Категорії

Дипломні, курсові
на замовлення

Дипломні та курсові
на замовлення

Роботи виконуємо якісно,
без зайвих запитань.

Замовити / взнати ціну Замовити

Технологія післязбиральної обробки насіннєвого, про­довольчого та фуражного зерна на зернопунктах складаєть­ся з таких операцій: зважування вихідного матеріалу, його розвантажування, попереднього очищення, сушіння, пер­винного та вторинного очищення, сортування, транспорту­вання зерна і відходів й, нарешті, тривалого зберігання зерна в бункерах.

На типовому пункті для післязбиральної обробки зер­но, що подається для обробки з машин за допомогою ав- томобілепідйомника 1 (рис. 2.1), надходить у завальну яму 2, звідки норією 3 подається в машину попереднього очищення 4. Норія 5 залежно від вологості зерна може подати його в бункери для активного вентилювання 7 або в сушарку 9 через норії 6 і 8, або безпосередньо в машину вторинного очищення 10, з якої — в триєр 11. У схемі пе­редбачене багаторазове сушіння зерна в сушарці або бун­керах активного вентилювання. Після трієру зерно може бути подане на сортувальний пневматичний стіл, після чо­го залежно від потреб норією 13 подається в бункер чис­того зерна або па автоматичне порціонне зважування 15 та мішкозашивальну машину 16. Відходи подають до бун­кера 17.

Для реалізації попереднього технологічного процесу об­робки зерна застосовують агрегати і комплекси: в сухих зонах — зерноочисні агрегати типу ЗАВ (ЗАВ-20, ЗАВ-40 та перспективні ЗАВ-25, ЗАВ-50), у вологих зонах — зер- ноочисні-сущіильні комплекси типу КЗС (КЗС-20ШШ, КЗС-40 та перспективні КЗС-25Ш, КЗС-25Б, КЗС-50).

Очищення зернової маси в потоці відбувається за допо­могою послідовного виконання процесів сепарації. Існує попереднє та кінцеве (первинне і вторинне) очищення. По­переднє очищення передбачає видалення із зернової купи великих та легких домішок. Кінцеве очищення дозволяє довести зерно до базових кондицій. Сортова чистота на­сіннєвого зерна, що висівається на великих площах, по­винна бути не нижча 95 %. При цьому наявність зернових домішок не повинна перевищувати 3 %, а мінеральних 1 %, порушених зерен має бути не більше 1 %.


2.1.Технологічна схема типового пункту для післязбиральної обробки зерна:

1 — автомобілепідйомник; 2 — завальна яма; 3. 5, 6, 8, 13 — норії; 4 — машина попереднього очищення; 7 — бункер активного венти­лювання; 9 — шахтна зерносушарка; 10 — машина вторинного очищення; 11 — трієр; 12 — пневматичний сортувальний стіл; 14 — бункер чистого зерна; 15 — автоматичні порційні ваги; 16 — мішко зашивальна машина; 17 — бункер відходів; Ш1, Ш2 — шибери;

К1 —К4 — перекидні клапани


2.2. Функціональна схема повітряно-решітної машини для зерноочи­щення:

Г1Б — приймальний бункер; П — підживлювач; І, II, III — решета; ПЗ — по­вітряні заслінки; ЛВ — приймач легких відходів; ВВ — приймач великих відходів;

МВ — приймач малих відходів; БЗ — бункер зерна


Агрегати і комплекси для очищення зерна складаються з повітряно-решітних машин, трієрів та пневмостолів. На повітряно-решітних машинах виконують попереднє, пер­винне і вторинне очищення. Трієри та пневмостоли засто­совуються для доведення продукції до певної кондиції, на трієрах відбувається розділ по довжині зерен, а на пнев- мостолах — за питомою вагою.

Спрощена функціональна схема повітряно-решітної зер­ноочисної машини зображена на рис. 2.2.

Зернова маса з бункера ПБ за допомогою підживлюва­ча П подається у повітряний канал першої операції, де з маси відокремлюються легкі домішки, які потрапляють до приймача ЛВ. Після чого зернова маса надходить на ре­шітний сепаратор, який складається з трьох решіт І, II, III, нахилених під деяким кутом до горизонту, що приводяться в коливальний рух за допомогою електропривода. Верхнє решето є прохідним, через яке зерно основної культури просівається, а великі домішки проходять зверху і потрап­ляють у приймач ВВ. Нижні решета відокремлюють від потока дрібні домішки, а основне зерно проходить через канал другої повітряної аспірації, де повітря виносить дріб­ні, легкі домішки, і потрапляє в бункер чистого зерна.

Як бачимо, для регулювання процесу очищення застосо­вується підживлювач П, який може змінювати подачу зер­на в машину та заслінки ПЗ, які змінюють швидкість руху повітря в каналах аспірації.

