close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

16. Технология переработки продукций растениеводства. Раздел Технология крупяного пройзводства агройнженерного факультета обучающихся по 110303 Механизация переработки сельскохозяиственной продукций В. В. Труфанов Е. А

код для вставкиСкачать
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный аграрный университет
имени К.Д. Глинки
Агроинженерный факультет
Кафедра механизации животноводства
и переработки сельскохозяйственной продукции
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
для выполнения лабораторных работ по дисциплине
«Технология переработки продукции растениеводства»
раздел «Технология крупяного производства»
для студентов агроинженерного факультета,
обучающихся по специальности
110303 – «Механизация переработки сельскохозяйственной
продукции» очной и заочной формы обучения
ВОРОНЕЖ 2011
Составители: В.В. Труфанов, Е.А. Извеков
Рецензент: доцент кафедры «Технологии хранения, переработки и стандартизации сельскохозяйственной продукции» к.с.х.н Хабаров Н.Н.
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Технология переработки продукции растениеводства» раздел «Технология
крупяного производства» для студентов агроинженерного факультета, обучающихся по специальности 110303 – «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции» очной и заочной формы обучения рассмотрены на заседании кафедры МЖиПСХП (протокол № 15 от 5 апреля 2011 г.) и рекомендована к изданию на заседании методического совета агроинженерного факультета
(протокол № 8 от 25.04.2011 г.).
3
СОДЕРЖАНИЕ
1 ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА КРУПЫ…4
1.1 Технология производства пшена…………………………………………...4
1.2 Технология производства гречневой крупы……………….………………5
1.3 Технология производства рисовой крупы…………………………………7
1.4 Технология производства овсяных продуктов…………………….………9
1.5 Технология производства ячменной крупы……………………...……….11
1.6 Технология производства пшеничной крупы……………………...……..14
1.7 Технология производства гороховой крупы………………………..…….16
1.8 Технология производства кукурузной крупы………………………….…18
1.9 Переработка зерна крупяных культур по комбинированным схемам….20
1.10 Другие виды крупяных продуктов……………………………………….21
1.11 Технохимический контроль производства. Хранение готовой продукции…………………………………………………………………………….…21
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ ПРИ
ПРОИЗВОДСТВЕ КРУПЫ…………………………………………………….…..23
2.1 Машины для шелушения зерна крупяных культур………………….…….25
2.2 Машины для шлифования и полирования крупы…………………………43
2.3 Крупосортировочные машины…………………………………………...…53
2.4 Крупоотделительные машины………………………………………….…..55
ЛИТАРАТУРА ……………………………………………………………….…….63
4
1 ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА КРУПЫ
1.1 Технология производства пшена
Схема очистки проса включает три последовательно установленных сепаратора, выделяющих практически полностью крупные примеси. Для лучшего
выделения мелких примесей на второй и третьей системах несколько разрежают сита (рисунок 1), проход которых контролируют в буратах и крупосортировках. Для более эффективной переработки зерна желательно фракцию, получаемую проходом сита размером 1,6х20 мм и сходом размером 1,5х20 мм, перерабатывать раздельно или использовать для производства комбикормов. Отходы контролируют в буратах: проход сита размером 1,5х20 мм и сход с сита
размером 1,2х20 мм представляют собой отходы I и II категорий (кормовые),
проход сита размером 1,2x20 мм – отходы III категории (некормовые). ГТО
проса не проводят.
1 – бункер для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы; 3 – воздушноситовой сепаратор; 4 – бурат;
5 – камнеотделительная машина;
6 – аспиратор; 7 – рассев; I – исходное
зерно; II – отходы; III – минеральная
примесь; IV – очищенное зерно.
Рисунок 1 -Схема подготовки проса к
переработке
1 – вальцедековый станок;
2 – аспиратор; 3 – винтопрессовая
машина; I – исходное зерно;
II – лузга; III – мучка; IV – крупа
на контроль.
Рисунок 2 - Схема переработки
проса в крупу
5
Просо шелушат в дву- или однодековых вальцедековых станках (рисунок
2), последовательно пропуская продукты соответственно через две или четыре
системы станков. Рабочую поверхность валка покрывают абразивной массой,
деку изготавливают из резинотканевых пластин. В продукте, полученном с последней системы шелушения, содержание нешелушеных зерен не должно превышать 1%. После каждой системы шелушения продукт дважды провеивают в
аспираторах для отделения лузги, мучки и дробленого ядра.
Для шлифования крупы используют обычно вальцедековый станок, но
можно и более эффективную винтопрессовую машину.
Полученные продукты контролируют. Крупные примеси из крупы выделяют
сходом с сит с отверстиями диаметром 2,3...2,5 мм или размером 1,8...1,9х20 мм.
Мучку, дробленое ядро и лузгу разделяют на ситах №063 и 1;4 сход с сита 1,4
после просеивания направляют на вторую шелушильную систему.
При переработке проса установлены следующие нормы выхода продукции
(таблица 1).
Таблица 1 - Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Выход,
Продукт
Пшено шлифо65,0 Отходы I и II категорий
ванное
Дробленка
4,0
Усушка
Мучка кормо7,5
Отходы III категории и
Лузга
15,5 механические потери
Всего
Выход, %
7,0
0,5
0,5
100,0
В случае применения для шлифования пшена винтопрессовых машин выход пшена снижается на 5 %, конечный продукт при этом называют «пшено
быстроразваривающееся». Выход пшена снижается за счет повышений выхода
дробленки на 1 % и мучки – на 4 %.
1.2 Технология производства гречневой крупы
Особенность подготовки гречихи к переработке – широкое использование
при сепарировании сит с треугольными отверстиями; для более эффективного
выделения трудноотделимых примесей применяют фракционный метод очистки зерна. Зерно после двукратной обработки в сепараторах разделяют в крупяном рассеве на крупную и мелкую фракции, каждую из которых направляют на
самостоятельное сепарирование (рисунок 3). Минеральные примеси сосредоточены в основном в мелкой фракции, поэтому ее направляют в камнеотделительные машины. Длинные примеси выделяют на триере. При подготовке гречихи применяют ГТО.
Особенность производства гречневой крупы состоит в раздельной переработке зерна по фракциям. Зерно калибрируют в рассевах на ситах с отверстиями диаметром 4,5; 4,2; 4,0; 3,8; 3,6; 3,3 мм (рисунок 3). В процессе калибрования дополнительно отделяют трудноотделимые примеси на ситах с треугольными отверстиями.
Последующее шелушение и сортирование каждой фракции осуществляют
раздельно. Различия заключаются лишь в нумерации сит, применяемых для
6
разделения шелушеного и нешелушеного зерна. Поэтому на схеме представлена только часть технологического процесса. Шелушат зерно в вальцедековых
станках. В связи с высокой хрупкостью ядра гречихи коэффициент шелушения
зерна сравнительно невысок, особенно для мелких фракций.
1 – бункера для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор;
4 – рассев; 5 – камнеотделительная машина;
6 – триер; 7 – бункер;
8 – пропариватель; 9 – сушилка;
10 – охладительная колонка;
I – исходное зерно; II – отходы;
III – минеральная примесь;
IV – очищенное зерно
Рисунок 3 - Схема подготовки гречихи к
переработке
1 – рассев; 2 – вальцедековый
станок; 3 – аспиратор;
I – исходное зерно; II – отходы;
III – на сортирование;
IV...VI – фракции (IV – в рассев
№ 6; V – продел на контроль;
VI – ядрица на контроль);
VII – лузга на контроль
Рисунок 4 - Фрагмент схемы переработки гречихи в крупу
Для разделения смеси шелушеных и нешелушеных зерен в рассевах и крупосортировках используют сита с круглыми отверстиями, диаметр которых на
0,2...0,3 мм меньше размера отверстий сита, сходом с которого получена данная
фракция. В результате сходом с сит получают смесь нешелушеных зерен и лузги, последнюю отвеивают в аспираторе, нешелушеное зерно возвращают в
вальцедековый станок. Проходом сит получают смесь ядрицы, лузги, продела и
мучки. Ядрицу и продел разделяют на ситах размером 1,6...1,7х20 мм, мучку
7
выделяют проходом сита №08-. Для выделения лузги из продела его предварительно разделяют на две фракции на сите №1,4, каждую из которых провеивают
на отдельных аспирационных колонках.
При переработке гречневой крупы установлены следующие нормы выхода
продукции (таблица 2).
|Таблица 2 - Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Выход, %
Продукт
Выход, %
с ГТО без ГТО
с ГТО без ГТО
Крупа ядрица
62,0
56,0 бтходы I и II категорий
6,5
7,0
Крупа продел
5,0
10,0 Отходы III категории,
0,7
0,7
Итого крупы
67,0
66,0 механические потери
Мучка кормо3,5
6,0
Усушка
1,5
1,0
вая
Лузга
20,8
19,3 Всего
100,0 100,0
Большое значение приобрели малые предприятия и агрегаты по переработке гречихи. Технология на этих предприятиях значительно упрощена: не всегда
применяет гидротермическую обработку, зерно делят не на 6 фракций, а на
3...4, однако общие принципы переработки остаются теми же.
1.3 Технология производства рисовой крупы
1 – бункера для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовые сепараторы;
4 – аспиратор;
5 – камнеотделительная машина;
6 – рассев;
I – исходное зерно;
II – отходы;
III – минеральная примесь;
IV – мелкая фракция зерна;
V – крупная фракция зерна.
Рисунок 5 - Схема подготовки риса
к переработке
8
Одна из важнейших особенностей риса – чрезвычайная хрупкость его ядра,
что снижает выход целой крупы при переработке. При неправильном хранении
отдельные зерна риса могут желтеть, что ухудшает внешний вид крупы и не позволяет вырабатывать крупу высоких сортов. Наличие в партиях зерен с красными оболочками вызывает необходимость интенсивного шлифования ядра,
что снижает выход крупы.
При подготовке риса к переработке его делят на ситах с отверстиями диаметром 3,6...4,0 мм на две фракции, каждую из которых очищают от примесей
на воздушно-ситовых сепараторах, затем зерно просеивают на рассеве для дополнительного выделения примесей и мелкого зерна (рисунок 5). В шелушильное отделение зерно поступает двумя фракциями – крупной и мелкой.
1 – шелушитель с обрезиненными валками: 1а – основная система,
16 – сходовая система; 2 – рассев; 3 – аспиратор; 4 – падди-машина;
5–шлифовальный постав (четыре системы); I – крупная фракция зерна;
II – мучка; III – лузга; IV– шелушеное зерно на шлифование; V – крупка
на контроль; 1 шл.с....4 шл.с – 1...4-я шлифовальные системы.
Рисунок 6 - Схема переработки риса в крупу
Для шелушения риса используют станки с обрезиненными вальцами. Коэффициент шелушения должен составлять не менее 85 % при выходе дробленого ядра не более 2 %. На отдельных заводах применяют также шелушильные
поставы. Продукты шелушения сортируют на рассевах. Сход с сита диаметром
5,5...5,0 мм состоит в основном из нешелушеных зерен и лузги, поэтому после
отделения лузги зерно направляют на повторное шелушение (рисунок 6). Продукт, получаемый проходом сит с отверстиями диаметром 3,6...4,0 мм и сходом
с сита с отверстиями диаметром 1,5 мм, содержит обычно менее 1 % нешелушеных зерен и после выделения лузги его направляют на шлифование. Остальной продукт, получаемый сходом сит с отверстиями диаметром 3,6...4,0 мм и
составляющий по массе до 70 % исходного, содержит как шелушеные, так и
нешелушеные зерна, и после выделения лузги его направляют в падди-машины.
9
Для шлифования ядра применяют четырехкратную обработку в шлифовальных поставах, получаемую при этом крупу высеивают на ситах №2,5...2,8,
мучку – № 1,2. Целую крупу контролируют на падди-машинах для выделения
оставшихся нешелушеных зерен. Дробленый рис дополнительно однократно
шлифуют, просеивают в рассеве и затем провеивают в аспираторе.
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке риса
приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Выход, %
Продукт
Рис шлифованный
55,0
Отходы I и II категорий
Рис дробленый
10,0
Отходы III категории, механические потери
Итого крупы
65,0
Мучка кормовая
12,2
Усушка
Лузга
18,4
Всего
Выход, %
3,0
0,7
0,7
100,0
1.4 Технология производства овсяных продуктов
Для очистки овса применяют двукратный пропуск зерна через воздушноситовые сепараторы, триеры и аспираторы. Для лучшего выделения примесей и
мелкого зерна в сепараторах рекомендуют устанавливать подсевные сита с отверстиями размером 2,2х20 мм (рисунок 7). Проход этих сит обрабатывают в
крупосортировке. Мелкую фракцию овса, полученную проходом, обрабатывают на триере-куколеотборнике, крупную фракцию (сход с сита размером 2,2х20
мм) можно обрабатывать в триере-овсюгоотборнике.
ГТО овса проводят в пропаривателях непрерывного действия, влажность
зерна при этом должна быть увеличена на 2...6 %. Затем зерно подсушивают до
влажности 10 %, если его подвергают шелушению на шелушильных поставах,
либо до влажности 13,5...14,0 % в случае применения обоечных машин или
центробежных шелушителей.
После ГТО зерно окончательно очищают от примесей и делят на крупную
и мелкую фракции, которые раздельно обрабатывают в шелушильных машинах.
Наиболее часто для шелушения используют шелушильные поставы и центробежные шелушители, реже – обоечные машины. Для сортирования продуктов шелушения рекомендуют использовать центрофугалы (рисунок 8), поскольку продукты шелушения характеризуются плохой севкостью и забивают
каналы других просеивающих машин. Обработка в центрофугалах способствует разрыхлению продукта. Кроме центрофугалов можно использовать бураты.
После выделения лузги и обработки на падди-машинах полученное ядро шлифуют, продукты контролируют на ситах, падди-машинах и аспираторах. Содержание целого ядра в дробленке и мучке не должно превышать 2 %, а в лузге
– 1,5 % (включая дробленое ядро).
Для получения овсяных хлопьев «Геркулес» целую крупу высшего сорта
дополнительно очищают в крупосортировках, аспираторах и падди-машинах.
Очищенную крупу пропаривают, при этом зерно увлажняется на 2...2,5 %, за-
10
тем отволаживают в течение 20...30 мин и плющат в вальцовых станках с гладкими вальцами при отношении скоростей 1:1. Полученные хлопья подсушивают до влажности 12,5 % на ленточных сушилках, охлаждают, отвеивают мучку
и частицы пленок в аспирационной колонке, фасуют.
