Мікрогречерушка

02 В 3/02 МІКРОГРЕЧЕРУШКА Винахід відноситься до устаткування для переробки сільськогосподарської сировини і безпосередньою одержання крупи в колективних та індивідуальних фермерських господарствах та переробних підприємствах на місцях вирощування зерна га споживання готової продукції, в торговій мережі і маїазинах для виготовлення крупи по замовленню і в присутності покупців, а також в реабшташйно-оздоровчих закладах для лікувальною та профілактичного харчування Технологія переробки гречки в крупу заснована на рішенні двох головних задач, пов'язаних І відділенням нецінних в харчовому відношенні покривних тканин, що складають основну частину баластних речовин їерна, шляхом його обрушування та сепарації продуктів обробки до одержання очищенної високоякісної крупи Особливістю обр\шування іречки, як круп'яної зернової культури з слабкими зв'язками оболонок та ядра, є небхідн ість навантаження зерен гусилями зсуву (на відміну від пшениці, ячменю і інших культур з міцними зв'язками оболонок та ядра, лущення яких виконується тертям) Така вимога обумовлена необхідністю досягти інтенсивної о відділення цілих оболонок та запобігти подрібненню ядра, з якого формується найбільш високоякісна гречана крупа Відомий пристрій для лущення зерна ( А с №1790442, Б№3, 1993) І розміщеними в корпусі один над другим дисками, верхній з яких з'єднано з завантаж\вальним патрубком, установленим в отворі кришки з можливістю вертикального переміщення за допомоіою різьби на його зовнішній поверхні та охоплюючої його регулювальної гайки, розташованої на кришці Основним недоліком цього пристрою є жорстке кріплення робочих органів, що сприятиме вільному проходові через робочу зону дрібних зерен без лущення та надмірному навантаженню і, внаслідок цього, подрібненню ядра крупного зерна Крім того, відсутність засобів сепарації продуктів лущення гречки не дозволяє використовувати такий пристрій в настольному варіанті Пристрій для лущення зерна (А с №1789264, Б №2, 1993) включає завантажувальний та розвантажувальний патрубки, роїміщений в корпусі і закріплений на вертикальному валу лопатевий диск, відбивальну деку та змонтований співвісно з нею і розширений догори конічний шліфувальний елемент Аналогічну консір\кщю має пристрій для лущення зерна (А с №1790443, Б №3, 1993) додатково оснащений сепаратором для розділу суміші легкої та тяжкої фракцій продуктів лущення і системою повернення продуктів на повторну обробку їх основними недоліками є наявність ударної взаємодії зерен з робочими органами, що обумовлює значне подрібнення ядра, знижує ефективність роботи машини, nonpuxyt якість готової крупи та знижує и загальний вихід Лущилка для зерна (Ас №3804905, Б №12, 1993) мас корпус, завантажувальний, розвантажувальний та асшращйний пагрубки, розміщену горизонтально кільцеву деку і змонтований на вертикальному валу співвісно до неї ротор Ротор виконано у вигляді пустотілого кон уса п закритою малою основою та орієнтованою догори великою основою Внутрішня кон ічна поверхня ротора має направляючі канали з нанесенним на їх поверхню стійким до зношування покриттям Дека складається з двох частин у формі зрізаних конусів, спрямованих великими основами один до одною з можливістю вертикального переміщення та регулювання зазору між ними та ротором До недоліків л\щилки відноситься визначений конструкцією принцип дії, який передбачає лущення шляхом довготермінової обробки тертям Оскільки така конструкція не створює умов короткотермінового навантаження зерна зусиллями зсуву, то лущилка є непридатною для обрушування зерна гречки Крім того відсутність пристроїв для сепарації продуктів обрушування виключає можливість використання машини в настольному або переносному варіанті для оперативною виготовлення крупи Найбільш близькою до заявляемого винаходу є м ікро крупорушка (Патент України №23274 А від 3 9 05 98р, прототип), яка включає вертикальний циліндричний корпус, кришку з завантажувальною лійкою, живильний та випускний патрубоки, ротор у вигляді пустотілого зрізаного конуса, розміщеного великою основою догори. електродвиг>н та деку з двох частин у формі їрізапих конусів, установлених з можливістю регулювання зазорів між ними і ротором за рахунок вертикального переміщення Зрізаний конус ротора виготовлений із абразивної чашки і кріпиться малою основою на пустотілій маточині, верти кальний канал якої має радіальні отвори, а нижня частина виконана у виїляді розширеного донизу розвантажу