. Машины для очистки зерна от трудноотделимых примесей........259
8.1.	Назначение, область применения	и классификация................259
8.2.	Основы теории процесса в вибропневматических камнеотборниках..260
8.3.	Камнеотделительные машины вибропневматического
принципа действия..................................................268
8.4.	Комбинаторы...................................................284
8.5.	Концентраторы.................................................287
8.6.	Пневмосортировальные столы....................................291
8.7.	Комбинированные зерноочистительные машины.....................301
Глава 9. Магнитные сепараторы........................................303
9.1.	Назначение, область применения и классификация................303
9.2.	Основные характеристики магнитного поля и магнитных материалов.305
9.3.	Основы теории процесса в магнитных сепараторах................308
9.4.	Магнитные сепараторы с постоянными магнитами..................314
Глава 10. Машины для сухой обработки поверхности зерна................331
10.1.	Назначение, область применения и классификация................331
10.2.	Основные параметры обоечных и щеточных машин.................332
10.3.	Обоечные машины горизонтального типа.........................335
10.4.	Обоечные машины вертикального типа...........................350
813
10.5.	Щеточные машины.............................................353
10.6.	Энтолейторы для обеззараживания зерна и муки................356
Глава 11. Моечные машины............................................359
11.1.	Назначение, область применения и классификация..............359
11.2.	Основы теории гидросепарации в моечных машинах..............360
11.3.	Комбинированные моечные машины с вертикальной
отжимной колонкой..................................................364
11.4.	Горизонтальные шнековые моечные машины
для мойки крупяных культур.........................................372
11.5.	Машины для мойки и мокрого шелушения зерна..................373
Глава 12. Увлажнительные машины.....................................377
12.1.	Назначение, область применения и классификация..............377
12.2.	Основные параметры увлажнительных машин.....................379
12.3.	Шнековые увлажнительные машины..............................381
12.4.	Машины интенсивного увлажнения (роторные)...................385
12.5.	Лопастные наклонные и вертикальные увлажнительные машины....388
12.6.	Вихревые увлажнительные машины..............................391
12.7.	Увлажнительные машины с вибрацией зоны увлажнения...........394
Глава 13. Тепловое оборудование.....................................397
13.1.	Назначение и область применения.............................397
13.2.	Основные процессы термообработки............................397
13.3.	Подогреватели зерна.........................................401
13.4.	Пропариватели крупяных культур..............................404
13.5.	Варочные аппараты и установки для термообработки
зернового сырья...................................................410
13.6.	Сушилки крупяных культур....................................412
13.7.	Сушилка для отрубей и отходов...............................417
Глава 14. Вальцовые станки..........................................419
14.1.	Назначение, область применения и классификация..............419
14.2.	Основные закономерности измельчения на вальцовых станках....421
14.3.	Основные параметры и рабочие органы вальцовых станков.......431
14.4.	Современные конструкции вальцовых станков...................450
14.5.	Вальцовые станки для плющения зернопродуктов
(плющильные станки)...............................................462
Глава 15. Машины ударно-истирающего принципа действия...............465
15.1.	Назначение, область применения и классификация..............465
15.2.	Основные процессы в машинах ударно-истирающего
принципа действия.................................................466
15.3.	Эффективность работы машин ударно-истирающего действия......468
15.4.	Штифтовые измельчители......................................468
15.5.	Деташеры....................................................474
15.6.	Вымольные машины............................................477
Глава 16. Машины для шелушения зерна, шлифования
и полирования ядра крупяных культур.................................484
16.1.	Назначение, область применения и классификация..............484
16.2.	Эффективность шелушильных машин и их основные параметры.....488
814
16.3.	Основы теории процесса шелушения на обрезиненных валках.....495
16.4.	Вальцедековые шелушильные машины............................500
16.5.	Шелушители с обрезиненными валками..........................504
16.6.	Шелушильно-шлифовальные машины с абразивными дисками........512
16.7.	Центробежные шелушители.....................................516
