Общие данные об обоечных машинах

Поверхность рабочей зоны покрывается абразивной массой с крупностью кри­сталлов (зернистость) от № 20 до № 26. Чем крупнее кристаллы, тем интенсив­нее происходит шелушение.

Окружная скорость рабочих органов при обработке пше­ницы оптимальной влажности 13 - 15 м/сек, а при обработке ржи 15 - 18 м/сек. Это объясняется тем что зерно пшеницы более хрупкое, чем зерно ржи, и легче поддается разрушению при ударе.

Угол наклона бичей к образующей колеблется в пределах 5 - 10°. От угла наклона зависит длина сложного криволинейного пути зерна в маши­не. Изменяя величину угла наклона бичей, можно регулировать продолжи­тельность пребывания зерна в машине, т. е. интенсивность его обработки, влияющую на технологический эффект. Продолжительность пребывания зерна в обоечной машине при скорости бичей 15 - 16 м/сек и уклоне 6° равна примерно 3,5 - 4,5 сек.

При увеличении нагрузки на машину с абразивной поверхностью увеличивается количество битых зерен.

Так как на качество работы машины влияет нагрузка, она должна оставаться равномерной. Рекомендуемая нагрузка на 1м² внутренней поверхности абразивного барабана обоечной машины 28 т /сутки пше­ницы и 24 т /сутки ржи.

При работе одной и той же машины при одинаковом режиме, но на зерне с различными технологическими свойствами получают различный результат его обработки.

Технологический эффект очистки с замкнутым циклом воздуха характеризуется следующими основными показателями: снижение зольности зерна на 0,03%, увеличение битых зерен на 0,1%, снижение всхо­жести зерна на 3%, при этом удельный расход энергии значительно сни­жается.

Рекомендуемая нагрузка на 1 м² внутренней поверхности стального цилиндра

75 - 100 т /сутки.

На мукомольных предприятиях в технологическую линию по подготовке зерна к помолу включают установку двух обоечных машин. Причём одна машина устанавливается перед увлажнением зерна, а другая после увлажнения. Это сделано для того, чтобы зерно на увлажнение поступало в частично очищенном от чешуек и бороздок виде вследствие чего сократиться расход воды и улучшиться увлажнение зерновок. Вторая машина устанавливается после увлажнения для повторного очищения зерна,так как при увлажнении в зерне происходят физико – биологические изменения, в результате которых увеличивается эластичность оболочек,облегчается их отделение, и появляется возможность увеличения нагрузок на зерно со стороны рабочих органов машин без его травмирования и разрушения. А из увеличения нагрузок следует более тщательное отделение органических и минеральных примесей т.е. снижение зольности [8]

Описание машин

Обоечная машина ЗНМ-5 предназначена для очистки поверхности зерна от пыли, частичного отделения плодовых оболочек и зародыша. Ее устанавливают В зерноочистительном отделении мельниц с механическим транспортом зерна. для работы в мельницах с пневматическим транспортом машина поставляется заводом-изготовителем в специальном исполнении, для чего 11 конце бичевого вала устанавливают крыльчатку броскового приёмника, подающего зерно в вертикальный продуктопровод.
Машина выполнена в виде разъемного наждачного цилиндра (рисунок 1), вращающегося в нем бичевого барабана 2 с продольными бичами, аспирационно-осадочного устройства 3, основания и электродвигателя 15. Наждачный цилиндр состоит из верхнего 12 и нижнего 14 желобов и люка-жалюзи 13. Нижний желоб установлен в основании, верхний в аспирационно-осадочном устройстве на болтовых соединениях что упрощает замену цилиндра при износе или повреждении абразивной поверхности.

