Сортировка зерна своими руками

Этапы очистки зерна и семян

Очистка зерна и семян представляет собой сложный технологический процесс. Он подразделяется на несколько этапов, каждый из которых имеет свою цель и предполагает использование особых технологий.

Весь процесс очистки состоит из:

1. Предварительной очистки зернового вороха;
2. Первичной очистки;
3. Вторичной очистки и сортировки.

Предварительная очистка зерна

Предварительная очистка считается вспомогательным этапом. Его в обязательном порядке проходит зерновой ворох, не соответствующий требованиям для поступления на первичную очистку. Без этого процесса не обойтись, если на начальном этапе материал сильно засорен и имеет высокую влажность. Такие свойства характерны для урожая, собранного на северо-западе страны. В южных регионах качество вороха значительно выше: влажность находится в рамках допустимых норм, примесей при этом не так много. Поэтому допускается пропуск первого этапа.

Предварительная очистка призвана улучшить качество сырья и упростить обработку на последующих этапах, создав максимально благоприятные условия для них. Особенно важно это для качественной просушки материала.

Условия процесса

Предварительный этап – это грубая очистка. Даже после его прохождения в материале остается большое количество посторонних смесей. Тем не менее он имеет важное значение во всем технологическом процессе, так как значительно увеличивает сыпучесть зерна. В дальнейшем это упрощает передвижение собранного с полей биоматериала в зерносушилке.

Также предварительная очистка благотворно влияет на способности зерна противостоять факторам, вызывающим его порчу. В частности, пройдя через этот этап, масса становится менее склонна к самосогреванию, которое способно привести к значительным потерям.

Существует несколько факторов, которые должны учитываться при подготовке к первому этапу процесса очистки семян:

• Для максимальной эффективности зерновой ворох должен поступать в машины сразу после поступления с комбайнов. Даже незначительное промедление может снизить эффективность процедуры. К тому же, дожидаясь своей очереди на переработку, зерно может напитаться влажностью от других культур. В результате пострадает его качество;
• Влажность предназначенной для первого этапа очистки смеси не должна быть превышать 40%;
• Общее количество разных примесей не более 20%;
• Соломистых примесей допускается не более 5%.

Количество более мелкого соломистого мусора допускается, но в незначительном количестве, не более 0.2% от общей массы.

При таких исходных данных уже на этапе предварительной очистки получается устранить до 50% разнообразных посторонних примесей и практически 100% соломистых. По крайней мере в ней не должно остаться кусочков соломы длиной свыше 50 мм.

По окончании этапа предварительной очистки вся изначальная масса будет разделена на две части.

Первую составит смесь, состоящая преимущественно из качественного зерна. В таком виде она готова пройти более тонкую очистку.

Вторая часть – это отходы производства. Допускается, что сюда попадет и небольшое количество зерен. При соблюдении технологии доля утраты качественного сырья будет небольшой, не более 0,05%.

Технические средства

Для предварительной очистки используют воздушно-решетные машины, которые еще называют ворохоочистителями. Они имеют простейшую конструкцию, но выполняют при этом несколько задач. В настоящее время в сельском хозяйстве используют две модели стационарных машин:

• • МПО-50, позволяющую обрабатывать 50 тонн в час;

• • ЗД-10.000, позволяющую обрабатывать 20 тонн в час.

Эти агрегаты удаляют примеси разного рода. Для легких достаточно обработки воздушным потоком, для более тяжелых используется решето. Из недостатков можно отметить отсутствие в конструкции этих машин еще одного решета, подсевного.

Специалисты отмечают, что оно помогло бы выделить мелкие сорные примеси. Но за отсутствием такового смесь, соринки остаются в смеси, поступая в ее составе на сушку. Там они снижают эффективность действий сушильных машин за счет своей высокой влажности.

Первичная очистка зерна

Цель этой операции состоит в удалении максимально возможного количества ненужных примесей, как мелких, легких, так и тяжелых. Весь поступивший на этот этап обработки материал сепарируется по разным показателям: толщине, ширине и аэродинамике. Для этого в сельском хозяйстве используют специальные воздушно-решетные машины. Дополнительную сортировку по длине производят триеры.

По итогам первичной обработки может оставаться лишь незначительное количество посторонних примесей к основному зерну, не более 3%. Если суммировать этот результат с тем, что получен на этапе предварительной обработки, то получится, что количество смеси уменьшилось на 60% от своего первоначального состояния.

При первичной обработке вся поступившая масса разделяется уже по четырем фракциям. В первую поступает качественное зерно, во вторую некачественные, щуплые представители основной культуры маленького размера, образовывая так называемое фуражное зерно, в третью крупные отходы, и, наконец, в четвертую – легкие.

Пока не существует технологии и оборудования, которые помогли бы обходиться на данном этапе без потерь основного зерна. Даже самая точная настройка машин не позволяет сохранить его на 100%. Допускаются потери до 1,5% от основной массы зерна.

Технология процесса

Первичная очистка состоит из нескольких операций. Первая, которую еще называют «отвеиванием», подразумевает разделение на две фракции. В одной соберутся легкие культуры, в другой тяжелые. Происходит это благодаря потоку воздуха, который движется со специально рассчитанной скоростью.

