Четверг, 16 Июль 2015 16:04

Конкурентні зернодробарки

Конкурентні зернодробаркиВ Україні багато фермерських господарств займаються виробництвом тваринницької продукції. Для приготування кормів 
широко застосовуються зернодробарки.

В країні випускається достатня кількість дробарок зерна, які задовольняють будь-які потреби з продуктивності, якості подрібнення, функціональності та ціни. Основа поширених дробарок серії ДЗМ і КДУ – це дробильна камера з решетом та горизонтально розміщеним всередині ротором з шарнірно підвішеними молотками, кількість яких може сягати 240 штук для дотримання якості подрібнення і високої продуктивності, що значно ускладнює їх обслуговування. Циліндрично розміщені навпроти молотків решета дробарок часто пробиваються сторонніми предметами і потребують заміни. Через це не беруть на подрібнення навіть качани кукурудзи. У безрешітних дробарок типу ДМБ цей недолік відсутній, але їм притаманне переподрібнення зерна, в результаті чого пилова фракція дерті досягає 20%, яка, з одного боку, дає мало користі а то й шкідлива для тварин через забивання повітряних проходів, а з другого – збільшує енерговитрати. Але головний недолік таких технологічних схем – це обмеження робочої зони одним колом, що і спричиняє їх великі габарити та значну масу при підвищенні продуктивності. Проблемним є і отримання борошноподібної продукції високого ґатунку, зокрема преміксів, без яких неможливо отримати повноцінний комбікорм. Велика кількість молотків створює потужний повітряний потік пилу, для зменшення якого використовуються громіздкі циклони або інші складні технічні рішення. Обслуговування таких дробарок ускладнюється одностороннім обертанням роторів, коли потрібно демонтувати і перевертати та встановлювати за спеціальною схемою велику кількість молотків при зношуванні навіть їх одного рогу. Складним і трудомістким є і процес балансування роторів для уникнення вібрацій, перевищення амплітуди коливань яких не тільки суттєво зменшує наробіток дробарок, а й часто унеможливлює їх безпечну експлуатацію. Недосконалі технологічні схеми та конструкції серійних дробарок суттєво збільшують їх вартість, що прямо лягає на собівартість тваринницької продукції, зменшуючи її конкурентоспроможність.

Щоб забезпечити споживачів високоефективними дробарками, в Україні розроблено інноваційне сімейство патентозахищених і конкурентних вертикально-реверсивних дробарок – ДВРЗ (фото 1) з усього чотирма шарнірно підвішеними в двох площинах стандартними молотками та збільшеною вдвоє робочою зоною. Проста схема (рис. 1) дозволяє навіть в господарстві самостійно виготовити цю дробарку. Вона складається з циліндричної камери 1, встановленої вертикально. На ній закріплено мотор 2 з бункером 3, з’єднаним з вхідним отвором камери 1. На кінець вала, який по центру входить в камеру 1, мотора 2 посаджено приводний диск 4. По периферії до диска 4 шарнірно приєднано осями 5 пластинчаті молотки 6. Під низом камери 1 і молотками 6 встановлені горизонтально решета 7, виконані у вигляді двох контактуючих паралельними площинами дисків з ідентично розміщеними однаковими сепаруючими отворами. В початковому положенні отвори верхнього решета співпадають з отворами нижнього решета. Дискові решета 7 встановлені з можливістю відносного прямолінійного горизонтального переміщення, коли отвори решіт можуть співпадати, а можуть бути і зсунутими і перекритими частково або з мінімальним проходом на однакову величину для отримання визначеного модуля подрібнення матеріалу. Молотки 6 розташовані в камері 1 над решетами 7 і паралельно їм, при цьому нижня плоска сторона молотків 6 суміжна з верхньою площиною верхнього із решіт 7 і в робочому стані радіально прикриває їх. Необхідний зазор між молотками 6 і решетами 7 встановлюється механізмом 8 осьового переміщення диска 4 на валу мотора 2. Під решетами 7 розташований перевернутий зрізаний вихідний конус 9, який підтримує решета 7 знизу. Вся дробарка встановлена на ніжках 10. Під решетами 7 паралельно і радіально їм встановлено гвинтовий механізм 11, при цьому гвинт кінцем вкручується в гайку 12, яка прикріплена до верхнього решета, а круглим продовженням входить без можливості осьового переміщення у втулку 13, з’єднану із нижнім решетом, і виходить з ручкою повертання гвинта назовні дробарки. Хід гвинта забезпечує відносне переміщення решіт 7 і необхідне відкривання та перекривання ідентично розміщених отворів решіт.