Рисунок 1 - Общий вид обоечной машины ЗНМ-5

1 - наждачный цилиндр; 2 - бичевой барабан; 3 - аспирационно-осадочное устройство; 4 - бич; 5 - чугунная розетка; 6 - отверстие для поступления воздуха в цилиндр; 7 - выпускной патрубок; 8 - люк; 9 - канал для выпуска относов; 10приемный патрубок; 11- аспирационный клапан; 12 - верхний желоб; 13 - жалюзи; 14 - нижний желоб; 15 - электродвигатель; 16 - система клапанов; 17-клиноременная передача

Каждый желоб состоит из 10 ячеек, двух боковин и абразивной массы.
В торцевых стенках нижнего желоба сделаны отверстия 6 для поступления воздуха внутрь цилиндра. С внутренней стороны задней стенки установлен выпускной патрубок 7 с окном для забора воздуха, предназначенного для обработки слоя зерна на выходе из машины. С лицевой стороны стенки расположен люк 8, через который машина разгружается в случае завала. В верхнем желобе расположен патрубок, для приема зерна, смещенный от вертикальной оси цилиндра по ходу бичей. Чтобы в цилиндр не попадали крупные примеси и посторонние предметы, в приемном патрубке установлена решетка.

Бичевой барабан состоит из вала с двумя литыми чугунными розетками 5, к которым прикреплены 12 продольных бичей. Их наклон к продольной оси барабана обеспечивает перемещение зерна от приема к выходу по винтовой поверхности.
Бичевой вал приводится во вращение от электродвигателя 15 через клиноременную передачу 17. Частоту вращения бичевого вала можно регулировать изменением диаметра шкива на валу электродвигателя. В машине предусмотрено защитное устройство, блокирующее ее пуск при открытом люке-жалюзи13.
Аспирационно-осадочное устройство З включает аспирационную камеру и осадочный конус, в котором расположены клапан 11 для регулирования количества воздуха и канал 9 для выпуска относов. В связи с тем, что в данной машине вентилятор не предусмотрен, ее присоединяют к центральной аспирационной сети перерабатывающего цеха.
Обоечная машина ЗНМ-5 работает следующим образом. Зерно через приемный патрубок 10 поступает во вращающийся барабан и бичами отбрасывается к внутренней поверхности наждачного цилиндра. Зерно отражается от нее, подхватывается бичами и вновь отбрасывается на неподвижную поверхность. В результате многократных ударов и трения об абразивную поверхность зерновая масса очищается и поступает в патрубок 7. Здесь зерно преодолевает сопротивление клапана 11 с противовесом и удаляется из машины через канал. При этом очищенное зерно дополнительно обеспыливается встречным потоком воздуха.
Воздух засасывается в цилиндр через отверстия 6, захватывает отходы и уносит их через люк-жалюзи 13 в аспирационное устройство, в котором из-за резкого падения скорости воздушного потока более тяжелые относы осаждаются и по мере накопления в осадочном конусе под действием собственного веса открывают клапаны и выводятся из машины.
Сравнительный анализ технических данных машин с абразивной поверхностью рабочего цилиндра и современных обоечных машин показывает, что для первых характерен довольно жесткий режим работы.

С одной стороны это приводит к тому, что у части обрабатываемого продукта не только отделяются пыль и частично оболочки, но и нарушается целостность и образуется довольно много битого зерна (в среднем до 1 %), поэтому считается, что машины такого, типа можно использовать без ограничений в обойных помолах, а. также при подготовке к сортовому помолу ржи. В схеме подготовки к сортовому помолу пшеницы эти обоечные машины желательно применять после увлажнения (ГТО); в этом случае оболочки зерна обладают повышенной вязкостью и меньше травмируются.
С другой стороны, по сравнению с машинами типа БГО и БМО машины с абразивным цилиндром имеют и некоторые преимущества. Указанные типы машин оснащены ситовыми деками из проволоки граненого профиля специального плетения. Основные технические данные обоечных машин типа ЗНМ приведены в таблице 1.. Со временем т связи с абразивными свойствами зерна грани заглаживаются и эффективность воздействия на верхние покровы зерна существенно уменьшается. Соответственно снижается и эффективность работы машины по уменьшению зольности, в то время как абразивные свойства наждачной поверхности по мере износа ухудшают не столь интенсивно и эффективность шелушения снижается но не значительно.
В целом поверхность абразивных цилиндров более долговечна. Кроме того, она подлежит восстановлению, а металлические сетки не восстанавливаются, и их необходимо заменять. Особое значение обоечные машины такого типа имеют для мельниц малой мощности, где процессы очистки зерна сокращены. Отсюда и определенный интерес предприятий мало тоннажной переработки зерна к обоечным машинам с наждачной поверхностью.

