Дробарка зерна енергозберігаюча

Реферат: Дробарка зерна, в якій подрібнення здійснюється між нерухомим і рухомим робочими елементами (статором і ротором). Статор виконаний у вигляді пустотілого циліндра з отвором для виходу подрібненого зерна і з пазами по твірній поверхні, а циліндричний ротор також оснащений по твірній пазами. Пази в статорі і роторі виконані наскрізними, причому в кожному пазу статора нерухомо розміщено елемент-ніж із твердого матеріалу, а також елементущільнювач з можливістю радіального переміщення. При цьому дані елементи мають сумарну товщину, яка співрозмірна із шириною паза. UA 117135 U (54) ДРОБАРКА ЗЕРНА ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧА UA 117135 U UA 117135 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв, які використовуються для подрібнення сипучих зернистих матеріалів, наприклад зерна злакових та бобових культур, при виробництві комбікормів у сільськогосподарському виробництві, а також можуть бути використані в хімічній, харчовій і фармацевтичній галузях. Для отримання дерті переважно використовують молоткові дробарки, які є дуже енергоємними машинами, тому що потребують великих швидкостей руху (від 80 м/с). А як відомо, сила опору середовища приблизно пропорційна квадрату швидкості. Енергоємність процесу подрібнення молотками для модуля помелу 1,8…2,6 мм (розмір часток зерна, рекомендований для корму) складає приблизно 7 кіловат годин на тону, а зменшення модуля помелу до 0,8 мм в два рази збільшує потрібну кількість енергії (Акименко А.В. Совершенствование процесса измельчения фуражного зерна. // А.В. Акименко, А.А. Сундеев, В.В. Воронин. Журнал "Хранение и переработка зерна", № 2. – 2011). Висока енергоємність пояснюється схемою подрібнення (Егоров Г.А. Мельников Е.М. Максимчук Б.М. "Технология муки, крупы и комбикормов". - М. Колос. - 1984. - 376 с. - С. 109). Зерно руйнується ударами (деформацією стиску). При цьому значна частина енергії витрачається на рух молотків у середовищі цілого і подрібненого зерна. Відомий роторний млин, що містить корпус, в якому розміщені ротор з зубами по колу і напівкруглими канавками між зубами і зубчаста дека, кришка, завантажувальна горловина і вивантажувальний патрубок, причому дека виконана увігнутою по колу з можливістю повороту і фіксації в різних положеннях щодо ротора і з канавками між зубами у вигляді кругових сегментів рівного радіусу в поперечному перерізі, при цьому зазор між зубами ротора і деки та висота сегментів і канавок деки виконані такими, що рівномірно зменшуються у напрямку обертання ротора, а вивантажний патрубок розташований тангенціально до ротора і деки [1]. Перевагою даної конструкції є те, що зуб ротора захвачує дозовану кількість зерна і з кожної зернини зрізує окремий шар. При проході наступних зубів деки від зернини знову пошарово зрізуються частки. Це забезпечує відносно невелику енергоємність процесу. Недоліком цього млина є складність і відповідно трудомісткість його виготовлення, а також неможливість, без повного розбирання, проводити очищення канавок між зубами від прилиплих і напресованих часток зерна. Для зменшення енергоємності подрібнення зерна є рекомендації використати відомі властивості міцності зерна, а саме - руйнувати його частки легше, ніж ціле, і руйнування легше проводити деформацією зсуву або зрізу, ніж стиску. Адже відомо, що границя міцності твердої 2 пшениці (МН/м ) зерна на стиск становить 11.9, зсув 8.3, зріз 7.2 (Будковский В.А., Мерко А.И., Мельников Е.М. Технология зерноперерабатывающих производств. М.: Интеграл сервис. 1999. - 472 с. - С. 10). Таким чином, для енергозберігаючого подрібнення цілого зерна потрібно проводити його деформацію методом зсуву або зрізу. Найбільш близьким по технічній суті до корисної моделі є зернодробарка, в якій подрібнення здійснюється між нерухомим і рухомим робочими елементами (статором і ротором), причому статор виконаний у вигляді пустотілого циліндра з отворами для входу цілого зерна і виходу подрібненого, з пазами по твірній внутрішньої поверхні, а в його бокових стінках обертаються осі циліндричного ротора, по твірній якого виконані пази, їх кількість встановлює продуктивність, а зазор між циліндрами і кількість пазів на статорі встановлює модуль помелу вихідного продукту [2]. Перевагою даної конструкції є її простота. Недоліком є нераціональна подача в дробарку зернового матеріалу, а саме через верхній отвір статора, безпосередньо на зовнішню обертову поверхню ротора. Така подача, із-за відцентрових сил, ускладнює захоплюючу можливість пазів ротора, що обертаються. Також недоліком є неможливість, без повного розбирання, проводити очищення канавок між зубами, при їх "засалюванні" рештками подрібнювальних зернових, адже вони мають в своєму складі жир, особливо кукурудза. Ще недоліком є те, що для установлення потрібного модуля подрібнення необхідно повністю розібрати конструкцію і замінити статор на інший, який має іншу (більшу чи меншу) кількість пазів. Задачею даної корисної моделі є усунення вище