книги из ГПНТБ / Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие

В рушке МРН питающий валик выполнен в виде чугунного пустотелого вала диаметром НО мм, на поверхности которого выфрезерованы прямоугольные рифли. Обычно валик имеет частоту вращения 98—НО об/мин. Рукоятка регулировочной за­ слонки выведена наружу, на торец питающего бункера, и снаб­ жена барашком для фиксирования ее положения.

Расчет питающего валика заключается в определении час­ тоты вращения, которую необходимо ему сообщить, чтобы обе­ спечить заданную производительность при определенных кон­ структивных размерах валика и определенной толщине активно­

бичевой барабан 4 и дека 5. На горизонтальном валу укреплено два или три стальных диска 6 со ступица­ ми. Для придания жесткости дискам с обе­ их сторон их приварены ребра 7. На наруж­ ной кромке диска приварено 16 пар угол­ ков 8 под углом 55° к осевой линии. К этим уголкам при помощи болтов прикреплены бичи 9; такой бич представляет собой пря­ моугольник размером 972ХЮ0 мм, изготов­ ляемый из стали марки Ст.З. Вся эта систе­ ма называется бичевым барабаном, которо­ му при работе сообщается вращательное

101

ра о бичи, должен соответствовать удельной работе разрушения

ЯГО3 оболочки; тогда можно написать следующее равенство: —— = ЛС.

Относя А с к единице массы, получим — = ЛС.

Из этой формулы определим скорость, с которой семена дол­ жны ударять о неподвижную поверхность, или же скорость, с ко­ торой бичи должны ударять по семенам (в м/с):

что окружная скорость бичевого барабана должна быть в пре­

каркас деки. На торце круглого колосника профрезерованы кре­ стообразно канавки (рис. IV—32), что позволяет использовать колосники несколько раз. Всю деку можно приблизить или удалить от бичевого барабана, что необходимо для регулирова­ ния работы рушки. Для перемещения деки используются специ­ альные регулировочные механизмы.

Верхний регулировочный механизм имеет простое устройство (рис. IV—33) и представляет собой кронштейн /, болтами при­ крепленный к стенке бичерушки. В кронштейн вставлено полу­ кольцо 2, имеющее кольцевую выточку и закрепленное в крон­ штейне двумя стопорными винтами. Гайка механизма 3 имеет буртик и маховичок. Буртик гайки вставляется в кольцевую вы­ точку полукольца; благодаря этому гайка будет иметь враща­ тельное движение без осевого перемещения. В отверстие гайки ввинчен винт 4, который через тягу 5 соединен с верхним уголь­ ником каркаса деки. Положение гайки фиксируется специальной контргайкой 6.

При вращении маховичка по часовой стрелке винт ввинчива-

1 0 2

связано с перестановкой приводного шкива на бичерушке. Поэтому необходимой принадлежностью бичерушки являет­

ся вариатор, обеспечивающий бесступенчатое регулирование частоты вращения бичевого барабана. В качестве такого вариа­ тора можно было бы использовать регулируемую индуктивную муфту скольжения, которая надежна в работе, компактна, обе­ спечивает бесступенчатое регулирование частоты вращения в ши­ роком диапазоне, проста по устройству и серийно выпускается нашей промышленностью.

Работает бичерушка следующим образом. Семена, поступи-

103

ющие в питающий бункер, валиком равномерно распределяются по длине бичевого барабана. Пройдя питающую щель, семена попадают на бичи быстро вращающегося барабана; здесь они ударяются о них, и при достаточной окружной скорости проис­ ходит обрушивание семян. Если окружная скорость недостаточ­ ная, то семена при встрече с бичами не обрушиваются, но отбра­ сываются с большой скоростью на деку, где и происходит обру­ шивание (за счет коэффициента удара).

Из рассмотрения работы бичерушки становится очевидным, что движение семени внутри нее носит хаотический характер, что не может не отразиться на качестве ее работы.

