Нория для зерна своими руками

Нория в зернопереработке. Какой тип устройства эффективней?

Нория (ковшовый элеватор) — применяется в производстве комбикорма, хранении и переработке в муку зерна, перемещении сухих компонентов в химической промышленности.

Как перемещают зерно на элеваторе?

Элеватор, современное предприятие для доведения до требуемых параметров и хранения зерна, невозможно представить без объёмных вертикально установленных ёмкостей – силосов.

Назначение этих сооружений – обеспечить длительное хранение зернопродуктов. Объёмы силосов из железобетонных конструкций могут достигать 48 тыс. тонн, а высот до 60 м.

В процессе переработки (очистки, сепарации, сушки) продукт поднимают на высоту загрузки наклонными транспортёрами и вертикальными подъёмными устройствами – нориями.

Типы вертикальных подъёмников

Зерновая нория производится на машиностроительных предприятиях сельскохозяйственного комплекса.

Основные требования к машине:

• сертификация на работу с пищевыми продуктами;
• надёжность и долговечность при круглогодичной ежедневной эксплуатации.

Производительность агрегата определяет заказчик, в зависимости от потребностей элеватора она устанавливается в пределах от 5 до 1200 т/час. Высота подъёма продукта ограничивается 60 м.

Нории относят:

• к цепным или к ленточным, в зависимости от тягового органа;
• к тихоходным или быстроходным, в зависимости от темпа движения ковшей;
• с сомкнутыми либо расставленными ковшовыми устройствами.

Ленточная ковшовая установка вертикального подъема

Цепная нория имеет аналогичную конструкцию, но лента привода ковшей заменена на цепь, а ведущий и натяжной барабаны на звёздочки.

Скорость перемещения полотна у тихоходных подъёмников равна или меньше 1 м/сек, у быстроходных – до 4 м/сек.

Сомкнутые ковши крепятся вплотную – вслед друг за другом, расставленные монтируются на некотором расстоянии.

Как работает нория?

Механизм собран из башмака (нижней части), шахты и головной части. Внутри работает ленточный ковшовый транспортёр с приводом вверху шахты и головкой натяжения внизу.

Ленточные ковшовые нории

Зерно из принимающего бункера попадает в загрузочный носок нории и распределяется по ковшам, вращающимся вместе с лентой вокруг натяжного барабана.

Гружёные ковши по шахте подъемника подаются лентой на приводной барабан, при движении вокруг его зерно выгружается и высыпается через разгрузочный патрубок.

Для управления подъёмом зерна и обеспечения мер безопасности агрегат оборудуется:

• датчиками скорости и сбега ленты;
• инспекционными и очистными люками;
• тормозом обратного хода ленты в редукторе привода;
• взрыворазрядными отверстиями.

Федеральным горным и промышленным надзором России нории отнесены к механизмам, способным образовывать взрывоопасные смеси пыли и воздуха.

Взрыворазрядные устройства на нориях:

• предотвращают рост взрывного давления в шахте агрегата;
• защищают оборудование от разрушений;
• не допускают распространения продуктов взрыва в производственные объекты, отводя их в специальные зоны.

Взрыворазрядное изделие собирается:

• из мембраны предохранительной или клапана откидного типа;
• трубопровода отведения продуктов взрыва и горения;
• огнепреграждающего устройства.

Вертикальные ковшовые подъёмники центробежного типа ленточного исполнения

Технические характеристики нории НЦ 100, НЦ-20, НПЗ-50

Параметры	Единица измерения	Величина параметра
		НЦ 100	НЦ-20	НПЗ-50
Выработка	т/час	100	12	50
Подъем продукта на высоту	м	до 60	до 40	до 19
Обороты привода барабана/звездочки	об/мин	70	/65,8	160
Темп перемещения ленты/цепи	м/с	2,78	/1,8	2,96
Размер ковшей
— по ширине	мм	270	165	170
— по глубине	135	150
-по вылету	160	125	260
Установка ковшей (шаг)	185	185
Диаметр барабана/звездочки привода	мм	630	522,3	330
Лента по ширине	мм	300	175
Тяговый орган	лента	цепь	лента
Толщина стенок шахты	2-5	2-4	2-5
Привод	кВт	До 11	5,5	7,5

Особенности конструкции подъёмника НЦ-100:

1. Возможна установка привода итальянского, немецкого производства с повышенными параметрами энергосбережения и надёжности.
2. Использование немецких и японских комплектующих в узлах подшипников.
3. Установка барабанов планчатого типа исключающих повреждение продукта и налипание масленичных культур к узлам.
4. Покрытие зоны погрузки и выгрузки из износостойких пластиковых пластин, что снижает повреждение зерна.
5. По заказу шахта нории изготавливается из нержавеющей или оцинкованной стали.