вального конуса, закріпленогона верхньому хвостовику валу електродвигуна Зрізано-конічні деки виготовлені з перфорованого решітного полотна і установлені на підпружинених стойках великими основами вгору вісьосиметрично відповідно з внутрішньої та зовнішньої сторін конуса ротора Кришка корпуса має отвори, розташовані по периметру живильного патрубка і сполучена з поворотною заслінкою, що мас аналогічне розташування отворів А на нижньому хвостовику вала електродвигуна закріплена крилатка вентилятора, розміщена в равликоподібному кожусі основи корпуса До недоліків такої мікрокрупорушки відноситься прийнята конструкція робочих органів. яка пристосована для лущення (довготермінової обробки тертям поверхні) зерна з міцними зв"яжами оболонок та ядра (пшениці, ячменю і інших} і не може використовуватись для обрушування зерна із слабкими ів'язками оболонок та ядра (наприклад гречки) Таке зерно, для ефективного відділення покривних тканин, вимагає короткочасного навантаження зусиллями зсуву, створення яких відомою конструкцією робочих органів не можливе Крім того, виведення відходів лущення з продуктів обробки на основі сепарації через решітне полотно, не може використовуватись для відділення відходів обрушування гречки у вигляді лузги, частки якої мають розміри подібні а часто і перевищують розміри ядра Метою передбачуваного винаходу є створення мікрогречерушки автономного використання з компоновкою в переносному або настільному варіанті (малої маси та невеликих габаритних розмірів) для оперативного виготовлення незначних порцій гречаної крупи, шляхом розширення функц іональних можливостей прототипу, забезпечення необхідних при обрушуванні гречки умов навантаження зерна зусиллями зсуву та впровадження повітряної сепарації продуктів обрушування і очистки ютової продукції Поставлена мета досягається тим. що відповідно до винаходу в запропонованій мікрогречерушці, на відміну від прототипа, навантаження зерна зусиллями зсуву при обрушуванні гречки досягається шляхом використання рухомих у вісьовому напрямку абразивно-конічного ротора га зрізано-конічної деки з волокнистого матеріалу, установлених великими основами донизу, симетрично загальній вертикальній віссі і обмежуючих зверху та знизу зону обрушування Відстань між абразивною та волокнистою робочими поверхнями ротора та деки є робочим зазором, вибирається відповідно до розмірів зерна та його ядра і, при розподілі його в зон» обробки шаром товщиною в одне їерно, обумовлює навантаження кожної часіки зусиллями їсуву та забезпечує раціональне відділення обо.юнок від ядра без подрібнення останнього з Інтенсифікація процесів обрушування досягнута шляхом ефективного використання конічної абразивної поверхні ротора, сполученої о з конічною декою, що відрізняється меншим кутом розкри ття і утворює змінний по плоїш поперечний перери робочої зони , який зменшується в напрямку рух> оброблюваною продукту і створює умови для підвищення сил сіискування та збільшення величини навантаження окремих часток зсувом на ділянках механічної обробки поверхні зерна Використання волокнисто-суцільної структури матеріалу для виготовлення деки (наприклад, деревини) в сполуці з абразивною поверхнею ротора створює технологічно-необхідні умови навантаження оброблюваною зерна зусиллями стиснення, зсуву та здвигу, які забезпечують не тільки руйнування оболонок зерна гречки і відділення їх від ядра, але і допускають відносне перекочування його беї зайвого подрібнення Повітряна сепарація ядра та лузги проводиться в асшраційному каналі, виконаному по периметру (периферії) ротора у вигляді кільцевої порожнини, обмеженої ззовні вільно пропускаючою повітря ситовою обічайкою 3 внутрішньої сторони аспіраційний канал обмежено крушю-перфорованою вертикально-цилшдричпою стінкою, отвори якої розміщені горизонтальними рядами і розташовані під похилими скатними поверхнями, установленими на шляху падіння продуктів обрушування в асшраційному каналі Внутрішня порожнина крупноперфорованого циліндра сполучена з всмоктуючим отвором вентилятора, що обумовлює створення в аспірашйному каналі центрально спрямованих потоків повітря і забезпечує багаторазову продувку вільно падаючих з одніє ї скатної поверхні на іншу продуктів обрушування, виведення лузги з потоку ядра та очистку останнього у відповідності з вимогами до готової продукції Падаючи з кільцевого асшрашйного каналу очищена крупа, поступає в збірник, на випускний патрубок якого надівають пакет-лриймальник