mehanizaciya i elektrifikaciya

6.3. Классификация и комплексы машин

По назначению зерноочистительные машины делятся на две группы: общего назначения и специального.

М аши н ы о б ще го н а зн а чен и я предназначены для первичной и вторичной очистки и сортирования семян зерновых, технических, бобовых культур и трав.

М аши н ы сп ец и а л ьн о го н а зн аче н и я (электромагнитные, пневматические сортировальные столы и т. п.) используют для дополнительной и специальной доработки зерна.

По принципу действия и составу рабочих органов машины общего назначения бывают четырех типов: воздушные, воздушно-решетные, триерные и воздушно-решетно-триерные.

Во зд уш н о - р еш ет н ы е машины предназначены для предварительной очистки и частичного сортирования зерна после обмолота комбайнами и молотилками.

Основные рабочие органы таких машин — решетная и воздушная части. Кроме того, они снабжены устройствами для загрузки.

Во зд уш н о - р еш ет н о - тр и ер н ы е — сложные машины, предназначенные для очистки и сортирования семян зерновых, зернобобовых, технических и других культур, используемых для посева и продовольственных целей. Основные рабочие органы таких машин — триеры и воздушно-очистительное устройство, а также система загрузки и выгрузки семян.

По способу передвижения машины бывают стационарными или передвижными. Последние могут иметь собственный двигатель, тогда их называют самопередвижными.

Производительность воздушных зерноочистительных машин составляет 10...20 т/ч, воздушно-решетных — 1,25...2,0, триерных — 1,25...10,0 воздушно- решетно-триерных — 3,75...4,5 т/ч. Меньшие значения соответствуют обработке семенного материала, большие — обработке продовольственного зерна и первичной очистке семенного материала.

6.4. Устройство и процесс работы воздушно-решётных машин

Самопередвижной очиститель вороха ОВС-25 производительностью 25 т/ч предназначен для предварительной и первичной очистки поступающего с поля зернового вороха колосовых, крупяных, зернобобовых культур, кукурузы, сорго и подсолнечника от примесей во всех сельскохозяйственных зонах страны. Машину также можно комплектовать приспособлениями для предварительной очистки вороха семян сахарной свеклы и клещевины. Кроме того, ее можно использовать для погрузки и перелопачивания зерна.

Масса машины в полном комплекте 2000 кг.

У стр о й с тво . Машина состоит из загрузочного транспортера, приемной камеры с питающим устройством, пневмосепарирующей системы, решетных

81

станов, шнека фуражных отходов, передаточных и других вспомогательных механизмов. Все элементы машины смонтированы на раме с движительным устройством, снабженным механизмом самопередвижения. Рабочие органы машины приводятся в действие от четырех электродвигателей, предназначенных для сепарирующих органов машины (4 кВт); загрузчика и отгрузчика материалов (два электродвигателя по 2 кВт каждый); механизма передвижения (1,1 кВт).

Скорость машины при очистке сельскохозяйственных культур 9,5 м/ч, транспортная скорость при движении на току 221 м/ч. При переездах вне тока передвижение своим ходом запрещается.

П р о ц есс о чи с тки з ер н о во го м а тер и а ла на машине происходит следующим образом (рис. 6.4): скребковые питатели при движении машины вдоль бунта подают исходный материал к подъемной трубе загрузчика, по ко-

Рисунок 6.4. Технологическая схема очистителя вороха ОВС-25:

1 – очищенное зерно; 2 – крупные и мелкие примеси; 3 – лёгкие примеси

торой он поступает в приемную камеру. Питающее устройство приемной камеры распределяет материал по ширине камеры. Распределитель делит материал на две равные части и направляет его в два пневмо-сепарирующих канала. Воздушный поток из исходного материала выделяет и уносит легкие примеси. Крупные примеси от воздушного потока отделяются в осадочной камере, мелкие — в инерционном пылеотделителе. Зерно после очистки от легких примесей в двух пневмосепарирующих каналах направляется двумя потоками на два решетных стана: верхний и нижний, которые по устройству совершенно одинаковы. Они состоят из решет, условно обозначаемых Б1, Б2, В и Г.