За довжиною зерно проходить очищення на циліндрич­ному трієрному обладнанні. Зернова маса розділяється ча­рунковою поверхнею циліндрів. На внутрішній поверхні робочого циліндра 1 (рис. 2.3) розташовані чарунки. Ци­ліндр встановлений горизонтально, або під кутом 1,5° і весь час обертається. В середині циліндра розташований жолоб. Короткі зерна 4, що западають у чарунки при обертанні циліндра, потрапляють у жолоб 2, виводяться зовні за допо­могою шнеку. Довгі зерна 3 сходять з циліндра при його- обертанні.

Регулювання процесу в трієрах може відбуватися тіль- ки-зміною подачі зернової маси в трієр.

Для розподілу насіння за питомою вагою застосовують пневматичні сортувальні столи (рис. 2.4). Зернова маса надходить на решітну деку з натягнутою полотняною тка­ниною або металевим листом з круглими отворами діамет­ром 0,5—0,6 мм, встановлену під деяким кутом до горизонту. Дека здійснює коливальні рухи, одночасно розташова­ний на ній шар зернової маси продувається знизу повітря­ним потоком, що приводить частинки матеріалу у виваже­ний стан. При цьому тяжіння між частинками зникає і во­ни з найменшою питомою масою спливають на поверхню шару, а з найбільшою — опускаються. Кожна з розподі­лених фракцій приймається відповідним приймальним при­строєм у призначеному місці.



2.5. Функціональна схема маши­ни для очищення зерна

image90Якість процесу очищення можна регулювати за допомо­гою зміни подачі маси на деку.

Кожна із зерноочисних ма­шин є об’єктом керування (рис.

2.5) . Основними вхідними параметрами об’єкта керування слід вважати чистоту зерна 'ук, продуктивність машини С}, наявність повноцінного зерна у відходах д. Можуть бути й інші параметри технічного ефекту очищення (наприклад, коефіцієнт повноти розподілу зерна). До збурень, що діють на об’єкт належать: початкова чистота зерна уп, його воло­гість '№ТІ, щільність зернової маси <рп.

Основною керівною дією є зміна подачі зерна в маши­ну хп, а в повітряно-решітних зерноочисних машинах, крім того, швидкість повітря в аспіраційних каналах хь.

Керуючими параметрами є частота і амплітуда коли­вань решіток та їх кут нахилу. Але в зерноочисних маши­нах передбачена зміна частоти коливань тільки при зупин­ці машини, амплітуда та кут нахилу взагалі не регулю­ються.

При управлінні процесом очищення природньо вимага­ти від системи управління максимальної продуктивності машини, з дотриманням певної чистоти зерна та обмеже­ним виходом повноцінного зерна у відходи. Ця мета до­сягається при стабілізації чистоти зерна на заданому рів­ні 'Увих==7зад [!]• Для реалізації такого алгоритму функ­ціонування об’єкту управління застосовуються системи, які реалізують релейний та неперервний алгоритм управління.

Розглянемо неперервний регулятор завантаження зер­ноочисної машини (рис. 2.6). Регулятор складається з лот­кового витратоміра зерна ВЗ з диференційно-трансформа- торним перетворювачем ДТП, регулюючого приладу РП, двох проміжних реле К1 і К2, виконавчого механізму ВМ, який діє на шиберний пристрій ШП, завантажувального бункера ЗБ.Процес регулювання здійснюється так. Потік зерна, що проходить з бункера БЗ через отвір шибера ШП і витратоміра ВЗ в машину ЗОМ, переміщує підпружине- ний лоток витратоміра. Це переміщення перетворюється датчиком ДТП в електричний сигнал змінного струму. По­тім після випрямляча струм надходить на вхід регулятора РП, де порівнюється із заданим значенням витрат зерна. Якщо поточне значення завантаження більше або менше

2.6. Принципова схема системи автоматичного регулювання заванта­ження зерноочисної машини:

ЗБ — завантажувальний бункер; ВЗ — витратомір зерна; ЗОМ — зерноочисна машина; ДТП — диференціально-трансформаторний перетворювач; РП — ре­гулюючий прилад; ВМ — виконавчий механізм; 5/11, 5Л2 — перемикачі


заданого, що перевищує зону нечутливості регулятора, то спрацьовують реле /<7 або К2, влючається двигун вико­навчого механізму ВМ, який переміщує заслонку шибера до того моменту, поки подача зерна не буде відповідати заданому значенню. В системі передбачена можливість дистанційного ручного управління шибером за допомогою перемикача 8А2при відключеному регуляторі, що здійсню­ється перемикачем 5Л1.

Подана схема управління не може бути досконалою, тому що не враховує змінності вологості й чистоти зерна, яке подається в машину. Відомо, що при наявності більш вологого зерна або зерна з меншою чистотою подача його в машину повинна зменшуватись. Тільки в цьому випадку показники якості очищення можна утримати на заданому рівні. Для врахування збурень по вологості й чистоті зер­на в управлінні процесом очищення розроблені більш до­сконалі системи.