На заводах, оснащенных оборудованием фирмы «Бюлер» (Швейцария),
вырабатывают хлопья «Экстра» трех номеров. Хлопья «Экстра» № 1 по существу тот же «Геркулес»: их вырабатывают из целой крупы по примерно такой
же технологии, а хлопья «Экстра» № 2 и 3 – из разрезанной на специальных
крупорезках крупы, они более мелкие и тонкие, длительность варки составляет
соответственно 10 и 5 мин.
1 – бункера для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор;
4 – крупосортировка; 5–триер;
6– бункер для очищенного зерна;
7– пропариватель; 8–сушилка;
9– охладитель; I– исходное зерно;
II– отходы; III – мелкое зерно;
IV И V– крупная и мелкая фракции.
Рисунок 7 - Схема подготовки овса к
переработке
1 – шелушильный постав:
1а – основная система,
1б– сходовая система;
2– центрофугал; 3 – аспиратор;
4– падди-машина;
5– шлифовальный постав;
I– крупная фракция зерна;
II–мучка, дробленка; III–лузга;
IV– крупка на контроль
Рисунок 8 - Схема переработки овса
(крупной фракции) в крупу
11
Толокно получают из овсяного ядра, подвергнутого глубокой ГТО. Очищенное от примесей зерно замачивают на 2 ч водой, нагретой до 35 °С. Затем
его пропаривают при давлении 0,15...0,20 МПа в течение 1,5...2 ч, после чего
высушивают в паровых сушилках до влажности 5...6 %. Из охлажденного зерна
вырабатывают по обычной схеме крупу, которую размалывают в вальцовых
станках на рифленых валках. Толокно получают просеиванием на капроновых
ситах № 29 и 32. В результате ГТО в овсе происходит частичный гидролиз
крахмала с образованием легкоусвояемых организмом человека декстринов и
сахаров, поэтому толокно используют для детского и диетического питания.
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке овса
приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Выход, %
Недробленая Недробленая
Толокно
крупа
крупа с хлопьями
Крупа
45,0
39,5
–
Хлопья
–
5,5
–
Толокно
–
–
52,0
Итого
45,0
45,0
52,0
Мучка и дробленка кормовая
15,5
16,0
9,5
Лузга
27,0
27,0
26,0
Отходы I и II категорий
2,8
2,8
1,3
Отходы III категории, механиче0,7
0,7
0,7
ские пoтери, %
Мелкий овес
5,0
5,0
5,0
Усушка
3,5
3,5
5,5
Всего
100,0
100,0
100,0
1.5 Технология производства ячменной крупы
Для переработки в крупу используют ячмень со светлой окраской семенных
оболочек. Зерно с сине-зелеными оболочками не перерабатывают. Из ячменя
вырабатывают два вида крупы – перловую и ячневую. В зависимости от крупности перловую крупу делят на пять номеров, ячневую – на три (таблица 5).
Выравненность перловой крупы не менее 80 %, ячневой – не менее 75 %.
Выпускают также крупу смежных номеров (смесь), например № 1 и 2, 3 и 4.
Таблица 5 - Крупность ячменной крупы
№ крупы
Диаметр отверстий смеж- № крупы
ных сит, мм
Проход
Сход
Перловая крупа
5
1
4,0
3,0
2
3,0
2,5
1
3
2,5
2,0
2
4
2,0
1,5
3
Диаметр отверстий смежных сит, мм
Проход
Сход
1,5
056*
Ячневая крупа
2,5
2,0
2,0
1,5
1,5
056*
12
1 – бункера для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор;
4 – триер;
5 – камнеотделительная машина;
6 – магнитный сепаратор;
7 – обоечная машина;
8 – аспиратор;
9 – шелушильно-шлифовальная машина
А1-ЗШН-3;
I – исходное зерно;
II – отходы;
III – лузга;
IV – пенсак.
Рисунок 9 - Схема подготовки ячменя к переработке
Зерно очищают от примесей на двух-трех системах воздушно-ситовых сепараторов, камнеотделительных машинах и триерах-куколеотборниках (рисунок 9). В отдельных случаях применяют фракционное сортирование – калибрование зерна на сите № 2,4х20; мелкий ячмень (проход сита № 2,2х20) плохо
шелушится, поэтому его удаляют и используют на фуражные цели. Некормовые отходы выделяют проходом через подсевное сито №1,6x20. Особенность
подготовки ячменя – предварительное шелушение зерна для удаления цветковых пленок, плотно сросшихся с ядром. Для этого зерно пропускают последовательно 4 раза через магнитные колонки, обоечные машины с последующим
отвеиванием лузги после каждой системы на аспираторах.
Окружная скорость бичей обоечных машин составляет 19...22 м/с, уклон
бичей – 8...10 %, зазор между бичами и абразивной поверхностью – 15... 20 мм.
Вместо двух последних обоечных машин могут быть установлены одна-две шелушильно-шлифовальные машины ЗШН. В результате удаления цветковых
пленок ячменя получают полуфабрикат – пенсак. Он должен содержать не более 5 % нешелушеных зерен и не более 50 % дробленых.
Перловая крупа представляет собой шлифованный и полированный пенсак.
Для ее получения пенсак направляют на шлифовально-полировальные машины
13
А1-ЗШН-3, в которых его трехкратно шлифуют и после отсеивания мелкой
крупы крупную фракцию обрабатывают на трех системах полирования (рисунок 10). Полученную смесь крупы разделяют по номерам на ситах.
1 – шелушильно-шлифовальная машина А1-ЗШН-3; 2 – аспиратор;
3 – рассев; I – пенсак; II – лузга, мучка; III – мучка; IV – мелкая крупа на контроль; V – крупа № 1; VI – крупа на контроль; 1 пол.с…3 пол.с. – 1...3-я полировочные системы.
Рисунок 10 - Схема переработки пенсака в перловую крупу
Ячневая крупа – дробленый до определенной крупности пенсак. Так как
ячневая крупа обрабатывается менее интенсивно, чем перловая, пенсак перед
дроблением дополнительно шлифуют в машине А1-ЗШН-3. Дробят пенсак в
вальцовых станках. Плотность нарезки рифлей от первой системы к четвертой
увеличивается с 3 до 5 на 1 см, уклон – с 8 до 10 %, отношение скоростей вальцов составляет 2,5 :1, расположение рифлей – «острие по острию» (ос/ос).
Таблица 6 - Нормы выхода готовой продукции
Выход при произПродукт
Продукт
водстве крупы, %
перловой ячневой
Крупа перловая
Мучка кормовая
№1-2
36,0
–
Лузга
№3-4
8,0
–
Мелкий ячмень
№5
1,0
–
Отходы I и II категорий
Крупа ячневая
№1
–
15,0 Отходы III категории и
№2
–
43,0 механические потери
№3
–
7,0
Усушка
Итого
45,0
65,0 Всего
Выход при производстве крупы, %
перловой ячневой
40,0
18,0
7,0
7,0
5,0
5,0
1,0
3,0
0,7
0,7
1,3
100,0
1,3
100,0
14
1 – вальцовый станок; 2 – рассев; 3 – аспиратор, 4 – шелушильно-шлифовальная
машина; I – пенсак; II – мучка; III – лузга; IV и V – крупа крупная и
мелкая на контроль.
Рисунок 11 - Схема переработки пенсака в ячневую крупу
Получаемую на рассевах крупную и мелкую крупу (иногда только крупную) шлифуют раздельно на машине А1-ЗШН-3 (рисунок 10), а затем сортируют по номерам. Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке ячменной крупы приведены в таблице 6.
1.6 Технология производства пшеничной крупы
Из пшеницы вырабатывают крупу «Полтавскую» – четыре номера (таблица
7) и «Артек». Последнюю получают проходом сит с отверстиями диаметром 1,5
мм сходом с металлотканого сита № 063.
Таблица 7 - Классификация крупы «Полтавской» и диаметр отверстий сит
Крупа Отверстия диаметром, мм
Крупа
Отверстия диаметром, мм
Проход
Сход
Проход
Сход
№1
3,5
3,0
№3
2,5
2,0
№2
3,0
2,5
№4
2,0
1,5
Пшеничную крупу вырабатывают из зерна твердой пшеницы, в отдельных
случаях – из высокостекловидной мягкой пшеницы.
Схема подготовки зерна к переработке включает три системы воздушноситового сепарирования с пофракционной очисткой и выделением мелкого зерна (проход сита № 1,7х20) в отходы, обработку на камнеотделительной машине
и триерах куколе- и овсюгоотборниках (рисунок 12). После проведения ГТО
15
(зерно увлажняют до влажности 14,5...15,0 % и отволаживают в течение 0,5...2
ч) пшеницу подвергают двукратному шелушению в обоечных машинах. Окружная скорость бичей при этом составляет 14... 16 м/с, количество дробленых
зерен в продукте не должно превышать 15%.
1 – бункера для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор;
4 – камнеотделительная машина;
5 – куколеотборочная машина;
6 – овсюгоотборочная машина;
7 – увлажнительная машина;
8 – бункера для отволаживания;
9 – магнитный сепаратор;
10 – обоечная машина;
11 – аспиратор;
I – исходное зерно;
II – отходы;
III – минеральная примесь;
IV – куколь;
V – овсюг;
VI – очищенное зерно
Рисунок 12 - Схема подготовки пшеницы к
переработке
Таблица 8 - Нормы выхода продукции
Продукт
Крупа «Полтавская» №1и2
№3и4
Крупа «Артек»
Итого крупы
Мучка кормовая
Отходы I и II категорий
Отходы III категории и механические потери
Усушка
Всего
Выход, %
8,0
43,0
12,0
63,0
30,0
5,3
0,7
1,0
100,0
16
Переработку зерна осуществляют путем трехкратного шлифования и последующего полирования зерна в машинах А1-ЗШН-3 (рисунок 13). Мелкую
крупу после шлифования отсеивают и направляют на контроль, а крупную обрабатывают на трех системах полирования, контролируют в рассевах и разделяют на нужное число фракций – номеров.
1 и 3 – шелушильно-шлифовальные машины А1-ЗШН-3; 2 – рассев; I – зерно;
II – мучка; III – мелкая крупа (на контроль); IV – крупная полированная крупа
(на контроль).
Рисунок 13 - Схема переработки пшеницы в крупу
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке пшеничной крупы приведены в таблице 8.
При необходимости повысить выход мелкой крупы, например «Артек», после шлифования крупу дробят в вальцовом станке, мучку отсеивают, а мелкую
крупу обрабатывают на системах полирования.
1.7 Технология производства гороховой крупы
Очистка гороха включает две системы сепарирования на воздушноситовых сепараторах (рисунок 14). Горох, получаемый проходом сита с отверстиями диаметром 10 мм и сходом сита с отверстиями диаметром 5 мм, подвергают ГТО пропариванием. Допускается также проводить ГТО увлажнением теплой водой на 2,0...2,5 % с отволаживанием в течение 20...30 мин. Сушат горох
до влажности 14... 15 %, охлаждают и передают в шелушильное отделение.
Горох перерабатывают, предварительно разделив на две примерно равные
по массе фракции – крупную и мелкую (на ситах 6,0...7,0 мм). Каждую фракцию двукратно шелушат и шлифуют в машинах А1-ЗШН-3 (рисунок 15). Продукты шелушения сортируют в рассевах. Целый горох получают сходом с сита
размером 4,0х20 мм для крупной фракции и размером 3,0х20 мм – для мелкой.
Сходом сита с отверстиями диаметром 3 мм отбирают колотый горох, проходом этого сита и сходом сита с отверстиями диаметром 1,5 мм – сечку, проходом сита с отверстиями диаметром 1,5 мм – мучку.
Целый горох иногда полируют в щеточных машинах. Колотый горох с
двух систем шелушения и шлифования дополнительно шлифуют в машине А1ЗШН-3, где у семядолей округляются острые ребра.
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке гороха
приведены в таблице 9.
17
1 – бункера для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор;
4 – увлажнительная машина;
5 – пропариватель непрерывного действия;
6 – сушилка; 7 – охладительная колонка;
I – исходное зерно;
II – отходы;
III – очищенное зерно/
Рисунок 14 - Схема подготовки гороха к
переработке
1 – рассев; 2 – шелушильно-шлифовальная машина; 3 – аспиратор; I – зерно;
II –мелкая фракция; III – крупная фракция; IV – мучка, сечка; V – лузга;
VI – целый горох; VII – колотый горох.
Рисунок 15 - Схема переработки гороха (крупной фракции) в крупу
18
Таблица 9 - Нормы выхода продукции
Продукт
Выход, % Продукт
Выход, %
Горох целый шелушенный
47,0
Мелкий горох
5,0
Горох колотый шелушен30,0
Отходы I и II категорий
1,0
Итого крупы
77,0
Отходы III категории и
0,5
механические потери
Сечка и мучка
6,5
Лузга
6,0
Усушка
4,0
Всего
100,0
1.8 Технология производства кукурузной крупы
Зерно кукурузы отличается наличием крупного зародыша (8...14 % массы
зерна), содержащего большое количество жира и белка, а также способностью
растрескиваться в процессе сушки при высокой температуре агента сушки.
Классификация кукурузной шлифованной крупы по номерам совпадает с
классификацией перловой крупы. Последнюю подразделяют на пять номеров
такой же крупности. Кроме того, вырабатывают крупную крупу для хлопьев
(проходом сита с отверстиями диаметром 7 мм и сходом сита с отверстиями
диаметром 5 мм) и мелкую крупу для палочек (проходом металлотканого сита
№ 1,2 и сходом № 067). Выравненность крупы должна быть не менее 80 %.
В мелкой крупе и крупе шлифованной № 4 и 5 ограничивается зольность
(не более 0,95 %), в шлифованной и крупной крупе – содержание свободного
зародыша (соответственно 3,0 и 2,0 %).
Для производства мелкой крупы в основном применяют зубовидную и полузубовидную кукурузу, шлифованной и крупной – кремнистую и полузубовидную.
1 – бункера для неочищенного зерна;
2– автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор;
4 – камнеотделительная машина;
5 – увлажнительная машина;
6 – бункер для отволаживания;
I – исходное зерно;
II – отходы;
III – минеральная примесь;
IV – очищенное зерно.
Рисунок 16 - Схема подготовки кукурузы к переработке
19
Схема очистки кукурузы включает две системы сепарирования в воздушно-ситовых сепараторах, камнеотделительную машину (рисунок 16). Проводимая гидротермическая обработка способствует лучшему отделению плодовых
оболочек и особенно зародыша.
Технология переработки зерна в крупу предусматривает обязательное отделение зародыша, так как он быстро портится и снижает стойкость крупы при
хранении. Кроме того, зародыш – ценное сырье для получения кукурузного
масла.