 

 

Обоечная машина РЗ-БГО-6 (рисунок 2) горизонтального типа металлотканой поверхностью рабочего цилиндра и продольным расположением бичей ротора состоит из приемного устройства корпуса, бичевого ротора, сетчатого цилиндра, привода и ограждения. Приемное устройство установлено со стороны привода машины. Оно выполнено в виде патрубка 2 сварной конструкции, подающего зерно в магнитный аппарат З. Блок магнитов расположен в лотке, который легко снимается для удаления металломагнитных примесей. Магнитный аппарат снабжен грузовым клапаном. Корпус 1 сварен из листового материала и установлен на станине, представляющей собой две опоры. Со стороны привода расположена сплошная опора, а с противоположной - две стойки соединенные вверху поперечиной. В нижней части опор сделаны отверстия для крепления машины к полу.
С одной стороны корпуса предусмотрены плотно прилегающая дверка с запорными ручками, а также отверстия для приемного устройства.

Бичевой ротор 6 - основной рабочий орган машины, состоящий из пустотелого вала, с торцов которого приварены полуоси, установленные в шарикоподшипниках. На консольной части полуоси расположен приводной шкив. На валу по образующей закреплены винтами восемь бичей, представляющих собой стальные продольные пластины к каждому бичу приварены короткие гонки, причем на четырех бичах гонки установлены под углом 80 , а на остальные - под углом 60° к оси ротора. Высота гонков каждого бича разная: пять крайних гонков с обеих концов короче средних. В результате и скорость зерна в различных зонах цилиндра разная. В результате такого движения потоков зерна увеличивается интенсивность взаимного трения обрабатываемого сырья и соответственно повышается эффективность его очистки. Сетчатый цилиндр 4 состоит из двух одинаковых половин соединенных в продольной плоскости. Сетка, выполнена из проволоки граненого профиля специального плетения, прикреплена к деревянной раме винтами с увеличенной головкой. Сетчатый цилиндр зажимают на цилиндрических патрубках питателя и выпускного устройства. Привод машины - от электродвигателя 11 через клиноременную передачу 2. Клиновые ремни натягивают винтовым устройством. Фланец электродвигателя закреплен на вертикальной опоре машины болтами. Между фланцем и опорой установлена плита, жестко связанная с фланцем, в которой проделаны вертикальные прорези 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 частиц, отделенных от зерна, под сетчатым цилиндром установлен выпускной бункер 10, прикреплённых к корпусу машины. Очищенное зерно выводится через выпускной патрубок (типа улитки), установленный в торце сетчатого цилиндра со стороны, противоположной приему. Выпускной парубок повернут так, что зерно из машины поступает на вибропитатель вертикального пневмосепаратора 7. Обоечная машина работает следующим образом.

 

Рисунок 2 - Горизонтальная обоечная машина РЗ-БГО-6

1 - корпус; 2 - приёмный патрубок; 3-магнитный аппарат; 4 - сетчатый цилиндр; 5 - фланец для аспирационного воздуховода; 6-бичевой ротор; 7 - пневмосепаратор; 8-выпускной патрубок; 9 – стойка; 10 - выпускной бункер; 11 - электродвигатель; 12 –клиноремённая передача; 1-неочищенное зерно; 11- отходы; отходы; 111-очищенное зерно.