Технические особенности нории НЦ-20:

1. Самонесущая конструкция шахты.
2. Ковши из полимеров или металла заполняются на 95 %.
3. Пластинчатая или роликовая цепь с тяговой нагрузкой от 40 до 315 кН.

Ковшовый элеватор (нория)

Особенности конструкции нории НПЗ-50:

1. Редукторный привод прямого типа для ленточной передачи надёжен и долговечен. Допускается замена на более мощный.
2. Приводной барабан планчатого типа исключает повреждение зерновых продуктов.
3. Кожуха головы и башмака могут изготовляться из нержавеющей, оцинкованной и обычной стали.
4. Ковши из металла или пластика.

Ковшовые устройства вертикальных подъёмников

Ковши для норий захватывают, вертикально перемещают и выгружают сыпучие продукты. Ковши производят из полимера, нержавеющей и обычной стали.

Устройства монтируют на ленте или цепи при помощи специальных болтов с определённым интервалом в зависимости от ширины ленты и расположения цепей.

Ковши для нории: металлический без дна, из полимера, металлический

На лентах с шириной 0,6 м и более применяется двухрядное крепление в шахматном порядке. Ковши должны максимально загружаться продуктом и полностью опорожняться при выгрузке.

Коэффициент использования ковшовых устройств составляет 0,75-0,95 – лучшие показатели у образцов цельнотянутого исполнения.

Производительность нории повышается в 1,3-1,6 раза при использовании ковшей без дна в виде обрезанной четырехгранной пирамиды с открытыми верхом и дном. Через 15 ковшей монтируется устройство с закрытым дном.

При работе формируется устойчивый зерновой столб, продукт практически не соприкасается с деталями машины, что обеспечивает его сохранность при переработке.

Источник

Заменяем черпающе-бросающие нории на щадящие тихоходные.

Зерно из завальной ямы ссыпается в приемное устройство двух щадящих тихоходных норий (рис. 1), регулятор распределения которого выравнивает количество поступающего зерна на две равные части. Регулирование общего расхода зерна осуществляется за счет перемещения расходной заслонки бункера завальной ямы дистанционно. Индикация перемещения ее и установленный режим расхода фиксируется на пульте оператора.

Рис. 1. Универсальный комплекс для зерноочистки и производства сильных семян (щадящая пофракционная технология Фадеева).

Щадящая нория Фадеева обеспечивает нетравмирующую транспортировку зерна. Для того чтобы оценить преимущества предлагаемых нами норий, необходимо обстоятельно рассмотреть недостатки традиционных.

Нория, как механизм для вертикального перемещения зерна является основным обязательным звеном во всех технологиях по очистке, сушке, сортировке, загрузке и других операциях на всем пути уготованном зерну от комбайна до конечной переработки или сева. Увеличение объемов производства и потребления зерна заставило разработчиков повышать производительность нории, что, в свою очередь, привело к увеличению скорости перемещения норийной ленты с 2,2 м/с до 4 м/с (а в некоторых случаях и до 5 м/с). Так известный зарубежный бренд производит нории в диапазоне скоростей движения ленты от 2,8 до 3,5 м/с. При этом иногда за достоинства машины выдаются такие технические решения, которые, по здравому смыслу, должны глубоко прятаться.

Например, в нориях того же зарубежного бренда за достоинство выдается то, что место удара зерна в норийной головке после выбрасывания его ковшом выполнено из высоколегированной стали, что продляет срок эксплуатации нории. Заметьте, не футеруется это место полиуретаном для демпфирования удара, а ставиться особо твердая сталь, с целью повысить износостойкость отбойной стенки головки нории. Срок то эксплуатации нории увеличивается, а сколько за этот срок она побьет зерна и какой нанесет вред? В тысячи раз больше стоимости нории.

Людям давно нужно понять, что заботясь о зерне они заботятся о себе, но это если подняться над всей проблемой. К сожалению бизнес по производству зерна, его хранению и транспортировке разделен на отдельные бизнесы не мотивированные общей конечной целью. При этом капитаны бизнеса, стремясь к прибыли, например в производстве очищающих машин зерна или машин по его транспортировке, не беспокоятся о травмированности зерна, ибо это проблема следующего бизнеса. Именно этим объясняется разнообразие на рынке разного рода травмирующих зерно машин – зернометателей, пневмотранспорта, шнековых и скребковых подборщиков с бурта, триерных барабанов, черпающе-бросающих норий и других травмирующих зерно машин. Рано или поздно это изменится и выиграет тот, кто раньше других поймет экономическую значимость щадящего обращения с зерном.

Из моего опыта могу сказать, что прежде других это начали понимать те, кто занимается производством семян. Ибо травмирование семян ведет к заметному увеличению нормы высева с поправкой на так называемую «полевую невсхожесть» и к недобору урожая.

