Камнеотделительные машины

 Зерновая смесь после очистки в сепараторах, как правило, содержит органические и минеральные примеси, которые могут быть легче или тяжелее зерна, но практически не отличаются по размерам и аэродинамическим свойствам. Поэтому такие примеси не выделяются на ситах и воздушным потоком. Эти примеси в практике очистки зерна считают трудноотделимыми. Состав минеральных примесей разнообразен: мелкая галька; кусочки угля, руды, земли; крупный песок и т.п.

Для высокоэффективного выделения минеральных примесей применяются вибропневматические камнеотделительные машины типа РЗ-БКТ, которые устанавливают после сепараторов.

Основным свойством, по которому возможно выделить минеральные примеси из зерна, является плотность, составляющая 1900...2700 кг/м³, т.е. примерно вдвое выше, чем у зерна (1300... 1400 кг/м³). Различие этих компонентов по коэффициенту трения также способствует их разделению.

Процесс выделения из зерна минеральных примесей на рабочем органе — наклонной сортирующей поверхности (деке) — в условиях восходящего воздушного потока (без просеивания) можно условно рассматривать как три одновременно протекающих явления. При совместном воздействии вибраций сортирующей поверхности и потока воздуха происходит разрыхление слоя зерна, при этом снижается коэффициент внутреннего трения и зерновая смесь переходит в состояние псевдоожижения. В таком слое создаются условия для эффективного самосортирования разнородных компонентов: тяжелые частицы опускаются в нижние слои, достигая сортирующей поверхности, а частицы с меньшей плотностью стремятся в верхние слои. В расслоенной смеси происходит процесс вибрационного перемещения разнородных компонентов в противоположных направлениях.

Транспортирование вверх создается в результате определенного сочетания: кинематических параметров, угла наклона и коэффициента трения сортирующей поверхности, нагрузки. При отсутствии воздушного потока все компоненты смеси движутся вверх по сортирующей поверхности. При наличии аэрирующего воздействия воздуха псевдоожиженный слой зерна, практически не подверженный транспортирующему воздействию деки, «течет» как жидкость под уклон и разгружается в нижней широкой части деки. Тяжелые минеральные частицы, находящиеся в нижнем слое и имеющие наибольшее сцепление с шероховатой сортирующей поверхностью, транспортируются вверх против наклона деки и выводятся через верхнюю суженную ее часть.

На эффективность и производительность камнеотделительных машин вибропневматического принципа действия оказывают существенное влияние следующие факторы: частота, амплитуда и направление колебаний, скорость воздушного потока, угол наклона деки и коэффициент трения ее поверхности, различие в плотности зерна и минеральных примесей, нагрузка и влажность зерна. Эффективность очистки зерна от минеральных примесей должна быть не ниже 95 %. Содержание годного зерна в отходах не более 1 %.

Камнеотделительная машина РЗ-БКТ-100 (рис.) состоит из следующих основных узлов: вибростола, привода, приемных, выпускных и аспирационных устройств и станины.

Рис. Камнеотделительная машина РЗ-БКТ-100

Вибростол — подвижная часть машины, совершает возвратно-поступательные колебания под углом 30...40° к плоскости деки. Вибростол установлен под углом 5... 10° к горизонтали. Он состоит из несущей сварной рамы 19, в которой смонтирована дека, корпуса 15 и крышки из оргстекла для визуального контроля рабочего процесса. В крышке имеются отверстия для присоединения аспирационного рукава 5 и для приемного устройства.

Дека прикреплена к несущей подвижной раме со стороны выхода минеральных примесей натяжным винтом 7, с противоположной стороны кронштейнами, а по бокам — натяжными уголками и болтами.

Основная часть деки — воздухопроницаемая сортирующая поверхность, которая представляет собой металлотканую сетку с отверстиями размером 1,5x1,5 мм. Изготавливают ее из проволоки диаметром 1 мм. С нижней стороны деки установлено воздуховыравнивающее перфорированное днище с отверстиями диаметром 3,2 мм. Днище прикреплено к деке винтами и гайками-барашками.

Между сеткой и днищем находится сварная рама (решетка) из алюминиевого сплава с продольными и поперечными перегородками, образующими квадраты размером 55x55 мм. Рама и днище предназначены для распределения воздуха.

Корпус машины служит для образования вакуума и размещения вспомогательных узлов машины. В верхней части его расположено пять отверстий: одно — для присоединения приемного устройства, второе — для аспирационного рукава 5 и три отверстия для окон 4. Последние закрыты прозрачным материалом для визуального контроля рабочего процесса с помощью регулировочных винтов 2.

На продольных боковых поверхностях корпуса расположено по два круглых отверстия с крышками 16, имеющими ручку 77 и фиксатор 18. Эти отверстия предназначены для доступа к сетке деки. Рядом с отверстиями установлено четыре регулировочных диска 3 из алюминиевого сплава со шкалой для контроля амплитуды и направления колебаний.