16.8.	Шлифовально-полировальные машины............................520
Глава 17. Машины для сепарирования продуктов измельчения зерна......526
17.1.	Назначение, область применения и классификация..............526
17.2.	Мельничные и крупяные рассевы...............................527
17.3.	Ситовеечные машины..........................................572
17.4.	Просеивающие машины и виброцентрофугалы.....................586
Глава 18. Машины для сепарирования продуктов шелушения крупяных
культур.............................................................593
18.1.	Общие сведения, эффективность процессов сепарирования
и классификация машин.............................................593
18.2.	Крупосортировочные машины...................................597
18.3.	Падди-машины................................................599
18.4.	Самотечные крупоотделители..................................601
18.5.	Фотоэлектронные устройства для сепарирования зерна и крупы..618
Часть 3. Технологическое оборудование комбикормовой
промышленности......................................................621
Глава 19. Дробилки ударного действия................................621
19.1.	Назначение, область применения и классификация..............621
19.2.	Основы теории процесса разрушения зерновых, гранулированных
и кусковых видов сырья............................................623
19.3.	Эффективность работы дробилок ударного действия.............628
19.4.	Основные узлы и механизмы молотковых дробилок................631
19.5.	Современные конструкции молотковых дробилок.................639
19.6.	Современные конструкции штифтовых дробилок..................651
Глава 20. Оборудование для специальной обработки сырья
и комбикормов.......................................................657
20.1.	Назначение, область применения	и	классификация..............657
20.2.	Эффективность специальной обработки зерна...................659
20.3.	Современное оборудование для специальной обработки
сырья и комбикормов...............................................667
Глава 21. Дозирующие и взвешивающие устройства для сыпучих
продуктов...........................................................674
21.1.	Назначение, область применения, классификация...............674
21.2.	Оценка точности дозирования.................................676
21.3.	Питающие и дозирующие устройства объемного принципа действия.681
21.4.	Весы и весовые дозаторы дискретного действия................689
21.5.	Весовые дозаторы непрерывного действия......................705
21.6.	Объемно-весовое дозирование сыпучих компонентов.............716
Глава 22. Смесители.................................................720
22.1.	Назначение, область применения и классификация..............721
22.2.	Основы теории процесса смешивания сыпучих продуктов.........722
815
22.3.	Эффективность работы смесителей..............................723
22.4.	Смесители периодического действия............................723
22.5.	Смесители непрерывного действия..............................735
Глава 23. Машины и аппараты для прессования и обработки
продуктов давлением..................................................742
23.1.	Назначение, область применения и классификация...............742
23.2.	Эффективность процесса прессования...........................749
23.3.	Основы теории процесса прессования ..........................751
23.4.	Основные узлы и механизмы пресса-гранулятора.................757
23.5.	Грануляторы с кольцевой матрицей.............................763
23.6.	Прессы-грануляторы с плоской матрицей........................771
Глава 24. Дополнительное оборудование линий (установок)
гранулирования.......................................................782
24.1.	Назначение и область применения..............................782
24.2.	Оборудование для ввода жидких компонентов....................782
24.3.	Устройства для охлаждения гранул комбикормов.................791
24.4.	Измельчители гранул..........................................800
24.5.	Просеивающие машины..........................................806
Литература...........................................................809
Учебное издание
Глебов Леонид Александрович
Демский Альберт Брониславович
Веденьев Виктор Федорович
Темиров Мухамед Магомедович
Огурцов Юрий Матвеевич
Технологическое оборудование
предприятий отрасли
(зерноперерабатывающие предприятия)
Учебник
Главный редактор: О-В. Саламаха
Редактор: Г.И. Елагин
Художественный редактор: Н.И Смирнова
Художники: П.А. Епифановский, Д.С. Нечаев
Подписано в печать 25.05.2006. Формат 70x100 I/I6.
Бумага офсет № I. Гарнитура «Таймс». Усл. печ. л. 66.3. Уч.-изд. л. 55.0.
Тираж 3000 экз. (1-й завод 1-1000 экз.) Заказ № 3445
Издательство «ДеЛи принт». 123181, г. Москва, а/я 42, тел. (495) 265-7145
www.deli.ru
Отпечатано в ООО ПФ «Полиграфист»
160001, г. Вологда, ул. Челюскинцев, 3.