Первая стадия переработки зерна – отделение зародыша. Зерно измельчают
в специальных дробилках-детерминаторах или в вальцовом станке, продукты
размола подсушивают (если их влажность превышает 16%), сортируют на
фракции по крупности. Каждую из фракций обрабатывают в аспирационной
колонке и на пневмосортировальном столе (рисунок 17). Выделенный зародыш
для предотвращения порчи подсушивают до влажности не более 10%.
а – первая стадия процесса (выделение зародыша); б – вторая стадия процесса
(шлифование крупы); 1 – детерминатор; 2 и 7 – рассевы; 3 – аспирационная колонка; 4 – пневмосортировальный стол; 5 – шелушильно-шлифовальная машина А1-ЗШН-3; 6 – аспиратор; I – исходное зерно; II – мучка; III – зародыш; IV –
крупа на шлифование; V – крупа на контроль; VI – мучка, лузга.
Рисунок 17 - Фрагмент схемы переработки кукурузы в шлифованную крупу
Хлопья вырабатывают из гранул, получаемых путем экструзии мелкой
крупы, поэтому крупную крупу практически не вырабатывают.
Мелкую крупу производят из частиц эндосперма путем их дробления по
схеме, близкой к схеме производства ячневой крупы.
20
Таблица 10 - Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Выход, %
Продукт
Выход, %
Крупа шлифованная
40,0
Отходы I и II категорий
3,0
Мука
15,0
Отходы III категории и меха0,5
Итого
55,0
нические потери
Мучка
34,0
Усушка
0,5
Зародыш
7,0
Всего
100,0
При производстве шлифованной крупы выделенные с пневмостолов дробленые частицы эндосперма четырехкратно шлифуют в машинах А1-ЗШН-3, ситовые обечайки которых имеют отверстия размером 1,0х15 мм. После каждой
системы шлифования продукты провеивают в аспираторах и просеивают в рассевах для отбора муки. Полученную смесь крупки сортируют по номерам в рассевах или крупосортировках.
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке кукурузной крупы приведены в таблице 10.
1.9 Переработка зерна крупяных культур по комбинированным схемам
При использовании для переработки крупяных культур одних и тех же машин возможно применение технологической схемы процесса с поочередной
переработкой различных культур. Поскольку процесс подготовки крупяных
культур различается сравнительно мало, технологическая схема переработки в
основном определяется схемой шелушильного отделения.
По одной схеме можно перерабатывать следующие группы зерна крупяных
культур: гречиху и просо, так как схемы шелушения включают вальцедековые
станки; овес и рис, которые можно шелушить на поставах; ячмень (в перловую
крупу), пшеницу, горох и кукурузу, для которых необходимо использование
шелушильно-шлифовальных машин.
За основу комбинированной схемы принимают схему более сложного технологического процесса. Например, при переработке проса и гречихи используют схему переработки гречихи. При переходе на переработку проса меняют
сита в сепарирующих машинах, исключают ГТО и предварительное сортирование зерна на фракции, заменяют деки в вальцедековых станках. Дополнительно
в схеме применяют шлифование ядра, которое не требуется при переработке
гречихи. Система перемещения продуктов должна позволять транспортировать
продукты переработки зерна в соответствии со схемой процесса.
1.10 Другие виды крупяных продуктов
Быстроразваривающаяся крупа. Номера крупной перловой и пшеничной
крупы, а также горох отличаются большой продолжительностью варки – до 1,5
ч. Ее уменьшения можно достигнуть путем сплющивания крупы на гладких или
мелконарезных вальцах до толщины 0,7...1,5 мм. Быстроразваривающуюся крупу вырабатывают из перловой и пшеничной крупы 1...3-го номеров, а также колотого гороха.
Основные технологические этапы получения крупы: взвешивание, кон-
21
трольное просеивание сырья, увлажнение, первичное отволаживание, плющение, высушивание плющеной крупы, просеивание, магнитный контроль, расфасовка, упаковка. Продолжительность варки полученных круп не должна превышать 15...30 мин в зависимости от вида и номера крупы.
Ячменные хлопья. Технология производства ячменных хлопьев включает
очистку зерна от примесей, увлажнение зерна до влажности 25 %, отволаживание в течение 16 ч, подсушивание до влажности 22...23 %, шелушение для получения крупы-полуфабриката с выходом до 75 %, плющение крупы, подсушивание хлопьев до влажности не выше 12 %. Длительность варки хлопьев не
превышает 10 мин.
1.11 Технохимический контроль производства.
Хранение готовой продукции
Задачи технохимического контроля заключаются в определении качества
зерна, наблюдении за размещением и хранением зерна; контроле очистки и
сушки зерна; составлении партий зерна для переработки; расчете и контроле
выхода готовой продукции; разработке схемы и графика технохимического
контроля; наблюдении за подготовкой и переработкой зерна в крупу; контроле
качества продукции; проверке правильности упаковки и маркировки крупы, наблюдении за ее хранением.
Технохимический контроль производства предназначен для обеспечения
более эффективного использования перерабатываемого зерна, технологического и транспортного оборудования, электроэнергии. Контроль технологического
процесса осуществляют в соответствии с Правилами организации и ведения
технологического процесса на крупяных предприятиях.
Упаковку, размещение и хранение продукции проводят в соответствии с
ГОСТ 26791-89 «Продукты переработки зерна. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение».
Продукцию хранят в мешках, уложенных на деревянных поддонах в штабеля. Высота укладки мешков составляет 6...14 рядов и зависит от вида крупы,
ее влажности и времени года. Штабеля продукции размещают на расстоянии
0,7 м от стены и 1,25 м друг от друга для обеспечения циркуляции воздуха, наблюдения за продукцией и проведения погрузочно-разгрузочных операций.
Предельные сроки хранения готовой продукции составляют в зависимости
от вида крупы и района 4...24 мес.
22
Контрольные вопросы и задания.
1. С какой целью применяют операцию калибрования?
2. Какие существуют способы шелушения зерна и от чего зависит выбор способа?
3. Укажите машины, используемые для шелушения зерна. Дайте их краткую
характеристику.
4. Поясните, как оценивают эффективность шелушения.
5. Какова принципиальная схема сортирования продуктов шелушения? Укажите применяемые машины.
6. Как оценивают эффективность крупоотделения?
7. На каких машинах проводят шлифование и полирование крупы и какова
цель этих операций?
8. Какие существуют машины для дробления ядра?
9. Каковы особенности переработки зерна различных крупяных культур?
10. Каковы особенности комбинированных схем переработки крупяных культур?
11. Укажите основные задачи технохимического контроля крупяного производства.
23
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ ПРИ
ПРОИЗВОДСТВЕ КРУПЫ
Классификация машин для шелушения и шлифования. Одна из основных технологических операций на крупяных заводах – шелушение, т. е. снятие
цветочных пленок с зерна ячменя, риса, овса и проса, плодовых оболочек с зерна гречихи и пшеницы, а также семенных оболочек с гороха. Выбор конструкции машин для шелушения зерна обусловлен его структурно-механическими,
физико-химическими свойствами и биологическими особенностями.
В зависимости от прочностных связей цветочных пленок, плодовых или
семенных оболочек с ядром крупяные или зерновые культуры можно разделить
на две группы. К первой группе относятся культуры, у которых оболочки не
срослись с ядром (гречиха, просо, рис и овес), ко второй – культуры, у которых
оболочки срослись с ядром (ячмень, пшеница, кукуруза).
Для шелушения зерна каждой культуры требуется различная продолжительность и интенсивность воздействия рабочих органов машины. Шелушение
проса и гречихи возможно при кратковременном воздействии, а для ячменя необходимо длительное и интенсивное воздействие рабочих органов.
Основное требование к шелушильным машинам – высокая степень шелушения при максимальном сохранении целостности ядра.
Для полного освобождения ядра от остатков наружных пленок, семенных
плодовых оболочек, а также придания ядру гладкой формы применяют шлифовальные и полировальные машины. В таблице 11 приведена классификация
машин, применяемых для шелушения и шлифования зерна крупяных культур.
В основу классификации положен принцип воздействия рабочих органов,
зависящий от формы связи в зерне наружных оболочек (пленок) с ядром и
структурно-прочностных характеристик зерна.
Конструкция, материал и форма рабочих органов машины определяют
принцип ее действия при шелушении и шлифовании.
1. Нагружение зерновок, в результате которого происходят деформации
сжатия и сдвига, вызывающие скалывание и разрушение цветочных оболочек
проса, риса, овса и плодовых оболочек гречихи путем воздействия на зерновку
двух рабочих поверхностей: подвижной и неподвижной. Этот принцип лежит в
основе работы вальцедековых станков, шелушильных поставов и др.
2. Нарушение связи ядра с оболочкой путем скалывания, способствующего
разрушению наружных покровов проса, риса, гречихи в результате воздействия
вращающихся навстречу друг другу с разными скоростями валков, которые
имеют эластичные рабочие поверхности (шелушители типа ЗРД с обрезиненными валками).
3. Нарушение связи ядра с оболочкой путем трения, вызывающего истирание (соскабливание) оболочек в результате многократного интенсивного воздействия абразивной и перфорированной поверхностей рабочих органов машин, а также взаимного трения частиц. К таким машинам относятся шлифовальные и полировальные поставы, которые используются для переработки
пшеницы, ячменя, семян гороха.
Таблица 11 - Классификация машин для шелушения и шлифования зерна крупяных культур
24
25
Шелушение проса на крупяных заводах производят двукратным пропусканием через двухдековые станки 2ДШС-ЗА. При производстве гречневой крупы
исходное зерно калибруют на шесть фракций, а шелушение проводят на станках 2ДШС-ЗБ. При производстве крупы из семян овса в поставах раздельно
шелушат две фракции: сход с сита с отверстиями 2,3х20 мм и сход с сита с отверстиями 1,8x20 мм. Для этого можно использовать обоечные машины. При
шлифовании крупы применяют шлифовальные поставы.
Зерно риса шелушат в двухвалковых шелушителях типа ЗРД с обрезиненными валками, применяют также шелушильные поставы, но предварительно
делят рис на две фракции по крупности. При шлифовании риса используют
шлифовальные поставы, в которых четырехкратно последовательно обрабатывают совместно целый и дробленый рис с последующим выделением дробленого риса и дополнительным шлифованием. Стекловидные сорта риса подвергают
двукратному полированию в поставах.
Для шелушения ячменя при производстве перловой крупы используют неоднократную последовательную обработку в обоечных машинах или шелушильно-шлифовальных машинах А1-ЗШН-3. На этих же машинах проводят
шлифование и полирование. Обычно предусматривают три шлифовальные и
три полировальные системы. Для предварительного шелушения пшеницы при
производстве пшеничной крупы применяют двукратную обработку в обоечных
машинах.
2.1 Машины для шелушения зерна крупяных культур
Вальцовые станки типа 2ДШС-3 получили наибольшее распространение
в крупяном производстве для шелушения проса и гречихи. В этих станках
цветковые оболочки проса и плодовые гречихи отделяются при непродолжительном воздействии сжатия и сдвига на них трех рабочих поверхностей, одна
из которых – вращающийся валок, а две другие – неподвижные деки. Станки
данного типа объединяют два процесса шелушения без промежуточного отбора
продуктов шелушения. Их выпускают в двух вариантах: 2ДШС-ЗА для шелушения проса и 2ДШС-ЗБ для шелушения гречихи.
Валыдедековые станки (рисунок 18) снабжены питающим механизмом 10,
который включает задвижку 14, валик, заслонку, регистратор производительности. Задвижка служит для перекрытия поступления зерна и остановки станка в
случае завалов. Основные рабочие органы станка: абразивный 12 и песчаниковый 17 валки, резиновая 13 и песчаниковая 16 неподвижные деки. Регулирование зазора между валком и декой осуществляется штурвалами 4 и 7 через червячный редуктор. Все конструктивные узлы смонтированы на сварной станине
3, которая одновременно служит кожухом станка.
Питающий валок предназначен для равномерного распределения зерна по
всей ширине питающего механизма и приводится в движение через клиноременную передачу и двухступенчатый цилиндрический редуктор от рабочего
валка, который, в свою очередь, приводится от электродвигателя мощностью
5,5 кВт через клиноременную передачу двумя ремнями типа В.
Для шелушения гречихи валок 17 и деки 16 изготовляют из естественного
26
камня (песчаника), а для шелушения проса валок 12 делают сборным из трех
абразивных кругов ПП600х150x305 и одного ПП600х200х305. Между каждым
кругом устанавливают картонные прокладки толщиной 2 мм, все это насаживают на приводной вал и стягивают болтами.
1 – пульт управления; 2 – ограждение; 3 – станина; 4, 7 – штурвалы;
5, 8 – дверки; 6,9 – рычаги управления; 10 – питающий механизм; 11, 18 –
электродвигатели; 12 – абразивный валок; 13 – резиновая дека; 14 – задвижка;
15 – ручка маховика для регулирования производительности; 16 – песчаниковая
дека; 17 – песчаниковый валок.
Рисунок 18 - Шелушильный станок 2ДШС-3
Деки для шелушения проса набирают из специальных резинотканевых
пластин и закрепляют болтами в декодержателях. Деку устанавливают под углом 45° к горизонтальной плоскости валка.
Подлежащее шелушению зерно из приемного устройства питающим валиком равномерным потоком подается по лотку в первую рабочую зону между
валком и первой декой. Здесь зерно подвергается сложной деформации сжатия
и сдвига, в результате которой происходит шелушение. Затем по направляющему лотку зерно вводится во вторую рабочую зону, где повторно шелушится.
Применение двух дек позволяет установить различную величину зазора между
27
деками и вальцом, что предотвращает дробление крупных зерен гречихи. Из
станка продукт выводится через отверстие в станине. Пробы после первой и
второй дек отбирают через люк.
Необходимая эффективность шелушения достигается регулированием зазоров между валком и деками. Положение дек относительно валка изменяют
штурвалами 4 и 7. Рычаги управления 6 и 9 предназначены для быстрого отвода
дек от валка на расстояние 10 мм в нерабочее положение («Отвалено») в случае
прекращения подачи зерна в станок.
В станках для шелушения проса и гречихи применяют разные декодержатели, как по конструкции, так и по способу подвески к станине. Необходимо
учитывать, что для эффективного шелушения проса форма зазора между деками и валком должна быть клиновидной (уменьшаться от входа к выходу), а для
шелушения гречихи – серповидной (в центре больше, чем на входе и выходе).