В корпусе машины со стороны выхода минеральных примесей над декой установлен механизм регулирования выпуска минеральных примесей (рис.). Он представляет собой пластину 7 из оргстекла, фиксируется пружиной 3 и болтом 4 с гайкой. Положение его изменяют регулировочными винтами 2. Пластина 7 находится над сеткой 5 деки и воздухораспределительной решеткой 6.

Рис. Механизмы регулирования выходного сечения минеральных примесей в машине РЗ-БКТ-100

В крышке корпуса смонтирован штуцер, соединенный гибкой трубкой с манометром 11. Внутри корпуса под декой установлен неоновый светильник, который включают по мере необходимости.

Вибростол установлен на трех опорах. Со стороны выхода очищенного зерна нижняя часть вибростола опирается на четыре пружины-амортизатора 20. Они расположены попарно под углом 90° одна к другой. С противоположной стороны установлена вертикальная стойка с шарниром и механизмом регулирования угла наклона вибростола. Этим механизмом изменяют угол наклона деки, поднимая или опуская ее край со стороны выхода минеральных примесей. При вращении трубы 27 за ручку 28 происходит перемещение рым-болтов 26. Последние имеют левую и правую резьбу. Величину угла наклона (в градусах) указывает кромка конуса на вертикальной шкале.

Вертикальная стойка с подвижной рамой деки связана уголками и сайлент-блоками 25, а со станиной 23 — через кронштейн 24 и сайлент-блоки. Они состоят из двух концентрично установленных коротких стальных трубок с запрессованной между ними резиновой втулкой. Сайлент-блоки применяют для соединения подвижной и неподвижной частей или двух частей, движущихся по разным законам.

Приемный патрубок 14 включает следующие основные узлы: питатель, приемник, распределитель. Питатель 13 состоит из корпуса, к которому хомутом прикреплен конус-воронка. Нижняя часть питателя соединена гибким рукавом с приемным патрубком 14, а верхняя - с подводящей самотечной трубой. Приемный патрубок имеет две прозрачные боковины, соединенные между собой металлическими стенками, крышку, питающий клапан, рычаг с пружиной 35 и уголком для крепления к корпусу. Приемный патрубок обеспечивает постоянство нагрузки и герметичность вакуумной системы в узле поступления зерна. Распределитель установлен в корпусе камнеотделительной машины под приемным патрубком непосредственно над декой. Он состоит из двух боковых стенок, между которыми наклонно установлена металлотканая сетка. Здесь происходят предварительная аэрация и распределение исходной смеси зерна по сортирующей поверхности.

Для выхода очищенного зерна предусмотрено два патрубка на нижнем конце вибростола, а для минеральных примесей - один выпускной патрубок на противоположной стороне. Выпускное устройство состоит из металлического патрубка, жестко связанного с рамой вибростола. К патрубку с помощью хомута присоединяют упругий резиновый рукав, сдавленный с двух сторон. Два резиновых рукава 32 выпускают очищенное зерно в воронки 31, связанные с самотечными трубами, а один рукав 29 выпускает минеральные примеси в переносной накопительный бункер. Рукав 29 соединен с патрубком 30 для минеральных примесей.

Вытяжное устройство представляет собой гибкий аспирационный рукав из прорезиненной ткани, соединенный хомутами в нижней части с корпусом машины, а в верхней — с аспирационным патрубком 6. В последнем установлен регулятор воздуха, выполненный в виде заслонки 8 и поворачивающийся с помощью рукоятки 10 вокруг оси 9 на 90°. В горизонтальном положении заслонка 8 перекрывает сечение патрубка. Положение заслонки указывает верхняя кромка кронштейна 7 на шкале. Патрубок с регулятором воздуха прикреплен к станине двумя изогнутыми трубчатыми стойками 12.

Привод камнеотделительной машины и возвратно-поступательное движение осуществляются инерционным вибратором 33. Он представляет собой электродвигатель, на обоих концах вала 1 которого установлены регулировочные грузы 2, 3 (рис.).

Рис. Мотор-вибратор машины РЗ-БКТ-100

Регулируют амплитуду колебаний вибростола, изменяя положение грузов друг относительно друга. При этом фиксируют расстояние е между двумя точками грузов. Вибратор установлен в центральной части трубы виброрегулятора 22 с помощью фиксатора, хомутов, сайлент-блоков и кронштейнов 34.Виброрегулятор служит для регулирования направления колебаний и установки на нем колеблющихся масс камнеотделительной машины и вибратора. Он состоит из горизонтальной трубы с приваренными к ней опорами, которые прикреплены к несущей раме деки. Труба установлена на четырех пружинах-амортизаторах 20, которые фиксируются конусами стоек станины и конусами вала виброрегулятора. Направление колебаний изменяют, перемещая вибратор в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно вала виброрегулятора.

Станина 23 камнеотделительной машины представляет собой сварную Т-образную конструкцию из двух стальных труб квадратного сечения, кронштейна и двух стоек 21 с конусами для установки пружин-амортизаторов.

