§1 Расчет параметров рабочих поверхностей сортировочно-

калибровочных машин

Теоретическая часть

При механической классификации сыпучие продукты пропускают через сита или решета. Иногда процесс разделения сыпучих продуктов на фракции, отличающиеся свойствами частиц, называют сепарированием, а для сепарирования по геометрическим размерам (кроме длины) и применяются различные сита.

Принципиальный технологический процесс сепарирования сыпучих продуктов на плоских рабочих поверхностях сортировочно-калибровочных машин показан на рисунок 1.2.

а – размеры частиц; б – разделение смеси на две фракции; в – разделение сыпучих продуктов по ширине на сите с круглыми отверстиями; г – разделение сыпучих продуктов по толщине на сите с прямоугольными отверстиями.

Рисунок 1.2 – Сепарирование сыпучих продуктов на ситах

Процесс сортирования включает две одновременно протекающие стадии: самосортирование и просеивание. При самосортировании тяжелые и мелкие частицы осаждаются в нижние слои, а крупные и легкие концентрируются в верхних. Мелкие частицы входят в контакт с ситом и просеиваются. Понятие «сито» можно определить как плоское относительно тонкое тело, имеющее множество одинаковых отверстий. Скользя по поверхности сита, исходный продукт делится на две фракции: проход, состоящий из частиц меньше отверстия сита, и сход, состоящий из частиц размером больше отверстий сита. Сита различаются как по способу изготовления, так и по материалам, из которых они изготавливаются. Наибольшее распространение имеют металлические сита – штампованные и тканые (проволочные), а также полиамидные, шелковые и капроновые тканые сита. Штампованные сита называют решетными полотнами, а металлотканые – сетками.

Металлоштампованные сита

Ситовые решетные полотна изготавливают методом штамповки. Форма ячеек стандартных ситовых полотен показана на рисунок 1.3.

а – круглые; б, д – щелевидные: в – треугольные; г – щелевидные узкопрофильные; е – чешуйчатые; ж – щелевидные с шахматным расположением отверстий.

Рисунок 1.3 – Форма ячеек стандартных ситовых полотен

Основная номенклатура штампованных сит включает три типа, схема расположения отверстий на которых показана на рисунок 1.4.

Рисунок 1.4 – Схема расположения отверстий на стандартных ситовых полотнах

Тип 1 – с круглыми отверстиями, центры которых располагаются в вершинах правильного шестиугольника. При этом две стороны шестиугольника перпендикулярны длине полотна (направлению движения продукта).

Тип 2 – с продолговатыми (щелевидными) отверстиями, которые образуют параллельные ряды. Длинные стороны отверстий параллельны длине полотна. Отверстия в двух смежных рядах могут располагаться на одной продольной оси (исполнение а) или быть симметрично-смещенными (исполнение б). Полотна каждого исполнения по форме и длине отверстий изготавливают в двух вариантах – с прямыми и скругленными углами.

Тип 3 – с отверстиями в виде равносторонних треугольников, которые расположены рядами. При этом одна из сторон треугольного отверстия должна быть перпендикулярна длине полотна.

Основным признаком, по которому происходит разделение сыпучих продуктов на ситах с круглыми отверстиями, является ширина частиц, а с продолговатыми – толщина.

Сита с треугольными отверстиями применяются в основном для сепарирования и разделения на фракции гречихи.

Номенклатура сит приведенных трех типов по размерам ячеек представлена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Размеры ячеек ситовых полотен

Форма ячеек	Размеры, мм (Ø; ширина х длина; размеры стороны равностороннего треугольника)
Круглые	1,1; 1,3; 1,5; 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,4; 3,6; 3,8; 4,0; 4,2; 4,5; 4,7; 4,9;5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 10,5; 11,0; 12,0; 13,0; 14,0; 15,0;16.0; 18,0; 20,0; 24,0; 25,0; 30,0; 36,0; 40,0
Щелевидные	0,5x8; 0,6x8; 0,7x10; 0,8x10; 0,9x10; 1x10; 1,1x10; 1,2x12; 1,3x12; 1.4x12; 1,5x12; 1,7x16; 1,7x20; 1,8x16; 1,8x20; 1,9x20; 2,0x16; 2,0x20; 2,2x16; 2,2x20; 2,4x20; 2,6x20; 3,0x20; 3,2x25; 3,4x25; 3,6x25; 3,8x25; 4,0x25; 4,2x25; 4,5x32; 5,0x32; 5,2x32; 5,5x32; 6,0x32; 6,5x40; 7,0x40; 7,5x40; 8,0x40; 9,0x40; 10,0x40; 12x50
Треугольные	3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0
Чешуйчатые	От 1,5x12 до 2,0x12

