Устройство для шелушения зерна

 

Использование: при производстве комбикормов и на крупяных заводах. Сущность изобретения: устройство для шелушения зерна содержит корпус с загрузочным, разгрузочным и аспирационным патрубками, кольцевую деку и установленный соосно ей ротор с приводом. Ротор и кольцевая дека выполнены ступенчатыми с образованием между ступенями замкнутых кольцевых лущильных полостей. На верхней горизонтальной круговой стенке полости установлены обдирочные рабочие органы в виде напильников, проходящих через лущильные полости до нижних круговых полок. Каждая лущильная полость снабжена элементами для перегрузки в нижележащую лущильную полость и сообщена с аспирационным патрубком посредством камеры перегрузки зерна. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и крупяной промышленности, преимущественно может быть использовано на крупяных и комбикормовых заводах для отделения оболочки от ядра.

Известное устройство для шелушения зерна (см. а.с. N 1724353 кл. В 02 B 3/02), включающее корпус, в котором горизонтально и соосно установлены с возможностью вращения в противоположные стороны верхний и нижний диски с выполненными в нижней и верхней частях дисков кольцевыми выступами, установленными с зазором между ними. Устройство снабжено установленными радиально на вернем диске лопатками с горизонтальными отверстиями, количество которых соответствует числу фракций, а высота их увеличивается от центра и периферии диска и кольцевыми перегородками, установленными на верхней части верхнего диска с зазором к лопаткам, при этом в верхнем диске за лопатками в направлении, противоположном направлению вращения диска, выполнены отверстия, величина зазоров между выступами дисков увеличивается от центра к периферии дисков, под зазорами в нижнем диске выполнены кольцевые отверстия, а под последним в корпусе выпускное окно.

Недостатками известного технического решения являются строго направленная область применения для шелушения гречихи, трудность регулировки степени шелушения.

Наиболее близким по технической сущности является шелушитель зерна (см. а. с. N1804905, кл. В 02 В 3/00), содержащий корпус с загрузочными и разгрузочными патрубками, аспирационный патрубок, кольцевую деку, расположенную горизонтально, и соосно ей смонтированный на вертикальном валу ротор, причем дека включает две части в виде полых усеченных конусов, направленных большими основаниями друг к другу, а ротор выполнен в виде полого усеченного конуса, закрытого со стороны меньшего основания и расположенного большим основанием вверх, на внутреннюю коническую поверхность ротора нанесен износостойкий материал.

Недостатками известного технического решения являются ограниченные возможности по степени регулировка качества шелушения зерна, что сокращает область применения по разнообразию злаков, и низкое качество лущения.

Задачей является повышение качества лущения зерна и возможности регулировки степени лущения для различных злаков.

Поставленная задача решается следующим образом.

Устройство для лущения зерна включает корпус, загрузочный и разгрузочный патрубки, аспирационный патрубок, кольцевую деку и соосно ей смонтированный ротор с приводом. Ротор и кольцевая дека выполнены ступенчатыми с образованием между ступенями замкнутых кольцевых лущильных полостей, а на верхней горизонтальной круговой стенке полости установлены обдирочные рабочие органы в виде напильников, проходящих через лущильную полость до нижней круговой полки, и в каждой лущильной полости имеются элементы для перегрузки зерна в нижележащую лущильную полость, а камеры перегрузки соединена с аспирационным патрубком.

Кроме того, ступенчатый ротор может быть размещен над ступенчатой декой и на каждой горизонтальной круговой стенке ротора закреплены напильники, и для каждой лущильной полости в полке деки выполнена проточка для пересыпания зерна в нижележащую лущильную полость. Ступенчатый ротор размещен под ступенчатой декой, и на горизонтальных ступенях деки закреплены напильники, и в каждой лущильной полости установлен закрепленный на деке плужок для сгребания зерна в нижележащую лущильную полость.

Сущность предлагаемого технического решения.

В лущильной полости обдирка зерна ведется напильниками. При размещении ступенчатого ротора над ступенчатой декой вращаются с ротором закрепленные на его ступенях напильники в зерне.

Происходят обдирка зерна и его движение (за счет реакции сопротивления) по лущильной полости. Пройдя полный оборот, зерно частично ошелушилось, сбрасывается за счет проточки в нижележащую лущильную полость. При этом происходят удаление лузги отсосом и перемешивание зерна. При последовательном прохождении ряда лущильных полостей, оборудованных различными напильниками, с зерна полностью удаляется оболочка. При размещении ступенчатого ротора под ступенчатой декой вращается зерно, находящееся на ступенях ротора, а напильники стоят на месте, закрепленные неподвижно на диске. Зерно, проходя между напильниками лущится посредством насечек. Сделав один оборот, зерно плужком перемещается в нижележащую лущильную полость. Во время пересыпания зерна производятся отсос лузги аспирационной установкой и перемешивание зерна. В последующей лущильной полости также производится лущение зерна насечками напильников, только величина насечек может быть уменьшена. Проходя последовательно через ряд лущильных полостей зерно очищается от оболочки. Устройство позволяет путем смены напильников и изменения их количества регулировать степень лущения для различных злаков.