а – станка 2ДШС-3А: 1 – рычаг; 2,7 – болты; 3 – нажимная планка; 4 – декодержатель; 5 – обойма; 6 – дека; б – станка 2ДШС-3Б: 1 – дека; 2 – нажимная
планка; 3 – болт; 4, 6 – рычаги; 5 – декодержатель.
Рисунок 19 - Схема подвески дек
На рисунке 19,а показана кинематическая схема подвески декодержателя 4
в станке 2ДШС-ЗА для шелушения проса. Резиновая дека 6 зажата в обойме 5
нажимной планкой 3 и двумя болтами 2. Обойма прикреплена к декодержателю
четырьмя болтами 7, а декодержатель посредством рычага 1 шарнирно связан
со станиной станка в точке А.
Для замены деки штурвалами 4 и 7 (см. рисунок 18) ее отводят от валка
настолько, чтобы точка В (см. рисунок 19,а) совпала с соответствующим ей отверстием на внутренней боковой стенке станины. Затем декодержатель специальным пальцем соединяют со станиной. Рычаг 1 в точке Б отсоединяют от декодержателя и закрепляют к станине, опрокидывая деку, как показано на рисунке 19, а пунктиром, отвинчивают болт 2 и удаляют деку.
Закрепив новую деку в обойме, вводят декодержатель в станок и соединяют ее с рычагом 1, отсоединив пальцы, прикрепляющие декодержатель к ста-
28
нине, устанавливают люки.
На рисунке 19, б показана кинематическая схема подвески декодержателя
5 в станке для шелушения гречихи. Он шарнирно подвешен к станине на рычагах 4, 6 в точках А и Б. При повороте штурвалов 4 и 7(см. рисунок 18) декодержатель и дека перемещаются относительно опор А и Б в радиальном направлении, и зазор между декой и валком изменяется.
Таблица 12 - Основные технические данные станка 2-ДСШ-3
Производительность, т/ч
4,5/3,5*
Валок:
диаметр, мм
600
длина, мм
600
-1
частота вращения, 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
-1
частота вращения, мин
90
3
Расход воздуха на аспирацию (не менее), м /ч
720
Габаритные размеры, мм:
длина
2125
ширина
1355
высота
1790
Масса, кг
1190
* В числителе – при шелушении проса, а в знаменателе – при шелушении гречихи.
На поверхности дек и валка, выполненных из песчаника, насекают бороздки глубиной 1,0...1,2 мм под углом 5° к горизонтали (4...5 бороздок на 1 см окружности валка). За 24...36ч работы бороздки стираются. Для восстановления
бороздок на поверхности деки и для замены ее при полном изнашивании декодержатель вместе с декой выводят за пределы станины. Для этого снимают люки и, поворачивая штурвал 7, отводят деку от валка настолько, чтобы отверстие
Д рычага 6 (см. рисунок 19, б) совпало с соответствующим ему отверстием на
внутренней боковой стенке станины. Затем снимают пальцы шарнира А рычага
4, отсоединяя последний от станины. Пальцы соединяют рычаг 6 со станиной в
точке Д. Разворачивая декодержатель 5 относительно точки Д, выводят его за
пределы станины в положение, показанное пунктиром (нижняя дека). Отвинтив
болт 3, вынимают износившуюся деку. Затем вставляют новую и закрепляют ее
в декодержателе с помощью планки 2 и болта 3. Введя деку в станок, восстанавливают шарнирную связь рычага 4 со станиной в точке А.
Электрическая схема управления станком предусматривает блокировку
29
остановки и включения станка, а также включение сигнальных ламп при полном изнашивании дек. Кнопки «Пуск» и «Стоп», а также сигнальные лампы
смонтированы на панели станка.
При пуске станка после ремонта или замены дек необходимо перекрыть
задвижкой 14 (см. рисунок 18) поступление зерна и вывести ручкой маховика
15 шкалу регистратора производительности на 0, штурвалами 4 и 7 прижать деки к валку, а затем рычагами 6 и 9 отвести деки в нерабочее положение («Отвалено»). При этом загораются желтые сигнальные лампочки. Включив станок,
необходимо убедиться в отсутствии посторонних шумов. При этом должна гореть зеленая сигнальная лампочка.
Открыв задвижку 14, обеспечивают поступление зерна в питающий механизм и, установив ручкой маховика 15 минимальную подачу, приваливают рычагом 9 верхнюю деку.
При этом отключается первая желтая сигнальная лампочка и включается
амперметр. Далее рычагом 6 приваливают нижнюю деку. При этом отключается вторая желтая сигнальная лампочка. Штурвалами 4 и 7 регулируют силу
прижатия дек, контролируя работу станка через люк. Увеличив ручкой маховика 15 подачу зерна, наблюдают за тем, чтобы стрелка амперметра не отклонялась за установленную отметку. Затем контролируют качество шелушения продукта после первой и второй дек.
Шелушильно-шлифовальная машина А1-ЗШН-3 предназначена для
шелушения пшеницы, ячменя, гороха; шлифования и полирования крупы, вырабатываемой из зерна этих культур на крупяных заводах, а также в подготовительном отделении мукомольных заводов взамен обоечных и щеточных машин
для отделения от зерновой ржи верхних оболочек и шелушения пшеницы при
обойном помоле.
Рабочие органы машины А1-ЗШН-3 (рисунок 20) – ситовой цилиндр 4, состоящий из сита толщиной 1,2 мм с отверстиями прямоугольного сечения, который установлен в корпусе 5 рабочей камеры, и вертикальный пустотелый (в
верхней части) вал 3, на который насажены абразивные круги 6. Между ними
установлены металлические перфорированные кольца, соединенные с отверстиями (окнами) пустотелого вала.
Перфорированные кольца по окружности имеют по 6...8 отверстий диаметром 20 мм. Поскольку вертикальный вал с абразивными дисками и перфорированные кольца служат основным рабочим органом машины, от его технического
состояния зависит технологическая эффективность работы всей машины.
В верхней части шелушителя установлен приемный патрубок 7. Внизу
размещен выпускной патрубок 1 с клапаном для регулирования продолжительности обработки продукта, который поворачивают вручную за рукоятку. Вертикальный вал приводится в движение от электродвигателя 9 через клиноременную передачу.
Продукт поступает в машину по цилиндрическому патрубку 7 в кольцевое
пространство (рабочую зону) между абразивными вращающимися кругами и
ситовой поверхностью. Попадающий на коническую часть верхнего рабочего
30
органа продукт скатывается под действием центробежной силы по его поверхности, теряет скорость и заполняет рабочую зону машины, где подвергается интенсивному продолжительному трению относительно вращающихся абразивных кругов 6 и ситового цилиндра 4. Особенность работы машины А1-ЗШН-3
заключается в полном заполнении ее рабочей зоны продуктом, перемещающимся непрерывным потоком к выпускному патрубку 1.
1, 7 – выпускной и приемный патрубки; 2 – корпус; 3 – вал; 4 – ситовой цилиндр; 5 – корпус рабочей камеры; 6 – абразивный круг; 8, 12 – подшипниковые опоры; 9 – электродвигатель; 10 – станина; 11 – клиноременная передача.
Рисунок 20 - Шелушильно-шлифовальная машина А1-ЗШН-3
Плотное прилегание продукта к абразивной поверхности круга 6 обусловливает весьма интенсивное воздействие трением на обрабатываемый продукт.
Чтобы обеспечить подпор в рабочей зоне, необходимо до начала подачи продукта в машину, работающую вхолостую, закрыть клапан в выпускном патрубке 1, затем открыть задвижку в приемном патрубке 7 и отследить момент начала его заполнения. После этого открыть клапан в патрубке 1 настолько, чтобы
уровень продукта в патрубке 7 оставался неизменным, т.е. чтобы количество
выводимого из машины продукта было равно количеству поступающего.
Интенсивное трение абразивной поверхности кругов о продукт сопровождается выделением значительного количества теплоты. Для охлаждения продукта и рабочих органов машины, а также для отделения пленок и мучки рабочая зона продувается воздушным потоком. Воздух проходит через отверстия в
полом валу 3, перфорированные кольца между абразивными кругами, толщу
слоя продукта и отверстия ситового цилиндра, полость между ситом и корпусом и вместе с мучкой и лузгой выводится из машины.
31
Скорость перемещения зерна в рабочей зоне, а следовательно, и продолжительность его обработки регулируют при помощи клапана, размещенного в
выпускном устройстве. Воздушный поток в машине обеспечивается либо вентилятором, крыльчатка которого расположена на валу 3 машины, либо присоединением воздушного патрубка в корпусе машины к центральной аспирационной сети.
Таблица 13 - Параметры работы шелушильной машины А1-ЗШН-3
Культура
При шелушении зерна
При шлифовании крупы
окружная рабочий время обработки окружная
скорость
зазор, при однократном скорость,
дисков, м/с мм
пропуске, с
м/с
Ячмень
Горох
Пшеница:
твердая
мягкая
рабочий время обработки
зазор,
при однократном
мм
пропуске, с
20...22
12...15
15...18
15...16
12...20
15...25
20...22
12...14
14...16
10...12
22...27
12...25
16...18
14...15
10...11
10...11
12...25
10...25
20...22
16...18
10...11
10...11
15...30
18...20
Таблица 14 - Основные технические данные машины А1-ЗШН-3
Производительность, т/ч:
при шелушении ржи и пшеницы на
3,0...4,0
мукомольных заводах
при шлифовании и полировании ячменя
3,0
на крупяных заводах
Частота вращения вала, мин-1
850
Абразивные круги:
окружная скорость, м/с
20
число
6
диаметр, мм
450
2
площадь поверхности ситового цилиндра, м
0,9
Мощность электродвигателя, кВт
22,0
3
Расход воздуха, м /ч
940
Аэродинамическое сопротивление, Па
450
Габаритные размеры, мм:
длина
200
ширина
1000
высота
2000
Масса, кг
1700
В зависимости от назначения машины абразивные круги изготовляют: для
мукомольных заводов зернистостью наждака № 80 или № 100; для шлифовки крупы – № 100; для полирования крупы – № 80; для комбикормовых заводов – № 125.
По мере изнашивания абразивных кругов интенсивность обработки продуктов снижается и уравновешенность ротора нарушается, что вызывает повышенную вибрацию машины. В связи с этим необходимо постоянно следить
32
за состоянием абразивных кругов и своевременно заменять их.
В зависимости от обрабатываемой культуры и вида технологических операций на крупяных заводах рекомендуемые параметры работы машины А1ЗШН-3 приведены в таблице 13. Оптимальная технологическая эффективность
машины достигается при окружной скорости дисков 20 м/с, зазоре между кругами и ситовым цилиндром 10 мм.
К достоинствам этой машины относятся: хорошее качество шелушения
продукта и сравнительно низкий выход дробленого ядра; к недостаткам – высокий расход электроэнергии и быстрое изнашивание рабочих органов.
Шелушитель А1-ЗРД-3 с резиновыми валками, предназначенный для шелушения зерна риса и проса, состоит из корпуса 16 (рисунок 21), который составлен из двух чугунных боковин. В верхней части машины расположен питатель 23, состоящий из корпуса 5, бункера 7 и приемного патрубка 24. Внутри
корпуса установлены лоток 25 и грузовая заслонка 4 с брезентовым фартуком
для автоматического закрытия выпускного отверстия питателя при отвале валков, при этом поступление продукта в рабочую зону прекращается.
Питатель оборудован сигнализатором уровня и электромагнитом, а для наблюдения за равномерным поступлением продукта предусмотрена дверка. В
бункере смонтирована реечная заслонка 6. Рукоятки управления поворотом
лотка и заслонки 6 вынесены на левую наружную стенку корпуса питателя, который прикреплен к корпусу машины на двух петлях 21.
1 – электродвигатель; 2, 19 – быстровращающийся и медленновращающийся
валки; 3, 24 – аспирационный и приемный патрубки; 4, 6 – заслонки; 5 – корпус
питателя; 7 – бункер; 8, 10 – рукоятки; 9, 13 – тяги; 11 – маховик; 12 – ось; 14 –
кронштейн; 15 – разъемный рычаг; 16 – корпус шелушителя; 17 – дверка; 18 –
порог; 20 – запорная ручка; 21 – петля; 22 – хомут; 23 – питатель; 25 – лоток.
Рисунок 21 - Шелушильная машина А1-ЗРД-3
33
Основные рабочие органы машины – два валка (быстровращающийся 2 и
медленновращающийся 19) диаметром 200 мм и длиной 400 мм, покрытые резиной. В процессе работы они вращаются с разной частотой навстречу друг
другу при соотношении скоростей 1,45:1. Скорость быстровращающегося валка
9,5 м/с. С правой стороны машины к корпусу закреплен кронштейн, на котором
установлен редуктор. Быстроходный вал редуктора получает вращение от электродвигателя 1 через клиноременную передачу, медленновращающийся – через
редуктор. Один вал редуктора соединен с быстровращающимся валком при помощи втулочно-пальцевой муфты, а другой – с тихоходным валком посредством карданной передачи, позволяющей перемещать валки относительно друг
друга при изнашивании резины. Непосредственно через зубчатую передачу
приводить тихоходный валок нельзя, так как изнашивание резины каждого валка уменьшает его диаметр до 180 мм (т.е. межосевое расстояние сокращается на
20 мм). Такой привод не очень удобен в эксплуатации. Для более удобной замены гильз с резиновым покрытием оси валков состоят из двух полуосей.
Быстровращающийся валок 2 с подшипниками и плавающей полумуфтой
прикреплен к корпусу машины двумя хомутами 22, медленновращающийся валок 19 с подшипниками соединен двумя шарнирными разъемными рычагами
15. Рычаги тягами 13 с пружинными амортизаторами связаны с механизмом
привала-отвала и регулирования зазора. Этот механизм состоит из кронштейна
14, оси 12, тяги 9, рукоятки 10 и маховика 11. Тяга шарнирно соединена со
штоком пружинного механизма заслонки питателя, удерживаемой в открытом
положении рукояткой 8 с защелкой.
Станок А1-ЗРД-3 работает следующим образом. Продукт из бункерапитателя 7 при помощи направляющей заслонки 4 поступает равномерным потоком по всей длине валков в рабочую зону – в зазор между валками, вращающимися навстречу друг другу с разной окружной скоростью. Межвалковый зазор устанавливают маховиком 11. Подвергаясь деформациям сжатия и сдвига,
зерно при прохождении между вращающимися валками шелушится.
Выходящие из рабочей зоны продукты шелушения поступают па наклонную стенку аспирационного канала, скатываются по пей вниз, где пронизываются воздушным потоком, который уносит отделенные пленки и пылевидные
частицы через аспирационпый канал, а смесь шелушеных зерен удаляется из
машины.