Технологический процесс в камнеотделительных машинах происходит следующим образом. Зерносмесь из приемного устройства попадает на сетчатую поверхность распределителя, продувается воздухом и двумя равными потоками поступает на сортирующую поверхность деки. Здесь происходит разделение зерна и минеральных примесей. В результате минеральные примеси транспортируются в верхнюю часть деки и выводятся из машины, а очищенное зерно течет в нижнюю часть и выводится с противоположной стороны. Легкие примеси уносятся воздухом через аспирационное устройство и отделяются в фильтре.

Настройка и регулирование камнеотделительных машин следующие. Рабочий процесс имеет шесть регулируемых параметров: нагрузка, амплитуда и направление колебаний, расход воздуха, угол наклона деки и положение регулировочной пластины в зоне выпуска минеральных примесей. Все параметры имеют механизмы регулирования и соответствующие указатели установленных значений.

Камнеотделительные машины типа РЗ-БКТ после монтажа и наладки тщательно регулируют. Устанавливают вибростол в рабочее положение под углом 7° к горизонтали. Проверяют затяжку резьбовых соединений. На холостом ходу не должно быть несвойственного шума и вибрации.

Амплитуду и направление колебаний проверяют на холостом ходу с помощью регулировочных дисков. До пуска машины все четыре диска на обеих сторонах корпуса вибростола устанавливают так, чтобы вертикальная стрелка на корпусе находилась между 30 и 40° нижней шкалы. Если при работе машины направление пунктирной линии с кружками на диске совпадает с направлением колебаний вибростола, видна четкая линия, а тени окружностей — эллипсы — вытянуты вдоль этой линии. Если видна расплывчатая линия, а эллипсы вытянуты под углом, значит, направления не совпадают. Следует ослабить фиксирующий винт, повернуть диск до появления четкой линии и снова закрепить. При отклонении от заданного угла более 5° по шкале дисков, установленных на одной боковой стороне корпуса, необходимо провести коррекцию положения вибратора по вертикали.

Коррекцию угла направления колебаний выполняют следующим образом. Ослабляют скобы крепления вибратора и поворачивают его в вертикальном направлении. Если вибратор перемещают вниз, то угол направления колебаний со стороны выхода очищенного зерна увеличивается, а с противоположной — уменьшается. Смещение вибратора вверх приводит к обратному явлению: уменьшению угла на стороне выхода очищенного зерна и увеличению на противоположной стороне.

Если наблюдается расхождение показателей на шкале дисков, находящихся на разных сторонах корпуса, проводят коррекцию положения вибратора по горизонтали, т.е. сдвигают его по оси вала-виброрегулятора в сторону меньшего угла направления колебаний. При этом вначале отмечают старое место установки, затем ослабляют скобы, сдвигают вибратор в нужном направлении относительно пометки и затягивают скобы.

Регулировка амплитуды колебаний осуществляется перемещением грузов вокруг вала вибратора. Если раздвигать грузы относительно друг друга, амплитуда уменьшается, а при сближении их — увеличивается. Смещение грузов, установленных в верхней и нижней частях вибратора, должно быть одинаковым и примерно равным 150...160 мм.

При работе машины возникает визуальный эффект пересечения на диске линии хода с линией шкалы. Точка пересечения указывает величину амплитуды колебаний, которая при нормальной работе должна находиться между отметками 4 и 5, что соответствует амплитуде колебаний вибростола 2...2,5 мм.

Дроссельную заслонку регулятора воздуха устанавливают в положение, при котором разрежение по манометру составляет 750 Па без нагрузки.

Необходимо установить пластину на высоту 25 мм над декой со стороны выхода минеральных примесей. Регулируя положение пластины, можно добиться повышения эффективности выделения минеральных примесей.

При работе под нагрузкой следует отрегулировать пружину питающего клапана, смещая ее на нужную засечку рычага, чтобы небольшое количество зерна находилось на слегка прижатом клапане. Если в рабочем режиме слой зерна не «кипит» при открытой заслонке регулятора воздуха, необходимо очистить сетку деки проволочной щеткой. При правильно проведенном регулировании и хорошей эксплуатации машин типа РЗ-БКТ эффективность очистки зерна от минеральных примесей составляет 98...99 %.

Техническая характеристика камнеотделительных машин приведена в табл.

Таблица. Техническая характеристика камнеотделительных машин

Показатель	РЗ-БКТ	РЗ-БКТ-100	РЗ-БКТ-150
Производительность, т/ч	9	9	12
Площадь ситовой поверхности, м2	1	1	1,5
Угол наклона деки, град	6...7	6....7	16...7
Частота колебаний, кол/мин	960	960	960
Амплитуда колебаний, мм	2...2.5	2...2.S	2...2.5
Расход воздуха, м3/мин	80	80	120
Разрежение в корпусе (без нагрузки), Па	750	750	750
Мощность электровибратора, кВт	0,3	0,3	0,3
Габаритные размеры, мм	170х1410х	1750х1420х	1750х2020х
	х1960	х1530	х1530
Масса, кг	500	275	400