відмічених недоліків і забезпечення надійного процесу енергозберігаючого подрібнення. Поставлена задача вирішується тим, що дробарка зерна, в якій подрібнення здійснюється між нерухомим і рухомим робочими елементами (статором і ротором), причому статор виконаний у вигляді пустотілого циліндра з отвором для виходу подрібненого зерна і з пазами по твірній поверхні, а циліндричний ротор також оснащений по твірній пазами, згідно з корисною моделлю, пази в статорі і роторі виконані наскрізними, в кожному пазу статора, нерухомо розміщено елемент-ніж із твердого матеріалу, а також елемент-ущільнювач з можливістю 1 UA 117135 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 радіального переміщення, причому дані елементи мають сумарну товщину, яка співрозмірна із шириною паза, крім того пази ротора мають різну ширину, а елемент-ніж і елемент-ущільнювач виконані у вигляді пластин. Креслення пояснюють суть реалізації даного технічного рішення, де на фіг. 1 наведено загальний вигляд дробарки; на фіг. 2 зображено переріз А-А на фіг. 1; на фіг. 3 показано переріз Б-Б на фіг. 2. Дробарка (див. фіг. 1, фіг. 2) має статор 1, який виконаний із пустотілого циліндра (труби) і має на твірній поверхні щонайменше вісім наскрізних пазів 2, а в нижній частині вивантажувальний отвір 3 з решіткою. В статорі розміщено ротор 4, який має по всій твірній поверхні ряд наскрізних пазів 5, які мають різну ширину. Ротор виконаний із пустотілого циліндра, наприклад труби з товщиною стінки 6…8 мм. В кожному пазу статора (див. фіг. 2) нерухомо розміщений елемент-ніж 6, який виконано з твердого матеріалу, наприклад із листової загартованої сталі марки 65Г. Твердість елемента-ножа, по шкалі Роквелла, повинна становити 52-55 HRC. Кожен паз статора оснащений елементом-ущільнювачем 7, який розміщено з можливістю радіального переміщення і наступної фіксації в потрібному положенні. Елемент-ущільнювач може бути виконаним, наприклад, із звичайної листової сталі марки Ст.3. Відмічені елементи мають сумарну товщину "s" (див. фіг. 2), яка співрозмірна із шириною паза, тобто вони повністю перекривають, від зовнішнього середовища, верхню частину паза. Один торець статора (див. фіг. 1) містить приварений фланець 8. Цим фланцем дробарка кріпиться до відповідного фланця електродвигуна. До другого торця статора, на болтовому з'єднанні, прикріплена кришка з горловиною 9, через яку виконується осьова подача в ротор зернового матеріалу. Ротор 4 має приварену цапфу 10, якою надівається на вал електродвигуна. Дробарка працює наступним чином. Зернистий матеріал, через горловину кришки 9, надходить всередину ротора 4, який обертається на валу електродвигуна. Там зернистий матеріал закручується і відцентровими силами, через наскрізні пази, притискується до внутрішньої поверхні статора 1, а при зіткненні з ножами 6 від зернин пошарово відрізаються частинки. Подрібнена маса через оснащений решіткою отвір 3 вивантажується на зовні, наприклад в мішок. Ціле зерно і його частинки, при подрібненні, розділені між собою і руйнуються методом зрізу (зсуву), а не стиском і ударами, тому енергія руйнування мінімальна. Це є основним фактором енергозберігання. Дробарка даної конструкції, з приводом від електродвигуна з параметрами W=0,37 кВт і n=1000 об/хв., забезпечує продуктивність в 150 кг за годину. Ротор виконаний із труби Ф146×8 і має 30 пазів, з яких 10 шт. шириною 6 мм; 12 шт. - шириною 8 мм і 8 шт. - шириною 10 мм. Різна ширина пазів забезпечує упорядковану подачу до ножів різних по товщині зернин (овес, пшениця, кукурудза, горох і ін.). Очищення пазів статора від підпресованих частинок зернового матеріалу виконується наступним чином. При обертанні ротора елемент-ущільнювач 7 радіально переміщується на величину "h" уздовж продовгуватого отвору. Для цього необхідно частково відпустити гвинт 11 (див. фіг. 3), яким ущільнювач притиснутий до конструкції статора. Джерела інформації: 1. Перов Александр Алексеевич и др. "Роторная мельница", патент RU, № 2481894; В02С13/06; 2013 г. 2. Нижник Олександр Петрович, "Зернодробарка", патент UA на корисну модель, № 105120 U; В02С9/02; В02С1/00; 2016 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Дробарка зерна, в якій подрібнення здійснюється між нерухомим і рухомим робочими елементами (статором і ротором), причому статор виконаний у вигляді пустотілого циліндра з отвором для виходу подрібненого зерна і з пазами по твірній поверхні, а циліндричний ротор також оснащений по твірній пазами, яка відрізняється тим, що пази в статорі і роторі виконані наскрізними, причому в кожному пазу статора нерухомо розміщено елемент-ніж із твердого матеріалу, а також елемент-ущільнювач з можливістю радіального переміщення, причому дані елементи мають сумарну товщину, яка співрозмірна із шириною паза. 2. Зернодробарка за п. 1, яка відрізняється тим, що пази ротора мають різну ширину. 3. Зернодробарка за п. 1, яка відрізняється тим, що елементи виконані у вигляді пластин. 2 UA 117135 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3