В результате от всей массы отделяются самые легкие частицы, обладающие иными по сравнению с зерном аэродинамическими свойствами. Для расчетов используется такое понятие как «скорость витания». Этим термином определяют скорость потока воздуха, при которой те или иные частички переходят в состояние взвешенности, то есть фактически начинают витать в воздухе.

Скорость витания качественного зерна, которое и необходимо очистить, отличается от скорости витания различных примесей, начиная от соломы и заканчивая пылью. Это связано с тем, что они имеют разную массу, плотность и парусность. Зерно большинства культивируемых сегодня злаковых культур поднимается в воздух при скорости 8-12 м/сек. Для легких сорных культур достаточно гораздо более медленного потока.

Это свойство позволяет довольно легко и точно разделить всю поступившую массу надвое. Скорость потока воздуха внутри очистительных машин превышает скорость витания наиболее легких примесей. В итоге, поднимаясь в воздух, они выносятся за границы рабочего канала.

Вторичная очистка

Эта процедура применяется в основном для зерна, предназначенного на семена. Специальные устройства позволяют добиться норм по чистоте, характерных для I и II классов посевного стандарта всего лишь за один пропуск. Но иногда требуется и дополнительная очистка с использованием специальных агрегатов. Речь идет о тех случаях, когда в смеси содержатся трудноотделимые примеси. У разных сельскохозяйственных культур могут существовать свои «двойники», убрать которые обычными способами невозможно.

Для этого этапа очистки используют воздушно-решетные машины сложной конструкции. Они позволяют разделить весь материал по четырем фракциям. В первую поступают непосредственно качественные семена, во вторую зерна, относящиеся ко 2 сорту, в третью аспирационные и крупные отходы, в четвертую мелкие примеси.

Потерь качественного зерна при вторичной очистке избежать не удается. На сегодняшний день существуют допустимые нормы:

• В зерне должно остаться не более 1% сора;
• Зерна второго сорта должны содержать не более 3% качественных семян;
• Количество раздробленных зерен и семян не должно составлять более 1%.

Обеспечить такие показатели может соблюдение нормативов:

1. Влажность материала 18% и менее;
2. Общее количество разных примесей 8% и менее;
3. Сорных примесей 3% и менее.

Специальные способы очистки зерна

Воздушно-решетные устройства оказываются бессильны в тех случаях, когда зерновая масса содержит трудноотделимые частицы. К таковым причисляются зерна культур двойников, схожих по своим размерам, плотности и аэродинамике с основными зернами. Это могут быть:

• «Бракованные» зерна относящиеся к основной культуре, то есть проросшие, недоразвитые или имеющие любой другой недостаток;
• Головневые или фузариозные;
• Семена сорных растений некоторых видов.

Однако они все же имеют специфические признаки, по которым можно отделить их от зерен основной культуры. Добиться этого позволяют устройства специального предназначения, речь о которых пойдет нижею

Пневмовибрационное сепарирование

Самые существенные различия между зернами основной культуры и трудноотделимых примесей заключаются в плотности эндосперма. Разделить культуры по этому признаку могут пневматические сортировальные столы. Производительность таких агрегатов, равно как и их качество зависит от скорости воздушного потока внутри и характеристик деки устройства:

• Частоты колебаний;
• Амплитуды;
• Углов наклона, как продольного, так и поперечного;
• Установки делителей на разгрузочной кромке.

Самые высокие показатели очистки сортировальные столы обеспечивают при максимальной частоте 400 – 550 колебаний в минуту. При чересчур малой частоте семена устремляются к заниженному краю, при завышенной – вдоль деки, к месту, где должны скапливаться тяжелые фракции.

Разделение по форме и состоянию поверхности

Еще одно существенное различие между основными зернами и сорными заключается в величине трения частиц о различные поверхности. По этому принципу можно сортировать не только различные культуры, но и отделять некачественные зерна основной. А также разделять на несколько фракций полноценные зерна основной культуры на основании различий их формы.

Для такого типа сепарирования используют наклонные поверхности, подвижные и неподвижные. Изготавливают их из материалов, различающихся по своим фрикционным свойствам.

Простейшим примером такого оборудования является винтовая горка или змейка. Она позволяет отделить семена, схожие по многим свойствам, но имеющие разную форму, округлую или продолговатую. Этот аппарат эффективен, к примеру, в тех случаях, когда нужно отделить горох от овса.

Принцип действия винтовой горки основан на том, что семена гороха или вики при скатывании по винтовой плоскости будут обладать большей скоростью и инерцией, чем схожие с ними, но гораздо более медленные за счет своих скользящих свойств семена овса и вики.

В результате семена двух культур, оказавшись на змейке, неминуемо образуют два потока, передвигающихся с разной скоростью. Расположенные на агрегате перегородки ловят их и направляют в разные приемники.

Другие устройства подобного типа отделяют зерна основной культуры от примесей на основе их фрикционных свойств, то есть различиях в углах трения. В результате этой процедуры шероховатые и гладкие зерна оказываются в разных фракциях. Такие машины называют фрикционными сепараторами или полотняными горками.

Основная задача настройки горок заключается в правильном выборе угла наклона. Он должен превышать угол трения гладких семян, но при этом быть меньше, чем угол трения шероховатых. В таком случае гладкие будут скатываться вниз, а шероховатые устремляться наверх.