Рис. 2. Макротравмирование зерна при однократном проходе через норию (производительность нории 50 т/ч, скорость ковша 2,5 м/с) [3]

По данным исследованиям (В.М. Дрынча 2006) [1] прирост микроповреждений зерна (ячмень, овес) за один проход через норию НПЗ-50 возрос на 4% М.М. Тухватулин называет цифру от 2 до 5 % . Еще хуже обстоит дело с культурами склонными к травмированию (кукуруза, рис, горох, подсолнечник, соя). Так по данным И.Г. Строна [2] количество наружных повреждений, нанесенных норией при транспортировке кукурузы, составляет около 10 %.

Рис. 3.Зависимость дробления зерен гороха при многократном пропуске через норию [3].

Целевые исследования показали, что за один проход обычная нория (производительность 50 т/час, скорость ковша 2,5 м/с) увеличила долю битых зерен на 2%, а количество мучки (просев через сито ø 1мм) увеличилось в разы (рис.2).

Если рост битых зерен характеризует макротравмирование, то многократное увеличение мучки косвенно говорит о росте микротравм зерна, ибо это не что иное, как разрушенная оболочка зерна и выбитые его частички. На рисунке 3 показан график зависимости дробления зерен гороха при многократном пропуске через норию. Видно, что дробление увеличивается и это понятно: предыдущий удар привел к трещине, а последующий – к дроблению.

Рис. 4. Схема работы черпающе-бросающей нории с двусторонней загрузкой.

Нория традиционного исполнения не травмировать зерно не может. Во-первых , в такой нории при загрузке ковши бьют зерно со скоростью большей скорости движения ленты, т.к. надо учесть встречную скорость движения зерна и увеличения линейной скорости ковша при повороте несущей ленты на барабане башмака.

При этом картина усугубляется следующими двумя конструктивными решениями:

— при производстве норий малой производительности разработчики уменьшают количество ковшей и зерно сыплется на ленту между ковшами;

— некоторые нории, вообще, имеют двухсторонний вход для засыпания зерна в башмак, как в колодец, что делает норию черпающе-брасающей.

Рис. 5. «Нетравмирующие» ковши с торчащими болтами.

Другого выхода для высокоскоростных норий нет, по той причине, что за 1/15 секунды заполнить ковш зерном невозможно, остается только один вариант – черпать зерно (рис.4). Именно необходимость протаскивания ковша через зерно заполнившее башмак заставляет переразмеривать мощность привода, норийные болты, норийную ленту.

Во-вторых , из-за малых объемов быстро движущегося ковша доля зерна получившего удар о кромку ковша к доле зерна попавшего в ковш весьма значительная, а на нории такого исполнения уменьшить скорость ленты невозможно, ибо при этом ковш наверху не выбросит зерно, а ссыплет его в канал движущихся вниз ковшей.

Казалось бы замена ковшей, выполненных из стали, на ковши из полиэтилена уменьшит травмирование из-за удара кромки ковша о зерно, но внутри каждого ковша стоят по два-три болта для крепления его к норийной ленте, причем вылет этих болтов в три-четыре раза больше необходимого и открытая часть стальных болтов бьет зерно верхними частями профиля резьбы в виде острых углов под 60° (метрическая резьба) (рис.5).

В-третьих , зерно из ковша выбрасывается под действием центробежной силы при его повороте на барабане и каждая зерновка бьется об отбойную плиту головки с линейной скоростью намного большей скорости движения ленты из-за большего радиуса поворота выбрасывающего ковша. Исследования показали, что если взять за 100% травмированное норией зерно, то 40% приходится на травмирование в нижней части и 60% в верхней, ибо в верхней части об стенки отбойной плиты бьется каждая зерновка.

Рис. 6. Патенты Украины и России на нории Фадеева.

Рис.7. Щадящая нория для размещения вне помещений.

Нами разработаны и производятся нории, которые: не травмируют зерно, не обрушивают подсолнечник, не вызывают трещиноватость на зернах кукурузы, риса, гороха и других культур, предрасположенных к травмированию, и тем самым не уменьшают потенциал семян поурожайности и улучшают сохранность зерна при хранении. В общем, все нории черпающе-бросающие мы предлагаем заменить на высыпающие. Авторство решений защищено патентами Украины (№ 48250 Ковшовая нория; № 36534 Нория Фадеева) и России (№ 91060 Ковшовая нория; № 79281 Нория Фадеева) (рис. 6).Ущерб, наносимый традиционной норией, легко подсчитывается. Так при травмировании только 2% зерна, нория производительностью 50т/час за смену поднимет 400т зерна, но при этом в общей массе зерна за одну смену работы добавится битого зерна около 8 т и вновь образованной зерновой пыли 1,6 т. А если это семена, да еще высокой репродукции? Подсчитайте убыток. Но главный убыток впереди – битое зерно и зерновая пыль со временем становятся источниками заражения зерна микроорганизмами и, как следствие, очагами самосогревания.

