1.1.2. Каменевідбірні машини

Зернова маса, як правило, засмічена грудочками ґрунту, щебе­нем, галькою та іншими грудкуватими домішками мінерального походження. Такі домішки не можна відокремити від зерна в сепа­раторах і аспіраторах, якщо вони мають приблизно однакові із зер­ном розміри. їх видаляють каменевідбірними машинами.

За принципом роботи та конструктивними параметрами каме­невідбірні машини поділяють на три групи: вібропневматичні, віб­раційні дискові та гідравлічні.

У вібропневматичних машинах використовується дія на зерно­ву суміш висхідного повітряного потоку та змінних за значенням і напрямком сил тертя при коливаннях ситової поверхні вібростола. В сукупності ці чинники зумовлюють розшарування («самосортування») зернової суміші за насипною щільністю. Зерно, яке має в два-три рази меншу насипну щільність, ніж мінеральні домішки, спливає вгору, набуває властивості «плинності», сходить самопли­вом із робочої поверхні вібростола навіть тоді, коли кут нахилу її буде меншим від кута тертя зерна по столу. Мінеральна домішка концентрується на поверхні вібростола, коливальними рухами проштовхується по його поверхні вгору до вихідного рукава.

У вібраційних дискових машинах аеродинамічний чинник не використовують, тому процес самосортування зернової суміші від­бувається менш інтенсивно, габаритні розміри і матеріаломісткість їх більші порівняно з вібропневматичними машинами однакової продуктивності.

У гідравлічних машинах (зернові мийні машини) мінеральні домішки виділяються (осаджуються) у воді.

На млинах і крупорушках сільськогосподарського призначення найпоширенішими є вібропневматичні каменевідбірні ма­шини (рис. 3).

Машина працює наступним чином. При надходженні зерна з приймальної ко­робки 11 на розвантажувальне сито 13 і сито вібростола 5 воно про­дувається висхідним повітряним потоком, який створюється пневмотранспортом. Мінеральні домішки, що мають більшу насипну щільність, ніж зерно, осідають на ситову поверхню вібростола і під дією спрямованих коливальних рухів посуваються вгору, виводять­ся через рукав 7. Зерно, що має меншу насипну щільність, ніж до­мішки, під впливом повітряного потоку спливає вгору, самосортується і рухається вниз по похилій поверхні сита до вихідного рука­ва 15. Легка домішка разом із повітрям виводиться пневмотранспортною системою через клапан 10.

Розміри сита вібростола розраховують за формулами за дещо зменшених значень питомих навантажень, а саме: q_в= 800...1100 кг/(год∙м); q_F= 1200... 1600 кг/(год∙м²). Кут нахилу вібростола беруть α = 5...8°, кут напрямку коливань — β = 30...40°, амплітуду коливань — 2...3 мм. Кінематичний режим вібростола визначають згідно з п. 1.1.

Швидкість висхідного потоку повітря u, м/с, у напрямку, перпен­дикулярному до площини вібростола, залежить від швидкості ви­тання зерна V (див. табл. 1.):

Рис. 3. Функціональна схема вібропневматичної каменевідбірної машини:

1 — рама вібростола; 2 — інерційний вібратор; З — сито № 1; 4 — дека; 5 — амортизатори; 6 — регулювальний пристрій; 7, 15— рукав; 8, 12— заслінки; 9 — кришка вібростола; 10 — клапан; 11 — приймальна коробка; 13 — розвантажувальне сито; 14 — корпус

Потужність для приведення в дію вібростола на гумових амор­тизаторах витрачається переважно на подолання сил внутріш­нього опору (дисипацію енергії) в амортизаторах. У першому на­ближенні закон коливального руху вібростола можна вважати гармонічним, залежність внутрішньої сили опору від швидкості коливань — лінійною.