2.7. Функціональна схема автоматичної системи регулювання подачі зерна з урахуванням його початкової чистоти:

ЗОМ — зерноочисна машина; ВТ — витратомір зерна; ПІ. П2 — підсилювачі; ЛЧ — аналізатор чистоти зерна; ВМ1, ВМ2 — виконавчі механізми


Розглянемо систему управління, в якій завантаження машини вибирається залежно від чистоти зерна, що по­дається на очищення. Функціональна схема такої системи зображена на рис. 2.7. За допомогою аналізатора чистоти початкового зерна АЧ і періодично визначається чистота зерна. Це значення порівнюється із заданим і сигнал від порівнюючого елемента через підсилювач П2 подається на виконавчий механізм ВМ2, який змінює уставку задаючого -елемента системи управління подачею зернової маси в ма­шину. Досконалішою є система управління подачею маси в машину при коригуванні подачі за допомогою аналіза­тора чистоти зерна після його очищення (рис. 2.8).

Принцип дії підсистеми визначення чистоти зерна такий. За допомогою пробовідбірника потік зерна надходить на

2.8. Функціональна схема автоматичної системи регулювання подачі зерна з урахуванням його кінцевої чистоти



ваговимірювач проб. При досягненні пробою певної маси відбірник виключається та включається сепаратор. Після закінчення заданого часу сепарації проба знову зважу­ється і порівнюється з пробою кондиційного зерна. Залеж­но від різниці маси проб приводиться в дію кроковий дви­гун, який змінює положення задатчика регулятора заван­таження.

Крім вказаних систем автоматичного управління на за­готівельних підприємствах, до яких входять машини для очищення зерна, широко застосовують різні автоматичні пристрої для систем контролю.

Рівень зерна в бункерах контролюють за допомогою датчиків рівня різних модифікацій. Для вимірювання рів­ня у великих місткостях (на елеваторах) застосовуються мембранні датчики типу МДУ-3, ДУМ-100К та СУМ-ІУ2. Датчики типу МДУ обладнані мембраною з прогумованої тканини, закріпленої на корпусі. Тиск зерна, що сприйма­ється мембраною, передається через металеву пластинчас­ту пружину на кнопку мікровимикача. В датчиках СУМ-ІУ2 пластинчаста пружина замінена спіраллю,. натяг якої ре­гулюється гвинтом. Ці датчики мають значні похибки ви­мірювання, які у деяких випадках досягають 6—7 см, тому їх застосовують лише для грубого контролю рівня зерна у великих місткостях.

У зв’язку із недоліками цих датчиків дослідні зразки агрегатів ЗАВ та КЗС оснащені електронними сигналіза­торами рівня типу СУС-11. Сигналізатор такого типу скла­дається з первинного перетворювача ППЕ-1 і вторинного блока ВС-1. Чутливим елементом перетворювача служить електричний конденсатор, ємність якого змінюється при дотику зернової маси. Така зміна ємності призводить до спрацювання вихідного реле вторинного блока. При екс­плуатації сигналізатора необхідно проводити настройку на параметри матеріалу, що контролюється, основними з яких є діелектрична проникність. Відносне значення цього по­казника в зерновій масі залежно від її вологості змінюється в широких межах (від 2 до 10), що обумовлює на прак­тиці проведення періодичної підстройки приладу. Незважа­ючи на високу точність вимірювання рівня ~0,5 см необ­хідні часті підстройки сигналізаторів. Наявність неспра- цювань, висока вартість не дозволили приладу СУС-11 зна­йти широке застосування в агрегатах і комплексах по об­робітку зерна.

У прапорцевого датчика всі зазначені недоліки зведені до мінімуму (рис. 2.9). Принцип його дії грунтується на кутовому переміщенні шарнірно-підвішеної пластини (пра-

2.9. Схема прапорцевого датчика рівня зерна:

1 — прапорець; 2 — зернова маса; 3 — крон­штейн; 4 — підпірка; 5 — магніт; 6 — геркон

порця) під дією зернової маси 2 та закріпленого на кронштейні З

постійного магніту на геркон 6.

На практиці виникають складно­сті з вибором місця встановлен­ня датчика. Очевидно, що воно залежить від розташування жо­лоба, по якому стікає зерно, діа­метра бункера та кута природно­го укосу зерна. Вираз для Уд має вигляд:

image94

де Уд — відстань між поверхнею бункера та місцем вста­

новлення датчика; Dб — діаметр бункера, атах — макси­мальний кут природного укосу; hc — висота встановлення самопливу над бункером; Ад — похибка вимірювання дат­чика, (для пшениці — 23—38°; ячменю — 28—45°; вівса — 31—54°)..