Если семена не обрушились при первой встрече с бичами, то, хотя они отбрасываются на деку с большой скоростью, из-за не­ упорядоченности движения в своем полете до деки они сталки­ ваются друг с другом и теряют приобретенный запас кинетиче­ ской энергии. Вследствие этого они не обрушиваются при встрече с декой. Вероятность столкновения семян в момент полета уве­ личивается с увеличением расстояния между бичами и декой (т. е. при отваленных деках), что и наблюдается в практике.

Если семена обрушились при первой встрече с бичами, то при отбрасывании уже обрушенного семени на деку ядро раз­ рушается, что приводит к появлению нежелательной сечки. Кроме того, сила удара бича по семени зависит от того, на какое место бича попадает семя. Наибольшая сила удара наблюдает­ ся у тех семян, которые попадают на внешнюю кромку бича (диаметр 800 мм); наименьшая — у семян, попадающих на внут­ реннюю кромку бича (диаметром 640 мм). Поэтому ясно, что при одной и той же частоте вращения бичевого барабана одно­ временно может быть и недоруш, и сечка, и нормальное обру­ шивание.

Кроме того, волнистая поверхность деки также обусловли­ вает неравномерность удара семян о нее. Летящее семя может столкнуться с декой под различными углами (рис. IV—34). На­ пример, если семя встречается по нормали с волной деки (рис. IV—34,а), то под влиянием кинетической энергии возникает удар, который разрушает семенную оболочку. Так как площадь контакта семени и деки в этом случае наименьшая, то эффект разрушения будет наибольший. Если семя встречается с декой по нормали, но попадает в углубление волны (рис. IV—34,6), то из-за увеличения площади контакта эффект разрушения бу­ дет меньший, чем в первом случае.

Наконец, если семя с декой встречается под некоторым уг­ лом (рис. IV—34, в), то происходит разложение сил, и нор­ мальная составляющая может оказаться недостаточной для раз­ рушения семенной оболочки — образуется недоруш.

Если предположить, что обрушивание семян происходит при встрече их с декой, как показано на рис. IV—34, а, чему будет

104

соответствовать определенная минимальная частота вращения бичевого барабана, то остальные виды встречи семян с декой дадут недоруш. Это объясняется тем, что при других видах встречи семян с декой нужен больший запас кинетической энер­ гии, т. е. большая частота вращения бичевого барабана.

Если предположить, что обрушивание семян происходит при встрече семян с декой, как показано на рис. IV—34,6, чему бу­ дет соответствовать определенная частота вращения бичевого барабана, превышающая минимальную, то понятно, что при встрече семян с декой, как показано на рис. IV—34, а, получит­ ся сечка, а в случае, показанном на рис. IV—34, в, — недоруш.

Рис. IV—34. Три случая встречи се мян с волнистой поверхностью деки

Так как во время работы рушки одновременно наблюдаются все три вида встречи семян с декой при определенной скорости вращения бичевого барабана, то рушка дает и сечку, и недоруш, и нормальное обрушивание.

Кроме того, на качество работы рушки оказывает влияние анизотропия прочности оболочки семян.

Таким образом, недостатками рушки МРН являются воз­ можность повторного обрушивания, неупорядоченное движение семян в машине, большая протяженность деки, неодинаковая сила удара бичей по семенам, наличие волнистой деки.

Большое количество недостатков, присущих бичерушке, пре­ допределяет и относительно низкие качественные показатели ее работы. Так, в соответствии с существующими технологически­ ми инструкциями «нормальная» рушанка содержит: сечки 15%, недоруша и целяка 10%, масличной пыли 8%.

Содержание в рушанке такого большого количества сечки и особенно масличной пыли обусловливает увеличение потерь масла из-за замасливания лузги.

Техническая характеристика рушки МРН

По мере работы бичерушки рабочий орган ее — бичи — изна­ шивается (округляется рабочая кромка бича), поэтому ухудша­

105

ется качество работы бичерушки. Для уменьшения износа бичей рекомендуется двукратное покрытие их твердым сплавом, на­ пример сталинитом, что позволяет удлинить срок их службы до 12—15 месяцев. По мере износа бичей или же при установке новых бичей необходимо произвести балансировку бичевого ба­ рабана.

