Технология послеуборочной обработки семенного, продовольственного и фуражного зерна на зернопунктах состоит из следующих операций: взвешивание исходного материала, его разгрузка, предварительной очистки, сушки, первичного и вторичного очистки, сортировки, транспортировки зерна и отходов и, наконец, длительного хранения зерна в бункерах.

На типичном пункте для послеуборочной обработки зерна, подаваемого для обработки из машин с помощью авто- томобилепидйомника 1 (рис. 2.1), поступает в завальную яму 2, откуда норией 3 подается в машину предварительной очистки 4.

Нория 5 в зависимости от влажности зерна может подать его в бункеры для активного вентилирования 7 или в сушилку 9 через нории 6 и 8, или непосредственно в машину вторичной очистки 10, из которой — в триер 11. В схеме предусмотрено многократное сушки зерна в сушилке или бункерах активного вентилирования. После триеру зерно может быть подано на сортировочный пневматический стол, после чего в зависимости от потребностей норией 13 подается в бункер чистого зерна или па автоматическое порционную взвешивания 15 и мешкозашивочную машину 16. Отходы подают в бункер 17.

Для реализации предыдущего технологического процесса обработки зерна применяют агрегаты и комплексы: в сухих зонах — зерноочистительные агрегаты типа ЗАВ (ЗАВ-20, ЗАВ-40 и перспективные ЗАВ-25, ЗАВ-50), во влажных зонах — зер- ноочисни-сущиильни комплексы типа КЗС (КЗС-20ШШ, КЗС-40 и перспективные КЗС-25Ш, КЗС-25Б, КЗС-50).

Очистка зерновой массы в потоке происходит с помощью последовательного выполнения процессов сепарации. Существует предварительная и конечное (первичное и вторичное) очистки. Предварительная очистка предусматривает удаление из зернового вороха больших и легких примесей. Конечное очистки позволяет довести зерно до базовых кондиций. Сортовая чистота семенного зерна, высевается на больших площадях, должна быть не ниже 95%. При этом наличие зерновых примесей не должна превышать 3%, а минеральных 1%, нарушенных зерен должно быть не более 1%.

2.1.Технологична схема типового пункта для послеуборочной обработки зерна:

1 — автомобилепидйомник; 2 — завальная яма; 3. 5, 6, 8, 13 — нории; 4 — машина предварительной очистки; 7 — бункер активного вентилирования; 9 — шахтная зерносушилка; 10 — машина вторичной очистки; 11 — триер; 12 — пневматический сортировочный стол; 14 — бункер чистого зерна; 15 — автоматические порционные веса; 16 — мешки зашивочных машина; 17 — бункер отходов; Ш1, Ш2 — шибера;

К1 -К4 — перекидные клапаны

2.2. Функциональная схема воздушно-решетчатых машины для зерноочищення:

Г1Б — приемный бункер; П — пидживлювача; I, II, III — решета; ПО — воздушные заслонки; ЛО — приемник легких отходов; ВВ — приемник крупных отходов;

МВ — приемник малых отходов; БЗ — бункер зерна

Агрегаты и комплексы для очистки зерна состоят из воздушно-решетчатых машин, триеров и пневмостолах. На воздушно-решетчатых машинах выполняют предварительное, первичное и вторичное очистки. Триеры и пневмостолах применяются для доведения продукции до определенной кондиции, на триерах происходит раздел по длине зерен, а на пнев- мостолах — по удельному весу.

Упрощенная функциональная схема воздушно-решетчатых зерноочистительной машины изображена на рис. 2.2.

Зерновая масса из бункера ПБ с помощью пидживлювача П подается в воздушный канал первой операции, где массы отделяются легкие примеси, которые попадают к приемнику ЛО. После чего зерновая масса поступает на решетчатый сепаратор, который состоит из трех решет I, II, III, наклоненных под некоторым углом к ??горизонту, что приводятся в колебательное движение с помощью электропривода. Верхнее решето является проходным, через которое зерно основной культуры просеивается, а крупные примеси проходят сверху и попадают в приемник ВР. Нижние решета отделяют от потока мелкие примеси, а основное зерно проходит через канал второй воздушной аспирации, где воздух выносит мелкие, легкие примеси, и попадает в бункер чистого зерна.

Как видим, для регулирования процесса очистки применяется пидживлювача П, который может изменять подачу зерна в машину и заслонки ПО, меняют скорость движения воздуха в каналах аспирации.