для накопления гогового продукта Високоефективна сепарація продуктів обрушування досягається наявністю приймальнорозподільної камери, утвореної корпусом мікрогречерушки з зовнішньої сторони та ситовою обічайкою з внутрішньої Приймально- розподільна камера сполучається з атмосферою отворами в корпусі мікрогречерушки і мас поворожу заслінку для регулювання подачі повітря і рівномірного розподілу його потоків по всьому перерізу аспіращйного канала Протилежно спрямовані повітряні потоки (до віссі машини) і дія сил інерції на ядро, яке продовжує обертальний рух в асшраційному каналі, забезпечує високий ефект сепарації і сприяє повному видаленню лузги потоками повітря крізь перфорації під скатними поверхнями та попереджує можливість викидів ядра у відходи обрушування Відпрацьоване повітря транспортує лузгу і крильчаткою вентилятора через вихлопний патрубок равликоподібного кожуха подається в одягнений на нього тканевий фільтр-приймальник відходів Безпосереднім завданням винаходу t розробка консгруктивно-функцюнальних рішень робочих органів для обр>шування зерна іречки зусиллями зсуву при мінімальному подрібненні ядра і замша існуючої ситової сепарації відходів обробки повітряною сепарацією продуктів обрушування та очистки одержаної крупи згідно вимог до готової продукції Вирішення безпосереднього завдання винаходу полягає в TOMV, ЩО запропонована мікрогречерушка складається з вертикального циліндричного корпуса, кришки з завантажувальною лійкою, живильного та випускного патрубка, закріпленого на валу електродвигуна абразивного ротора та деки у вигляді зрізаних конусів, установлених з можливістю регулювання зазорів між ними, і закріпленої на нижньому хвостовику вала електродвигуна крилатки вентилятора, розміщеної в равликоподібному кожусі основи корпуса На відміну від прототипу ротор мікроіречерушки виконаний у вигляді орієнтованої великою основою донизу абразивної тарілки, закріпленої на пустотілій каретці Остання установлена через шпонку на маточині валу електродвигуна, мас можливість вертикального переміщення і оснащена розташованою в полій частині попередньо стисненою пружиною 4 Попереднє стисненя пружини повинно протидіяти розпірним технологічним зусиллям, що діюіь на абразивну гарілку роюра в процесі нормального обрушування зерна У випадках попадання в робочу зону міцних сторонніх предметів, зростаючі розпірні зчсилля переборюють попередній натяг пружини, перемішують ротор в напрямку збільшення робочою зазор> та сприяють виведенню ч>жорідних тіл і неї Після ЦЬОГО попередньо стиснена пружина має повернути ротор в початкове робоче положення Зрпано-кошчна дека виготовлена з волокнистого матеріалу, має менший кут розкриття в порівнянні з тарілкою ротора, СПІВВІСНО до неї закріплена гвинтовими стойками на корпусі і установлена великою основою донизу Переміщення зрізано- кожчної деки у напрямку віссі дає можливість регулювання робочого зазору відповідно до зміни геометричних параметрів наявного зерна гречки Більша величина кута розкригтя конуса ротора, в порівнянні з кутом розкриггя конуса деки, обумовлює створення змінного робочого зазору, величина якого зменшується в радіальному напрямку від найбільшого розміру поступаючого зерна на вході до максимального розміру його ядра на виході з робочої зони Така конструкція забезпечує можливість вільного входу в робочу зону зерен всього діапазону їх можливих лінійних розмірів і обов'язкове їх навантаження зусиллями зсуву по мірі переміщення в радіальному напрямку А на периферії робочої зони створені умови безперешкодного виведення утворених при обрушуванні лузги та ядра, без навантаження та без подрібнення останнього, що сприяє одержанню високоякісної крупи При цьому, узгоджений напрямок дії відцентрових сил на шар зерна в робочій зоні з напрямком його радіального переміщення від віссі обертання (входу в робочу зону) до периферії деки і абразивної поверхні ротора (виходу І робочої зони) забешечує примусовий спрямований р\х продуктів обробки, звільнення робочих поверхонь для безпосереднього контакту із знову поступаючими зернами По периметру тарілки та деки в мікрогречерушш передбачені коаксіально розмішені вертикальні циліндри, які утворюють кільцевий асшрашйний канал, обмежений з юнішньоі сторони ситовою повітрерозподільною обічайкою і з внутрішньої сторони - крупноперфорованою циліндричною стінкою, горизонтальні ряди отворів якої їнаходяться під похилими скатними площинами Наявність охоплюючого вихід