Отверстия решет Б1 подбирают такими, чтобы они обеспечили разделение зерна на две примерно равные по массе фракции: прохода — зерно и мелкие примеси, схода — зерно и крупные примеси. Фракционная схема разделения повышает производительность решетной системы. Проход с решета Б1 посту-

82

пает на решета В и Г, имеющие одинаковые отверстия и установленные последовательно, сход — на решета Б2, установленные последовательно к решетам Б1. На решетах Б2 выделяются крупные примеси (сход).

Проход с решет Б2 составляет очищенное зерно. На решетах В и Г выделяются мелкие примеси — подсев, щуплое, битое зерно (проход). Сход с решет Г состоит из очищенного зерна. Крупные (сход с решет Б2) и мелкие (проход через решета В и Г) примеси поступают в шнек фуражных отходов. Чистое зерно поступает в приемник, из которого шнеком подается в нижнюю головку отгрузочного транспортера. Отгрузочным транспортером очищенное зерно выводится из машины и направляется в кузов автомашины или образуется бурт очищенного зерна.

Выделенные пневмосепарирующей системой легкие примеси пневмотранспортером относятся в сторону. После решетной системы примеси и легкие примеси из осадочной камеры отводятся шнеком и складываются в бурт фуражных отходов.

Р е г ул и р о в ки . Изменением скорости передвижения и периодическими остановками подбирают рабочую скорость так, чтобы при полной загрузке решетных станов в приемной камере образовывались небольшие излишки зерна.

Скорость воздушного потока в вертикальных каналах должна быть достаточной для выделения пыли, половы, соломистых примесей, легких сорняков и т. д. Качество регулирования считается достаточным, если в отходах содержится не более 0,05 % зерна.

Подбирают решета так, чтобы они наиболее эффективно выполняли свою задачу. Решето Б1 должно разделять зерно на две примерно равные части. Решето Б2 должно быть таким, чтобы сквозь отверстия проходило все зерно, а крупные примеси шли сходом. Решета В и Г должны иметь отверстия меньше минимальной толщины (или ширины) зерна. Установив решета согласно рекомендациям инструкции, проверяют содержание выходов из машин: зерна, подсева легких и крупных отходов. Если в зерне будет много крупных примесей, решета Б1 и Б2 заменяют другими, с меньшими отверстиями. В том случае, когда в зерне есть мелкие примеси, а также при очистке семенного материала ставят решета В и Г с более крупными отверстиями.

Прижатие щеток к плоскости решета должно обеспечивать выход щетины через отверстия на 1...2 мм над поверхностью. Натяжение ремней и цепей всех передаточных механизмов должно быть отрегулировано. При переходе с очистки одной культуры на другую машину тщательно очищают от остатков семян.

6.5. Семяочистительные машины

Семяочистительная машина СМ-4 — сложная машина из группы воз- душно-решетно-триерных производительностью 4 т/ч, предназначена для очистки и сортирования семян зерновых, зернобобовых, технических, масличных культур и семян трав, получаемых после комбайна или после предварительной

83

очистки на машине ОВС-25. Машина применяется во всех сельскохозяйственных зонах страны и может работать как на токах, так и в помещениях — складах. Масса машины в полном комплекте 2150 кг.

У с т р о й с т в о . Машина состоит из загрузочного скребкового транспортера, пневмосепарирующей и решетной систем, триерных устройств, элеватора — двухпоточной нории, передаточных и других вспомогательных механизмов; все элементы машины смонтированы на раме с движительным устройством, снабженным механизмом самопередвижения. Рабочие органы машины приводятся в действие от двух электродвигателей, предназначенных для вентиляторов и рабочих органов (3 кВт), механизма передвижения (2,2 кВт).

Скорость движения машины при очистке сельскохозяйственных культур 3,6...4,5 м/ч; транспортная скорость при движении на току — 346...435 м/ч. Машина снабжена устройством, позволяющим автоматически регулировать подачу исходного материала, что стабилизирует технологический процесс работы.

П р о ц е с с о ч и с т к и с е м я н . При движении машины вдоль зернового бурта шнековые питатели захватывают исходный материал и подводят к подъемной трубе загрузчика, который подает его в распределительный загрузочный шнек (рис. 6.5). Шнек распределяет зерновой материал по ширине машины и подает в пневмосепарирующий канал первой аспирации. Воздушный поток из исходного материала выделяет и уносит в осадочную камеру первой аспирации легкие примеси.