Производимые нами нории предназначены как для размещения вне помещений (на приеме зерна после разгрузки транспорта), так и для транспортных связей между машинами, устанавливаемыми в помещениях.

Принципиальное отличие их в том, что наружные нории цепные, имеют вертикальный и наклонный участок, что позволяет с малой скоростью (в диапазоне от 0 до 0,7 м/с) перемещать ковши и высыпать зерно из них в приемное устройство без какого-либо удара. Кроме того, наклонный участок такой нории позволяет подавать зерно под крышу помещений, избегая при этом большой длины каналов для транспортировки зерна (самотеков), и существенно упростить обслуживание верхней части нории, защищенной от осадков и обледенения (рис. 7). В нории такого исполнения ковши не имеют каких-либо болтов внутри объема ковша.

Нория Фадеева — это нория «полного ковша». Обычные черпающе-бросающие нории не имеют регулировки по скорости движения ковша и при любом уменьшении расхода зерна на входе в норию ковш недогружается иотносительная доля зерна, принявшая на себя удар кромки ковша увеличивается.
Установка и крепление ковшей на ленте выполняется таким образом, что они полностью перекрывают поверхность ленты, что позволяет уменьшить просыпаемость зерна при загрузке и полностью исключить травмирование зерна (характерно для черпающих норий) из-за защемления его между ковшом и лентой, т.к. на щадящих нориях между ними имеется зазор больший величины зерна.

Рис.8. Нория поэтапной выгрузки (устанавливается в помещении).

Рис. 9. Травмирование зерна риса норией в зависимости от наполненности ковша [4].

Форма ковша и их взаимное расположение на норийной ленте обеспечивает загрузку и выгрузку зерна при любых скоростях. При медленном повороте ленты на верхнем барабане зерно из ковша не выбрасывается и не бьется о головку нории, а высыпается в начале на поверхность задней стенки впереди движущегося ковша, выполненной в форме открытого лотка, а затем, за счет угла наклонна этой стенки к горизонту (45º и более) в приемное устройство.Внутрицеховые нории выполнены в вертикальном варианте. В них щадящее взаимодействие нории и зерна достигается за счет тихоходности и поэтапной выгрузки зерна из ковша (рис. 8).

На рисунке 9 приведена зависимость травмирования риса на нории производительностью 50 т/час при уменьшении подачи зерна. Из графика видно, что при снижение загрузки зерна риса в четыре раза, количество треснутых зерен возросло в три раза. Это объясняется тем, что относительная доля зерна, бьющегося о переднюю кромку ковша увеличивается. Нория Фадеева позволяет при заданной производительности устанавливать режим «полного ковша» за счет соответствующего уменьшения скорости его движения и увеличения времени под его загрузку. При этом снижается нагрузка на подвижные элементы нории, что увеличивает ее ресурс.Рис. 10.

Рис. 10. Устройство башмака нории.

Устройство башмака нории. С целью предотвращения осыпи при загрузке ковша выполнен повторитель загрузки. Канал, по которому движутся ковши в башмаке, выполнен сферическим и рассчитанный зазор между передней кромкой ковша и образующей канала не меняется при натяжении ленты, т.к. при натяжении происходит перемещение всего узла вместе с нижним сферическим дном. Дно канала в нижней части легко открывается, с целью контроля на предмет оставшегося там зерна предыдущей партии (рис. 10).

— в несколько раз уменьшить долю зерна, ударяющегося об переднюю кромку ковша (хотя при скорости 0,7м/с и этот удар не травмирует даже зерна риса);
— увеличить производительность нории не менее чем в полтора раза;Малые скорости движения ковша на предлагаемых нами нориях позволили оказаться от самой формы ковша-черпака и устанавливать ковши гораздо большей вместимости и другой формы. Такой ковш при том же шаге ковшей позволяет:

— устранить просыпание зерна, практически при полной его загрузке, при повороте с вертикального на наклонный участок нории.

Производительность тихоходной щадящей нории обусловлена объемом ковша. В предлагаемый комплекс (рис. 1) устанавливаются две одинаковые нории. Если зерно сухое обе нории работают на очистку зерна, если необходима сушка зерна, то одна нория поднимает влажное зерно в сушку, а другая после сушки подает зерно на очистку.

Таким образом, технически решен вопрос при вертикальном транспортировании зерна и, практически полностью, при этом, устранено его травмирование, что особенно важно для семян.

Источник