По длине зерно проходит очистку на цилиндрическом триерный оборудовании. Зерновая масса разделяется ячеистой поверхностью цилиндров. На внутренней поверхности рабочего цилиндра 1 (рис. 2.3) расположены ячейки. Цилиндр установлен горизонтально или под углом 1,5 ° и все время вращается. В середине цилиндра расположен желоб. Короткие зерна 4, что западают в ячейки при вращении цилиндра, попадают в желоб 2, выводятся снаружи с помощью шнека. Длинные зерна 3 сходят с цилиндра при его-вращении.

Регулирование процесса в триерах может происходить толь- ко-изменением подачи зерновой массы в триер.

Для распределения семян по удельному весу применяют пневматические сортировочные столы (рис. 2.4). Зерновая масса поступает на решетчатый противень с натянутой полотняной тканью или металлическим листом с круглыми отверстиями диаметром 0,5-0,6 мм, установленную под некоторым углом к ??горизонту. Дека совершает колебательные движения, одновременно расположен на ней слой зерновой массы продувается снизу воздушным потоком приводит частицы материала в взвешенный состояние. При этом притяжения между частицами исчезает и они с наименьшей удельной массой всплывают на поверхность слоя, а с наибольшей — опускаются. Каждая из распределенных фракций принимается соответствующим приемным устройством в назначенном месте.

2.5. Функциональная схема машины для очистки зерна

image90 Качество процесса очистки можно регулировать с помощью изменения подачи массы на противне.

Каждая из зерноочистительных машин является объектом управления (рис.