Легкая примесь за счет падения скорости воздушного потока в камере оседает на ее дно и выводится из машины.

Очищенный в пневмосепарирующем канале материал поступает на решето Б1. На решете Б1 материал за счет подбора размеров отверстий делится на две равные части по массе фракции. Фракция прохода, содержащая семена основной культуры и мелкие примеси, поступает на решето В, а фракция схода, содержащая семена основной культуры и крупные примеси, — на решето Б2. Через отверстия решета Б2 просеиваются семена основной культуры и оставшиеся мелкие примеси, а крупные примеси сходят в приемник. Проход с решета Б2 поступает на решето Г.

Через отверстия решета В просеиваются мелкие примеси и по желобу выводятся в приемник. Сход с решета В поступает на решето Г. Через отверстия решета Г просеиваются мелкие семена основной культуры и оставшиеся мелкие примеси (проход через решето Б2), которые по желобу направляются в приемник. Сход с решета Г поступает в пневмосепарирующий канал второй аспирации, где воздушный поток выделяет и уносит во вторую осадочную камеру щуплые семена основной культуры и оставшиеся легкие примеси. Очищенный во втором пневмосепарирующем канале материал шнеком подается в первую ветвь отгрузочного элеватора, который транспортирует его в кукольный триер. В цилиндре кукольного триера из материала выделяются короткие примеси, которые западают в ячейки и перебрасываются в желоб. Из желоба короткие примеси шнеком выводятся из триера и объединяются с фракцией прохода решета Г (фуражные отходы).

84

Рисунок 6.5. Технологическая схема семяочистительной машины СМ-4

Очищенный от коротких примесей материал направляется в овсюжный триер для выделения длинных примесей. Ячейки этого триера захватывают семена основной культуры и забрасывают их в желоб, откуда шнеком они выводятся и подаются во вторую ветвь отгрузочного элеватора (очищенные семена). Сходом из цилиндра триера выводятся длинные примеси.

Вслучае очистки продовольственного зерна триеры могут быть отключены.

Вэтом случае зерно, минуя триерную очистку, поступает во вторую ветвь отгрузочного элеватора.

Для высокоэффективного использования машины следует оформлять бурт исходного материала шириной не более 3,2 м.

Р е г у л и р о в к и . Качество работы машины зависит от правильного подбора решет и точности регулировки рабочих органов. Подачу зерна в машину регулируют изменением зазора между питающим валиком и клапаном. Скорость потока воздуха изменяют дроссельными клапанами. Она должна быть достаточной для полного выделения легких примесей и щуплых зерен.

Регулировка триеров сводится к правильной установке желоба. При излишне высоко поднятой рабочей кромке желоба овсюжного цилиндра часть основного зерна будет уходить с длинными примесями. В случае чрезмерно низкого положения рабочей кромки желоба кукольного цилиндра хорошее зерно будет попадать в отходы.

Рекомендуется после подбора и установки решет, регулировок воздушного потока, триеров и других рабочих органов провести пробную очистку зерна, определить состав очищенного зерна и отходов и, если потребуется, внести коррективы в регулировки.

85

6.6. Специальные семяочистительные машины

6.6.1. Назначение и типы машин Специальные семяочистительные машины предназначены для выполнения

работ, связанных с очисткой семян от трудноотделимых примесей. Несмотря на то, что эти машины не распространены широко, значение их в подготовке семенного материала во многих случаях трудно переоценить.

К машинам этой группы относятся: фрикционные сепараторы, разделяющие смесь с учетом коэффициента трения скольжения; электромагнитные сепараторы, разделяющие смесь по шероховатости поверхности ее частиц; пневматические сортировальные столы, разделяющие смесь по плотности семян; винтовые сепараторы, делящие смесь по форме семян, от которой зависит их способность к перекатыванию; фотоэлектрические устройства, разделяющие семена по цвету.

6.6.2. Фрикционные сепараторы Схемы фрикционных сепараторов показаны на рисунке 6.6. Простейший из

них — наклонное бесконечное полотно или более короткие многоярусные полотна. Другие сепараторы выполнены в виде бесконечного полотна с наклонными валиками, лопастных горок, цилиндрических или конических фрикционных триеров.