Недостаток горки заключается в том, что максимальную точность это устройство гарантирует в том случае, если на его поверхности семена будут расположены тонким слоем. Это здорово снижает его производительность. Исправить это позволяют многоуровневые горки, состоящие из нескольких секций, расположенных одна над другой. Они могут работать параллельно. В таком случае повышаются количественные показатели. А могут последовательно, чтобы увеличить показатели качественные.

Так, показательна работа горки, предназначенной для свеклы. Ее конструкция подразумевает четыре полотна с углом наклона от 19 до 28 градусов и линейной скоростью от 0.5 до 0.7 м/с. Все секции работают одновременно и параллельно, а очищенные с их помощью семена отправляются в один приемник.

Электромагнитные установки

Повилка, плевел, подорожник, василек и горчак ползучий усложняют процесс очистки в хозяйствах, выращивающих такие культуры как лен, клевер или люцерну. Сорняки сходны с семенами культурных растений по большинству признаков. Отделить их не способны ни воздушно-решетные агрегаты, ни триеры. Справляются с этой задачей только специальные электромагнитные машины.

Суть процедуры состоит в том, что в зерновую смесь добавляют некоторое количество специального магнитного порошка. Он состоит из 20% мела и 80% окиси-закиси железа. Требуется такого порошка немного: расход составляет примерно 1-2.5% от общей массы семян.

Сорные зерна довольно шероховаты, и порошок легко пристает к ним. В то же время гладкие зерна люцерны, льна и клевера остаются практически чистыми.

Далее смесь выкладывают на поверхность непрерывно вращающегося барабана. Семена с большим количеством магнитных частичек на поверхности, прикрепляются к нему, задерживаясь на определенное время. Те же, которые не содержат порошка, то есть качественные семена основной культуры, скатываются сразу.

Машины для сортировки и очистки зерна, агрегируемые с тракторами МТЗ

Зерноочистительные машины – устройства для очистки зерна от примесей и его сортировки по весу, форме, размерам, плотности, цвету и т.д.

Зерноочистительные установки используются для очистки от примесей и разделения на сорта зерна и семян подсолнечника, кукурузы, бобовых и колосовых культур в аграрном производстве, на элеваторных комплексах и зерноперерабатывающих предприятиях.

Оборудование для сортировки и очистки зерна

Конструкция зерноочистительных агрегатов

Основу конструкции зерноочистительных агрегатов составляют:

• Рабочие механизмы, основным элементом которых являются сортировочные элементы различного типа: изготовленные из металла или сплетенные из проволоки решета с круглыми, квадратными или продолговатыми отверстиями, ячеистые триеры для сортировки семян по длине, отделяющие гладкие зерна от шероховатых горки с перемещающейся поверхностью;
• Вентиляторы, генерирующие поток воздуха для отделения зерен от примесей;
• Обеспечивающие механическое перемещение рабочих элементов приводы различных типов;
• Подающие зерновой ворох загрузочные механизмы;
• Отгрузочные устройства для выгрузки зерна или его погрузки на транспортные платформы;
• Устройства, обеспечивающие передвижение или транспортировку агрегатов.

Классификация зерноочистительной техники

В зависимости от направления применения зерноочистительные установки разделяют на предназначенные для первичной очистки и сортировки зерна различных культур машины общего применения и специализированные агрегаты для дополнительной и специальной доработки зерна.

Используемый при работе принцип действия и конструкция рабочих органов разделяет зерноочистительные механизмы на:

• Воздушно-решетные и воздушно-триерные агрегаты для первичной очистки и сортировки обмолоченного комбайнами зерна;
• Воздушно-решетно-триерные механизмы для выделения зерновой продукции, используемой в пищевой промышленности и в качестве посевного материала.

В зависимости от способа транспортировки зерноочистительные устройства разделяют на стационарные машины и передвигающиеся самостоятельно механизмы.

Модели зерноочистительных машин

Ворохоочистительный комплекс ОВС 25

Предназначенный для первичной очистки от примесей пожнивного вороха колосовых, зернобобовых, крупяных культур, кукурузы и подсолнечника в условиях открытого тока, зерноочистительный самопередвигающийся агрегат ОВС 25 также применяется для погрузки и перелопачивания зерновых ворохов с шириной до 4,5 метра и очистки семян свеклы.

Использующая в качестве питающих устройств рабочих механизмов четыре электрических двигатели мощностью 1,1, 2 и 4 кВт машина весом 1,956 тонны с размерами 5,090х6,20х3,280 метра за час работы производит очистку от 12 до 25 тонн зерновых культур, потребляя 9,5 кВт электроэнергии.

Оснащенная двумя работающими параллельно состоящими из восьми решет станами, колеблющимися с амплитудой 7,5 мм и частотой 460 колебаний в минуту, машина передвигается во время работы со скоростью до 9,5 метра в час.

Пневматические очистители зерна Алмаз

Использующее при работе принцип аэродинамической сортировки семян по их удельному весу зерноочистительное устройство Алмаз одновременно производит трехступенчатую очистку вороха и сепарацию зерна колосовых, бобовых, овощных и технических культур.

