книги из ГПНТБ / Кожуховский И.Е. Зерноочистительные машины. Конструкции, расчет и проектирование

И. Е. КОЖУХОВСКИЙ

д-р техн. наук

ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫЕ

МАШИНЫ

КОНСТРУКЦИИ, РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Издание второе, переработанное

[М осква

„МАШИНОСТРОЕНИЕ11

1 9 7 4

К58

УДК 631.362

Кожуховский И. Е. Зерноочистительные машины. Конструкции,

расчет и проектирование. Изд. второе, перераб. М., «Машино­ строение», 1974, 200 с.

В книге рассмотрены основные принципы очистки и сортиро­ вания зерна; приведены теоретические основы процесса работы сепарирующих органов машин и закономерности процессов, вы­ явленные экспериментальными исследованиями, а также основан­ ные на них методы расчета сепарирующих органов. Дано описа­ ние отечественных и некоторых зарубежных агрегатов и машин. Изложены принципы и порядок проектирования машин, требо­ вания к конструкциям и основные правила испытаний.

Во втором издании книги (1-е изд. 1965 г.) приведены сведения о зерноочистительных пунктах и комплексах для поточной обра­ ботки зерна.

Книга предназначена для научных сотрудников, инженеров и техников, занятых проектированием, изготовлением, эксплуата­ цией и испытанием зерноочистительных машин. Табл. 34, ил. 138, список лит. 20 найм.

423-226 К 038 (01)—74 226—74

© Издательство «Машиностроение», 1974 г.

Г лава I

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ ЗЕРНА

Зерно в зависимости от назначения делится на группы: 1) се­ менное, 2) продовольственное, фуражное и техническое. К ка­ честву зерна каждой группы предъявляют особые требования, которые регламентируются государственными стандартами. Нужное качество зерна достигается его очисткой, сортированием и калиброванием.

Очисткой зерна называется выделение из него' примесей. Сортированием зерна называется разделение его на части (фракции), различающиеся какими-либо свойствами в зависи­

мости от назначения.

Калиброванием зерна называется разделение его по размерам для дальнейшего использования в технологических процессах,

(разделяющих) органов, принцип работы которых основан на различии некоторых физико-механических свойств частиц зерно­ вой смеси. Такими свойствами являются крупность (размеры), аэродинамические свойства, состояние поверхности, форма, плотность, упругость, механичёская прочность, цвет, электрофи­ зические свойства и др.

V

РАЗДЕЛЕНИЕ ПО КРУПНОСТИ

Признаками разделения зерновой смеси по крупности являются размеры частиц, определяемые по трем взаимно перпендикуляр­ ным направлениям': длина •=— наибольший продольный размер, ширина — больший поперечный размер, толщина — меньший по­ перечный размер. Зерновую смесь можно разделить на фракции, отличающиеся шириной, толщиной или длиной зерен.

Разделение по ширине производится при помощи решет с круг­ лыми отверстиями. Как видно из рис. 1, проходимость через круглое отверстие зависит только от ширины зерна.

Разделение по толщине производится при помощи решет с про­ долговатыми (прямоугольными) отверстиями (рис. 2). Через про­ долговатое отверстие решета может пройти только то зерно, тол-

5

Рис. 1. Разделение зе­ рен на решетах с круг­ лыми отверстиями:

I, 2 и 3 — зерна, ширина которых меньше диаметра отаерстиП (проходит че­ рез решето); 4 — зерно, ширина которого больше диаметра отверстии (не проходит через решето)

Рис. 2. Разделение зерен на решетах с продолговатыми отвер­ стиями:

1, 2 н 3 — зерна, толщина которых меньше ширины отверстия (проходят через решето); 4 — зерно, толщина которого больше ширины отнерогия (не проходит через решето)

&

щина которого меньше ширины отверстия, ширина же и длина зерна не имеют при этом значения, так как продолговатые отвер­ стия имеют длину, значительно большую длины зерна.

Разделение по длине производится триерными (ячеистыми) по­ верхностями (рис. 3). Машины для разделения зерновой смеси по длине называются триерами. Ячеистые поверхности триеров делают либо в виде вращающегося цилиндра с ячейками на вну­ тренней поверхности (цилиндрические триеры), либо в виде дисков с ячейками на боковых поверхностях (дисковые триеры).