семена свёклы, попадая на движущееся вверх полотно, скатываются с него вниз, а частицы с большим коэффициентом трения увлекаются полотном вверх и сбрасываются с другой стороны машины.

Льносемяочистительная горка ОСГ-0,2А применяется для очистки семян льна от трудноотделимых сорняков (плевела, гречишки вьюнковой,

86

василька и др.). В ее состав входят два наклонных бесконечных полотна. Угол наклона полотен устанавливают в пределах 35...45°.

6.6.3. Электромагнитные сепараторы

Электромагнитные сепараторы предназначены для очистки гладких семян проса, льна и трав от трудноотделимых семян сорных растений (повилики, плевела, василька и др.), имеющих шероховатую поверхность. Принцип работы таких машин основан на способности шероховатых семян удерживать на своей поверхности специальный магнитный порошок, в результате чего они могут притягиваться электромагнитом. Семена люцерны, клевера, проса и льна имеют гладкую поверхность, поэтому магнитным порошком не обволакиваются и ферромагнитные свойства не приобретают. Магнитный порошок составляют из 80 % оксида железа и 20 % мела.

Электромагнитная семяочистительная машина состоит из засыпного бункера 3 (рис. 6.7), увлажнителя 2, аппарата 4 дозировки магнитного порошка, смесительного устройства 1, наклонного шнека 5, лоткового транспортера 6, электромагнитного барабана 7, селенового выпрямителя тока, электровентилятора и пылеосаждающего циклона.

О с н о в н о й р а б о ч и й о р г а н — электромагнитный барабан, состоящий из вращающегося латунного цилиндра и неподвижной оси, на которой установлены две катушки возбуждения из алюминиевого провода и три стальных сектора электромагнита, отделенные один от другого кольцевыми промежутками. При прохождении электрического тока через обмотки катушек между секторами возникает электромагнитное поле. В латунном цилиндре против кольцевых промежутков имеется четыре кольцевых рифа, образующих в зоне действия магнитного поля два ручья.

П р о ц е с с р а б о т ы . Семена, подлежащие очистке, загружают в засыпной бункер 3, откуда они через дозирующее отверстие поступают в корпус увлажнителя 2 и затем в смесительные шнеки 1. Увлажнение семян путем разбрызгивания струи воды на вращающемся диске применяют, главным образом, при очистке клевера и люцерны от подорожника и горчака с целью более полного обволакивания семян сорняков порошком. В других случаях машина работает без увлажнения семян.

Магнитный порошок дозируется в аппарате 4, где установлены мешалка и спиральный дозировочный шнек, подающий порошок в верхний смесительный шнек. Количество подаваемого порошка регулируют изменением частоты вращения дозировочного шнека. Порошок должен составлять 1...3 % от массы пропускаемых семян.

Семена смешиваются с порошком в верхнем и нижнем смесительных шнеках 1 и наклонном шнеке 5. При этом шероховатые семена сорняков и щуплые зерна очищаемой культуры обволакиваются магнитным порошком.

87

Рисунок 6.7. Технологическая схема электромагнитной машины:

1 - смесительные шнеки; 2 - корпус увлажнителя; 3 — засыпной бункер, 4 - аппарат дозировки магнитного порошка, 5 - наклонный шнек, 6 - лотковый транспортер; 7 — электромагнитный барабан; 8 - приемник; I - гладкие семена, II - шероховатые семена; III — магнитный порошок

Из наклонного шнека 5 смесь поступает на лотковый транспортер 6, совершающий колебательное движение. На транспортере она делится на два потока и по лоткам поступает в ручьи электромагнитного барабана 7, где подвергается воздействию магнитного поля. Гладкие семена скатываются сразу вниз через приемник 8 (выход I), а шероховатые семена с приставшим к ним порошком сначала притягиваются цилиндром, а затем в нижней части, где действие магнитного поля прекращается, отрываются и попадают в выход II. Осыпавшийся порошок идет в выход III.

Для отсасывания магнитной пыли и транспортирования ее в циклон, устанавливаемый вне рабочего помещения, служит пылевой центробежный вентилятор.