з робочої зони аспіраційного канал> забезпечує ефективну повітряну сепарацію шляхом багаторазової продувки вільно подаючих зі скатних поверхонь продуктів обрушування центрально спрямованими потоками повітря Вибраний напрямок повітряного поток> до віссі обертання ротору машини діючи протилежно відцентровим силам інерційного поля в кільцевому каналі сприяє інтенсивному видаленю оболонок від обрушеного ядра та забезпечує повну очистку готової продукції від продуктів обрушування Конкретним прикладом реалізації запропонованого винаходу І настільний варіант переносної мікрогречерушки для виготовлення крупи із зерна гречки безпосередньо на місцях вирощування сировини та споживання готової продукції На фіг зображена схема мікрогречерушки Мікрогречерушка складається із закритого кришкою 1 вертикального циліндричного корпуса 2, в яком> вісьосимегрично установлено електродвигун М, робочі органи і системи сепарації продуктів обрушування та регулювання режимів обробки Робочі органи мікрогречерушки виконані у вигляді установлених з можливістю вертикального переміщення неповоротної деки та ротора, робочі поверхні яких маюіь форму зрізаних конусів, розташовані великими основами донизу і характеризуються різними кутами їх розкриття таким чином, що робочий зазор між ними зменшується в напрямку від малої основи (входу в робочу зону) до великої основи (виходу з робочої зони) конусів Дека мікрогречерушки ма( виготовлену з волокнисюго матеріалу (наприклад, деревини або тканинно-прошарованої гуми) зрпано-конічну накладку 3, жорстко закріплену на роіетці 4, що має форму круга І центральним оінором та трьома різьбовими отворами по периферії для регулювальних гвинтів S з контргайками 6. які вільно проходять крізь отвори в кришці 1 В центральній частині останньої закріплено живильний паірубок 7 з реіулювальною заслінкою 8, який проходить крізь центральний отвір розетки 4 і служить опорою для завантажувальної лійки 9 Рогор мікрогречерушки складається із закріпленої на верхньому хвостовику вала електродвиїуна М маточини 10, установленої на пій за допомогою шпонки 11 пустотілої каретки 12, шпоночний паз в посадочному отворі якої закрито обмежувальною пробкою 13, та робочого елемента, виготовленого > формі абразивної тарілки 14 і закріпленого співвісно на каретці І2 за допомогою гвинта 15 з конічною головкою Наявність шпоночного з'єднання по ходовій посадці між маточиною 10 та кареткою 12 допускає їх відносне переміщення у вісьовому напрямку без провороту на відстані, яка визначається довжиною закритого обмежувальною пробкою 13 пазу шпонки 11 В порожнині каретки 12 розміщена пружина 16, попередній натяг якої виконується упорною гайкою 17. розташованою на різьбі нижнього кінця маточини 10 Попередній натяг пружини 16 забезпечує утримання каретки 12 в робочому стані завжди в крайньому верхньому положенні Система сепарації продуктів обрушування мас вентилятор, крилатка 18 якого закріплена на нижньому хвостовику вала електродвигуна М, а равликоподібний кожух 19 з вихлопним патрубком 20 своїм всмоктуючим отвором за допомогою збірника лузги 21 з єднаний з крупноперфорованою циліндричною стінкою 22 Остання розташована вертикально, розміщена по периметру великої основи абразивної тарілки 14 і оснащена горизонтальними рядами отворів круглой форми, прикритих зверху похилими скатними поверхнями 23 Діаметри отворів дорівнюють найбільшому розміру оброблюваного зерна гречки Крупно-перфорована циліндрична ст ін ка 22 о хоплюєт ьс я в ісь осиметричною і по д ібною до не ї ситовою пові гре роз подільною обічайкою 24, утворюючи кільцевий аспірашйний канал для сепарації продуктів обрушування в нижній частині якого установлено кон ічний збірник 25 для обрушеного ядра з випускним патрубком 26 готової гречаної кр\пи Повітрероїподільна обічайка 24 разом із стінками корпуса 2 мікрогречерушки утворюють приймально-розподільну камеру, по периметру верхньої частини якої розмішені отвори, що сполучають п з навколишнім середовищем Аналогічно розташовані отвори має оснащена фіксатором 27 поворотна заслінка 28, зміною положення якої регулюється величина живого перерізу при частковому суміщенні п отворів з отворами в корпусі 2 Робота мікрогречерушки складається з слідуючого При підключенні електродвигуна М. в обертальний р\х приводяться ротор мікрогречерушки та п вентилятор При цьому останн ій створює розрідження в корпусі мікрогречерушки і внаслідок пониженого тиску атмосферне повігря всмоктується крізь