Существенные отличия предлагаемого технического решения заключаются в следующем.

Ротор и кольцевая дека выполнены ступенчатыми с образованием между ступенями замкнутых кольцевых лущильных полостей. Данное техническое решение позволяет образовывать несколько лущильных полостей. В каждой полости производится лущение с последующим пересыпанием зерна в нижележащую полость.

На верхней горизонтальной стенке полости установлены обдирочные рабочие органы в виде напильников, проходящие через лущильную полость до нижней круговой полки.

Данное техническое решение позволяет упростить конструкцию лущильных элементов путем использования слесарных стальных рашпилей, напильников надфилей хорошо освоенных промышленностью, имеющих надежно отработанную конструкцию лущильных элементов (зубьев, насечек, напылений алмазной крошкой).

Конструкция напильников, формы, размеры, величина насечек позволяет в широких пределах изменять возможности по шелушению зерна. Кроме того, в лущильной полости можно размещать любое необходимое число напильников, изменять расстояние между напильниками, обеспечивая всестороннюю обработку зерна за один оборот ротора.

Последовательная переработка зерна в нескольких шелушильных камерах, оборудованных напильниками с разным размером насечек, позволяет значительно увеличить возможность устройства по лущению зерна. Все вышеуказанное позволяет легко регулировать степень шелушения зерна различной природы (ячмень, овес, горох, пшеница и т.д.).

В каждой лущильной полости имеются элементы для перегрузки зерна в нижележащую лущильную полость. Данное техническое решение позволяет производить лущение зерна в несколько приемов (при наличии нескольких лущильных полостей) обеспечивая последовательность удаления оболочки ядра. При смене полостей производится перемешивание зерна обеспечивая равномерность шелушения.

Камера перегрузки зерна соединена с аспирационным патрубком. Данное техническое решение позволяет удалять лузгу во время пересыпания зерна с верхней на нижележащую полку. Удаление лузги после очередной обработки улучшает качество шелушения зерна.

Ступенчатый ротор размещен над ступенчатой декой, и на горизонтальной круговой стенке ротора закреплены напильники. Данное техническое решение позволяет производить шелушение зерна движущимися напильниками, закрепленными на стенках ротора, а зерно перемещается по полкам ступенчатой деки за счет реакции при обдирке зерна. Зерно во время прохода по каждой лущильной полости подвергается обработке напильниками за несколько оборотов ротора, что позволяет удалять оболочки с жестко сросшимся ядром.

Для каждой лущильной полости в полке деки выполнена проточка под углом для пересыпания зерна в нижележащую лущильную полость. Данное техническое решение позволяет простым приемом решить задачу по пересыпанию зерна с верхней шелушильной полости в нижнюю, при этом обеспечивается надежность процесс шелушения зерна.

Ступенчатый ротор размещен под ступенчатой декой, и на горизонтальных ступенях деки закреплены напильники. Данное техническое решение позволяет производить лущение зерна при его перемещении посредством ротора между неподвижно установленными напильниками закрепленными на деке, что обеспечивает менее жесткий режим шелушения зерна, необходимый для шелушения злаков с мягким ядром и слабой оболочкой.

В каждой лущильной полости установлен закрепленный на деке плужок для сгребания (перемещения) зерна в нижележащую лущильную полость. Данное техническое решение позволяет производить перемещение зерна при каждом обороте ротора из одной полости в другую и тем самым избежать излишества по лущению зерна со слабой оболочкой.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обладает элементами существенной новизны и полезности.

На фиг.1 принципиальная схема устройства для лущения зерна с размещением ступенчатого ротора под ступенчатой декой с периферийной загрузкой зерна вертикальный разрез; на фиг.2 схема лущильных лопастей с расположением напильников и мест перегрузки зерна из полости в полость; на фиг.3 узел А (фиг. 1) крепление напильника на стенке; на фиг.4 сечение I-I (фиг.1) по лущильной полости в плане; на фиг.5 пример выполнения лущильной полости с дополнительной ограждающей стенкой на деке; на фиг.6 сечение II-II (фиг.2) элемент перегрузки зерна в нижележащую лущильную полость проточной под углом; на фиг. 7 принципиальная схема устройства для лущения зерна с размещением ступенчатого ротора под ступенчатой декой с периферийной загрузкой зерна вертикальный разрез; на фиг.8 сечение III-III (фиг.7) размещение плужки в лущильной лопасти в плане; на фиг.9 принципиальная схема устройства для лущения зерна с размещением ступенчатого ротора под ступенчатой декой при центральной загрузке зерна вертикальный разрез; на фиг.10 то же, при выполнении ротора наждачными камнями.