2.5). Основными входными параметрами объекта управления следует считать чистоту зерна ‘ук, производительность машины С}, наличие полноценного зерна в отходах д. Могут быть и другие параметры технического эффекта очистки (например, коэффициент полноты распределения зерна). К возмущений, действующих на объект относятся: начальная чистота зерна в п, его влажность «№ ТЕ, плотность зерновой массы <р п. Основной руководящей действием является изменение подачи зерна в машину х п, а в воздушно-решетчатых зерноочистительных машинах, кроме того, скорость воздуха в аспирационных каналах х ь. Управляющими параметрами являются частота и амплитуда колебаний решеток и их угол наклона. Но в зерноочистительных машинах предусмотрено изменение частоты колебаний только при остановке машины, амплитуда и угол наклона вообще не регулируются. При управлении процессом очистки естественно требовать от системы управления максимальной производительности машины, с соблюдением определенной чистоты зерна и ограниченным выходом полноценного зерна в отходы. Эта цель достигается при стабилизации чистоты зерна на заданном уровне "В в их == 7зад [!] • Для реализации такого алгоритма функционирования объекта управления применяются системы, которые реализуют релейный и непрерывный алгоритм управления. Рассмотрим непрерывный регулятор загрузки зерноочистительной машины (рис. 2.6). Регулятор состоит из лоткового расходомера зерна ВЗ с дифференциально-трансформаций раторная преобразователем ДТП, системы управления РП, двух промежуточных реле К1 и К2, исполнительного механизма ВМ, который действует на шиберных устройство чата загрузочного бункера ЗБ.Процес регулирования осуществляется следующим образом. Поток зерна, проходит из бункера БЗ через отверстие шибера чата и расходомера ВЗ в машину ЗОМ, перемещает пидпружине- ный лоток расходомера. Это перемещение превращается датчиком ДТП в электрический сигнал переменного тока. Затем после выпрямителя ток поступает на вход регулятора РП, где сравнивается с заданным значением затрат зерна. Если текущее значение загрузки больше или меньше 2.6. Принципиальная схема системы автоматического регулирования загрузки зерноочистительной машины: ЗБ - загрузочный бункер; ВЗ - расходомер зерна; ЗОМ - зерноочистительная машина; ДТП - дифференциально-трансформаторный преобразователь; РП - система управления; ИМ - исполнительный механизм; 5/11, 5Л2 - переключатели заданного, что превышает зону нечувствительности регулятора, то срабатывают реле / ??<7 или К2, влючаеться двигатель исполнительного механизма ВМ, который перемещает заслонку шибера до того момента, пока подача зерна не будет соответствовать заданному значению. В системе предусмотрена возможность дистанционного ручного управления шибером с помощью переключателя 8А2пры отключенном регуляторе, что осуществляется переключателем 5Л1. Представленная схема управления не может быть совершенной, так как не учитывает сменности влажности и чистоты зерна, которое подается в машину. Известно, что при наличии более влажного зерна или зерна с меньшей чистотой подача его в машину должна уменьшаться. Только в этом случае показатели качества очистки можно удержать на заданном уровне. Для учета возмущений по влажности и чистоте зерна в управлении процессом очистки разработаны более совершенные системы. 2.7. Функциональная схема автоматической системы регулирования подачи зерна с учетом его начальной чистоты: ЗОМ - зерноочистительная машина; ВТ - расходомер зерна; ПИ. П2 - усилители; ЛЧ - анализатор чистоты зерна; ВМ1, ВМ2 - исполнительные механизмы Рассмотрим систему управления, в которой загрузка машины выбирается в зависимости от чистоты зерна, подаваемого на очистку. Функциональная схема такой системы изображена на рис. 2.7. С помощью анализатора чистоты исходного зерна ЭКО и периодически определяется чистота зерна. Это значение сравнивается с заданным и сигнал от сравнивая элемента через усилитель П 2 подается на исполнительный механизм ВМ2, который изменяет уставку задающего-элементов системы управления подачей зерновой массы в машину. Совершенной является система управления подачей массы в машину при корректировке подачи с помощью анализатора чистоты зерна после его очистки (рис. 2.8). Принцип действия подсистемы определения чистоты зерна такой. С помощью пробоотборника поток зерна поступает на 2.8. Функциональная схема автоматической системы регулирования подачи зерна с учетом его конечной чистоты Весоизмеритель проб. При достижении пробой определенной массы отборщик исключается и включается сепаратор. По истечении заданного времени сепарации проба снова взвешивается и сравнивается с пробой кондиционного зерна. В зависимости от разницы массы проб приводится в действие шаговый двигатель, который изменяет положение задатчика регулятора загрузки. Кроме указанных систем автоматического управления на заготовительных предприятиях, в которые входят машины для очистки зерна, широко применяют различные автоматические устройства для систем контроля. Уровень зерна в бункерах контролируют с помощью датчиков уровня различных модификаций. Для измерения уровня в больших емкостях (на элеваторах) применяются мембранные датчики типа МГУ-3, ГУМ-100К и СУМ-ИУ2. Датчики типа МГУ оборудованы мембраной из прорезиненной ткани, закрепленной на корпусе. Давление зерна воспринимается мембраной, передается через металлическую пластинчатую пружину на кнопку микровыключателя. В датчиках СУМ-ИУ2 пластинчатая пружина заменена спиралью ,. натяжение которой регулируется винтом. Эти датчики имеют значительные погрешности измерения, в некоторых случаях достигают 6-7 см, поэтому их применяют только для грубого контроля уровня зерна в больших емкостях. В связи с недостатками этих датчиков опытные образцы агрегатов ЗАВ и КЗС оснащены электронными сигнализаторами уровня типа СУС-11. Сигнализатор такого типа состоит из первичного преобразователя ППЭ-1 и вторичного блока ВС-1. Чувствительным элементом преобразователя служит электрический конденсатор, емкость которого изменяется при прикосновении зерновой массы. Такое изменение емкости приводит к срабатыванию выходного реле вторичного блока. При эксплуатации сигнализатора необходимо проводить настройку на параметры материала, контролируемого основными из которых являются диэлектрическая проницаемость. Относительное значение этого показателя в зерновой массе в зависимости от ее влажности изменяется в широких пределах (от 2 до 10), что обусловливает на практике проведения периодической подстройки прибора. Несмотря на высокую точность измерения уровня ~ 0,5 см необходимы частые подстройки сигнализаторов. Наличие неспра- цювань, высокая стоимость не позволили прибора СУС-11 найти широкое применение в агрегатах и ??