М е х а н и з м п р и в о д а . Рабочие органы машины и вентилятора приводятся в действие от двух электродвигателей. Производительность машины 180...250 кг/ч; масса 1100 кг.

88

6.6.4. Пневматические сортировальные столы

Пневматические сортировальные столы предназначены для очистки и сортирования семян зерновых, зернобобовых, овощных культур и трав по плотности. Они хорошо выделяют такие трудноотделимые сорняки, как плевел, василек, пырей, овсюг, кострец, полевая горчица, спорынья, головня, а также поврежденные зерна основной культуры. Схема их работы изображена на рисунке 6.8.

Выпускаемые промышленностью пневматические сортировальные столы имеют производительность на очистке зерновых 1,5... 2,5 т/ч. Для обслуживания каждого из них требуется три человека.

У с т р о й с т в о . Основные рабочие органы — дека 2 и вентилятор 1. Кроме того, в машину входят рама, бункер-питатель, приемники зерна и механизм

материал, высыпающийся из бункера-питателя на более высокую часть поверхности стола, перемещается между рифами деки и равномерно размещается на ней. Под воздействием колебательных движений и восходящих воздушных струй, пронизывающих слой семян, происходит перераспределение относительного положения зерен. Наиболее тяжелые зерна опускаются к деке, а легкие «всплывают». Первые, находясь между рифами, перемещаются вдоль столба и сходят с него, образуя фракцию I с наиболее высокой плотностью зерен. Всплывшие легкие зерна перемещаются над рифами в продольном и поперечном направлениях и сходят с правой стороны деки, образуя фракции II и III. Причем, во фракции II содержатся семена и примеси со средней плотностью, а во фракции III — самые легкие семена и примеси. Между фракциями II и III

89

собираются семена других промежуточных фракций. Всего сортировальный пневматический стол позволяет получить 5...7 фракций.

Р е г у л и р о в к и . Подачу зерна на деку регулируют заслонкой бункерапитателя. Количество зерна на деке должно быть таким, чтобы слой его немного выступал над рифами. Воздушный поток регулируют заслонками так, чтобы зерно на деке находилось во взвешенном состоянии.

6.7. Зерноочистительные агрегаты

6.7.1. Технология обработки зерна на агрегатах

Основная задача послеуборочной обработки зерна — доведение его до требуемых кондиций по чистоте и влажности при наименьших потерях и затратах труда. Успешное выполнение этой задачи зависит от применения комплексной механизации работ в сочетании с поточным методом уборки урожая.

Поточный метод уборки и обработки зерна предусматривает строгую последовательность и непрерывность всех стадий технологического процесса, имеющих наиболее короткий производственный цикл. Чтобы вести послеуборочную обработку зерна по этому методу, в хозяйствах применяют зерноочистительные агрегаты и зерноочистительно-сушильные пункты, на которых все основные и вспомогательные операции выполняются системой машин и оборудования.

Способы очистки. Различие природно-климатических условий страны обусловливает применение и соответствующих механизированных пунктов по обработке зерна.

Технологический процесс послеуборочной обработки определяется, в основном, влажностью свежеубранного зерна. Поэтому обычно в южной и юго-восточной зонах страны на таких пунктах ведут очистку, естественную солнечно-воздушную сушку зерна, а в зонах повышенного увлажнения и холодного уборочного периода еще и искусственную сушку.

В первом случае зерноочистительные агрегаты и механизированные пункты размещают на открытых площадях, под навесами или в зданиях. Технологический процесс при этом включает в себя следующие основные операции: взвешивание поступившего зерна, предварительную очистку, проветривание, окончательную очистку, сортирование, взвешивание очищенного зерна и погрузку в транспортные средства.

Во втором случае зерноочистительно-сушильные пункты размещают чаще всего в закрытых помещениях. Технологический процесс тогда протекает по схеме: взвешивание сырого зерна, первичная очистка, сушка, вторичная очистка сухого зерна, взвешивание сухого очищенного зерна и погрузка его в транспортные средства.

При повышенной влажности зерно двукратно и даже многократно пропускают через сушилку. Если же влажность свежеубранного зерна не превышает 16 %, его не сушат и обрабатывают по схеме зерноочистительного пункта. При

90