РАЗДЕЛЕНИЕ ПО АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ

Аэродинамические свойства частиц зерновой смеси характе­ ризуются сопротивлением, которое оказывает их движению воз­ душная среда. Частицы, встречающие большое сопротивление, двигаются (под действием равных сил) относительно воздушного потока медленнее, чем частицы, встречающие меньшее сопротивле­ ние. Эти свойства частиц зерновой смеси положены в основу очи­ стки и сортирования семян воздушным потоком.

Сопротивление, которое оказывает движению тела воздушная среда, зависит от размеров, формы и состояния поверхности тела, его относительной скорости и расположения, а также от состояния воздушной среды и выражается формулой

или наклонный воздушный поток, то последний, обтекая частицы, будет действовать на них с силой R, под влиянием которой частицы приобретают некоторые ускорения. Чем больше сила R, тем боль­

шее ускорение сообщает она частице и тем дальше относится эта частица воздушным потоком.

Ускорение, которое сообщает частице зерновой смеси сила R,

7

К о э ф ф и ц и е н т п а р у с н о с т и может служить пока­ зателем аэродинамических свойств тела. Однако в качестве при­ знака разделения зерновой смеси по аэродинамическим свойствам чаще используют другой показатель — к р и -

кальный воздушный поток, движущийся с не­ которой скоростью снизу вверх (рис.4), то оно будет находиться под действием двух сил: дав­ ления воздушного потока R и веса G. Сила R

Критическая скорость обратно пропорциональна корню квад­ ратному из коэффициента парусности.

РАЗДЕЛЕНИЕ ПО СОСТОЯНИЮ ПОВЕРХНОСТИ, ФОРМЕ И ПЛОТНОСТИ СЕМЯН

Разделение по размерам и аэродинамическим свойствам — наиболее распространенный прием очистки и сортирования зерна. Однако в некоторых случаях, особенно при очистке и сортирова­ нии семенного зерна, приходится дополнительно использовать и другие признаки разделения, из которых наиболее распростра­ нены состояние поверхности, форма семян и примесей и плотность-

На различии состояния поверхности и формы семян основан принцип работы горок, змеек и электромагнитных семеочисТш тельных машин. Показателем, характеризующим способность частиц смеси разделяться на горках (наклонных поверхностях),

8

является коэффициент трения по поверхности горки, зависящий от состояния поверхности и формы частиц.

Для разделения на электромагнитной машине семенной ма­ териал предварительно смешивают с порошком, содержащим же­ лезные частицы. Семена, имеющие гладкую поверхность, порош­ ком не обволакиваются, семена же, имеющие шероховатую по­ верхность, покрытую бороздками и волосками, обволакиваются порошком. Такие семена разделяются на электромагнитном бара­ бане, к которому притягиваются семена, покрытые порошком; семена же, не покрытые порошком, скатываются с барабана.

Рис. 5. Разделение зерен на решетах с треуголь­ ными отверстиями:

/ — решето; 2 — битое по­ перек зерно пшеницы (про­ ходит плашмя через тре­ угольное отверстие); 3 — целое зерно пшеницы такой же ширины (задерживается на решете); 4 — семя гречмшки (проходит через тре-

Для разделения семенного материала по форме частиц поль­ зуются решетами с треугольными отверстиями. Has таких решетах можно отделить семена треугольной формы от семян другой формы

стиями (рис. 5). Этим способом могут быть, например, выделены из пшеницы татарская гречишка (кырлык), имеющая треуголь­ ную форму, из гречихи — стручки дикой редьки, из тимофеевки — щавель малый и др.

Для разделения семенного материала по совокупности при­ знаков, превалирующим из которых является плотность, приме­ няют пневматические сортировальные столы.

На отражательных сортировальных столах разделение про­ изводится также по совокупности признаков: плотности, состоя­ нию поверхности, форме, размерам, но превалирующим здесь может быть любой из этих признаков.

По совокупности механических и электрических свойств се­ мена разделяются на электрорешетных, электроаэроционных и электроаэродинамических сепараторах, в которых, используется электрическое поле коронного разряда.

9