Не содержащая смазывающихся элементов и сложной кинематики конструкция, позволяющая обрабатывать зерно без использования решетчатых элементов и переходить с одного вида обрабатываемых семян к другому в течение 10 минут, обеспечивают высокий уровень сохранности перерабатываемого материала и значительно снижают эксплуатационные расходы.

Машина производится в четырех отличающихся своей производительностью модифицированных версиях.

Зерноочиститель Петкус К-547

Сепаратор воздушно-решетчатого типа Петкус К-547 применяется при обработке семян колосовых, зернобобовых и масленичных культур, в том числе для калибрования семян и отбора кондиционных фракций ячменя и зернобобовых.

Оснащенный трехуровневым решетчатым станом с 7 рабочими элементами, колеблющимися с амплитудой 15 мм и частотой от 320 до 1290 колебаний в минуту, агрегат за час производит переработку до 10 тонн зерна.

Устройство первичной очистки зерна МЗС-25

Оснащенный системой очистки решет шарикового типа зерноочиститель МЗС-25 предназначен для предварительной и первичной очистки послекомбайнового вороха зерновых и масленичных культур.

Два решетчатых стана с четырьмя колеблющимися с амплитудой 42 мм рабочими элементами общей площадью 2,4 кв. метра позволяют устройству производить за час сепарирование до 22 тонн зерна, обеспечивая высокий уровень его сохранности.

Адаптированная к работе в условиях различных климатических зон, потребляющая во время проведения работ 4,5 кВт электроэнергии машина весом 0,9 тонны и размерами 2,5х2,380х2,1 метра может агрегироваться с триером вторичной очистки зерна и использоваться в качестве элемента зерноочистительных комплексов ЗАВ и КЗС.

Агрегат для очистки семян СМ-4

Применяемый для очистки зерна масленичных и колосовых культур в производственных и продовольственных целях зерноочистительный механизм решетчато-триерного типа СМ-4 рассчитан на сортировочную переработку послекомбайновых и прошедших первичную обработку зерновых ворохов с влажностью до 16%, содержащих до 10% сорных примесей.

Оснащенный решетчатым станом с четырьмя колеблющимися с амплитудой 7,5 мм и частотой 418 колебаний в минуту рабочими элементами и щеточной системой очистки механизм весом 1,957 тонны и размерами 3,8х4,7х2,925 метра за час производит обработку от 4 до 6 тонн семян, расходуя 5,2 кВт электроэнергии.

Установленные в отгрузочном элеваторе агрегата триеры овсюжного и кукольного цилиндров с диаметром ячеек 9,5 и 5 мм позволяют производить очистку в решетчато-триерном режиме.

Устройство для очистки вороха ОВП-20А

Самостоятельно перемещающееся устройство ОВП-20А используется для первичной очистки послекомбайновых ворохов зерновых и масленичных культур, а также для их погрузки на транспортно-грузовые средства.

Оснащенное двумя решетчатыми станами с восемью рабочими элементами и системой воздушной очистки устройство весом 1,970 тонны и размерами 4,355х5,0х1,88 метра за час работы обрабатывает до 20 тонн зерна, передвигаясь вдоль бурта со скоростью от 0,1 до 0,3 метра в час.

Работу агрегата обеспечивают три электрических двигателя с суммарной мощностью 10,8 кВт.

Устройства для сортировки продуктов по цвету

Для контроля, поступающего на технологические линии сырья и отбора зерен и плодов, отличающихся по цвету (незрелые плоды, сорные семена с иной окраской, минеральная примесь, отличающиеся по цвету зерна, загрязненные и пораженные спорыньей (воздействие на человека алкалоидов) и другими грибами (воздействие на человека афлатоксина) и микроорганизмами) применяют фотоэлектронные сепараторы (фотосепараторы). Фотосепараторы также используются для контроля готовой продукции, удаляя некондиционный продукт перед его упаковкой в тару. Фотосепараторы применяют при сортировке семян перед посевом, что позволяет удалить семена с низким коэффициентом всхожести, семена сорных растений и приводит к увеличению урожайности.

Оптическая сортировка хорошо подходит для пищевой промышленности, потому что большинство дефектов может быть идентифицировано по внешнему виду. Кроме того, оптические датчики и воздушные эжекторы бесконтактные (т.е. гигиенические) и обеспечивают высокую производительность.

Фотосепараторы состоят из четырех основных систем: подачи продукта, инспекции, обработки графического изображения и удаления примеси (рис. 1).

Конструктивно по характеру подачи исходной смеси различают фотосепараторы канальные (рис. 2) и ленточные. Рассмотрим схему канального фотосепаратора (рис. 2а). Сепаратор состоит из вибропитателей 1, наклонных лотков 2, фронтального (верхнего) 3 и заднего (нижнего) 4 блоков оптической инспекции, ламп освещения зоны инспекции 5, оптических камер 6, панелей с цветным фоном 7, электронных блоков обработки графической информации 8, эжекторов 9, лотка для удаленных примесей 10, лотка для хорошего продукта 11.

