postgraduate student
аспирант
Doctor of Technical Sciences, Professor
доктор технических наук, профессор
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
кандидат технических наук, доцент
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
кандидат технических наук, доцент
The purpose of the research is to develop a promising functional scheme of the working process of a grain crusher and its general design scheme. The research methodology provides an analytical substantiation of the rational sequence of operations of the crusher workflow. Analysis of the sequence of operations of working processes of existing grain crushers made it possible to identify differences in the list and order of operations of working processes for different types of crushes. The general promising design and functional scheme of grain crushers provides for the presence of sections (zones) such as crusher loading, preliminary (mesh) cleaning; accumulation of grain, its dosing, final cleaning, distribution across the cross-section of the loading neck of the crusher (if necessary), grinding the grain and unloading the finished product. For free-standing grain crushers, the preferred option is spaced grain cleaning, when large-sized inclusions are separated by a mesh when loading the storage hopper, and metal particles after the dispenser are separated by a magnet. This option is the most acceptable, because the “pass” mesh cleaning allows to remove stones and threads, and a thin layer of grain on the surface of the magnet makes it easier to collect metal contaminants. The performance of the mesh cleaning must be matched to the performance of the crusher's grain loading system, which has higher feed rates than the crusher. The dispenser must ensure loading of the crushing device of the crusher on all types of crops, the grain of which is to be crushed. The performance of the magnetic separator is linked to the maximum performance of the feed dispenser at the grinding device. For cone grinders, the loading zone is a ring, so the design must ensure the supply of grain over the entire area of the loading opening of the grinding zone. The most effective is stepwise grinding of the product, implemented in grateless hammer crushers and inertia-free cone crushers. This prevents over-grinding of grain particles and reduces inefficient energy consumption during crushing. The use of chipping particles from the original grains makes it possible to further reduce energy costs due to the absence of imparting kinetic energy to the grains and their subsequent inhibition and the absence of the need for particle segregation.
Целью исследований является разработка перспективной функциональной схемы рабочего процесса дробилки зерна и ее общей конструктивной схемы. Методика исследований предусматривает аналитическое обоснование рациональной последовательности операций рабочего процесса дробилки. Анализ последовательности операций рабочих процессов существующих дробилок зерна позволил выявить различия в перечне и очередности операций рабочих процессов у разных типов измельчителей. Общая перспективная конструктивная и функциональная схема дробилок зерна предусматривает наличие участков (зон): загрузки дробилки, предварительной (сетчатой) очистки; накопления зерна, его дозирования, окончательной очистки, распределения по сечению загрузной горловины измельчителя (при необходимости), измельчения зерна и выгрузки готового продукта. Для отдельно стоящих дробилок зерна предпочтителен вариант разнесенной очистки зерна, когда сеткой отделяются крупногабаритные включения при загрузке накопительного бункера, а магнитом – металлические частицы после дозатора. Данный вариант наиболее приемлем, т.к. сетчатая очистка на «пропуск» позволяет удалить камни и нити, а тонкий слой зерна на поверхности магнита облегчает сбор металлических загрязнений. Производительность сетчатой очистки должна быть согласована с производительностью системы загрузки дробилки зерном, имеющей более высокую подачу, чем у дробилки. Дозатор должен обеспечивать загрузку измельчающего устройства дробилки на всех видах культур, зерно которых подлежит измельчению. Производительность магнитного сепаратора увязывается с максимальной производительностью питающего дозатора у измельчительного устройства. У конусных измельчителей зона загрузки представляет собой кольцо, поэтому конструктивно надлежит обеспечить подвод зерна по всей площади загрузного отверстия зоны измельчения. Наиболее эффективно ступенчатое измельчение продукта, реализуемое в схемах безрешетных молотковых дробилок и конусных безинерционных дробилках. Этим достигается предотвращение переизмельчения частиц зерна и снижение неэффективных энергозатрат при дроблении. Использование скалывания частиц от исходных зерновок позволяет дополнительно снизить энергозатраты ввиду отсутствия многократного разгона-торможения зерновок.