Конкурентні зернодробаркиПри роботі мотор 2 приводить в обертальний рух диск 4 і шарнірно підвішені на ньому за допомогою осей 5 молотки 6, які під дією відцентрових сил спрямовуються радіально. При початковому положенні решіт 7, коли їхні сепаруючі отвори співпадають, сипучий матеріал із бункера 3 поступає через вхід в камеру 1 і розподіляється молотками 6 по верхньому решеті 7, гальмується його отворами і дробиться передніми по ходу брівками пластинчатих молотків 6. Подрібнений до необхідної кондиції матеріал повітряним потоком продувається через сепаруючі отвори решіт 7 в конусний вихід 9 і виводиться з дробарки між ніжками 10. Для зменшення модуля дроблення гвинт механізму 11 за допомогою вихідної за межі дробильної камери 1 частини вкручують (викручують) в гайку 12, відносно і протилежно зміщуючи по прямій сепаруючі отвори верхнього та нижнього решіт 7, в результаті чого плавно зменшуються отвори для проходу дроблених частинок і їх розміри, оскільки гайка 12 прикріплена до верхнього решета, а втулка 13 – до нижнього. При досягненні бажаного модуля дроблення гвинт механізму 11 крутити припиняють. Для збільшення модуля дроблення матеріалу гвинт механізму 11 обертають в зворотному напрямку, внаслідок чого збільшуються прохід сепаруючих отворів решіт 7 і, відповідно, модуль дроблення матеріалу. При злитті отворів решіт 7 отримуємо матеріал з найбільшим модулем, а при їх перекриванні – менший. Таке просте виконання забезпечує регулювання проходу здвоєних решіт і модуля дроблення матеріалу в широких межах і може здійснюватись без зупинки роботи дробарки. Збільшується і рівномірність подрібнення, тому що однакові отвори решіт перекриваються на однакову величину. З отриманого цим прийомом борошна випікають смачний домашній хліб з висівками і звичайні млинці. Добре зарекомендував цей метод і при подрібненні харчових спецій: лаврового листа, перцю, цукру на пудру для бджіл і кондитерських виробів і тому подібного. При сталій технології можна виготовляти потрібні решета і з відповідних стандартних пробивних сит, або встановлювати необхідний прохід здвоєних решіт вручну, без встановлення гвинтового механізму, що хоча і довше, але дешевше. Модуль дроблення дерті регулюється також зазором між молотками і решетом, при збільшенні якого крупність дерті зростає і навпаки. А коли подрібнюється кукурудза, то решето взагалі доцільно зняти, але отримати якісну дерть і одночасно підвищити майже вдвічі продуктивність дробарки.

Для проведення широкої виробничої перевірки безпосередньо в господарствах України було виготовлено дослідну партію 200 дробарок і випробувано в різних за об’ємами переробки продуктів. Географія апробації новинки охопила всі регіони України і найбільше Київську область, де вона розроблена, а сільгоспвиробники поінформовані.

У процесі виробничої перевірки для підвищення споживчих якостей дробарку модернізовано. Зокрема, замінено круглий бункер на більшої місткості квадратний, що дозволяє одночасно засипати два мішки зерна і простіше збільшувати його об’єм доверху. Для плавного регулювання подачі та завантаження дробарки зерном впровадили оригінальну подвійну заслінку, переваги якої особливо помітні при малих подачах, коли мелеться борошно. Замість осей підвішування молотків застосовано ступінчаті втулки, які легко демонтуються разом з молотками при їх заміні. Притому можна використовувати як прямокутні, так і ступінчаті молотки. В конструкції дробарки використали подовжені стандартні молотки товщиною 5 мм і розміром 50×150 мм з отворами діаметром 20 мм. Це дозволило розширити функціональні можливості дробарки і використовувати її для подрібнення трави, сіна і навіть цілих стебел кукурудзи з качанами вологістю майже 30% прямо з поля. Для зручності подавання грубих кормів в дробильну камеру розмір горловини бункера збільшили до 80×80 мм і за необхідності зернодробарку можна нахиляти. Оскільки в новій дробарці всього чотири молотки, то досліджено використання твердосплавних наплавлень робочих зон молотків, у яких після дроблення 100 тонн зерна зношування непомітне, а відшарування наплавлення відсутнє навіть при попаданні сторонніх предметів. Розроблено технологію виготовлення основи дробарки – дробильної камери – із листової сталі.