Работа фотосепаратора происходит следующим образом. После разогрева электроники и выхода на определенный температурный режим включают вибропитатели 1, которые равномерно подают исходный продукт на наклонные лотки 2. Частицы продукта разгоняются на наклонных лотках и проходят зону инспекции, где под освещением от ламп 5, оптические камеры 6 сканируют зерновку на фоне панелей 7 и передают графическую информацию на блоки обработки 8. Полученная информация анализируется и в случае обнаружения примеси выдает с временной задержкой управляющий сигнал на клапан эжектора 9. Частица примеси, пролетая мимо сопла эжектора, получает импульс от воздушного потока, который направил эжектор в соответствующий момент времени и отклоняется от своей нормальной траектории полета. Это позволяет частице примеси выйти из машины по лотку 10, предназначенному для примесей.

Нормальные зерновки не отклоняются и выходят из машины по лотку для хорошего продукта 11.

Рис. 1. Классификация фотосепараторов для сыпучих продуктов

Конструктивно блоки инспекции разделены на два, обеспечивающие фронтальное и заднее сканирование. В схеме нумерация элементов приведена только для блока заднего сканирования. Блок фронтального сканирования (верхний) аналогичный по конструкции. Это позволяет анализировать поверхность зерновки с двух сторон и не пропустить, например, загрязненность, с одной стороны. В каждом блоке установлены лампы для освещения, оптические камеры, панели заднего фона для другого блока, дополнительные датчики.

Наклонные лотки фотосепаратора подразделяются на рабочие и контрольные (до 10-20% от общего количества).

Технологическая схема участка сортировки зернового продукта по цвету приведена на рис. 3. Рассмотрим оборудование, входящее в данную схему, и его работу. Исходное зерно загружается в бункер 1, откуда оно может попасть потоком I в башмак нории 2, подающей зерно в приемный бункер 3 рабочего отделения 4 фотосепаратора 11. В состав схемы входит нория 6, которая подымает примесь, и нория 7, подымающая хороший продукт. Также на рассматриваемом участке установлены бункер 8 для готовой продукции, бункер 9 над контрольным отделением 5 фотосепаратора 11, бункер 10 для удаленной примеси.

Рис. 2а Схема фотосепаратора с канальными лотками

Рис. 2б Общий вид фотосепаратора с канальными лотками

При работе фотосепаратора 11 исходное зерно с бункера 3 подается на наклонные лотки 4 рабочего отделения. Отсортированный хороший продукт потоком II направляется на норию 7 и затем в бункер 8, с которого обычно поступает на фасовку. Выделенные примеси вместе с захваченными хорошими зерновками потоком III направляются норией 6 в бункер 9 контрольного отделения фотосепаратора 11. С этого бункера примеси подаются на наклонные лотки 5 контрольного отделения. Примеси, удаленные вторично потоком V, попадают в бункер 10. Зерновки которые не удаляются вторично, потоком VI направляются в начало технологической схемы, в башмак нории 2 и повторяют весь технологический процесс сепарирования.

Продукт проходит через машину непрерывным потоком. Цель механизма подачи состоит в том, чтобы равномерно распределить этот поток продукта при прохождении мимо оптической системы, а затем мимо системы выброса. Поток должен быть однородным как в распределении частиц продукта, так и по скорости движения продукта. Равномерное распределение продукта сводит к минимуму образование комков и перекрытие элементов частиц продукта в зоне инспекции. Это необходимо потому, что оптическая система не может обнаружить дефекты на поверхности зерновки, которые прикрыты другими частицами. Кроме того, чрезмерная плотность в подаче продукта приводит к частичному удалению нормального продукта, случайно оказавшегося в зоне инжекции.

Рис. 3. Схема фотосепаратора с контрольными лотками

Бункер-накопитель и вибрационный питатель сконструированы так, чтобы уменьшить влияние столба продукта в бункере на характеристики колебаний питателя. Обычно применяют несколько вибраторов, обслуживающих определенные рабочие или контрольные лотки. Производительность подачи продукта регулируют изменением частоты вибрации вибропитателя. Наклонные лотки образуют каналы для подачи зерна в зону инспекции со скоростью до 4 м/с. Каналы подразделяются на рабочие и контрольные (до 10-20% от общего количества).

Преимущество проверки продукта в свободном полете состоит в том, что он может быть проверен с двух сторон. Рис. 2а иллюстрирует оптическую систему с камерами, которые рассматривают продукт как с передней (верхней стороны продукта), так и задней (нижней стороны продукта). Оптическая система размещается в одном или нескольких оптических боксах с камерами и освещением, расположенных за закаленным стеклом. Поток продукта не вступает в контакт с оптическими окнами, которые периодически очищаются вспомогательной автоматической системой.

В оптическую систему инспекции входят источники излучения и датчики. В качестве источников излучения используют люминесцентные и металлогалогенные лампы, светодиоды, лазеры и рентгеновские источники. При этом возможна их компоновка с одной или с двух сторон потока инспектируемых частиц. Также имеются системы с многосторонней компоновкой, для более детального рассмотрения инспектируемой поверхности.

Для принятия отраженного сигнала используются монохромные, бихромные, полноцветные, ультрафиолетовые, инфракрасные и рентгеновские датчики. При этом могут быть использованы системы с быстродействующим цифровым сигнальным процессором или системы с центральным процессором.