комплексах по обработке зерна. В дисковым датчика все указанные недостатки сведены к минимуму (рис. 2.9). Принцип его действия основан на угловом перемещении шарнирно-подвешенной пластины (пра- 2.9. Схема дисковым датчика уровня зерна: 1 - флаг; 2 - зерновая масса; 3 - кронштейн; 4 - подпорка; 5 - магнит; 6 - геркон порций) под действием зерновой массы 2 и закрепленного на кронштейне С постоянного магнита на геркон 6. На практике возникают сложности с выбором места установки датчика. Очевидно, что оно зависит от расположения желоба, по которому стекает зерно, диаметра бункера и угла естественного откоса зерна. Выражение для В д имеет вид: image94 где В с - расстояние между поверхностью бункера и местом уста ления датчика; Dб - диаметр бункера, а т ах - максимальный угол естественного откоса; h c - высота установки самотека над бункером; А д - погрешность измерения датчика, (для пшеницы - 23-38 °; ячменя - 28-45 °; овса - 31-54 °) .. Для измерения потерь зерна в машинах предварительной очистки разработан индикатор ИВЗ-А. Индикатор является муж- тирьохканальним прибором и позволяет измерять потери зерна в каналах больших и легких отходов в двух машинах предварительной очистки (рис. 2.10). Воспринимающим элементом каждого канала есть преобразователь ППС-ОС, состоит из текстолитовой мембраны с наклеенными снизу тремя пьезокерамическими элементами, соединенными между собой последовательно. Мембрана для защиты от механических повреждений наклеена на Виброизоляционный пипоеласт, который крепится к металлическому корпусу. При ударе зерна в мембрану на обложках пьезоэлементов возникает быстро затухающий электрический сигнал. Его амплитуда и длительность зависят от силы удара, позволяет фиксировать удары зерна и не реагировать на удары полов или соломы. Сигналы с первичного преобразователя поступают на вход полосового фильтра ПФ, а оттуда на формирователь импульсов Ф /. Сформированные по амплитуде и длительности сигналы через согласующие усилители ПУ-1 подаются на вход усилителей постоянного тока ППС-1 и переключатель каналов Я, а с последнего на стрелочный прибор СП. При установлении ручки потенциометра «диапазон» в положение min каждой делящиеся шкалы прибора соответствует частота входного сигнала 0,2 Гц, а при полном отклонении стрелки прибора - 10 Гц. 2.10. Функциональная схема блока контроля и сигнализации индикатора потерь зерна: ПВЗ - первичный преобразователь потерь зерна; ПФ - полосовой фильтр; ФИ - Формирователь импульсов; ПУ-1 ... ПУ-5 - согласительные усилители; ППС-1 - усилитель постоянного тока; ЛП-1 ... ЛП-3 - логические устройства; ПК - переключатель каналов; ЛЧ-1, ЛЧ-2 - счетчики времени; СИ - световой индикатор; ВС - звуковая сигнализация; СП - стрелочный прибор; СС-1, СС-2 - световые сигнализаторы При установлении ручки потенциометра в положение шах полное отклонение стрелки соответствует уже 100 Гц. Логическое устройство ЛПЛ руководит световым индикатором СИ, а также логическими устройствами ЛП-2 и ЛП-3, которые в свою очередь управляют включения световых сигнализаторов «не норма» СС-1 и «норма» СС-2, звукового сигиализатоора ВС, а также личилньикив «общее время работы» СЧ- \ и «время работы в режиме норма» СЧ-2. При значениях стрелкового прибора превышают на 10% верхний предел шкалы хотя бы в одном из каналов, устройство ЛП-2 включает счетчик СЧ-1. При значениях стрелкового прибора равны 10- ? 80% верхнего предела шкалы во всех каналах ЛП-3 включает счетчик СЧ-2.Когда хотя бы в одном канале включен сигнализатор СС-1, устройство / 7 / 7-2 отключает сигнализатор СС 2 и включает звуковую сигнализацию ВС. При этом отключается личильникСЧ-2 и включается красный сигнализатор СИ, указывает на превышение заданного значения потерь зерна в канале контроля. Для оперативного измерения массовых расходов сыпучих материалов применяют лотковые расходомеры зерна. Принцип действия такого расходомера основан на измерении ос- 2.11. Схема лоткового расходомера зерна: image97 1 - лоток; 2 - зерновая масса; 3 - противовеса; 4 - упругий элемент силь, действующих на измерительный лоток в зависимости от массы зернового потока, проходящего по лотку, и дальнейшему превращению этих усилий сначала в движение, а затем в электрический сигнал. Схема чувствительного элемента лоткового расходомера изображена на рис. 2.11. Зерновая масса 2 несется по наклоненном под углом а лотке 1 длиной а л, который одним концом закреплен на шарнире, а вторым опирается на упругий элемент 4. В зависимости от наличия слоя зерна на лотке изменяется значение перемещения Увих, которое превращается в электрический сигнал. Комплект расходомера такого типа РЗ-50, что-используется на агрегатах ЗАВ-50 и КЗС-50 состоит из подобного чувствительного элемента лоткового типа и вторичного преобразователя, который строится на основе диффе- ренцийчо-трансформаторного датчика. Опыт использования лотковых расходомеров показал, что погрешность измерений расходов зависит от многих факторов: места установки, скорости течения зерна, вида зерна и других. Поэтому для надежного текущего контроля необходимо в каждом случае провести предварительное градуировки расходомера.