Ситовые полотна изготовляются толщиной от 0,5 до 1,5 мм 8-ми типоразмеров листа по длине и ширине, что необходимо учитывать при проектировании машин и замене изношенных сит (таблица 1.2).

Таблица 1.2 – Размеры ситовых полотен

Типоразмер	Длина L, мм	Ширина В, мм
1	990±3,0	990±3,0
2	990±3,0	790±2,5
3	790±2,5	990±3,0
4	990±3,0	490±2,5
5*	990±3,0	740±2,5
6*	740±2,5	990±3,0
7	1420±10,0	710±6,0
8	710±6,0	1420±10,0
* Применять при новом проектировании не рекомендуется.

В сортировочно-калибровочных машинах с круговым поступательным движением применяют также решетные полотна с продолговатыми отверстиями, расположенными во взаимно перпендикулярных направлениях, а группы различно ориентированных отверстий чередуются в шахматном порядке, что значительно повышает севкость сит (рисунок 1.3, ж).

В дробилках, шелушильных и моечных машинах наряду с ситовыми полотнами 1 и 2-го типов применяют специальные чешуйчатые сита. Находят применение сита с отверстиями и других форм. Например, воронкообразные и желобчатые штампованные сита позволяют повысить эффективность калибрования семян кукурузы. Специальные сита изготавливают по отраслевым нормалям.

Ситовые полотна в основном изготавливают из оцинкованной холоднокатанной стали.

Отверстия на полотне выполняют с отступлением от края так, что образуются поля размером по длинной стороне и по короткой (рисунок 1.4), величина которых зависит от номера сита.

На рабочей поверхности полотна заусенцы («выдра») не допускаются. На нерабочей стороне они должны быть не более 0,1 мм.

Для круглых отверстий сит рабочим размером является диаметр, для продолговатых – ширина, для треугольных – сторона треугольника. Номер таких сит – это удесятеренный рабочий размер отверстия, выраженный в мм. Например, если диаметр отверстия равен 3 мм, то номер сита 30.

Условное обозначение включает: тип и номер полотна, вариант исполнения, типоразмер, толщину.

Примеры условных обозначений:

- полотно 1-го типа, номер 30, 3-го типоразмера и толщиной 1 мм обозначается следующим образом:

Полотно 1-30-3x1,0;

- полотно 2-го типа, исполнения а (рисунок 1.4), номер 15 с длиной отверстии 12 мм 3-го типоразмера и толщиной 1 мм:

Полотно 2а -15х12-3х1,0;

- полотно 3-го типа, номер 50, 3-го типоразмера и толщиной 0,8 мм:

Полотно 3-50-3х0,8.

Основными параметрами сит являются: размер отверстия (ячейки), коэффициент живого сечения и толщина листа.

Коэффициент живого сечения определяется как процентное отношение площади отверстий к общей площади сита .

Наиболее крупным производителем ситовых полотен является Харьковское объединение им. Фрунзе, имеющее многолетнюю специализацию и высокий уровень технического оснащения производства данной продукции.

Ситовые полотна широко используются в зерноперерабатывающей промышленности, являясь часто основным рабочим элементом машины, они в значительной степени определяют надежность и долговечность рабочих органов.

В последние годы в качестве сортировочных используются сита с щелевидными отверстиями, начиная с 4,0x25. в зависимости от отрабатываемой культуры. При этом предпочтение отдается ситам с ячейками, расположенными в шахматном порядке (рисунок 1.3, ж) как более эффективным.

Как уже упоминалось, сита изготавливаются в основном толщиной от 0,5 до 1,5 мм из оцинкованной, холоднокатаной и нержавеющей стали, латуни, алюминия и других материалов. Максимальные размеры стальных ситовых полотен 2000x1000 мм. Сита также поставляются под размер ситовых рамок, например, для ситовых сепараторов 710x1420 мм и т. п.