На плоскости верхнего ската аспирационного канала, на расстоянии 200
мм от нижней кромки установлен порог высотой 100 мм. Его назначение – накапливать на скате продукты шелушения, которые образуют зерновую подушку, предохраняющую плоскость ската от износа.
Для нормальной работы шелушильной машины необходимо, чтобы зерно
поступало строго в межвалковый зазор, а не на валок, так как в этом случае
валки будут изнашиваться неравномерно. В процессе работы машины под нагрузкой резина валков постепенно изнашивается, поэтому необходимо периодически прижимать медленновращающийся валок маховиком 11 до получения
рабочего зазора, обеспечивающего требуемую эффективность шелушения.
По мере уменьшения диаметра валков из-за износа резины и изменения
34
положения медленновращающегося валка необходимо изменить положение заслонки 4, чтобы продукт поступал на линию соприкосновения рабочих валков.
Если степень шелушения по длине рабочих валков неодинакова, необходимо
остановить машину и отрегулировать параллельность валков по всей их длине.
Резину на быстровращающемся валке заменяют через 120...150 ч непрерывной работы, а на медленновращающемся – через 190...200 ч. Износ валов
допускается до диаметра 180 мм.
Температура нагрева резиновой поверхности валков не должна превышать
45...50 °С.
Машина должна быть отрегулирована так, чтобы эффективность шелушения за однократный пропуск была не ниже 85...90 %, а количество дробленых
зерен не превышало 3%. При таком режиме работы менее интенсивно изнашивается резиновая рабочая поверхность валков и на протяжении всего периода
работы их поверхность остается гладкой.
Интенсивность шелушения продукта регулируют изменением зазора между валками. Величину рабочего зазора при шелушении риса принимают
0,60...0,75 мм. Для проверки межвалкового зазора открывают дверку 17 в передней стенке питателя. Зазор контролируют щупом по всей длине валков. Если он неодинаков, его регулируют вращением маховиков на тягах с левой или
правой стороны машины. Поворотом тяг можно регулировать как величину зазора, так и параллельность валков.
В процессе работы машины необходимо наблюдать за поступлением зерна,
качеством шелушения, отбором лузги, температурой подшипников, а также регулировать зазор между валками.
Машину включают и выключают тягой 9 и рукояткой 10. Этот механизм
также используют для «тонкой» регулировки рабочего зазора между валками
при сохранении их параллельности поворотом маховика 11. Механизм отвала и
привала в рабочее положение валков закрепляется рукояткой 8, расположенной
на правой верхней стороне бункера-питателя. При попадании в межвалковый
зазор какого-либо постороннего твердого предмета срабатывают пружинные
амортизаторы, установленные на тяге 13, что предохраняет механизм машины
от внезапных перегрузок и поломок.
При необходимости перевода машины на холостой ход и прекращения подачи в него продукта поворачивают рукоятку 8. При этом освободившаяся
пружина воздействует на тягу 9, которая перемещается влево, поворачивая при
этом эксцентрик, для разведения валков. Одновременно с этим вверх перемещается заслонка 4 питателя с прикрепленным к ней брезентовым фартуком, перекрывается выводная щель бункера и доступ продукта в машину прекращается.
Для включения машины в работу необходимо рукоятку повернуть «от себя» до срабатывания защелки рукоятки. Заслонка питателя с фартуком опускается, валки сближаются и продукт начинает поступать в рабочую зону. Во всех
случаях остановки машины, кроме аварийного, необходимо закрыть шибер в
питающей самотечной трубе для прекращения подачи продукта.
В процессе работы машины и особенно во время наладки режима шелуше-
35
ния необходимо следить за показаниями амперметра, стрелка которого не
должна отклоняться за красную черту.
При эксплуатации машины возможны следующие неисправности: повышенный шум и стук в опорах из-за уменьшения требуемой твердости резинового покрытия валков, валки недостаточно прочно закреплены в опорных местах
или вышел из строя подшипник, резиновые покрытия неравномерно изнашиваются по длине валка – неодинаковая ширина питающей щели в бункере, в автоматическом режиме работы электромагнит не обеспечивает выталкивания
защелки и валки не разводятся из-за недостаточного размера выступа защелки,
удерживающей упор. В этом случае необходимо отрегулировать величину выступа до 6...8 мм.
Таблица 15 - Основные технические данные шелушильной машины А1-ЗРД-3
Производительность, т/ч
3,0
Эффективность, %:
шелушения
85...90
цельности ядра
0,85–0,95
Валки:
длина, мм
400
диаметр, мм
200
отношение окружных скоростей валков
1,46
-1
Частота вращения быстроходного валка, мин
880...910
3
Расход воздуха для аспирации, м /ч
638
Мощность электродвигателя, кВт
5,5
Габаритные размеры, мм:
длина
1355
ширина
1165
высота
1730
Масса, кг
800
Шелушильная машина У1-БШВ, предназначенная для шелушения зерна
риса при переработке его в крупу, состоит из станины 1 (рисунок 22), быстроходного 10 и тихоходного 11 валков, электродвигателей 14 и 18 соответственно
быстроходного и тихоходного валков, механизма отвала 12, тросов 17, привальных грузов 13 и демпфера 15. В верхней части корпуса установлен питатель 5, состоящий из бункера с приемным 9 и аспирационным 8 патрубками. В
бункере установлены заслонки датчика контроля наличия продукта и датчика
регулятора производительности.
Регулятор производительности закреплен на передней стороне питателя и
состоит из рукоятки 1 (рисунок 23), вращающегося барабана 2 со шкалой, стекла 3 с риской, подвижного упора 4, диска 5, рычага 7 и винта 6.
Работой машины управляет система автоматики, которая состоит из панели управления, закрепленной в питателе, силовой панели, датчиков, сигнализатора уровня и сигнальной лампы остановки шелушителя.
В процессе работы машины система автоматики включает электродвигате-
36
ли валков и привал тихоходного валка при поступлении продукта в бункер шелушителя; отключает электродвигатели валков, включает привод механизма
отвала и закрывает питающую заслонку в аварийных режимах; прекращает подачу продукта при подпоре шелушителя продуктом снизу, предельном износе
валков, перегрузке электродвигателей, открытии люков, ограждающих рабочую
зону валков; сигнализирует об остановке шелушителя.
1 – станина; 2, 3 – люки; 4 – ограждение; 5 – питатель; 6 – система автоматики;
7 – регулятор 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; 13 – демпфер; 16 – блок; 17 – трос.
Рисунок 22 - Шелушитель У1-БШВ
1 – рукоятка; 2 – барабан; 3 – стекло; 4 – упор; 5 – диск; 6 – винт; 7 – рычаг.
Рисунок 23 - Регулятор производительности шелушителя У1-БШВ
Быстроходный валок установлен на неподвижных относительно станины
подшипниковых опорах, а тихоходный – в опорах, поворачивающихся на рычагах, что позволяет регулировать зазор между валками. К рычагам тихоходного
валка крепят перекинутые через блоки тросы, концы которых соединяют с одной стороны с механизмом отвала, а с другой – с привальными грузами. При
движении винта механизма отвала вниз происходит отвал тихоходного валка от
37
быстроходного. При движении винта вверх трос отпускается на расстояние,
равное зазору между валками в отваленном состоянии и сумме толщин изношенного слоя резины валков, и тихоходный валок под воздействием массы грузов приваливается к быстроходному.
1,2 – быстроходный и тихоходный валки; 3,4 – аспирационный и приемный
патрубки; 5 – датчик наличия продукта; 6 – питающая заслонка; 7 – накопительный карман; I – зерно риса; II – воздух; III – продукты шелушения;
IV – воздух с лузгой.
Рисунок 24 - Технологическая схема шелушителя У1-БШВ
В процессе работы шелушителя зерно из бункера подается в приемный
патрубок 4 (рисунок 24), заполняет питающий бункер, воздействует на заслонку датчика 5 наличия продукта и проходит через щель, образованную заслонкой и наклонной стенкой. Далее оно равномерным слоем поступает в зазор между валками 1, 2, вращающимися навстречу друг другу с разными окружными
скоростями. Под воздействием кратковременных усилий сжатия и сдвига оболочки отделяются от ядер. Затем шелушеное зерно попадает на скат станины и
в выпускное отверстие шелушителя. Некоторое количество продуктов шелушения удерживается в кармане на скате, образуя защитный слой, предохраняющий зерна риса от дробления при ударе о металл. Воздух, засасываемый в аспирационную сеть через решетку нижнего люка, движется навстречу продукту
и уносит с собой пыль и частично лузгу.
При наладке шелушителя устанавливают на подвесках равное число привальных грузов с каждой стороны. При отваленном тихоходном валке прове-
38
ряют правильность регулирования длины демпфера, с тем чтобы заслонка регулятора производительности полностью перекрывала выпускную щель питающего бункера. Вращением рукоятки 1 (см. рисунок 23) регулятора производительности на лицевой стороне питателя совмещают нулевое деление на шкале
вращающегося барабана 2 с риской на стекле 3. При этом подвижной упор 4 на
диске 5 должен быть плотно прижат к штырю рычага. Если имеется зазор, то
ослабляют винты 6 и, передвинув упор до соприкосновения со штырем рычага
7, закрепляют его. Затем вращают рукоятку до совмещения отметки на шкале
60–90, соответствующей производительности 2,5...3,0 т/ч, с риской на стекле.
Для регулирования усилия прижима валков предусмотрено с каждой стороны по восемь съемных грузов массой 5 кг каждый и по два груза массой 2,5
кг. Максимальную массу привальных грузов, равную 2х45 кг, принимают при
производительности шелушителя 3 т/ч. При производительности 2,5 т/ч массу
грузов снижают до 2х30 кг. Усилия прижима с каждой стороны валка должны
быть равными. Оптимальную массу привальных грузов, обеспечивающую наивысшую технологическую эффективность при установленной производительности, определяют в зависимости от свойств и качества исходного продукта.
Таблица 16 - Основные технические данные шелушителя У1-БШВ
Производительность при переработке риса базисных
3,0
кондиций, т/ч
Эффективность шелушения, %
93
Коэффициент цельности ядра
0,97
Резиновые валки:
наружный диаметр, мм
200
-1
частота вращения, мин :
быстроходного
920...980
тихоходного
600...640
Установленная мощность, кВт
5,0
3
Расход воздуха на аспирацию, м /ч
540
Габаритные размеры, мм:
длина
1210
ширина
940
высота
1650
Масса, кг
1100
Проверяют также срабатывание микропереключателей при закрытии люков. Упоры на механизме отвала надо отрегулировать так, чтобы при отвале тихоходный валок отходил от быстроходного на 10 мм, а при привале трос отпускался на 80 мм. Пуск шелушителя под нагрузкой можно производить по месту
или дистанционно при условии, что уровень продукта в накопительном бункере
не ниже датчика.
В процессе эксплуатации шелушителя возможны следующие неисправности: ухудшение качества шелушения зерна и изменение производительности по
сравнению с ранее настроенной. В этих случаях необходимо подтянуть ремни
привода и изменить число привальных грузов с интервалом 2х2,5 кг до восста-
39
новления требуемого качества шелушения зерна. При отвале тихоходного валка заслонка регулятора производительности не перекрывает поступление продукта в зону шелушения из-за увеличения зазора между заслонкой и скатом –
необходимо отрегулировать длину демпфера. Если не работают электродвигатели привода валков из-за срабатывания предохранительной муфты и перегрузки электродвигателя механизма отвала, необходимо возвратить муфту в исходное положение путем поворота вала механизма.
Шелушильный постав применяют для шелушения проса, риса и овса.
Основные элементы постава: металлическая станина 1 (рисунок 25), корпус 3, два абразивных диска 2 и 4, питающий механизм 5, привод и механизм 9
для регулирования зазора между дисками.
Верхний неподвижный металлический диск 4 опирается тремя кронштейнами 7 на шпильки 6 корпуса 3, нижний подвижный диск 2 закреплен на валу.
Рабочая поверхность дисков покрыта слоем абразивной массы толщиной 50...60
мм. На нижнем диске закреплено четыре металлических гонка, которые подгребают продукты шелушения к выпускному патрубку 8.
1 – станина; 2, 4 – абразивные
диски; 3 – корпус; 5 – питающий
механизм; 6 – шпилька;
7 – кронштейн; 8 – патрубок;
9 – штурвал
Рисунок 25 - Шелушильный
постав
1 – электродвигатель; 2 –ременная передача; 3, 16, 18 – косозубые колеса; 4 – корпус; 5 – вал; 6 – скребок; 7 – диск; 8 – питающий механизм; 9, 15 – штурвалы; 10 –
дозирующая тарелка; 11 – канавка; 12, 17 –
призматические шпонки; 13 – кольцевой
выступ; 14 – стакан; 19 – полый вал.
Рисунок 26 - Кинематическая схема привода и регулирования рабочего зазора шелушильного постава
40
Вал 5 (рисунок 26), на котором закреплен диск 7, опирается подшипником
на кольцевой выступ 13 стакана 14 механизма для регулирования зазора между
дисками. Нижний конец вала 5 соединен с полым валом 19 посредством скользящей призматической шпонки 17. Вал 19 приводится в движение от электродвигателя 1 через косозубую 18 и плоскоременную передачу 2.
В корпусе 4 механизма для регулирования зазора между дисками установлено косозубое колесо 3, в ступицу которого ввинчен стакан 14 с прямоугольной нарезкой. На верхней части стакана без нарезки закреплена призматическая
шпонка 12, которая может свободно перемещаться по вертикали в канавке 11.
При работе машины расстояние между дисками (зазор) устанавливают немногим меньше толщины зерна. Для изменения зазора между дисками поворачивают штурвалом 15 косозубое колесо 16. Одновременно с этим поворачивается колесо 3. Стакан 14, ввинчиваясь или вывинчиваясь в ступице колеса,
опускает или поднимает вал 5 с диском 7.
Параллельности дисков достигают изменением положения верхнего диска.
Для этого регулируют положение отдельных кронштейнов 7 относительно
шпилек 6 (см. рисунок 25).
Питающий механизм 8 (см. рисунок 26) закреплен на коническом приливе
верхнего диска. В корпусе механизма установлена телескопическая труба, которую системой рычагов при помощи штурвала 9 можно приближать или удалять от дозирующей тарелки 10.
Подача зерна зависит от величины зазора между трубой и дозирующей тарелкой.