Устройство для лущения зерна состоит из корпуса 1, ступенчатого ротора 2, ступенчатой деки 3, периферийного загрузочного патрубка 4, аспирационного патрубка 5 выгрузного патрубка 6, привода 7 ротора 2.

Под ступенчатым ротором 2 смонтирована ступенчатая дека 3 с образованием круговых замкнутых лущильных полостей 8 над кольцевыми полками 9 деки 3 (фиг. 1,2). На горизонтальных круговых стенках 10 ротора 2 установлены обдирочные рабочие органы в виде напильников 11 (рашпилей, надфилей), проходящих через лущильную полость 8 до кольцевых полос 9 деки 3.

Напильники 11 являются основными элементами для лущения злаков. Могут быть использованы слесарные напильники общего назначения, рашпили, надфили с различными номерами насечек, зубьев и в виде напылений алмазами. По форме могут быть использованы ромбические, плоские, полукруглые, круглые, в зависимости от условий использования.

Напильники 11 крепятся на горизонтальных стенках 10 (фиг.3) посредством быстросъемного соединения, например, выполненного из двух зажимных матриц 12 с конусной головкой 13 и специальной гайкой 14. Внутренняя поверхность матриц 12 копирует форму и сечение напильника 11. Каждому размеру напильника 11 соответствует своя матрица 12. Это позволяет устанавливать любые необходимые напильники 11 при которых более рационально производится лущение зерна. В лущильной полости 8 (фиг.1, 2, 4) устанавливается множество напильников 11. Расстояние между напильниками 11, их размещение в лущильной полости 8 определяется опытным путем для получения качественного лущения данного злака. Для повышения качества лущения в вертикальных стенках ротора 2 (фиг.4) и деки 3 могут быть в пазах установлены дополнительные вставки 15 и 16 из напильников и рашпилей. Кроме того, для повышения степени лущения злаков на полках 9 деки 3 могут быть выполнены выступы 17 (фиг.5), образующие кольцевой шелушильный желоб каждой шелушильной полости 8 выполнена проточка 18 (фиг.2, 6) под углом для пересыпки зерна в нижележащую шелушильную полость 8 (фиг. 6). Для удаления лузги из обработанного зерна могут быть использованы поддув сжатым воздухом через сопла 19 (фиг.2, 6) и удаление лузги через отверстия 20 в роторе 2 с последующим отсосом через патрубок 5. Кроме того, удаление лузги может производиться во время прохождения зерна по лущильной полости 8, для этого могут быть выполнены дополнительные сопла 21 (фиг.1, 2), подводы сжатого воздуха, выполненные в деке 3, что позволяет удалять лузгу по мере ее образования. Устройство для шелушения зерна может быть выполнено со ступенчатым ротором, размещенным под ступенчатой декой (фиг.7, 8, 9 и 10). На фиг. 7 и 8 показан вариант с периферийной загрузкой зерна, на фиг.9 и 10 вариант с центральной загрузкой зерна. Основными отличиями этих вариантов является то, что напильники 11 закреплены на неподвижной ступенчатой деке 22 и вращение зерна производится вращающимся ступенчатым ротором 23, и перемещение зерна с шелушильной полости 8 в нижележащую производится плужком 24, закрепленным на ступенчатой деке 22. Над плужками 24 в местах перегрузки зерна выполнена камера 25, соединенная с аспирационным патрубком 5. Провод 7 ступенчатого ротора 23 может располагаться снизу (фиг.7) и сверху (фиг.9). Применяемые напильники 11 и узел крепления напильников 11 (фиг.3) аналогичны описанному выше. Вертикальные стенки шелушильной камеры 7 могут быть так же армированы дополнительными вставками из напильников и рашпилей подобно показанному на фиг.4. Горизонтальные полки ступенчатого ротора со стороны лущильной полости 8 могут быть армированы дополнительными вставками из напильников и рашпилей. Кроме того, ступенчатый ротор может быть собран из наждачных камней 26 (фиг.10).

Устройство для шелушения зерна работает следующим образом.

Согласно технологической инструкции по переработке данного злака в шелушильной полости 8 устанавливаются необходимые для обработки напильники 11 в зажимных матрицах 12 с конусной головкой 13 (фиг.3) и затягиваются специальной гайкой 14. Количество установленных напильников 11 в каждой лущильной полости 8 (фиг. 2) также определяется по инструкции (согласно приведенным ранее исследованиям).