Цель оптической системы – захват одного или нескольких изображений каждой частицы в потоке и обеспечение правильности отображения, чтобы частица выглядела естественно, избегая изменения освещения, затенения или перекрытия. Эти изображения передаются в процессор изображений. Оптическая сортировка включает инспекционные системы, которые захватывают изображения с использованием одного или нескольких фильтров светового спектра, включая инфракрасные (ИК) и ультрафиолетовые (УФ) длины волн. Основной принцип заключается в освещении потока продукта светом и захвате изображения, отраженного в проходящем свете от каждой частицы. Оптическая система, как правило, характеризуется длиной волны света, к которому она чувствительна, и разрешением датчика изображения. Продукт обычно рассматривается на фоне известного цвета, такого, например, как белый фон. При оптической сортировке обычно используется камера линейного сканирования, которая захватывает изображение путем объединения последовательных одиночных линейных изображений частицы продукта. Такой подход позволяет избежать каких-либо проблем синхронизации, которые возникают при использовании позонной камеры. Источники освещения включают в себя люминесцентные лампы, металлогалогенные лампы, светодиоды и лазеры.

Кроме рассмотренного алгоритма, также применяется алгоритм, известный как разделение изображения на объекты. Преимуществом алгоритма разделения на объекты является то, что он позволяет сортировку по форме отдельных объектов, даже если объекты соприкасаются, и в большей точности направления эжекторов на отдельные частицы, а не удаление целой группы частиц продукта.

Роль процессора обработки изображения заключается в том, чтобы определить местоположение дефектов на полученных изображениях и осуществить передачу этой информации в систему удаления примеси. Высокая скорость обработки полученного изображения требуется для того, чтобы обнаружить дефекты и передать сигналы на эжекторы в период времени меньший, чем время полета частицы продукта между зонами контроля и удаления примеси. Эта задержка, как правило, несколько миллисекунд. Процессор изображения, как правило, реализуется в специализированных аппаратных чипах, таких как процессор обработки цифровых сигналов или программируемая пользователем вентильная матрица. Процессор изображения обычно включает в себя несколько параметров, которые регулируются оператором с помощью графического интерфейса пользователя, который оснащен сенсорным дисплеем.

Система управления распознает плохие частицы (обычно распознаются дефекты на поверхности зерна больше чем 0,1 мм) и посылает сигнал на включение клапана эжектора, для изменения траектории полета частицы и удаления её в отходы.

Исходя из производительности и характеристик инспектируемых частиц, системы удаления примесей бывают пневматические или электромеханические. Последние применяются в основном при инспекции крупных продуктов с невысокой производительностью.

Роль системы удаления примеси заключается в том, чтобы отделить нежелательные элементы (примеси, испорченные частицы продукта) из хорошего продукта. Требуется точное наведение на частицу примеси эжектора и время его срабатывания, чтобы минимизировать потери годного продукта при удалении примесей. Учитывая различную скорость, которую приобретают частицы разных продуктов в конечной точке схода с лотков, для каждой партии продукта подстраивают время задержки срабатывания клапанов эжекторов. Если настройка осуществлена неверно, то вместе с частицей примеси будет выдута соседняя частица хорошего продукта, что сказывается на эффективности работы машины для оптической сортировки.

Пневматические клапаны эжекторов должны быть быстрого действия, надежными, с длительным сроком работы (не менее одного миллиарда циклов) и иметь достаточную механическую прочность. Самый быстрый клапан эжектора работает на частоте 1 кГц, выпуская импульс воздуха от 1 до 3 мс. Предпочтительно извлечь объекты как можно скорее после того, как произошла оптическая инспекция, из-за неизбежных изменений в траектории каждой отдельной частицы. Электронная схема создает соответствующую временную задержку между зоной инспекции и точкой выброса частицы. Точное определение этого времени требуется для совпадения начала подачи воздушной струи эжектором со вхождением частицы в зону удаления. Это справедливо для частиц, имеющих постоянную скорость, с которой они падают перед эжектором. На практике изменение скорости падающих частиц допускается до 10%. Траекторию каждой частицы становится труднее прогнозировать, чем больше расстояние между точкой инспекции и точкой удаления.

Система управления обеспечивает регулирование производительности питателя и чувствительности сенсоров. Фотосепараторы в зависимости от модели могут работать в нескольких режимах: сортировки, тестирования, обучения.

На дисплее обычно можно увидеть следующую информацию: уровень загрузки машины, уровень чувствительности, давление воздуха, дату и количество отработанных часов.

Сортировка продуктов по цвету является современным методом, который применяется от сортировки зерен кофе до плодов цитрусовых. Сортировка осуществляется по параметрам, по которым невозможно осуществить на обычных сепараторах механического действия.

Так как фотосепаратор рассматривает каждую зерновку индивидуально, то производительность остается невысокой. Первоначальная стоимость оборудования высокая, однако общие эксплуатационные расходы небольшие.

Петров В.Н., Жданов А.А.

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Самодельная зернодробилка своими руками: чертежи, размеры

Зернодробилка: чертежи, схемы, размеры, фото и видео самодельной зернодробилки. Зернодробилка незаменимая вещь в домашнем хозяйстве, применяется для измельчения зерен злаковых культур — кукурузы, пшеницы, ячменя, овса, для приготовления дерти или комбикормов для домашней птицы и животных.

Для домашнего хозяйства обычно не требуется мощная мельница, вполне достаточно небольшой зернодробилки изготовлением которой мы и займёмся в этой статье.

Существует довольно много разновидностей зернодробилок, мы рассмотрим самый простой вариант самодельной зернодробилки, который можно сделать своими руками.