Таблица 17 - Основные технические данные шелушильного постава
Производительность, т/ч
1,5
Диаметр дисков, мм
1000
Окружная скорость диска, м/с
14,7...15,0
Мощность электродвигателя, кВт
7,0
Габаритные размеры, мм:
длина
756
ширина
536
высота
2115
Масса, кг
550
Центробежный шелушитель ФС 400/2 ударно-фрикционного принципа
действия фирмы ММВ (Германия) предназначен для шелушения овса. Его рабочими органами служат быстровращающийся ротор и подвижная дека. Ротор,
выполненный в виде лопастного диска 8 (рисунок 27) с ударными лопастями
(пластинами) 9, смонтирован на вертикальном валу 12 и приводится во вращение от электродвигателя 15 через плоскоременную передачу с вариаторным
шкивом 17 на электродвигателе. Частота вращения ротора регулируется в пределах 1600...2900 мин-1 механизмом перемещения электродвигателя 15.
Подвижная дека 7 с собственным приводом 14 вращается значительно
медленнее в противоположном направлении. Ротор смонтирован в корпусе, за-
41
крытом верхней крышкой 4 с приемным патрубком 3 со стеклянной вставкой.
Корпус нижней своей частью опирается на станину 1, на которой на направляющих смонтированы приводной электродвигатель 15 и натяжное устройство
16. На станине имеются жалюзийные решетки 20 для подсоса воздуха. В крышке корпуса установлен механизм 6 регулирования подачи продукта, который
винтовыми парами перемещает диск 19 по вертикали, регулируя кольцевой зазор для подачи продукта в зону шелушения. Под подвижным диском 8 установлен поддон с гонками для перемещения продукта к выпускному патрубку
18, на котором имеется лючок 2 для отбора проб продукта.
а – общий вид; б – схема; в – дека и лопастной диск; 1 – станина; 2 – лючок;
3 – приемный патрубок; 4 – верхняя крышка; 5 – откидная дверка, 6 – механизм
регулирования подачи продукта; 7 – подвижная дека (отражательное кольцо);
8 – лопастной диск; 9 – ударная лопасть; 10 – поддон; 11 – выход продукта после шелушения; 12 – вертикальный вал; 13 – корпус; 14 – привод подвижной
деки; 15 – электродвигатель; 16 – натяжное устройство; 17 – передачавариатор, 18 – выпускной патрубок; 19 – верхний подвижный диск;
20 – жалюзийные решетки.
Рисунок 27 - Центробежный шелушитель ФС 400/2
Нешелушеный овес поступает на быстровращающийся диск 8 и лопастями
9 отбрасывается на вращающуюся кольцевую деку. В результате ударного и
фрикционного действия оболочка отделяется от ядра, продукт после шелушения выходит в кольцевой зазор, собирается и направляется в выпускной патрубок 18. По замыслу фирмы механизм перемещения деки уменьшает ее износ и
повышает долговечность. Однако сравнительные испытания шелушителей
ЦШ-2 с неподвижной декой и ФС 400/2 не выявили существенных преимуществ такого технического решения. Показатели этих машин по эффективно-
42
сти шелушения (88...90 %), коэффициенту цельности ядра, надежности и долговечности вполне сопоставимы.
Таблица 18 - Основные технические данные центробежного шелушителя ФС 400/2
Производительность, т/ч
1
Эффективность шелушения, %
80...90
Содержание битых зерен, %
Не более 10
Потребляемая мощность, кВт
2,45
-1
Частота вращения ротора, мин
Регулируемая 1600...2900
Габаритные размеры, мм:
длина
1512
ширина
670
высота
1220
Масса, кг
405
Шелушитель «Стратопакт ТМ» фирмы «Бюлер АГ» (Швейцария), предназначенный для отделения оболочки (шелушения) овса, подсолнечного семени, гречихи и т.п., представляет собой цилиндрический корпус 4 (рисунок 28,
а), снабженный тремя опорами 2. Сверху к корпусу крепится наклонный колпак
7, который связан с цилиндром шарниром. Колпак прижимается к корпусу замками 6. При раскрытии замков колпак откидывается двумя газонаполненными
амортизаторами 13. При этом обеспечивается свободный доступ к рабочим органам шелушителя – ротору и отбойному кольцу. Две рукоятки 12 служат для
возвращения колпака в рабочее положение.
С основным материалопроводом 9 шелушитель связан гибким рукавом,
который сжимается посредством пружин 10. Наличие гибкого рукава позволяет
при помощи маховичка вертикально перемещать дозирующее устройство, входящее в отверстие колпака 7.
Электродвигатель 11 приводит в движение отбойное кольцо, которое вращается с частотой 3 мин-1.
Ротор шелушителя надет на вал электродвигателя 5, вращающегося с частотой 1500 мин-1. В отводящем конусе 1 расположен патрубок 3, который подсоединяется к аспирационной системе.
Шелушитель работает следующим образом. Подлежащий обработке продукт через центральный материалопровод 9 (рисунок 28,б) и гибкий рукав 8 поступает в дозирующее устройство, представляющее собой трубу 7, способную
перемещаться в вертикальной плоскости. При этом изменяется площадь кольца
11, образуемого трубой 7 и конусом 10. Таким образом, при опускании трубы 7
производительность машины уменьшается, а при подъеме увеличивается.
Пройдя кольцо, зерно попадает в горизонтальные каналы ротора, в котором
между двумя дисками 4 и 5 расположены пластины 6, образующие радиальные
каналы.
Ротор получает вращение непосредственно от вала электродвигателя. Ускоряясь в радиальном направлении, зерно попадает в каналы и движется так,
что своим острием ударяется в отбойное кольцо 3. В результате удара шелуха
43
(лузга) отделяется от ядра. Смесь из ядер, лузги и неотшелушенного зерна падает в нижнюю часть машины и разгружается через выпускное отверстие.
Производительность шелушителя по овсу до 3,5 т/ч.
а – общий вид: 1 – отводящий конус; 2 – опора; 3 – патрубок; 4 – корпус;
5 – электродвигатель привода ротора; 6 – замок; 7 – колпак; 8 – рукав; 9 – материалопровод; 10 – пружина; 11 – электродвигатель привода отбойного кольца;
13 – амортизатор; б – схема шелушения: 1, 2 – привод отбойного кольца; 3 – отбойное кольцо; 4, 5 – диски; 6 – пластины; 7 – i руба дозирующего устройства;
8 – рукав; 9 – материалопровод; 10 – конус; 11 – кольцо; 13 – амортизатор.
Рисунок 28 - Шелушитель «Стратопакт ТМ»
2.2 Машины для шлифования и полирования крупы
Машина А1-БШМ-2,5 предназначена для шлифования рисовой крупы.
Шлифованию подвергается шелушеный рис с содержанием нешелушеных зерен не более 2%. Машину А1-БШМ-2,5 устанавливают после крупоотделительной или крупосортировоч-ной машины.
Шлифовальная машина (рисунок 29) состоит из рамы 4 и двух шлифовальных секций 15 и 19, смонтированных в корпусе.
На раме машины размещены общий для двух шлифовальных секций бункер 2 для сбора и вывода мучки и два патрубка 3 для вывода из шлифовальных
секций готового продукта. С боков машина закрыта стенками 7, а с торцов –
съемными дверками 14 и ограждениями 13.
Корпус машины – это две стальные стенки 7, к которым крепят шлифовальные секции, и две боковые откидные крышки 16.
Каждая шлифовальная секция имеет питатель 18, приемный патрубок 12,
ситовой барабан 9, шлифовальный барабан 8 и разгрузитель 6. Привод каждой
шлифовальной секции – через клиновые ремни от электродвигателя 20.
44
В питателе 18 установлены две заслонки, одна из которых 17 открывает
или перекрывает доступ продукта в машину, другая 11 служит для регулирования количества подаваемого в машину продукта.
1, 7 – стенки; 2 – бункер; 3, 12 – выпускной и приемный патрубки; 4 – рама; 5 –
крыльчатка; 6 – разгрузитель; 8, 9 – шлифовальный и ситовой барабаны; 10 –
шнековый питатель; 11, 17 – заслонки; 13 – ограждение; 14 – дверка; 15, 19 –
шлифовальные секции; 16 – крышка; 18 – питатель; 20 – электродвигатель.
Рисунок 29 - Шлифовальная машина А1-БШМ-2.5
Ситовой барабан 9 состоит из двух полуцилиндров. К каркасу каждого цилиндра 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 питатель 10, а со стороны выхода – крыльчатку 5. Между абразивными
кругами установлены стальные шарики, предотвращающие их проворачивание.
Каждый шлифовальный барабан опирается на сферический роликоподшипник
в приемном патрубке и шарикоподшипник в разгрузителе.
Разгрузитель 6 представляет собой литой стакан с отверстием, которое перекрывается грузовым клапаном. На рычаге клапана по резьбе перемещается груз.
Машина работает следующим образом. Рисовая крупа через питатель поступает в шлифовальную секцию и шнеком подается в рабочую зону, где, проходя между вращающимся шлифовальным 8 и ситовым 9 барабанами, шлифуется. Мучка при этом через сито просыпается в бункер и выводится самотеком
из машины. Шлифованная крупа, преодолевая усилие грузового клапана, поступает в патрубок и также выводится из машины.
Настройка шлифовальной машины заключается в выборе оптимальной
продолжительности обработки рисовой крупы. Для этого разгрузители снабжены клапанами с противовесами, позволяющими путем смещения грузов по рычагу изменять подпор в рабочей зоне. Контролируя через люк разгрузочного
45
патрубка выходящий продукт, а также нагрузку электродвигателя по показанию
амперметра, подбирают требуемое усилие грузового клапана и положение
нижней заслонки питателя. Перед остановкой машины прекращают подачу в
нее продукта, закрывают обе заслонки питателей, и после окончательного прекращения выхода продукта машину останавливают.
Таблица 19 - Основные технические данные шлифовальной машины А1-БШМ-2,5
Производительность, т/ч
3,5...4,4
Барабан:
диаметр, мм
250
длина, мм
1000
-1
частота вращения, мин
1200
окружная скорость, м/с
15,7
Число секций
2
Мощность электродвигателей, кВт
34
Габаритные размеры, мм:
длина
1670
ширина
1120
высота
1490
Масса, кг
1400
Машина БШП (рисунок 30), предназначенная для шлифования и полирования рисовой крупы, состоит из корпуса 1, на котором смонтированы полировальная секция 5, шлифовальная секция 9, приемное устройство 10, вентилятор
3 и аспирационная колонка.
Шлифовальная секция состоит из неподвижной разъемной ситовой обечайки 11 с прямоугольными пробивными отверстиями, расположенными по
образующей цилиндра, и вращающегося абразивного барабана 13. Он собран из
двенадцати деревянных дисков, на поверхность которых нанесена абразивная
масса. Диски насажены на вал 22 и стягиваются металлическими шайбами с
помощью гайки, навинченной на вал барабана.
Для лучшей подачи продуктов в рабочую зону первые два диска выполнены в виде шнека. Продукт перемещается по цилиндру четырьмя рядами гонков,
установленных на внутренней поверхности цилиндра. Гонки можно поворачивать на 90° рукояткой 23.
Шелушеное зерно риса (крупа) из приемного устройства 10 поступает в
рабочую зону шлифовальной секции. При перемещении вдоль цилиндра зерно
подвергается трению об абразивную поверхность и ситовую обечайку, а также
трению с другими зернами. В результате этого поверхность крупы шлифуется,
от нее отделяются плодовые и семенные оболочки.
Интенсивность обработки зерна регулируют положением гонков; чем
больше угол их наклона, тем быстрее крупа перемещается по цилиндру и
меньше времени находится в рабочей зоне.
На выходе из шлифовальной секции установлен клапан с противовесом 8,
которым регулируют подпор крупы в рабочей зоне и, следовательно, степень
46
обработки продукта. В лотке 6 установлен перекидной клапан. Изменяя его положение рукояткой 7, можно выпустить шлифованную крупу из машины или
направить ее в полировальную секцию.
1 – корпус; 2 – выпускное устройство; 3 – вентилятор; 4, 12, 15 – воздухопроводы; 5 – полировальная секция; 6 – лоток; 7 – рукоятка; 8 – противовес;
9 – шлифовальная секция; 10 – приемное устройство; 11, 17 – ситовые обечайки; 13 – абразивный барабан; 14 – стальной цилиндр; 16 – кожаные бичи;
18 – бункер; 19 – шнек-ворошитель; 20 – аспирационная колонка;
21 – патрубок; 22 – вал; 23 – рукоятка.
Рисунок 30 - Шлифовально-полировальная машина БШП для крупы
Полировальная секция состоит из неподвижной ситовой обечайки 17 и барабана, вращающегося в обечайке. Барабан выполнен в виде стального цилиндра 14, к которому закреплено 48 кожаных бичей 16. По внутренней поверхности ситовой обечайки закреплены четыре стальные полосы, придающие цилиндру необходимую жесткость. Одновременно эти полосы тормозят перемещение
крупы, усиливая степень ее обработки.
Продукт в рабочую зону полировальной секции подается шнековым питателем. После полировальной секции крупа проходит по аспирационной колонке
20, где освобождается от мучнистых частиц и удаляется из машины.
Для охлаждения обрабатываемого продукта и удаления мучки с поверхности ситовых обечаек их обдувают воздухом. Вентилятор 3 нагнетает его в воздухопроводы 12 и 15, расположенные внутри машины. Мучка попадает в выпускной бункер 18 и шнеком-ворошителем 19 удаляется из машины по выпускному патрубку 21.
47
Технологическая схема машины позволяет обрабатывать крупу последовательно на шлифовальной и полировальной секциях или подавать обрабатываемый продукт двумя параллельными потоками только на шлифовальную секцию. Во втором случае производительность машины повышается в два раза.
Таблица 20 - Основные технические данные машины БШП
Производительность, т/ч
1,0...1,2
Диаметр барабана, мм:
шлифовального
200
полировального
220
-1
Частота вращения, мин :
шлифовального барабана
1600
полировального барабана
520
ротора вентилятора
1550
шнека
145
Мощность электродвигателя, кВт
14
Шлифовальный постав применяют для шлифования ядра риса, овса и
гороха.
Рабочими органами машины являются вращающийся конусный барабан
(рисунок 31), боковая поверхность которого покрыта слоем абразивной массы,
и неподвижная конусная сетчатая обечайка 9. Обечайка состоит из шести рам,
скрепленных между собой болтами. Абразивный барабан жестко установлен на
конусном конце вала 5. Привод рабочих органов постава осуществляется через
клиноременную передачу от электродвигателя.
Продукт через отверстие в крышке 12 корпуса 7 машины поступает на
верхнюю часть 10 абразивного барабана, центробежной силой сбрасывается в
кольцевое пространство между барабаном и сетчатой обечайкой. В результате
трения о проволочную ткань обечайки и абразивную поверхность барабана обрабатываемый продукт шлифуется.