Зерно через приемник поступает в питатель, который равномерно подает его цилиндр.Здесь зерно захватывается бичами и обрабатывается т тем интенсивного трения о бичи, внутреннюю поверхность сетчатого цилиндра, а также за счет межзернового трения.
Проход; рез сетчатый цилиндр отводится воронкой.
Обработанное зерно выводится из машины по патрубку в аспирационный канал для дальнейшей очистки на пневмосепаратое.
Особенность машины этого типа заключается в том, что пот вал бечевого ротора занимает до четверти рабочего объема сетчатого цилиндра, а угол наклона и высота планок бичей различны, результате в кольцевом зазоре, заполненном зерном, возникает сложная циркуляция обрабатываемого материала, при которой скорость отдельных зерен неодинакова. Этот фактор, а также скоростной режим работы бичевого ротора обеспечивают 1 высокую эффективность обработки поверхности зерна [7].

Обоечная машина РЗ-БМО-6 (рисунок 3) вертикального типа состоит из корпуса, загрузочно - питающего, выпускного устройств, сетчатого цилиндра бичевого ротора и привода.
Цилиндрический корпус 8 представляет собой сварную неразборную конструкцию диаметром 890 мм, изготовленную из листового металла. В нижней части корпуса предусмотрено четыре отверстия для крепления его к перекрытию. С противоположных сторон корпуса расположены съемные двери с запорными ручками.
Загрузочное устройство состоит из приемного патрубка 1 и загрузочной воронки. Патрубок представляет собой прозрачный цилиндрический стакан, нижняя часть которого установлена на крышке корпуса, а к верхней прикреплён гибкий рукав, соединяющий стакан с самотечной трубой,
подающей зерно. Загрузочная воронка состоит из двух конусов 2 и З, концентрично установленных один над другим. Такое конструктивное
решение загрузочной воронки исключает излишнее накопление зерна поступающего в машину. К нижнему конусу З воронки приварен питающий цилиндр 4. К его нижней части примыкает распределительный диск 5, подвешенный к конусу трех пружинах 12. Натяжение пружин отрегулировано так, что при отсутствии зерна диск прижимается к цилиндру. Вертикальный сетчатый цилиндр 11 собран из трех секторов, соединенных между собой через три продольные деревянные накладки болтами. Вверху и внизу сетчатый цилиндр опирается на внутренние кольца корпуса машины. Верхняя его часть для предохранения от преждевременного износа закрыта с внутренней стороны на высоту 250 мм сплошным металлическим листом, цилиндр выполнен из металлотканой сетки толщиной З мм с отверстиями 1,0 х 1,8 мм. Площадь сетчатой поверхности цилиндра 2,8 м . Бичевой ротор смонтирован на вертикальном валу 9 с помощью четырех крестовин 6, которые прикреплены к валу центрирующими штифтами. На крестовинах вертикально установлено семь плоских стальных бичей 7. Их верхние концы отогнуты в направлении вращения ротора. На бичах сделана нарезка для крепления их болтами к крестовинам и регулирования зазора (22...28 мм) между рабочей кромкой бичей и сетчатым цилиндром. Вал бичевого ротора вращается в двух самоустанавливающихся подшипниках. Верхний подшипник - роликовый, радиальный сферический, двухрядный. Он установлен в чугунном корпусе с крышкой и закреплен на валу втулкой и гайкой со стопорной шайбой. Нижний подшипник - шариковый, радиальный, сферический, двухрядный. Он расположен на закрепленной втулке стальном корпусе с крышкой.