отвори корпуса 2 І поворотної заслінки 28, проходить крізь ситову розподільну обічайку 24 і рівномірними, центрально спрямованими потоками пересікає аспірашйний канал Далі повітря крізь отвори крупно-перфорованої циліндричної сішки 22, направляється до всмоктуючого отвору вентилятора з його крильчаткою 18 крізь вихлопний патрубок 20 та одягнений на нього гканевий фідьір-прийчальник викидається в навколишнє середовище Призначена для переробки в крупу порція зерна гречки засипається в завантажувальну лійку 9 і після відкриття заслінки 8 рівномірним потоком сиплеться на конічну іоловку івинта 15 Остання, внаслідок обертального руху, рівномірно розподіляє потік товщиною шару в одне зерно і спрямовує його до робочої зони, вхід до якої має робочий зазор, що перевищу* розміри цілою зерна По мірі його переміщення під дією відцентрових сил в радіальному напрямку, величина робочого зазору зменшується до розмірів ядра і окремі зерна починають контактувати одночасно з обома відносно рухомими робочими поверхнями та навантажуватися зусиллями зсуву При цьому в покривних тканинах зерна виникають напруження, які досягають межі їх міцності, руйную і ь оболонки і відділяють їх від ядра Останнє, внаслідок менших розмірів за величину вихідного зазору, не підпадає під навантаження і цілим виводиться з робочої зони в суміші з лузгою Одержані продукіи обрушування, виходячи з робочої зони по всьому периметру абразивної тарілки 14, надходять до кільцевого аспірашйного каналу і в процесі ковзання по скатних поверхнях 23 та вільного падіння в проміжках між ними, продуваються в поперечному напрямку центрально спрямованими потоками повітря Внаслідок значного аеродинамічного опору частки оболонок та інших відходів обробки захоплюються потоками повітря, виводяться з суміші обрушеного ядра, проходять разом з повітрям крізь отвори крупноперфорованої стінки 22 і надходять до вентилятора Його крильчатка 18 викидає забруднене повітря через вихлопний паїрубок 20 до фільтра-приймальника, в якому ібирається лузга, а очищене повітря викидається в атмосферу Повністю очищене ядро, являє собою готову крупу і зсипаючись з асшрашйного каналу кільцевим потоком, надходить до збірника готової продукції 25 і крізь випускний патрубок 26 виводиться з мікрогречерушки в пакет-приймальник Окремі елементи мікрогречерушки, поряд з основним призначенням, виконують функції системи регулювання таких параметрів необхідна величина робочого зазору виставляється поворотом регулювальних гвинтів 5 з контргайками 6 і повинна мати значення найбільшого розміру зерна на вході і максимального розміру ядра після обрушування зерна на виході, величина зусиль навантаження зерна при його обрушуванні повина забезпечити появу напружень в його оболонках, які досягають межі їх міцності але не перевищують межі міцності ядра і регулюється шляхом зміни попереднього натягу пружини 16 за допомогою упорної гайки 17 При цьому, підвищення зусиль навантаження зерна в робочій зон» викликає зростання розпірних зусиль на робочих органах, що обумовлює подальше стиснення пружини 16, переміщення ротора донизу, збільшення вихідного зазору та зменшення зусилля навантаження зерна до нормальних значень У випадках попадання в робочу зону міцних сторонніх предметів, зростаючі розпірні зусилля переборюють попередній натяг пружини, переміщують ротор в напрямку збільшення робочого зазору іа сприяють виведенню ч>жорідних тіл з неї Після цього попередньо стиснена пружина ма< повернути ротор в початкове робоче положення, швидкість потоків повітря, що пронизують продукти обробки в асшрашйному каналі, залежить від загального обсягу подачі його в мікрогречерушку і регулюється зміною площі живого перерізу отворів у корпусі 2 шляхом відповідного повороту заслінки 28 Ця швидкість повинна перевищувати швидкість витання часток лузги та інших відходів обрушування, але бути меншою від швидкості витання ядра гречки, що необхідно для повного видалення відходів обробки, попередження викидів добороя кіс ного ядра у відходи та одержання гречаної крупи, очищеної згідно вимогам до готової продукції Впровадження мікрогречерушки ДОЇВОЛЯЄ оперативно задовільнити попит населення до обсяпв вирибництва, якості та асортименту гречаних круп безпосередньо на місцях використання готової продукції, уникнути п втрат при вберіганні та розподілі між споживачами, зменшити витрати на транспортування сировини та поліпшити умови утилізації відходів виробництва Л ВТОР Г РОСУ / І /1.Г.