Продукты шлифования гонками 19 перемещаются к отверстию в поддоне
корпуса и выводятся из машины. Проход сетчатой обечайки (частицы, отделенные от ядра) падает между обечайкой и корпусом на поддон и выводится гонками 18 через отверстие в нем. Для аспирации шелушильного постава предусмотрен патрубок 11, соединенный воздухопроводом с аспирационной сетью.
Степень воздействия рабочих органов машины на продукт можно регулировать резиновыми колодками 13, вставленными в продольные пазы каждой
рамы сетчатой обечайки. Колодки с помощью штурвала 14 можно перемещать
в пазах, приближая их к абразивной поверхности барабана. При этом основное
назначение колодок заключается в ограничении кругового движения продукта
и снижении скорости его перемещения в рабочем пространстве, что в конечном
счете повышает интенсивность обработки.
На интенсивность обработки зерна основное влияние оказывает зазор между барабаном 8 и сетчатой обечайкой, оптимальное значение которого 12...20
мм. Регулируют данный зазор перемещением вала 5 в осевом направлении. Для
48
этого штурвалом 23 поворачивают рычаг 24 относительно оси, что вызывает
перемещение по вертикали вала 5 с закрепленным на нем барабаном 8 в вертикальном направлении.
1 – ось; 2, 3, 15 – подшипники; 4 – корпус подшипника; 5, 20 – валы; 6 – ролик;
7 – корпус машины; 8 – конусный барабан; 9 – сетчатая обечайка; 10 – верхняя
часть барабана; 11 – аспирационный патрубок; 12 – крышка; 13 – колодка; 14, 23
– штурвалы; 16, 17 – зубчатые колеса; 18, 19 – гонки; 21, 22 – шкивы; 24 – рычаг.
Рисунок 31 - Шлифовальный постав
Таблица 21 - Основные технические данные шлифовального постава
Производительность, т/ч
2,0
Диаметр конусного барабана, мм:
в верхней части
1000
в нижней части
830
-1
Частота вращения барабана, мин
240...400
Окружная скорость барабана в верхней части, м/с
10,5...12,5
3
Расход воздуха, м /мин
25
Мощность электродвигателя, кВт
7
1 – аспирационный канал; 2,12 – цапфы; 3,4,11,13 – подшипники;
5,14 – розетки; 6 – корпус; 7– цилиндр; 8 – деревянный барабан;
9 – канавки; 10 – шнек; 15 – вал.
Рисунок 32 - Машина для полирования гороха
49
50
Для устранения шероховатости и царапин, образовавшихся на поверхности
гороха в результате обработки его абразивными рабочими органами шелушильных машин, горох полируют между деревянным барабаном и стальным
цилиндром. Они вращаются в противоположные стороны с разной скоростью.
В корпусе 6 машины (рисунок 32) расположен цилиндр 7, изготовленный
из листовой стали. Он закреплен на розетках 5 и 14, полые цапфы 2 и 12 которых вращаются в подшипниках скольжения 4 и 13. Внутри цилиндра расположен деревянный барабан 8. Вал 15 этого барабана опирается на подшипники
качения 3 и 4.
Горох поступает в приемный патрубок и шнеком 10 подается в стальной
цилиндр. Здесь он обрабатывается между цилиндром и деревянным барабаном,
на поверхности которого выполнены наклонные канавки 9, которые предназначены для перемещения продукта вдоль цилиндра. При выходе из машины горох
проходит аспирационный канал 1, где продувается струей воздуха. В результате этого уносятся пылевидные частицы, отделившиеся от поверхности гороха
при полировании. Более высокий эффект полирования достигается в том случае, если горох перед полированием пропаривают.
Шлифовальная машина «Бланкостар ТМ» DSRD производится фирмой
«Бюлер АГ» (Швейцария). Она предназначена для шлифования ячменя, риса,
гороха и т. п., когда к чистоте выходящего продукта предъявляются самые высокие требования.
Таблица 22 - Основные технические данные машины «Бланкостар ТМ»
DSRD для полирования гороха
Производительность, т/ч
0,6...0,7
Окружная скорость барабана, м/сек:
внутреннего
6-8,5
наружного
1.5...2
Размеры барабана, мм:
диаметр
750
длина
2500
Мощность электродвигателя, кВт
3,5
Машина (рисунок 33, а) имеет вертикальное исполнение и состоит из корпуса 5, установленного на опорах 4 и 13. Съемная крышка 6 позволяет осуществлять свободный доступ к рабочим органам машины. Вертикально к корпусу
закреплен электродвигатель 10, от которого посредством многоручьевой клиноременной передачи, укрытой ограждением 9, вращательное движение передается рабочему органу – шлифовальному ротору.
На крышке машины установлен питающий патрубок 8, через который поступает ядро, подлежащее шлифованию. Отшлифованные ядра отводятся через
конус 1, расположенный усеченной вершиной вниз. Внутри конуса 1 расположен конус 3 с усеченной вершиной, направленной вверх. Конус 3 может перемещаться вертикально вверх шарнирно закрепленным рычагом с грузами 2.
Пленки и другие легкие примеси выводятся в аспирационную сеть через трубу
51
12. Разрежение в трубе измеряется микроманометром 7, соединенным с трубой
12 гибким шлангом 11.
а – общий вид: 1,3 – конусы; 2 – груз; 4, 13 – опоры; 5 – корпус; 6 – крышка;
7– микроманометр; 8 – питающий патрубок; 9 – ограждение; 10 – электродвигатель; 11 – шланг; 12 – труба; б – схема шлифования: 1 – груз; 2 – рычаг;
3 – втулка; 4 – конус; 5 – кольцевое отверстие; 6– цилиндрическая часть ротора;
7 – перфорированный цилиндр; 8 – крышка; 9 – ротор; 10– диск; 11 – питающий патрубок; 12 – аспирационные отверстия; 13 – вал; 14 – распределительный диск; 15 – аспирационная труба; 16 – сборник.
Рисунок 33 - Шлифовальная машина «Бланкостар ТМ» DSRD
Через обрабатываемый продукт проходит воздух, который поступает через
отверстия в плексигласовых крышках 8 (рисунок 33, б) корпуса машины. Вместе с пылью, цветочными пленками и оболочками от зерна воздух отсасывается
в аспирационную трубу 15.
Обработанный продукт выводится из рабочей зоны в сборник 16 через
кольцевое отверстие 5, образуемое вращающейся цилиндрической частью 6 ротора и конусом 4. Конус крепится на втулке 3 и может перемещаться вертикально благодаря грузу 1, подвешенному на рычаг 2. Груз уравновешивается
столбом обработанного продукта.
Технологический расчет оборудования для шелушения и шлифования зерна крупяных культур
Основными показателями технологической эффективности шелушения в
крупяном производстве служат коэффициенты шелушения и цельности ядра
(кроме ячменя, кукурузы и пшеницы).
Коэффициент шелушения:
52
æ К ö
(1)
К Ш = çç1 - 2 ÷÷ ×100,
è К1 ø
где К1, К2 – количество нешелушеногозерна до и после шелушения, %.
Коэффициент цельности ядра:
В
КЦ =
,
(2)
В+ Д +М
где В – выход целого ядра на данной системе шелушения за вычетом количества шелушеного зерна в исходной смеси, %; Д – выход дробленого ядра на данной системе шелушения за вычетом количества дробленого ядра в исходной
смеси, %; М – выход мучки за вычетом ее количества в исходной смеси, %.
Работу оборудования характеризуют также производительность и некоторые другие показатели.
Производительность шелушителей непрерывного действия типа ЗШН, кг/ч:
Qш/ = 3600 × g × vср × F × j ,
(3)
где γ – объемная масса продукта, кг/м3; vcp – средняя скорость продукта в рабочей зоне, м/с vcp = H/t, здесь Н – высота рабочей зоны машины, м; t – время обработки продукта в рабочей зоне, с, t= 12...18 с); φ – коэффициент заполнения
рабочей зоны (φ = 0,92...0,96); F – площадь рабочего кольца, м2:
p
(4)
F = × D2 - d 2
4
где D – диаметр перфорированного цилиндра, м; d – диаметр абразивных кругов, м.
Производительность шелушителей типа ЗРД (кг/ч) зависит от удельной
нагрузки q (кг/(ч∙см) и рабочей длины валков l (см), кг/ч:
Qш// = q × l ,
(5)
Удельную нагрузку для риса и проса принимают q = 55...65 кг/(ч∙см) при
оптимальном соотношении окружных скоростей резиновых валков 1,4...1,5 для
риса и 2,0...2,3 для проса. При этом технологическая эффективность шелушения
риса составляет 92...94%, проса - 83...86%.
Оптимальные значения коэффициента заполнения межвалковой рабочей
зоны φ = 0,32...0,38 для риса и φ = 0,29...0,33 для проса.
Общая длина шелушильной линии при переработке проса на вальцедековых станках, см:
1000 × QB
Lш =
,
(6)
qв
где QB – заданная производительность завода, т/сут; qв – удельная норма нагрузки на 1 см длины вальцедековой линии, кг/(см∙сут).
Общее число шелушильных машин:
L
nш = ш ,
(7)
lв
где lв – длина валка шелушильной машины, см.
(
)
53
2.3 Крупосортировочные машины
Двухъярусная крупосортировочная машина А1-БКГ-1 предназначена
для контроля пшена и овсяной крупы. Сортируемый продукт разделяют на три
фракции: сорные примеси, крупа и дробленые частицы с мучкой.
1 – патрубок для вывода прохода; 2 – патрубок для вывода схода; 3 – боковина;
4, 6 – нижний и верхний ситовые кузова; 5, 25 – двери; 7, 19 – ограждения;
8 – питатель; 9 – аспирационный патрубок; 10 – грузовой клапан; 11 – кривошипно-шатунный механизм; 12 – щетка; 13– рама; 14– ситовая рама; 15– ролик;
16– направляющая; 17– редуктор; 18– подвеска; 20, 22 – клиноременные передачи; 21 – тяга; 23 – электродвигатель; 24 – боковина кожуха; 26 – обшивка;
27, 30 – патрубки; 28 – главный вал; 29 – лоток; 31 – перемычка;32– поддон;
33 – эксцентрик.
Рисунок 34 - Крупосортировочная машина А1-БКГ-1
Станина машины имеет две боковины 3 (рисунок 34), скрепленные четырьмя перемычками 31. К станине на подвесках крепят деревянные ситовые
верхний 6 и нижний 4 кузова. В каждом ситовом кузове размещены три смен-
54
ные ситовые рамы 14 с пробивными ситами и металлическим поддоном 32.
Верхний кузов снабжен патрубком 30 для вывода схода (крупной примеси) и
лотком 29 для подачи проходового продукта (крупы, дробленки и мучки) на
нижний кузов с патрубком 2 для вывода схода (крупы) и патрубком 1 для вывода прохода (дробленки и мучки). Ситовые кузова через эксцентрики 33 и тяги
21 приводятся в возвратно-поступательное движение от главного вала 28, который, в свою очередь, приводится электродвигателем 23 через клиноременную
передачу 22.
Сита очищаются щеточным механизмом, состоящим из рамы 13 с шестью
щетками 12 и кривошипно-шатунного механизма 11, приводимого в движение
от главного вала посредством клиноременной передачи 20 и двухступенчатого
цилиндрического 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 две съемные двери 25, а на съемных ограждениях 7 и 19 – по одной
съемной двери 5. В верхней части рамы установлен питатель 8 с грузовым клапаном 10, двумя приемными патрубками 27 и аспирационными патрубками 9.
Крупа поступает через приемные патрубки питателя, накапливается на
грузовом клапане, распределяется по всей его ширине и падает на сито верхнего кузова. В процессе движения крупа просеивается через отверстия сита и падает на поддон, а крупные сорные примеси идут сходом и через выпускной
патрубок 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
направляются в выходной патрубок.
Таблица 23 - Основные технические данные 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
2
Площадь просеивающей поверхности сит (не менее), м
3,2
Число колебаний кузовов в минуту
390
Амплитуда колебаний кузовов, мм
16
3
Расход воздуха на аспирацию, м /ч
720
Мощность электродвигателя, кВт
1,1
Габаритные размеры, м:
длина
2800
ширина
1625
высота
1680
Масса, кг
750
55
При настройке машины регулируют угол наклона кузовов, подбирают требуемый размер отверстий сит, регулируют высоту щеток и скорость поступления
продукта. Угол наклона ситовых кузовов регулируют, изменяя длину подвесок
при помощи гаек. Для изменения высоты щеток поднимают или опускают направляющие. По мере изнашивания щеток направляющие перемещают вверх.
В процессе работы машины возможно появление стука в приводном механизме, вызванного неотбалансированностью, перекосом приводного вала и тяг,
смещением груза, выходом из строя подшипников. Для устранения стука проверяют положение и крепление грузов, затяжку болтов, устраняют перекос тяг
и вала, заменяют подшипник. Подсор продукта устраняют заменой порванных
сит или ликвидацией зазоров между ситовой рамой и корпусом. При недостаточной очистке сит поджимают очистители.
2.4 Крупоотделительные машины
Падди-машины нашли широкое применение на крупозаводах, особенно
при переработке зерна, риса и овса. Основное их назначение – разделение продуктов шелушения зерна на шелушеные и необрушенные зерна, а также контроль технологических процессов.
а – схема расположения каналов; б – рабочий канал;
I – зона сепарирования; II, III, IV– зоны вывода фракций.
Рисунок 35 - Сортировочный стол падди-машины
Отечественные машиностроительные заводы падди-машины не выпускают, поэтому на крупных перерабатывающих предприятиях России применяют
машины производства зарубежных фирм.
Основной рабочий орган падди-машин – сортировочный стол.
56
Рабочим элементом сортировочного стола падди-машины (рисунок 35,а)
служат зигзагообразные каналы. В машинах производства фирмы ММВ (Германия) число таких каналов колеблется от 10 до 78. Рабочий канал (рисунок
35,б) образуется отражательными стенками, расположенными под углом к продольной оси канала, и плоским днищем, ломаными в зоне приема продукта таким образом, что в нижней части канала днище имеет угол наклона к горизонту
рн, а в верхней рв . В современных конструкциях машин рв > рн.
Как видно из рисунка, конфигурация канала в плане – это совокупность
последовательно чередующихся рабочих элементов трапецеидальной формы и
участков параллелограммной формы.
Исходная смесь поступает сверху в центральную часть канала и в результате виброударного воздействия самосортируется: мелкие частицы большей
плотности погружаются вниз, а крупные частицы меньшей плотности всплывают вверх. Приблизительная линия раздела компонентов 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.