Рисунок 3 – Вертикальная обоечная машина РЗ – БМО – 6

 

1 - выпускной патрубок; 2 - корпус; 3 - выпускной патрубок; 4 - патрубок забора воздуха; 5 - аспирационный патрубок; 6 - вал; 7 - ситовой цилиндр; 8 - бичевой ротор; 9 - станина; 10 - электродвигатель; 11 - клиноременная передача

Выпускное устройство 10 выполнено в виде конической сварной воронки с патрубком, куда совместно направляются проходовая и сходовая фракции обоечной машины: зерно и отходы. Высота выпускной воронки 700 мм. Машина аспирируется через нижнее выпускное устройство, расположенное перед шлюзовым затвором.
Привод машины - от электродвигателя 3 через клиноремённую передачу 14. Электродвигатель установлен в верхней части машины на стальной вертикальной плите, шарнирно соединённой с кронштейном корпуса. Натяжение приводных ремней регулируется поворотом плиты, положение которой фиксируется тремя откидными натяжными болтами с гайками.
Технологический процесс сухой обработки поверхности зерна в обоечных машинах происходит следующим образом. Исходное зерно самотеком поступает через патрубок и загрузочную воронку в питающее устройство. Через кольцевой зазор попадает в рабочую зону, подхватывается отогнутыми концами бичей и движется по спирали вниз.
Под действием центробежной силы инерции, создаваемой ротором, зерно многократно отбрасывается к внутренней поверхности ситового цилиндра. В результате интенсивного трения зерновок между собой и о сетчатый цилиндр поверхность зерна очищается от пыли, надорванных оболочек и частично от зародыша и бородки. Частицы зерна и оболочек, прошедшие через отверстия сетчатого цилиндра, падают вниз и вместе с очищенным зерном через разгрузочную воронку выводятся из машины. Смесь зерна с оболочками дополнительно обрабатывают в пневмосепараторах, в которых легкие примеси уносятся воздухом [4].

Основные технические данные обоечных машин типа РЗ-БГО и РЗ-БМО приведены в таблице 2 [4].

Выбор оптимальной машины

 

По удельным показателям строим гистограммы, чтобы наглядно выявить наилучшую марку обоечной машины. Данные удельных показателей заносим в таблицу 3.

 

По формулам заполняем таблицу 3.

Строка 5 Техническая производительность, т/ч

 

Wт = Wп*τ (1)

 

где, Wп – паспортная производительность, т/ч; τ = 0,8.

 

Строка 6 Удельная материалоемкость, кг*ч/т

 

М уд = М/Wт, (2)

 

где, М – масса, кг.

где, N – установленная мощность, кВт

Строка 7 Удельная энергоемкость, кВт*ч/т

 

N уд = N/Wт, (3)

Строка 8 Габаритность

 

Г = L*B*H/Wт, (4)

 

где, Г – габаритность;

L – длина;

B – ширина;

H – высота.

[23].

 

 

Таблица 2.1 — Сравнительная характеристика обоечных машин

Технические данные критерии оценки	Марка машины
РЗ - БГО - 6	РЗ - БМО - 6	ЗНМ - 5
1.Производительность, т/ч		6..9
2.Установленная мощность, кВт		5,5
3.Габаритные размеры, м	1,403* 0,878* 2,943	1,505* 1,075* 1,850	2,130* 1,095* 2,185
4.Масса, кг.
5.Техническая производительность т/ч	4,8
6.Удельная материалоемкость, кг*ч/т	180,2	67,7	455,0
7.Удельная энергоемкость, кВт*ч/т	2,3	0,9	1,3
8.Габаритность, м3ч/т	0,5	0,5	1,3

 

Строим гистограммы по удельным показателям выбранных аппаратов

 

 

 

Рисунок 4 – Гистограмма удельной материалоемкости аппаратов

 

 

Рисунок 5 – Гистограмма удельной энергоемкости аппаратов

 

 

Рисунок 6 – Гистограмма габаритности аппаратов

 

 

Из данной гистограммы видно, что наибольшим количеством положительных показателей обладает обоечная машина РЗ-БМО-6 (самая низкая энергоёмкость и материалоёмкость), а наибольшим количеством отрицательных - ЗНМ-5 (самая высокая энергоёмкость и габаритность).

ОПИСАНИЕ ВЫБРАННОЙ МАШИНЫ С

ВНЕСЕННЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