Технология первичной очистки зерна с разработкой решётной части зерноочистительной машины, страница 3

2 Анализ способов разделения зерновых смесей

2.1 Способы деления зерновых смесей

Разделение семян по размерам. Любое семя имеет форму эллипсоида, геометрические параметры которого определяются тремя размерами: толщиной δ (рис. 2.1 а), шириной bи длиной l. Если размеры зерна существенно отличаются от размеров частиц примесей, то разделение по этому признаку возможно.[2]

По толщине и ширине зерна разделяют на плоских (рис. 2.1 б) или цилиндрических (рис. 2.1, г, д, е) решетах с отверстиями одинакового размера (продолговатыми или круглыми).

Рисунок 2.1- Схемы разделения семян: б, в-на плоских решетах; г, д, е- на цилиндрических решетах.

Плоское решето помещают в решетный стан, который подвешивают к раме горизонтально или наклонно на пружинных или шарнирных подвесках и приводят в колебательное движение от эксцентрика, кривошипа или коленчатого вала. Горизонтальное и наклонное цилиндрические решета устанавливают на подшипниках и приводят во вращательное движение, а вертикальное - во вращательное и колебательное.

По толщине семена делят на решетах с продолговатыми отверстиями. Сквозь продолговатое отверстие (см. рис. 2.1, 6) может пройти только такое зерно, толщина δ которого меньше ширины отверстия. Длина зерна не имеет значения, она всегда меньше длины продолговатого отверстия. Так как ширина зерна всегда больше толщины, то зерно, которое не проходит сквозь продолговатое отверстие по толщине, тем более не пройдет по ширине. Размеры отверстий указаны на полях решета.

По ширине семена делят на решетах с круглыми отверстиями. Сквозь круглое отверстие (см. рис. 2.1, в) зерно может пройти только в том случае, если его ширина bменьше диаметра отверстия. Длина и толщина зерна не препятствуют его проходу сквозь круглое отверстие.

Рисунок 2.2 - Схема технологического процесса цилиндрического триера: а, б – выделение соответственно коротких и длинных примесей

По длине семена делят в дисковых или цилиндрических триерах. Цилиндрический триер — это вращающийся стальной цилиндр 1 (рис. 2.2) с ячейками на внутренней поверхности и желобом 2, установленным внутри цилиндра по всей его длине. В желобе вращается шнек 3. Зерновой ворох подают на внутреннюю поверхность цилиндра. Частицы начинают скользить по поверхности цилиндра и взаимодействуют с ячейками. Мелкие и короткие семена полностью погружаются в ячейки, длинные - частично. При повороте цилиндра на небольшой угол (менее 90°) из ячеек выпадают длинные зерна, а при дальнейшем повороте цилиндра - короткие зерна, которые падают в желоб 2.

Итак, принцип разделения зерен по длине заключается в том, что длинные зерна при повороте цилиндра выпадают из ячеек раньше, чем короткие.

Триерные цилиндры устанавливают в сложных зерноочистительных машинах, зерноочистительных агрегатах и комплексах. Промышленность выпускает триерные цилиндры с ячейками диаметром 6,3; 8,5 и 11,2мм для сортирования зерновых культур и диаметром 1,8; 2,8 и 3,5 мм для выделения мелких семян.[2]

Разделение семян по аэродинамическим свойствам. Перемещаясь в воздушной среде, любое тело преодолевает сопротивление воздуха, зависящее от его размеров, формы, массы и расположения в воздушном потоке. Чем больше сопротивление воздуха, тем медленнее движется свободно падающее тело. На этом принципе основан процесс выделения примесей и разделения зерна горизонтальным или вертикальным воздушным потоком. Обычно разделяемую смесь вводят в воздушный поток, создаваемый вентилятором, или подбрасывают, заставляя двигаться в воздухе.

Смесь зерна можно разделить воздушным потоком только в том случае, если критические скорости семян и примесей различны.

Тела разделяют по аэродинамическим свойствам с помощью пневмосепараторов или аспирационных систем, встроенных в зерноочистительные машины. Пневмосепараторы применяют для предварительной очистки зерна, поступающего от комбайна. Воздушным потоком выделяют из зерна кусочки соломы, полову, пыль и семена некоторых сорных растений. Пневмосепараторы используют также для очистки плодов машинного сбора от примесей. Существует большое разнообразие схем и конструкций пневмосепараторов. По принципу действия их можно разделить на три типа: пневмогравитационные, пневмоимпульсные и пневмоцентробежные.