Включается привод 7, ступенчатый ротор 2 (фиг.1) начинает вращаться как показали на фиг.2, против часовой стрелки. Из загрузочного патрубка 4 зерно поступает в верхнюю лущильную полость 8. Вращающими напильниками 11 поступающее зерно будет подвергаться шелушению, при этом транспортироваться по лущильной полости 8 за счет реакции сопротивления отделению оболочки. Зерно при этом будет подвергаться многочисленным воздействиям от группы напильников, находящихся в этой лущильной полости 8. Под влиянием этих воздействий происходит отделение оболочки и перемещение ее по лущильной полости 8. При прохождении зерна над соплами 21 (если они имеются на данном устройстве) сжатым воздухом производится отделение образовавшейся лузги, которая потоком воздуха через множество отверстий 20 выдувается из лущильной полости 8, а затем через аспирационный патрубок 5 удаляется из устройства.

За несколько оборотов ротора 2 зерно посредством напильников 11 пройдет полный круг по лущильной полости 8, а за тем через проточку 18 (фиг.2, 5) пересыпается в нижележащую лущильную полость 8. При пересыпании зерна также происходят удаление образовавшейся лузги и отсос через отверстие 20 и аспирационный патрубок 5. Процессу отделения лузги может способствовать сжатый воздух, поступающий из сопел 19. Кроме того, процессу отрыва оболочки от ядра зерна могут способствовать дополнительные вставки 15 и 16 из напильников, установленных в вертикальных стенках ротора 2 и ступенчатой деке 3 (фиг.4), а также выступ 17 на деке (фиг.5). Выступ 17 может быть также армирован дополнительными напильниками. Поступившее зерно через проточку 18 в нижележащую шелушильную полость 8 вновь подвергается воздействию вращающихся напильников 11. Происходят дополнительное шелушение зерна и удаление образовавшейся при этом лузги. Последовательно проходя через ряд лущильных полостей оборудованных напильниками с разными насечками, зерно освобождается от оболочки и через патрубок 6 выдается из устройства.

Устройство для лущения зерна с размещением ступенчатого ротора 23 под декой 22 (фиг.7, 8, 9 и 10) работает следующим образом.

Перемещение зерна, поступившего из патрубка 4, ведется на вращающихся полках 9 ступенчатого ротора 23. Напильники 11, находящиеся в шелушильных полостях 8, неподвижны ввиду того, что они прикреплены к неподвижной деке 22 (фиг.7, 8). Зерно при своем движении проходит между напильниками 11 при этом происходит его шелушение, причем этот процесс не менее динамичен и меньше травмирует зерно, и может быть использован для зерна с мягким ядром и слабой оболочкой. После совершения одного оборота ротора зерно посредством плужка 24 (фиг.7, 8) пересыпается в нижележащую шелушильную полость. Во время пересыпки зерна происходят перемешивание зерна и отделение лузги. Отделившаяся лузга через камеру 25 и аспирационный патрубок 5 удаляется из устройства. Зерно последовательно проходит все лущильные полости, при пересыпании из нее удаляется образовавшаяся лузга и производится перемешивание. Процессу шелушения зерна может способствовать армировка вертикальных стенок деки и ротора, а также выступов 17 ротора дополнительными вставками из напильников и рашпилей, а также выполнение ступенчатого ротор из абразивных камней (фиг. 10).

Процесс переработки зерна на установках с периферийным питанием (фиг.7, 8) и центральным питанием (фиг.9, 10) аналогичен. Выбор этого или другого варианта определяется из свойств оболочки и зерна, а именно, на какой стадии начальной и конечной требуется больше воздействия для отделения оболочки.

Таким образом, предлагаемое устройство для шелушения зерна позволяет производить переработку разнообразного зерна, производить перестройку ее изменением количества напильников, а также размера насечки, зубьев.

Формула изобретения

1. Устройство для шелушения зерна, включающее корпус, загрузочный, разгрузочный и аспирационный патрубки, кольцевую деку и установленный соосно с ней ротор с приводом, отличающееся тем, что ротор и кольцевая дека выполнены ступенчатыми с образованием между ступенями замкнутых кольцевых лущильных полостей, на верхней горизонтальной круговой стенке полости установлены обдирочные рабочие органы в виде напильников, проходящих через лущильные полости до нижних круговых полок, каждая лущильная полость снабжена элементами для перегрузки зерна в нижележащую лущильную полость и сообщена с аспирационным патрубком посредством камеры перегрузки зерна.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ступенчатый ротор размещен над ступенчатой декой, при этом напильники закреплены на горизонтальной круговой стенке ротора, а элементы для перегрузки зерна в нижележащую полость выполнены в виде проточек.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ступенчатый ротор размещен под ступенчатой декой, при этом напильники закреплены на горизонтальных ступенях деки, а элементы для перегрузки зерна в нижележащую полость выполнены в виде закрепленного на деке плужка для сгребания зерна.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9