Воздушно-решетная зерноочистительная машина ЗМ-20Ф5

Зерноочистительная машина ЗМ-20-Ф5 является сельскохозяйственной зерноочистительной машиной. Это означает что

- машина способна очищать товарное зерно и семена;

- машина может очищать любое зерно, поступающее с поля от уборочных комбайнов (т.е. повышенной засоренности и влажности) и при этом, выделять зерновые отходы в виде отдельной фракции.

В обозначении машины буквы и цифры означают:

20 - производительность машины в режиме товарной очистки;

Ф - форсированная;

5 - пятого поколения.

Машина имеет уникальное, не имеющее аналогов, объединение в себе четырех сепараторов:

1-й сепаратор (считая по ходу движения зерна) - это воздушный сепаратор, который очищает зерно от легких примесей для того чтобы облегчить работу решет;

2-й сепаратор - это решетный сепаратор, сортирующий зерно по размерам;

3-й сепаратор - это воздушный сепаратор, очищающий зерно после решет от остатков легких примесей и сортирующий зерно по парусности на легковесное и тяжеловесное зерно;

4-й сепаратор - это воздушный сепаратор, встроенный во вторую осадочную камеру  и предназначенный для очистки легковесного зерна или зерновых отходов, выделенных вторым воздушным каналом, от легких примесей.

Технические характеристики машины ЗМ-20-Ф5

Наименование параметра Ед.изм. Значение
Производительность по пшенице:    

на очистке товарного зерна (влажность до 18%, засорённость 7,5; натура 760 кг/м3)

т/ч 20

на очистке семян по пшенице (влажность до 16%; содержание отхода 5%)

т/ч 10
Установленная мощность кВт 14,6
Масса (без циклона) кг 2580
Габаритные размеры (без учета циклонов):    
   длина м 3,2
   ширина м 1,8
   высота без вентиляторов м 3,0
   высота с вентиляторами м 3,6

 

Устройство и принцип действия машины

Рис. 1 Общий вид машины ЗМ-20-Ф5 с системой очистки воздуха:

1 - решётный сепаратор; 2 - воздушный сепаратор; 3 - воздуховод; 4 – система очистки воздуха.

 

Машина состоит из трёх частей (рис. 1). Это решетная часть 1, воздушная часть 2 и система очистки отработанного воздуха 4. Для перевозки машина разбирается на части (воздушную и решетную), а система очистки воздуха на составные элементы.

В приёмный бункер поступает очищаемое зерно, и он распределяет его равномерно по ширине первого воздушного канала. Бункер устроен так, что в нем нет дозирующих устройств и поэтому он не забивается, а, следовательно, не происходит завалов машины подающей норией. Такой бункер значительно упрощает эксплуатацию машины, повышает производительность и качество очистки, и при этом не травмирует семена.

Решетная часть предназначена для разделения очищаемого зерна и примесей по размерам. С помощью соответствующих размеров отверстий решет зерновой материал может быть рассортирован по толщине, если отверстия прямоугольные или по ширине, если отверстия круглые.

Отверстия решет очищаются щетками. Приводной механизм щеток имеет оригинальную, не имеющую аналогов, конструкцию. Щетки стоят, а решета движутся.

Решетная часть способна разделять зерно на 3 или 4 фракции (в зависимости от настройки):

При разделении решетами на 3 фракции выделяется:

  • очищенное зерно;
  • крупные примеси;
  • мелкие неиспользуемыми примеси (подсев).

При разделении на 4 фракции выделяется:

  • очищенное зерно;
  • крупные примеси;
  • мелкие неиспользуемые примеси (подсев);
  • зерновые отходы (фураж).

Во время работы решётные станы, установленные в два этажа, совершают плоскопараллельные возвратно-поступательные колебания и зерно в них движется последовательно – с начало очищается на верхнем решетном стане, затем на нижнем.

Воздушная часть машины смонтирована на отдельной раме и включает в себя три воздушных сепаратора:

1-й сепаратор имеет пневмосепарирующий канал, свою осадочную камеру, свой вентилятор и циклон. Настраивается сепаратор независимо от второго и третьего воздушных сепараторов.

2-й сепаратор имеет также пневмосепарирующий канал, свою осадочную камеру, свой вентилятор и циклон. Настраивается второй сепаратор независимо от первого и третьего сепараторов;

3-й сепаратор - это сепаратор, встроенный в осадочную камеру второго пневмосепарирующего канала. Качество очистки легковесного зерна или зерновых отходов от легких примесей в сепараторе регулируется путем изменения положения подвижной перегородки. Настройка сепаратора зависимая от настройки скорости во втором воздушном канале.