Для вимірювання втрат зерна в машинах попереднього очищення розроблений індикатор ІВЗ-А. Індикатор є чо- тирьохканальним приладом і дозволяє вимірювати втрати зерна в каналах великих та легких відходів у двох маши­нах попереднього очищення (рис. 2.10). Сприймаючим еле­ментом кожного каналу є перетворювач ППЗ-ОЗ, який складається з текстолітової мембрани з наклеєними знизу трьома п’єзокерамічними елементами, з’єднаними між со­бою послідовно. Мембрана для захисту від механічних по­шкоджень наклеєна на віброізоляційний піпоеласт, який закріплюється до металічного корпуса. При ударі зерна в мембрану на обкладинках п’єзоелементів виникає швид­ко затухаючий електричний сигнал. Його амплітуда і три­валість залежать від сили удару, що дозволяє фіксувати удари зерна та не реагувати на удари полови або соломи. Сигнали з первинного перетворювача надходять на вхід смугового фільтр ПФ, а звідти на формувач імпульсів Ф/. Сформовані по амплітуді і тривалості сигнали через узго­джуючі підсилювачі ПУ-1 подаються на вхід підсилювачів постійного струму ППС-1 і перемикач каналів Я, а з остан­нього на стрілковий прилад СП. При встановленні ручки потенціометра «диапазон» в положення min кожній поділь­ні шкали приладу відповідає частота вхідного сигналу 0,2 Гц, а при повному відхиленні стрілки приладу — 10 Гц.

:2.10. Функціональна схема блоку контролю й сигналізації індикатора

втрат зерна:

ПВЗ — первинний перетворювач втрат зерна; ПФ — смуговий фільтр; ФІ — Формувач імпульсів; ПУ-1...ПУ-5 — узгоджувальні підсилювачі; ППС-1 — під­силювач постійного струму; ЛП-1...ЛП-3 — логічні пристрої; ПК — перемикач каналів; ЛЧ-1, ЛЧ-2 — лічильники часу; СІ — світловий індикатор; ЗС — зву­кова сигналізація; СП — стрілковий прилад; СС-1, СС-2 — світлові сигналізатори


При встановленні ручки потенціометра в положення шах повне відхилення стрілки відповідає вже 100 Гц. Логічний пристрій ЛПЛ керує світловим індикатором СІ, а також ло­гічними пристроями ЛП-2 та ЛП-3, які в свою чергу керу­ють включення світлових сигналізаторів «не норма» СС-1 та «норма» СС-2, звукового сигиалізатоора ЗС, а також лічилньиків «загальний час роботи» СЧ-\ і «час роботи в режимі норма» СЧ-2. При значеннях стрілкового прила­ду, що перевищують на 10 % верхню межу шкали хоча б в одному з каналів, пристрій ЛП-2 включає лічильник СЧ-1. При значеннях стрілкового приладу, що дорівнюють 10— ■80 % верхньої межі шкали у всіх каналах ЛП-3 включає лічильник СЧ-2.Коли хоча б в одному каналі включе­ний сигналізатор СС-1, пристрій /7/7-2 відключає сигналі­затор СС-2 і включає звукову сигналізацію ЗС. При цьому відключається лічильникСЧ-2 і включається червоний сиг­налізатор СІ, що вказує на перевищення заданого значення втрат зерна в каналі контролю.

Для оперативного вимірювання масових витрат сипких матеріалів застосовують лоткові витратоміри зерна. Прин­цип дії такого витратоміра оснований на вимірюванні зу-

2.11. Схема лоткового витра­томіра зерна:

image971 — лоток; 2 — зернова маса; 3 — противаги; 4 — пружний елемент

силь, що діють на вимі­рювальний лоток залежно від маси зернового пото­ку, що проходить по лот­ку, і подальшому пере­творенню цих зусиль спо­чатку в переміщення, а потім в електричний сигнал. Схема чутливого елементу лоткового витратоміра зображена на рис. 2.11. Зернова маса 2 лине по нахиленому під кутом а лотку 1 довжиною ал, який одним кінцем закріплений на шарнірі, а другим опирається на пружний елемент 4. За­лежно від наявності шару зерна на лотку змінюється зна­чення переміщення Увих, яке перетворюється на електрич­ний сигнал. Комплект витратоміра такого типу РЗ-50, що- використовується на агрегатах ЗАВ-50 та КЗС-50 склада­ється з подібного чутливого елементу лоткового типу та вторинного перетворювача, який, будується на основі дифе- ренційчо-трансформаторного датчика.


Дослід використання лоткових витратомірів показав, що похибка вимірів витрат залежить від багатьох факторів: місця встановлення, швидкості плину зерна, виду зерна та інших. Тому для надійного поточного контролю необхідно в кожному випадку провести попереднє градуювання ви­тратоміра.