Досвід показав, що близько третини дробарок потрібно виготовляти однофазними потужністю 1,5 кВт і продуктивністю до 250 кг/год. для особистих підсобних господарств. Решта дробарок з трифазним електродвигуном потужністю 5,5 кВт і продуктивністю при отриманні дрібної дерті з твердого ячменю одна тонна за годину користується попитом у крупних господарствах. Багато з них придбали дві дробарки з метою підвищення продуктивності та надійності технологічних ліній і зменшення часу приготування дерті. Є господарства, які за один день заготовляють дерть на цілий тиждень, економлячи таким чином трудові та фінансові ресурси. Зауважень споживачів до якості подрібнення не було, навіть при сухому типі годівлі свиней. Особливо користувачам подобається те, що при попаданні в дробильну камеру сторонніх предметів решето залишається цілим. Це пояснюється відсутністю в новій дробарці складової відцентрових та інерційних сил сторонніх предметів, які діють на решето, оскільки воно розміщується збоку молотків. Спостереження показали зменшення продуктивності дробарок проти задекларованої, як і у всіх дробарках, при збільшенні вологості зерна із стандартних 13% до 19% приблизно на третину. Це пояснюється тим, що таке зерно при ударі не кришиться, а тягнеться, як віск, і ефективне руйнування ударом заміняється енергоємним тертям. Окрім цього, дерть підвищеної вологості має короткий термін зберігання, після перевищення якого стає непридатною до використання через стрімке пліснявіння. Тому краще дробити зерно, вологість якого не перевищує 13%.

Конкурентні зернодробаркиНова дробарка реверсивна, і для відновлення працездатності молотків досить поміняти місцями дві фази в будь-якому місці: чи то в клемній коробці електродвигуна, чи пусковій апаратурі. Після зношування обох рогів робочого кінця молотків впродовж декількох хвилин знімають конусну насадку з решетом і міняють місцями зношений кінець молотків на цілий, відновлюючи таким чином ефективну роботу дробарки. Мала кількість молотків дозволяє відмовитись від громіздких циклонів, оскільки створюється слабкий повітряний потік і продукується незначна кількість пилу і, крім того, суттєво спрощується трудомістка операція балансування ротора для зменшення вібрації. Почепивши на вихідний конус дробарки рукав, використавши для цього мішок з обрізаним низом, можна заготовляти дерть на купу, що часто застосовують у господарствах з розвинутим тваринництвом.

Завдяки невеликим габаритам (0,5×0,5 м), знімним ніжкам і масі (не більше 66 кг) їх можна перевозити навіть легковиком. Виробник поставляє дробарки бажаючим і відомими автоперевізниками. Споживачу пропонується випробувати дробарку у виробника своїм продуктом на якість подрібнення і продуктивність.

На замовлення дробарка додатково комплектується автоматом запускання та захисту електродвигуна, гвинтовим механізмом регулювання подрібнення та вставкою для подавання в дробильну камеру сіна.

На прохання споживачів на базі нової дробарки розроблено дешеві агрегати потокової дії для приготування сухих та рідких комбікормів продуктивністю до трьох тонн за годину. До речі, годівля тварин рідкими комбікормами набуває поширення в Європі, бо це збільшує прирости тварин до 30% за рахунок більш повного та ефективного засвоєння кормів.

Таким чином, високі показники якості і продуктивності, широкий діапазон подрібнення, надійність, універсальність, уніфікація, малогабаритність, простота обслуговування та ремонтопридатність у виробничих умовах, зменшення ціни у кілька разів у порівнянні з аналогами і патентна захищеність створюють реальні умови для широкого впровадження інноваційних конкурентних вертикально-реверсивних дробарок у сільськогосподарське виробництво України і їх виходу на ринки Європи та світу.

Михайло Іванович КАРПЕНКО
кандидат технічних наук
Тел. (066) 7007-106








Прочитано 1666 раз