В случае выделения вторым воздушным каналом значительного количества зерновых отходов, при очистке товарного зерна или легковесного зерна  при очистке семян можно осуществить очистку этих отходов в осадочной камере путем изменения скорости воздуха  в осадочной камере которая изменяется перемещением подвижной перегородки.

Рис. 2. Технологическая схема работы машины при делении зерновой смеси на четыре фракции при очистке семян:

ЗС - зерновая смесь, ЛП - легкие примеси, ВП - воздушный поток, П - подсев, ЗО - зерновые отходы, К - крупные примеси, ЛЗ - лекговесное зерно, З - зерно очищенное, В - подсевное решето, Г - сортировальное решето, Б2 - колосовое решето, ПП - подвизная перегородка 

Первый воздушный канал очищает зерно от легких неиспользуемых примесей до решет, чтобы облегчить их работу, а второй воздушный канал может просто очищать зерно от оставшихся легких неиспользуемых примесей, например, про очистке кормового зерна или вместе с очисткой сортировать зерно по парусности на тяжелое зерно и легковесное.

Если очищается товарное зерно, то легковесное зерно выделяется для увеличения натуры зерна, а если очищаются семена, то из них удаляются легковесные малоценные семена.

В том и другом случае легковесное зерно объединяется с зерновыми отходами, выходящими из решетной части.

Отработанный воздух очищается в циклоне, а пыль, задержанная им, направляется самотеком в бункер неиспользуемых примесей.

Машина ЗМ-20Ф5 изменяет качество очистки зерна в зависимости от нагрузки.

Рис.3. Зависимость эффективности выделения примесей  от нагрузки (производительности)  по пшенице.

На практике, задаваясь эффективностью выделения примесей можно ориентировочно определить производительность машины ЗМ-20Ф5.

Например, при выделении из зерна 70% примесей машина будет иметь производительность 15 т/ч, а при паспортной эффективности очистки товарного зерна 60% будет давать 20 т/ч и на очистке семян при паспортной эффективности 80% производительность составит 10 т/ч согласно Исходным требованиям ВИМ (ВИМ- всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства) на технологию первичной очистки зерна и семян.

Отличительные преимущества ЗМ-20-Ф5 перед аналогами

Качество очистки зерна превосходит отечественные и зарубежные аналоги за счет высокоэффективной воздушно-очистительной системы,  оптимальной площади решет и уникальных технологических опций.

Воздушная и решетная системы машины созданы на основе последних научных достижений и конструктивных инноваций, подтвержденных полученными на них восемью патентами на изобретения.

На машине два вертикальных полноразмерных пневмосепарирующих канала, при этом каждый канал имеет нижнюю зону сепарации. Причем первый канал, очищающий зерно до решет более мощный за счет своих размеров.   Его высота больше в 1,3 раза, чем у аналогов и соответствует рекомендациям ученых.

За счёт увеличенной скорости движения решетных станов решета работают на форсированных режимах, что увеличивает удельную производительность решет т.е. одного квадратного метра, в два раза по сравнению с аналогоми , это позволяет:

  • уменьшить размеры решетной части по высоте примерно на 30%;
  • упростить конструкцию (требуется в два раза меньше этажей для размещения решет, решетных полотен, щеток и т.д.);
  • повысить качество очистки зерна.

За счет отсутствия дозирующих рабочих органов в приёмном бункере он не забивается зерном, и, следовательно, не забивается загрузочная нория. Это значительно упрощает эксплуатацию машины и повышает сменную выработку всего зерноочистительного агрегата.

За счет очистки решет щётками машина способна сепарировать зерно повышенной влажности и засоренности а также жирные семена (рапс, лен, подсолнечник и т.п.).

Машина имеет высокую динамическую уравновешенность, что не нарушает технологический процесс  рядом стоящего триера.

Машина во время работы не пылит, так как воздушная система разомкнутая и работает на аспирацию.

Машина имеет широкий набор дополнительных технологических возможностей т.е. опций, которых не имеют как отечественные так и зарубежные аналоги: 

      • направление колосков в зерновые отходы или в подсев;
      • настройка машины на высокопроизводительную работу путем замены части подсевных решет на колосовые;
      • фартуки на колосовых решетах, снижают потери (попадание полноценного зерна в отходы) в 4-5 раз;
      • очищение лопаток вентиляторов без их разборки;
      • очищение полости приемного бункера и циклонов без их разборки;
      • установка циклонов на отдельный бункер отстоящий от машины на расстоянии до 10 м;
      • очистка легковесного зерна на выходе из машины в осадочной камере;
      • возможность направлять аспирационные отходы из второго воздушного канала в подсев или зерноотходы.

Таким образом, машина способна наиболее полно удовлетворить технологические требования при очистке товарного зерна и особенно семян в условиях фермерских хозяйств в сравнении с лучшими отечественными  и харубежными аналогами.