Технология первичной очистки зерна с разработкой решётной части зерноочистительной машины, страница 4

Разделение семян по плотности в жидкостных сепараторах или на пневматических сортировальных столах обеспечивает выделение из зернового вороха наиболее жизнеспособных семян (сортирование по плотности) или очистку зерна от трудноотделимых примесей (например, дикой редьки от семян ячменя, гречихи и др.). В жидкостных сепараторах используют жидкость заданной плотности, в которой тяжелые семена тонут, а легкие всплывают. На пневматических столах на слой зерна воздействуют одновременно колебаниями и воздушным потоком. При этом слой зерна на столах «псевдоожижается», т. е. приобретает свойства жидкости: тяжелые частицы опускаются, а легкие всплывают.

Разделение семян по упругости происходит на отражательных столах, на которые сбрасывают семена. После удара семена с упругими различными свойствами по-разному отражаются от поверхности стола и движутся по разным траекториям.

Разделение семян по цвету происходит на установках, снабженных фотоэлементами. Семена движутся мимо фотоэлементов дискретным потоком. Светлые зерна возбуждают в фотоэлементе электрический ток, вырабатывается сигнал и открывается клапан на пути этих семян в бункер. Темные семена клапан направляет в другой канал. [2]

Рисунок 2.3- Схема пневмосепараторов: а, б, в-пневмогравитационные;

г, д - пневмоимпульсные; е, ж - пневмоцентробежные.

   2.2 Использование быстрых сдвиговых течений для процесса разделения  зерна

В механике сыпучих сред известны два вида движения гранулированных материалов:

Квазистатическое – когда концентрация частиц близка к предельной между частицами отсутствует свободный пробег. Такое движение имеет место на плоских решетах.

Быстрое сдвиговое течение, когда концентрация сыпучей среды низкая и зависит от скорости сдвига. Между частицами до их столкновения имеет место сдвиговой пробег.

Быстрое сдвиговое течение происходит при осыпях горных пород, погрузочно-разгрузочных работах и движении сыпучих материалов по круто-наклонным лопаткам. Доказано, что при быстрых сдвиговых течениях интенсивно идет процесс сегрегации частиц по размерам.

Главная проблема осуществления быстрого сдвигового течения в машине состояла в трудности повторения процесса сдвига, для чего необходимо перенести сыпучую среду после сдвига в исходную точку, без изменения структуры сыпучего тела. Такая возможность появляется при использовании центробежных сил, когда сыпучая среда приобретает свойства твердого тела, и свободного падения частиц. В том и другом виде движения между частицами сохраняется их взаимное положение.[1]

В результате данного анализа мы пришли к новому способу сортирования сыпучих сред с использованием быстрых инерционных сдвиговых течений в горизонтально вращающемся цилиндре (решете) с водопадным режимом движения. Чтобы обеспечить устойчивость водопадного движения и точность подачи зерна на определенную часть цилиндра используются для отрыва слоя зерна, неподвижно установленные во второй четверти окружности по всей длине цилиндра на разном расстоянии от его поверхности, лопатки. Главное отличие данного способа сортирования от известных конструкций цилиндрических решет состоит, во-первых, в том, что слой зерна, отрываемый каждой лопаткой, движется по своей замкнутой траектории с периодами движения: подъем к лопатке – отрыв – свободное падение – сдвиговое течение. Перемешивание сыпучей среды в цилиндре отсутствует. Во-вторых, кинематический режим для работы предлагаемого рабочего органа необходим чуть больше единицы. В-третьих, равномерно-распределенный по поперечному сечению падающий поток зерна, дает возможность хорошо сочетать работу воздушного потока с цилиндрическим решетом. Здесь представляется возможность более длительного воздействия воздуха на зерно при многократном его подъеме и падении.

Все ранее предлагаемые конструкции быстроходных цилиндрических решет имели внутренние устройства (активаторы, скатные доски) приводящие к перемешиванию разделяемого зерна и большие кинематические режимы К= 4÷10. Как показали наши теоретические исследования, при таких режимах сыпучая среда становится под действием центробежных сил жесткой структурой и процесс перераспределения частиц становится невозможным.