При нарушении балансировки барабана во время работы бичерушки она начинает вибрировать; постепенно это приводит к расшатыванию станины и созданию динамических нагрузок на фундамент. Бичевой барабан обычно подвергают только стати­ ческой балансировке на простейшем балансировочном станке, пли в самой машине.

Для рушки МРН <7—0,038-1-0,044 кг/(с-м).

При работе бичевой рушки энергии расходуется на:

1)разрушение семенной оболочки Мраз;

2)преодоление сопротивления воздуха NBoa\

3)преодоление трения семян при перемещении по деке ,VTр;

4)придание скорости рушанке Л7СК;

5)преодоление вредных сопротивлений Nc.

Рассмотрим эти статьи расхода.

где Ас — удельная работа разрушения плодовой оболочки при динамическом сжатии (в Дж/кг); она может быть вычислена в зависимости от влажности семян;

Q— производительность рушки, кг/с.

2. Мо щ н о с т ь , н е о б х о д и м а я на п р е о д о л е н и е с о п р о т и в л е н и я в о з д у х а .

Вращающийся бичевой барабан работает до некоторой сте­ пени аналогично колесу центробежного вентилятора. Это ана­ логия достаточно условная (из-за формы рабочего пространст­ ва, отсутствия входного отверстия для воздуха и волнистой по-

106

верхиости деки); но в первом приближении ею можно восполь­ зоваться. Бичевой барабан можно рассматривать как колесо вентилятора с лопатками, загнутыми назад.

Давление, создаваемое колесом (в паскалях).

где ■ф— коэффициент напора, который вследствие несовершенства колеса при­ нимается равным 0,5;

«2 — скорость наружной кромки бича, м/с;

р— плотность воздуха, кг/м3.

Скорость наружной кромки бича

Формулу (IV—84) можно переписать в таком виде:

т р е н и я с е м я н о д е к у 1.

1 По сообщению Н. П. Коваленко («Известия вузов. Пищевая техноло­ гия», № 1, 1967), им на модели бичерушки не обнаружено неподвижного слоя рушанки на деке, поэтому эта статья расхода должна быть исключена. Од­ нако это сообщение еще нуждается в проверке не на модели, а на бичерушке серийного исполнения.

107

Можно предположить, что углубления в деке заполнены се­ менами и рушанкой. Если бы по каким-либо причинам из впа­

108

равна живой силе выходящей рушанки. За один оборот бичевого барабана масса перерабатываемых семян (в кг/об)

Мощность, необходимая для преодоления вредных сопротив­ лений и работы питающего устройства, учитывается коэффици­ ентом полезного действия бичерушки rj.

Тогда общая необходимая мощность для бичерушки

ч

где т] — к. п. д. бичерушки, которым учитывается расход мощности на вредные трения и на работу питающего валика; г| =0,35=0,40.

Если формулу (IV—93) написать в развернутом виде, то уви­ дим, что необходимая мощность пропорциональна квадрату ди­ аметра барабана и кубу частоты его вращения. Следовательно, выгодней строить машины с меньшим диаметром барабана и с более узкими бичами.

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ РУШКА

В бичерушках нельзя получить рушанку, которая полностью соответствовала бы технологическим требованиям.

Как отмечалось выше, основной причиной возникновения до­ полнительных фракций в рушанке является наличие волнистой деки достаточной протяженности. Это, с одной стороны, вызы­ вает неравенство условий обрушивания семян на ней и, с дру­ гой стороны, создает условия для повторного обрушивания. Кроме того, неупорядоченное движение семян внутри машины способствует образованию целяка и недорушки.

Рушанка, соответствующая технологическим требованиям, может быть получена в машине, лишенной тех недостатков, ко­ торыми обладают бичерушки. Однако при любом изменении конструкции бичерушки нельзя полностью устранить эти недо­ статки, так как они заложены в самой идее обрушивания в би­ черушках.

109