Падди-машины выпускаются одинарного (ТА/1) и сдвоенного (ТТА/1) исполнения.
Падди-машина ТА/1 (рисунок 36) состоит из сортировочного стола/с приемно-распределительным устройством 8, устройства для регулирования угла
наклона стола 13, станины 2 и привода 26. Привод расположен под сортировочным столом. Крутящий момент передается через широкий поликлиновой
ремень 34 на понижающий контрпривод 21, а от него через плоскоременную
передачу 22 на дисковый маховик 5 коленчатого вала. Сортировочный стол 7,
установленный на двух попарно соединенных качающихся опорах 24, через
шатун 4 с шатунным болтом 11 приводится в возвратно-поступательное движение от коленчатого вала 3. Электродвигатель 36 перемещается вдоль станины при помощи ходового винта 19 с ручным штурвалом 25. При этом возможна
бесступенчатая регулировка числа ходов. Для амортизации колебательного
движения шарнирные опоры 24 в виде круговых сегментов фиксируются при
помощи жестких нажимных пружин 18 на станине 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 отделения,
одно из которых оснащено качающимися клапанами 35, распределяющими поданный продукт на всю длину машины. Через отверстия в продольной перегородке 32
продукт попадает в другое отделение коробки. Для достижения равномерного
предварительного дозирования зерна эти отверстия регулируются задвижкой 15. На
наружной стенке этого отделения коробки расположены отверстия для отдельных
камер стола. Они открываются или закрываются общей задвижкой при помощи ходового винта и рукоятки (звездочки) 23 с обслуживаемой стороны. Каждое отверстие можно дополнительно регулировать отдельной задвижкой 14.
В зависимости от типоразмера машины сортировочный стол может быть
57
одно-, двух- или трехъярусным. В ярусах каналы расположены рядом друг с
другом. Когда ярусов один или два, продукт поступает непосредственно на
верхний ярус. В нижний ярус при двухъярусном столе продукт направляется
через треугольные площадки отбойников (отражателей). В варианте с трехъярусным столом продукт поступает из приемно-распределительной коробки в
специальное устройство 29, расположенное над верхним ярусом и разделенное
поперечными стенками. В нем предусмотрены отверстия, через которые продукт поступает непосредственно на верхний ярус, а через вертикальные каналы
(пустоты) – на средний и нижний ярусы. На выходах из каналов установлены
подпорные планки 16, прижимаемые давлением пружины и регулируемые по
высоте. Продукт из отдельных каналов собирается в выпускных устройствах 6
и выводится за пределы машины с боковых сторон.
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; 11 – шатунный болт;
12 – несущая конструкция стола; 13 – устройство для регулировки 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 регулирования колебаний стола; 26 – большой шкив контрпривода; 27– опорная часть станины; 28 – треугольные тела отбойников; 29 – элементы распределительного устройства; 30 – качающийся клапан; 31 – приемнораспределительная коробка; 32– отверстия в продольной перегородке; 33 – нажимные винты подшипников промежуточного вала; 34– поликлиновой ремень;
35 – качающийся клапан; 36 – электродвигатель.
Рисунок 36 - Конструктивная схема падди-машины ТА/1
58
Сортировочный стол поворачивается вдоль продольной оси, что способствует изменению угла наклона рабочих каналов. Падди-машина аспирируется
через патрубок 9. Подача продукта и аспирация осуществляются через гибкие
металлические рукава 10.
Падди-машины ТТА/1 отличаются только компоновкой привода, который
устанавливают между машинами (рисунок 37), а шатуны, сообщающие поступательно-возвратное движение сортировочным столам, смонтированы на коленчатом валу в противофазе, что в значительной степени улучшает динамический режим работы машин благодаря более полному уравновешиванию сил
инерции.
Особенности установки падди-машин в производственных зданиях обусловлены достаточно напряженным динамическим режимом, т. е. наличием
значительных 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 машин. Фиксирующие винты сортировочного стола следует ослабить только
после окончательного монтажа машины. Перед запуском машины рекомендуется предварительно обработать поверхность каналов абразивным материалом
(мелкий гравий, наждак или в крайнем случае нешелушеный рис и т. п.). При
этом закрывают выходные отверстия, засыпают абразивный материал и машину запускают на 2...3 ч. Поверхность каналов должна быть очищена до блеска.
После этого отверстия открывают, стол ставят на максимальный уклон и опорожняют, машину можно запускать для настройки на продукт.
1 – качающиеся опоры; 2 – несущая конструкция сортировочного стола;
3 – шатун; 4 – маховик; 5 – контрпривод; 6 – приводной электродвигатель
Рисунок 37 - Схема привода сдвоенной падди-машины ТТА/1
При настройке заполнение приемно-распределительной коробки должно
происходить по обеим сторонам равномерно, регулировка осуществляется качающимися клапанами 30 (см. рисунок 36). Задвижкой 15 регулируют равномерность распределения поступающего продукта во второе отделение приемной коробки. Все отдельные задвижки 14 (для каналов) должны быть при этом
открыты.
Подача продукта в отдельные каналы регулируется через общие задвижки 23
путем поворота маховичка. Для регулирования уровня заполнения каналов служат
подпорные планки 16, которые должны выступать на 3...4 мм над днищем каналов.
59
Таблица 24 - Основные технические данные падди-машин ТА/1 и ТТА/1
Показатель
ТА/1 2x10
ТА/1 3х10
ТА/1 3х13
ТТА/1 2х2х10
Производительность, кг/ч,
при обработке:
риса
1200...1400 1800...2100 2400...2800
2400...2800
овса
600...700
900... 1050
1200...1400
1200...1400
чечевицы
300...350
450...525
600...700
600...700
Число ярусов
2
3
3
2
Число каналов в одном ярусе
10
10
13
10
Общее число каналов, шт.
20
30
39
40
-1
Число ходов, мин
80...110
Длина хода, мм
160, 180
Расход воздуха на аспира500...600
цию, м3/ч
Установленная мощность, кВт
1,5
1,5
1,5
2,2
Габаритные размеры, мм:
длина
2644
2644
3334
6170
ширина
1619
1619
1619
1800
высота
1277
1349
1349
1277
Масса, кг
1222
1312
1743
2104
ТТА/1 2х3х10
ТТА/1 2х3х13
3600...4200
1800...2100
900... 1100
3
10
60
4800...5600
2400...2800
1200...1400
3
13
78
200, 220
1000...1200
2,2
2,2
6170
1800
1349
2364
7550
1800
1349
2692
60
Необходимо следить, чтобы все каналы были равномерно загружены. В случае
недостатка поступающего продукта, т.е. когда производительность паддимашины больше необходимой на этой операции, отдельные каналы могут быть
перекрыты задвижками 14 и выключены из рабочего процесса.
Необходимая частота колебаний сортировочного стола зависит от сортируемого продукта и подбирается оператором.
Регулировать частоту колебаний можно на ходу машины при помощи ручного штурвала 25. Максимальная частота колебаний сортировочного стола 110
мин-1. В последних моделях машин установлены датчики и табло с цифровой
индексацией частоты колебаний стола.
Угол наклона стола регулируют ручным маховичком 13 с ходовым винтом.
Точную установку отсчитывают по шкале 17 и на шкальном диске у ручного
маховичка. На последних моделях машин для этой цели также устанавливают
датчики и табло с цифровой индексацией.
Эту операцию можно также осуществлять на работающей машине. Наклон
стола и число колебаний регулируют в зависимости от сепарируемых продуктов и их физико-механических свойств. При увеличении наклона стола выходное отверстие поднимается, увеличивается выход более плотной фракции, так
как меньше ее попадает в менее плотную фракцию, например в шелушеный
рис.
В первое время эксплуатации падди-машины необходимо проследить за
надежностью посадки приводного шкива растяжением плоского приводного
ремня и при необходимости усилить крепление установленными клиньями, а
подтяжку ремня осуществить перемещением контрпривода.
Подшипники качения шатунного болта, шарнирных опор и натяжных болтов подвергаются в результате возвратно-поступательного движения стола
только односторонней нагрузке. Для увеличения срока службы машины необходимо спустя примерно 3000 рабочих часов провернуть на одно деление оси
или болты и базирующие детали в соответствии с выбитыми маркировками.
Для проворачивания базирующих деталей опор следует использовать вспомогательные отверстия для съемника.
Крупоотделительная машина БКО (рисунок 38) предназначена для отделения шелушеных зерен риса, гречихи и овса от нешелушеных.
Машина состоит из аспирационной колонки 1, питателя 2 с тремя распределительными трубами, трех сортирующих столов 3, системы подвесок 4, эксцентрикового вала 5, механизма 7 регулирования угла наклона сортирующих
столов, привода и сварной станины 6 из швеллеров, на которой смонтированы
узлы машины и электрооборудование.
Сортирующие столы 3 – основной рабочий орган, на котором разделяется
исходная смесь шелушеного и нешелушеного зерна. Дно сортировочных столов
представляет собой плоский металлический лист, выполненный из стали толщиной 1,5 мм, на поверхности которого выштампованы углубления (ячейки)
глубиной 1 мм, с размерами в плане 5х5 мм. Ячейки днища обращены выпуклой стороной наружу.
61
1 – аспирационная колонка; 2 – питатель; 3 – сортирующие столы; 4 – система
подвесок; 5 – эксцентриковый вал; 6 – станина; 7 – механизм регулирования угла наклона сортирующего стола.
Рисунок 38 - Крупоотделительная машина БКО
Сортирующие столы наклонены в продольном и поперечном направлении.
Наклон столов в направлении колебаний регулируют механизмом от 8 до 24° к
горизонту. Наклон столов в направлении, перпендикулярном колебаниям, неизменный (3°30'...4°).
а – план; б – форма ячеек; К и Н – шелушеное и нешелушеное зерно.
Рисунок 39 - Схема рабочих органов крупоотделителя БКО
Основной признак, по которому исходный продукт разделяется на отдельные фракции, – различие между коэффициентами трения шелушеных и нешелушеных зерен об ячеистую поверхность сортирующего стола и их плотностью. Большое значение для разделения смеси имеет самосортирование, которое происходит при возвратно-поступательном движении стола. Нешелушеные
зерна, как более легкие, крупные, упругие, попадают в верхние слои, а шелушеные – в нижние. Таким образом, в этой машине, как и в падди-машине, создается большая свобода перемещения для нешелушеных зерен и возникают до-
62
полнительные связи для шелушеных зерен, так как они приходят в соприкосновение с ячеистой поверхностью сортирующего стола.
Оптимальный режим машины устанавливают регулированием частоты колебаний и угла наклона сортирующих столов в зависимости от физикомеханических свойств исходного продукта. Наклон столов и частоту колебаний
регулируют в зависимости от содержания нешелушеного зерна, его вида и сорта.
Перед машиной, как правило, монтируют накопительный бункер вместимостью 300...400 кг. Это позволяет устранить влияние изменения нагрузки в
технологическом процессе, вредно сказывающегося на эффективности процесса
сепарирования смеси в крупоотделительной машине.
Крупоотделители БКО по сравнению с падди-машинами имеют меньшие
габариты, однако в процессе работы их ячейки постепенно забиваются мучкой,
что ухудшает процесс крупоотделения.
Таблица 25 - Техническая характеристика крупоотделительной машины БКО
Производительность (при сортировании продуктов шелушения гречихи, риса и овса), т/ч
2,0...2,5
Коэффициент использования, %
0,80...0,85
Число сортирующих столов
3
-1
Амплитуда колебаний столов, мин
28
Частота вращения эксцентрикового вала, об/мин.
170...200
Угол наклона сортирующих столов в направлении колебаний (регулируемый), град
8...24
3
Расход воздуха на аспирацию, м /мин
0,11
Мощность электродвигателя, кВт
1,1
Масса, кг:
сортирующих столов;
160
машины
695
63
Контрольные вопросы и задания.
1. Для чего предназначены шелушильные машины?
2. Перечислите способы шелушения зерна.
3. Какие факторы влияют на выбор способа шелушения?
4. Какие шелушильные машины используют для шелушения зерна различных
культур?
5. Назовите состав продуктов шелушения зерна.
6. Как устроены рабочие органы шелушильно-шлифовальной машины А1ЗШН-3?
7. Какими регулировками достигается оптимальная технологическая эффективность работы машины А1-ЗШН-3?
8. Как устроены рабочие органы вальцедековых станков?
9. Чем различается кинематическая схема подвески декодержателя станка
2ДШС-3 при шелушении проса и гречихи?
10. Как регулируют интенсивность шелушения зерна в шелушильной машине
А1-ЗРД-3?
11. Назовите основные рабочие органы шелушителя У1-БШВ и их регулировки.
12. Как настраивают шлифовальную машину А1-БШМ-2.5 на оптимальный режим работы?
13. 0т чего зависит эффективность шлифования машин типа А1-БШМ-2,5?
14. Для чего предназначен центробежный шелушитель ФС 400/2?
15. Назовите основные рабочие органы шелушильного постава.
16. Для чего предназначена дисковая дробилка?
17. Как устроены основные рабочие органы машины для полирования гороха?
18. От чего зависит интенсивность обработки зерна в шлифовальнополировальной машине БШП?
19. Как устроены основные рабочие органы просеивающих машин?
20. От чего зависит эффективность работы крупосортировочной машины?
21. Как устроена падди-машина и какие регулировки в ней предусмотрены?
22. Как устроен крупоотделитель БКО и какие регулировки в нем предусмотрены?
1.
2.
3.
4.
ЛИТЕРАТУРА
Байкин С.В., Курочкин Л.А., Шабурова Г.В. Технологическое оборудование
для переработки продукции растениеводства. М.: КолосС, 2007.– 445с.
Егоров Г.А. Мартыненко Я.Ф. Петренко Т.П. Технология и оборудование
мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленности. М.: Издательский комплекс МГАПП, 1996 – 210с.
Личко Н.М. Технология переработки продукции растениеводства. М.: Колосс, 2007. – 552 с.
Мельников Е.М. Основы крупяного производства. – М.: Агропромиздат,
1988.– 191с.: ил
64
Подписано в печать 5.05.2011 г. Формат 60х841/16
Бумага кн.-журн. Усл. п.л. 3,61. Гарнитура Таймс.
Тираж 55 экз. Заказ №4990.
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки»
Типография ФГОУ ВПО Воронежский ГАУ. 394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1
Информационная поддержка: http://tipograf.vsau.ru
Отпечатано с оригинал-макета заказчика. Ответственность за содержание
предоставленного оригинал-макета типография не несет.
Требования и пожелания направлять авторам данного издания.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа