УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕРЕН

Полезная модель относится к зерноперерабатывающей технике, а именно к устройствам, используемым для отделения оболочек зерен и минеральных поверхностных загрязнений при шелушении зерна на мукомольных, крупяных и комбикормовых предприятиях.
Известна шелушильная машина, содержащая цилиндрический корпус, ротор с бичами, приспособление для загрузки и приспособление для ограничения перемещения зерна в корпусе (Авторское свидетельство SU №611670 М. Кл. B02B 3/00. Дата публикации 16.05.1978).
В известной шелушильной машине эффективность очистки зерна повышается.
Недостатком данного типа устройства является сравнительно невысокое качество отделения оболочки зерна и минеральной пыли от него из-за наличия агрессивной обрабатывающей среды с твердыми поверхностями.
Известные [2-5] технические решения обладают низкой технологичностью в работе из-за невысокого качества обрабатывающей среды с твердыми поверхностями.
Известен способ шелушения зерна и устройство для его осуществления, содержащем станину и установленную на ней деку и валец, рабочие поверхности деки и вальца футерованы эластичным материалом, а также снабжены приводом дополнительных к вращению перемещений (Патент RU №2028181 МПК B02B 3/00. Дата публикации 09.02.1995).
В известном техническом решении повышается шелушение пленок зерна с большим выходом цельной ядрицы круп с хрупким ядром (гречка, просо).
Недостатком данного технического решения является сравнительно невысокое качество шелушения пленок зерна из-за приложения сил для разрушения пленок рабочими поверхностями деки и вальца футерованными эластичным материалом и отсутствием мягкой среды на вспомогательных поверхностях устройства.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является машина для шелушения зерна, содержащая многогранный корпус, расположенный в нем ротор с лопатками, приспособление для загрузки, аспирационный канал и приспособление для ограничения перемещения зерна в корпусе виде подвижных отражателей регулирующих выпускное сечения корпуса (Патент RU №2060825 МПК B02B 3/08. Дата публикации 27.05.1996.)
В данном техническом решении повышается шелушение пленок зерна с большим выходом разрушенной ядрицы зерна.
Недостатком данного технического решения является сравнительно невысокое качество шелушения пленок зерна из-за приложения сил для разрушения пленок твердыми рабочими поверхностями.
Целью полезной модели является шелушение пленок зерна с большим выходом цельной ядрицы путем равномерного разрушения во времени пленок зерна вращением зерна вокруг своей оси и истиранием поверхности зерна только о поверхности соседних зерен в процессе шелушения, а также предохранение зерна от случайного раскрытия оболочек твердыми вспомогательными поверхностями: при подаче зерна на шелушение, при регулировании перемещения зерна в корпусе и разгрузке, при разделении продуктов шелушения в аспирационном канале.
Предлагаемое техническое решение позволяет устранить выше описанные недостатки и достичь поставленной цели.
Заявляемое устройство для обработки поверхности зерен, содержащее корпус, расположенный в нем ротор с лопатками, приспособление для загрузки, приспособление для управления перемещением зерна в корпусе виде подвижных отражателей регулирующих выпускное сечение корпуса и аспирационный канал, причем, все рабочие поверхности с которыми, соприкасается зерно в процессе шелушения покрыты мягким вязкоупругим материалом, а именно: загрузочный корпус с внутренней стороны, корпус и лента подающего зерно шнека, цилиндрический корпус устройства обработки зерна с внутренней стороны, лопатки ротора со всех сторон, подвижные регулирующие отражатели с двух сторон, поверхность аспирационного канала.
Повышение качества продуктов шелушения достигается в результате более равномерного во времени разрушения оболочек зерен, так как истирание их происходит о поверхности соседних зерен имеющих твердость и прочность равную. Под воздействием центробежных сил зерна обладающие твердостью выше твердости мягкого вязкоупругого материала покрытия рабочей поверхности корпуса, деформируют его и движутся в условиях повышенного трения качения, что приводит к торможению внешнего слоя зерен прилегающего к поверхности корпуса и создают условия движения последующих слоев относительно друг друга. Движущие слои с различными скоростями заставляют вращаться, зерна находящиеся в пределах своего слоя вокруг собственных осей перекатываясь по поверхности предшествующего слоя движущегося с меньшей скоростью. Вращающиеся зерна сжатые центробежными силами разрушают поверхности соприкосновения зерен равномерно.
Сравнение заявляемого решения с аналогами и прототипом не позволило выявить в них совокупность признаков, отличающих заявляемое решение, кроме этого характеристика назначения «шелушение пленок зерна с большим выходом цельной ядрицы путем равномерного разрушения во времени пленок зерна вращением зерна вокруг своей оси и истиранием поверхности зерна только о поверхности соседних зерен, а также предохранение зерна от случайного раскрытия оболочек твердыми вспомогательными поверхностями: при подаче зерна на шелушение, при регулировании перемещения зерна в корпусе и разгрузке, при разделении продуктов шелушения в аспирационном канале», что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
На Фиг.1 приведено устройство для обработки поверхности зерен на фронтальном виде, содержащее загрузочную горловину 1, шнек 2, опорный вращающий вал 3, опорные подшипники 4, шкив привода 5, труба шнека 6, мягкий вязкоупругий материал покрывающий трубу шнека 7, рабочий корпус устройства для обработки поверхности зерен 8, мягкий вязкоупругий материал покрывающий рабочий корпус 9, лопатки ротора 10, подвижные отражатели секторного типа устройства ограничения перемещения зерна в корпусе 11, мягкий вязкоупругий материал покрывающий подвижные отражатели 12, аспирационный канал разгрузочного устройства 13, мягкий вязкоупругий материал покрывающий поверхность аспирационного канала по ходу движения обработанного зерна 14.
На Фиг.2 приведено сечение А-А с Фиг.1, содержащее основание шнека 19, транспортирующую ленту шнека 15, мягкий вязкоупругий материал покрывающий транспортирующую ленту шнека 16, мягкий вязкоупругий материал покрывающий основание шнека 17.
На Фиг.3 приведено сечение Б-Б с Фиг.1, содержащее лопатки ротора 10, мягкий вязкоупругий материал, покрывающий лопатки ротора в сечение Б-Б 18.
На Фиг.4 приведено сечение В-В с Фиг.1, содержащее лопатки ротора 10, мягкий вязкоупругий материал, покрывающий лопатки ротора в сечение В-В 18.
Устройство для обработки поверхности зерен работает следующим образом.
Зерно поступает в загрузочную горловину 1, шнеком 2 закрепленным на опорном вращающем валу 3 в опорных подшипниках 4 подается в корпус устройства для обработки поверхности зерен 8. Элементы устройства подачи: мягкий вязкоупругий материал покрывающий трубу шнека 7, мягкий вязкоупругий материал, покрывающий транспортирующую ленту шнека 16 и мягкий вязкоупругий материал покрывающий, основание шнека 17 предотвращают случайное раскрытие оболочки зерен в процессе подачи его о металлические поверхности устройства. В таких условиях исключается разрушение ядра зерна в рабочем корпусе устройства 8 в процессе обработки поверхности зерен. Лопатки ротора 10 вращаясь, увлекают зерна мягким вязкоупругим материалом, покрывающим лопатки ротора 18, исключающим случайное раскрытие оболочек зерен в процессе вращения, в движение по рабочей поверхности корпуса устройства 8, покрытым мягким вязкоупругим материалом 9. Под воздействием центробежных сил зерна в рабочем корпусе устройства 8 формируются слоями. Контактный слой зерен под воздействием сил трения мягкого вязкоупругого материала покрывающего рабочий корпус 9 движется в условиях трения качения и создает условия движения последующих слоев относительно друг друга для разрушения оболочек зерен. Меняя положение отражателей секторного типа 11, можно регулировать заполнение рабочего корпуса устройства 8, изменяя тем самым время обработки зерна и интенсивность шелушения. Мягкий вязкоупругий материал, покрывающий подвижные отражатели 12 исключает случайное раскрытие ядрышек зерен в процессе шелушения и разгрузки. Продукты шелушения, поступающие из рабочего корпуса устройства 8 в аспирационный канал 13, продуваются восходящим воздушным потоком, уносящим легкие частицы оболочек и пыли, а обработанное зерно в виде ядрышек падает вниз. Мягкий вязкоупругий материал, покрывающий поверхность аспирационного канала 14 исключает случайное раскрытие ядрышек зерен в процессе их разгрузки.
Предлагаемое устройство для обработки поверхности зерен позволяет увеличить выход ядрышек из обработанного зерна за счет улучшения качества шелушения с применением мягкого вязкоупругого материала в виде полиуретана для покрытия рабочих и вспомогательных поверхностей по сравнению с прототипом на 12%.
Покрытие рабочих и вспомогательных поверхностей устройства обработки зерен может выполняться несколькими методами.
Простые по конфигурации детали покрывают каландрованием термопластичных полиуретанов. Температура каландрования 160…165°C. Каландрованию подвергают более мягкие марки полиуретанов с твердостью по Шору А 75…85 (условных единиц) [8]. Метод является сложным по выдержки температурного режима.
Сложные по конфигурации детали, а также и простые можно покрывать кистью с использованием растворов термопластичных полиуретанов. После высыхания пленка из раствора сразу приобретает конечную прочность [9].
Имеющиеся в литературе публикации свидетельствуют об эффективности применения в качестве износостойких материалов напыляемых полиуретановых покрытий наносимых распылителем [10], которые могут защищать не только детали от агрессивной среды, но и уменьшить воздействие на среду виде обрабатываемого зерна.
Когда к полиуретановому покрытию прикладывается какая-то нагрузка в виде обрабатываемого зерна, всегда проходит небольшой промежуток времени, прежде чем материал деформируется. Этот временной интервал необходим для того, чтобы колебательная энергия атомов преодолела межмолекулярное притяжение. На практике в динамических условиях этот временной интервал приводит к тому, что кривая напряжение - деформация при восстановлении отклоняется от направления, соответствующего моменту приложения нагрузки [9, стр.202]. Такие закономерности придают полиуретановому покрытию вязкоупругие свойства.
Источники информации
1. Авторское свидетельство SU №611670 М. Кл. B02B 3/00. Дата публикации 16.05.1978.
2. Авторское свидетельство SU №565711 М. Кл. B02B 3/00. Дата публикации 21.11.1975.
3. Авторское свидетельство SU №562310 М. Кл. B02B 3/00. Дата публикации 25.06.1977.
4. Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна, М., «Колос», 1975, с.161.
5. Патент RU №2133150 МПК B02B 3/08. Дата публикации 20.07.1999.
6. Патент RU №2028181 МПК B02B 3/00. Дата публикации 09.02.1995.
7. Патент RU №2060825 МПК B02B 3/08. Дата публикации 27.05.1996.
8. Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет: К.В. Флоров (пред.) и др.. - М.: Маниностроение.
Неметаллические конструкционные материалы. Т. II-4 / Ю.В. Антипов, П.Г. Бабаевский, Ф.Я. Бородай и др.; Под ред. А.А.Кулькова. 2005. - с. 88-89.
9. Райт П., Камминг А. Полиуретановые эластомеры. Пер. с англ. Под ред. докт. хим. наук Н.П. Апухтиной. Л., «Химия», 1973. - с. 181-182.
10. Синтез и свойства уретановых эластомеров. Под ред. докт. хим. наук Н.П. Апухтиной. Л., «Химия», 1976. - с. 171-172.