Новая технология обработки зернового вороха

Сельскохозяйственное производство России – одна из стратегических отраслей экономики, призванная обеспечивать устойчивое снабжение населения необходимыми по количеству и качеству продуктами растительного происхождения.

Зерно является основным продуктом сельского хозяйства. Из зерна вырабатывают важные продукты питания: муку, крупу, хлебные и макаронные изделия. Увеличение производства зерна – главная задача сельского хозяйства.

Одним из основных этапов производства зерна является послеуборочная обработка, заключающаяся в его очистке, сушке и охлаждении. Послеуборочная обработка в производстве зерна в себестоимости составляет около 40%, а в затратах труда – более 50%. В связи с этим послеуборочная обработка и хранение зерна являются неотъемлемой и важной составной частью всего сельскохозяйственного производства.

Послеуборочная обработка зернового материала проводится с целью очистки его от примесей и замедления физико-биологических процессов, которые могут привести к потерям, порче зерна и снижению качества получаемого из него продукта.

Однако применяемые в настоящее время способы очистки, сушки и охлаждения зерна с помощью существующих установок недостаточно эффективны, что резко снижает темпы уборки, растягивает ее сроки и увеличивает биологические потери урожая, трудоемкость и стоимость обработки. Достаточно актуальными становятся исследования в области нетрадиционных способов очистки и сушки зернового материала.

Авторами в результате обобщения накопленного опыта была предложена и разработана принципиально новая универсальная зернообрабатывающая машина (рис.1), позволившая применить новую технологию обработки зернового вороха (рис.3). Преимущества данного устройства (рис.1) заключаются в следующем:

• -    производит очистку зернового материала без его травмирования во вращающемся барабане под действием центробежных сил, которые намного превышают действия гравитационных, что привело к эффективному использованию рабочей поверхности сепарирующего устройства и повышению качества очистки зернового материала;

• -    после очистки во вращающемся барабане зерновой материал за счет значительно

приобретенной угловой скорости плавно, без ударов перемещается на гладкую поверхность выпускного патрубка, откуда по инерции веерообразно движется в воздушном потоке, где подсушивается, охлаждается и фракционирует по аэродинамическим свойствам;

• -    при высокоскоростном движении зернового материала в воздушном потоке интенсивность процессов сушки, охлаждения, очистки и разделения зернового материала на фракции увеличивается (по данным многих исследователей), а веерообразная форма вылета зернового материала в воздушный поток позволяет обрабатывать каждую частицу в отдельном воздушном коридоре, что предотвращает столкновение частиц при их движении и, тем самым, увеличивает эффективность обработки.

Рис.1. Схема универсального зернообрабатывающего устройства [4]:

1 - лопастной барабан; 2 - конусообразный обод; 3 - сепарирующее устройство (гребенка); 4 - очищающий механизм (щетки); 5, 6 - приемный и несущий диски;

7 - скатная доска; 8 - привод; 9 - цилиндрический выпускной патрубок; 10 - выпускной патрубок; 11 - питающий патрубок; 12 - загрузочный бункер; 13 - патрубок для вывода мелкой примеси

Данный результат достигается тем, что в устройстве (рис.1), на периферии несущего кольцевого диска барабана, установлен конусообразный обод, охватывающий концы лопастей барабана, образующий зазор шириной H с периферией приемного кольцевого диска, при этом барабан приемной стороной с зазором шириной H расположен в цилиндрической части выпускного патрубка, а несущей стороной с конусообразным ободом - вне выпускного патрубка. Кроме этого, вместо сплошных лопастей барабана установлены сепарирующие устройства - гребенки, под которыми установлены устройства для их очистки. В результате обеспечивается очистка зернового материала в самом барабане под действием центробежных сил , что позволяет повысить эффективность очистки зернового материала .

Использование предлагаемого устройства с конусообразным барабаном для очистки, сортирования, транспортирования, охлаждения, подсушки зерна и продуктов его переработки позволит повысить эффективность обработки и очистки материала за счет рассредоточения частиц сыпучего материала в воздушном потоке при его метании путем установки конусообразного обода на периферию несущего кольцевого диска барабана. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет повысить качество транспортируемого сыпучего материала за счет уменьшения его травмирования путем новой формы выполнения лопастей, которая обеспечивает вначале рациональную загрузку зернового материала, затем безударную выгрузку, при -чем конструкция предлагаемого устройства позволяет повысить компактность и надежность в работе, снизить метало- и энергоемкость.

Исключительной особенностью данной машины является способность разделять исходный материал (пшеницу, горох, ячмень, овес, люцерну, горох и т.д.) по удельному весу с учетом размера и состояния поверхности. Благодаря высокой разрешающей способности машина может за один проход выполнять предварительную, первичную и вторичную очистку вороха и одновременную сепарацию зерна по биологической ценности и однородности по фракциям. Машина способна заменить традиционную схему технологического процесса зерноочистки (рис.2). Машина способна перерабатывать от мелкосеменных культур (люцерна, клевер) до кукурузы, гороха. При этом отпадает необходимость в подборе и замене решет под каждую культуру, в тщательной и трудоемкой очистке машины после каждой культуры. Машина проста в эксплуатации и обслуживании, кроме того, в нашей машине отсутствуют перфорированные решета, сложные механические узлы, это позволит уменьшить эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием машины и ее ремонтом.

Новая универсальная зерноочистительная машина (рис.1) может быть установлена в предлагаемой схеме технологического процесса обработки зернового вороха (рис.3).

Внедрение новой технологии (рис.3) обработки зернового вороха позволит значительно уменьшить энергозатраты и производственные издержки на переработку сырья раститель -ного происхождения зерноперерабатывающими предприятиями, а также обрабатывать любой зерновой материал на одном зернообрабатывающем устройстве, что ведет к экономии средств и уменьшению себестоимости продукции.

Рис.2. Традиционная схема технологического процесса зерноочистки

Рис.3. Схема (предлагаемая) технологического процесса обработки зернового вороха