Для изготовления дробилки понадобится:

• Электродвигатель мощностью около 1 кВт.
• Листовой металл толщиной 3 мм.
• Калёная сталь для ножа.
• Болты, гайки, шайбы, гроверы — М8.
• Металлическая бочка или ёмкость подходящих размеров.

• Болгарка с отрезным кругом.
• Электродрель.
• Шлифовальный станок.
• Сварочный аппарат.
• Слесарный инструмент.

Самодельная зернодробилка: схема.

Зернодробилка состоит из таких узлов:

1. Задвижка для регулирования подачи зерна в рабочую камеру.
2. Бункер для зерна.
3. Кнопка включения-выключения электродвигателя.
4. Электродвигатель.
5. Втулка.
6. Ось.
7. Шайба.
8. Гайка.
9. Винт.
10. Основание.
11. Корпус рабочей камеры.
12. Ёмкость для измельчённого зерна.
13. Болт.
14. Гайка.
15. Металлическая сетка (решето).

Схема рабочей камеры дробилки.

Изготовление самодельной зернодробилки.

Для зернодробилки можно использовать двигатель от водяного насоса мощностью около 1,5 кВт 3000 об/мин.

Двигатель устанавливается на основание, металлический лист толщиной не менее 3 мм. В листе нужно просверлить отверстие диаметром чуть больше диаметра вала двигателя. Двигатель крепим к пластине болтами.

Рабочую камеру можно изготовить из листового металла 3 мм, вырезаем полоску толщиной 40 мм и выгибаем из неё кольцо диаметром 300 мм. Кольцо приваривается к основанию.

Для крепления ножа к валу двигателя понадобится муфта, заказать выточить муфту можно любому токарю.

Нож для зернодробилки можно изготовить из ножа газонокосилки или диска циркулярной пилы. Длина ножа должна быть соответственно на 10 – 20 мм меньше диаметра рабочей камеры. Нож крепится к муфте болтами М 8, муфта одевается на вал двигателя.

Дно рабочей камеры закрываем решетом, изготовить решето можно из металлической сетки с размером отверстий 3 – 3,5 мм. Решето крепим к рабочей камере шпильками и гайками, если требуется изменить размер помола достаточно поменять решето на другое с отверстиями требуемого диаметра.

Установка бункера для засыпки зерна. Под бункер можно использовать любую конусообразную ёмкость, для этого в верхней пластине рабочей камеры нужно сделать небольшое отверстие диаметром около 30 мм, приварить на него бункер и сделать задвижку для регулировки подачи зерна из бункера в камеру.

Зернодробилку устанавливаем на металлическую бочку или другую подходящую ёмкость.

Принцип работы самодельной зернодробилки.

Закрываем задвижку в бункере и засыпаем в него зерно, включаем электродвигатель и понемногу приоткрываем задвижку. Зерно начнёт понемногу просыпаться в рабочую камеру и измельчаться вращающимся ножом.

Когда зерно измельчится оно начнёт проспаться в нижние отверстия решета рабочей камеры и попадёт в бочку. В зависимости от диаметра отверстий решета вы получите либо крупный помол, либо мелкий, пока зерно не измельчится до такой степени что начнёт проваливаться в отверстия, оно будет оставаться в барабане и измельчаться ножом.

Задвижка на бункере нужна для регулирования подачи зерна, если двигатель начинает терять обороты, значит нужно уменьшить подачу зерна путем закрывания задвижки тем самым уменьшая размер входного отверстия.

Рабочий нож в процессе работы понемногу изнашивается, поэтому его нужно периодически менять.

При засыпке зерна в бункер нужно следить чтобы вместе с зерном в дробилку не попадали камни и металлические предметы которые могут повредить нож и вывести из строя двигатель.

Рекомендую посмотреть видео где показана самодельная зернодробилка в работе.

Устройство зернодробилки видео.

Готовый комбикорм на «раз-два»: лучшие идеи для сборки зернодробилки своими руками

На чтение: 5 минут Нет времени?

Дроблёное зерно востребовано у владельцев домашней птицы. Измельчить овёс или ячмень до нужного состояния помогает зернодробилка. Необязательно покупать дорогостоящий агрегат, когда можно изготовить столь полезное устройство своими руками. Предлагаем познакомиться с готовыми конструкциями и порядком их создания.

Читайте в статье

Изготавливаем зернодробилку своими руками из деталей сельхозтехники

Для изготовления зернодробилки своими руками, можно использовать различных детали и узлы сельхозтехники. Предлагаем познакомиться с конструкцией, основу которой составляет тормозной барабан. По отзывам некоторых пользователей, такое устройство способно отслужить много десятков лет, эффективно справляясь с поставленной задачей.

Что нужно для работы: основные позиции

Для выполнения сборочно-сварочных работ следует иметь в наличии:

1. Барабан. При отсутствии тормозного, можно воспользоваться бортовым.
2. Двигатель.
3. Кнопку пуска.
4. Отрезки труб различного диаметра.
5. Металлопрокат для изготовления рамы или уже готовая станина.
6. Металлический лист толщиной 3 мм.
7. Ёмкость, которая будет использоваться в качестве бункера для загрузки зерна. Можно воспользоваться старым газовым баллоном.
8. Металлические пластины для изготовления лопастей шириной 4 см длиной 34 см.
9. Крепёжные элементы.

Специальный инструмент необязателен

Схема устройства

Конструктивное исполнение устройства может существенно отличаться. Двигатель может монтироваться вертикально и горизонтально. Выбор схемы следует выполнять с учётом имеющихся элементов.

Подготовка сборных элементов

Перед началом сборки следует подготовить основные элементы. Для этого:

Внимание! Из листового металла надо сделать диск, диаметр которого равен диаметру барабана. Размер просверливаемых отверстий будет влиять на степень помола.

Сборка конструкции

Сборку конструкции выполняем в следующей последовательности:

Предлагаем посмотреть следующие видео, позволяющие более подробно познакомиться с конструктивными особенностями зернодробилок, изготовленных своими руками из сельхозтехники:

Есть болгарка – будет зернодробилка своими руками

Если объёмы заготавливаемого зерна сравнительно небольшие, необходимость в изготовлении высокопроизводительной зернодробилки отсутствует. В такой ситуации можно стать обладателем сравнительно небольшого агрегата, основу которого составляет обычная болгарка.

Болгарка поможет перемолоть небольшой объём

Материалы, необходимые для сборки зернодробилки своими руками

Приступая к процессу изготовления, стоит позаботиться о наличии:

• болгарки;
• старой кастрюльки;
• металлической пластины для изготовления ножа;
• крепёжной пластины.

Схема устройства

Конструктивное исполнение устройства напрямую зависит от имеющихся деталей. При необходимости всегда можно внести некоторые изменения, если чего-то не окажется в наличии.

Возможный вариант зернодробилки из болгарки своими руками

Инструкция по изготовлению зернодробилки из болгарки

Работы выполняются в следующей последовательности:

Более детально процесс изготовления зернодробилки из болгарки с несколько другим конструктивным исполнением можно увидеть на следующем видео:

Мастер-класс по изготовлению зернодробилки из стиральной машины

Если вы приобрели новую стиральную машину-автомат, не спешите выбрасывать устройство старого типа. Из неё обязательно получится качественная и производительная зернодробилка. Надо лишь разработать детальный чертёж и приобрести некоторые элементы.

Стиральная машина – хорошая основа для дробилки зерна

Что нужно для работы: готовим самое необходимое

Перечень материалов и инструмента будет зависеть от выбранной схемы. Чаще всего используется только двигатель от стиральной машины. Однако при желании можно задействовать и бак. Также понадобится:

• металлопрокат: пластины, отрезки труб;
• крепёж;
• герметик.

Схема устройства

По своему конструктивному исполнению и принципу действия зернодробилка аналогична кофемолке. В процессе изготовления основное внимание должно быть уделено ножам и бункеру для приёма готового продукта.

Чертёж зернодробилки, предполагающей использование бака

Подготовка сборных элементов

Работу начинаем с подготовки зернового бункера. Увеличиваем диаметр сливного отверстия до 12 – 15 см, чтобы обеспечить достаточную производительность устройства. Из отрезков труб изготавливаем патрубки нужного размера и конфигурации для отвода измельчённого зерна.

Из прочной стали вырезаем три ножа. Это должны быть пластины длиной 20 см и толщиной 1,5 – 2 мм. Чтобы устройство прослужило подольше, для изготовления данных элементов можно использовать ручную пилу. По середине подготовленных пластин просверливаем крепёжное отверстие. Затачиваем параллельные стороны.

Изготавливаем фильтрационную решётку, которая не позволит цельному зерну покинуть ёмкость. Её диаметр должен быть чуть больше диаметра изготовленного патрубка. Отверстия в фильтрационной решётке должны обеспечивать беспрепятственное прохождение измельчённого зерна.

Внимание! Диаметр отверстий фильтрационной решётки должен составлять 3 – 4 мм.

Готовим ёмкость для измельчённого зерна, либо продумываем способ, с помощью которого можно будет закрепить мешок на выходном патрубке. Чтобы исключить образование излишней пыли в процессе работы устройства, приёмный бункер должен герметично прилегать к выходному патрубку.

Ведро – не лучший вариант для приёмного бункера

Сборка конструкции

Сборку осуществляем следующим образом:

1. В расширенное отверстие бака монтируем отводящий патрубок, обеспечивая достаточную герметичность соединения.
2. Устанавливаем ножи на вал двигателя. Для исключения перехлёста лопастей в процессе работы, после каждой пластины обязательно закручиваем зажимную гайку.
3. Перед отводящим патрубком крепим фильтрационную решётку. Она должна располагаться под углом 15 – 200 к горизонтали. Учитывая, что дно бака стиральной машинки выполняется наклонным для обеспечения полного стока воды, между основанием и установленной пластиной должен получится прямой угол. Для крепления пластины используем болты.
4. Промазываем место соединения герметиком, чтобы исключить наличие зазоров и щелей, через которые цельное зерно могло бы смешаться с измельчённым;
5. Запускаем устройство. Проверяем его работоспособность.

Если нет цельной стиральной машины, но остался рабочий двигатель, им также можно воспользоваться при изготовлении зернодробилки своими руками. Как изготовить столь полезной приспособление в данном случае, вы узнаете из следующего видео: