Шнеки для зерно экструдера

Простой в устройстве экструдер для кормов дает возможность самостоятельно производить комбикорм для животных. Данный аппарат считается незаменимым помощником как в масштабной сельскохозяйственной сфере, так и в небольшом фермерском хозяйстве по выращиванию животных и птиц. В специализированных магазинах такое оборудование стоит приличных денег. Для экономии агрегат можно собрать своими руками, чертежи и рекомендации специалистов послужат вспомогательным информатором в этом деле.

Что это такое

Применяется экструдер для переработки зерновых культур в комбикорм, который усваивается в желудке у животных существенно легче. Обработка осуществляется при помощи пресса под давлением 60 атмосфер и при высокой температуре. В результате получается продукт, по форме напоминающий кукурузные палочки 20-30 мм, но с плотной структурой.

Аппараты для приготовления корма существуют с разным показателем мощности, от нее зависит объем выходящего продукта. Для небольшой фермы отлично подойдет прибор с производительностью 25-45 кг/ч – цена такого устройства стартует от 47 тыс.руб. Но в большом хозяйстве потребуются более мощные модели, способные производить до 1,5 тонн в час и стоят они от 160 тыс.руб.

Устройство экструдера

В связи с высокими ценами, оборудование для переработки продуктов в комбикорм даже в б/у доступно узкому кругу потребителей. Но если сделать экструдер для кормов своими руками, то можно хорошо сэкономить. Только в данном случае нужно подробно изучить устройство агрегата, принцип работы, а также иметь в наличие все необходимые запчасти.

Схема устройства большого экструдера

В конструкцию прибора входят следующие элементы:

  • рама – служит основой, на ней фиксируются все детали;
  • привод;
  • ремень;
  • погрузочная емкость;
  • манжета;
  • шнек-дозатор с отдельным приводом;
  • редуктор;
  • приемный резервуар;
  • мотор;
  • нагнетающий шнековый конвейер;
  • блок управления;
  • резное лезвие;
  • шайба;
  • ключ для регулировки.

Принцип действия

В самодельном экструдере главную функцию производит прессовочный механизм. Элемент включает нагнетающий шнековый узел, вмонтированный в цилиндр. Блок с лезвием придает продукту форму продолговатых палочек.

Функции электроприбора не ограничены только прессованием корма. С его помощью можно измельчать зерно, проводить термообработку и обеззараживание кормов, смешивать разные составляющие в единую массу.

Конструкция нагнетательного шнека включает:

  • внешнюю часть;
  • внутреннюю;
  • подогревающие шайбы;
  • выходящий шнек.

Каждый узел устанавливается на шпильку с резьбовой частью левого типа и накрывается корпусом из металлического материала. Благодаря шпонкам обороты поступают от основного вала к комбинированному шнеку. Все составляющие прочно фиксируются на раме.

Подробная конструкция экструдера (скачать)

Корпусный элемент оснащается отверстием, к нему монтируется приемная часть. Внутренняя область оборудуется продольными пазами, за счет них все компоненты корма перемешаются по продольной стороне оси.

На выходной части установлен регулятор гранул, в его конструкцию входит:

  • блок матрицы;
  • выходной корпус;
  • лезвие, прижатое пружинным элементом к блоку матрицы.

Обороты вала с лезвием осуществляются посредством повода. Отслеживать температурный режим можно при помощи термопары, установленной на раме. Функционирует зерновой экструдер от электрического напряжения. Но уже существуют модификации, работающие от горючего.

Делаем экструдер для кормов своими руками

При наличии необходимого материала, деталей и инструментов можно сделать экструдер своими руками. Рассмотрим, как получить модель небольшой производительности.

Для этого потребуется:

  • электрический двигатель с мощностью 2,2 кВт при 3 000 об./мин.;
  • шестеренки из тракторной коробки — отличным вариантом послужат детали из ЮМЗ;
  • пружинка 8 мм;
  • шток с сечением 5 см;
  • сварочное оборудование.

Поэтапная работа по изготовлению кормового экструдера своими руками:

  1. Для получения цилиндра потребуется сварить тракторные шестерни между собой. В результате должна выйти запчасть с сечением 625 мм. Далее на гидроцилиндрический шток монтируется пружинка с диаметром 8 мм. Заварите все детали, при неровном шве обработайте участок болгаркой.

  1. При помощи токарного оборудования выточите 2 буксы, которые будут предназначаться для шнека и редуктора. Сварите шнек, валовый элемент и буксы в единую деталь, при этом не забудьте вставить подшипник между последними запчастями.

Заготовки в виде буксы

  1. Головка оборудования монтируется на шнек, она будет выступать в качестве регулятора фильеры, к которой варятся патрубки.

Заготовка на шнеке

  1. Шнек накрывается корпусом, собираются все детали и фиксируются к раме, также монтируется электрический двигатель, ремни и пусковая часть. Сверху устанавливается погрузочная емкость.

В общих чертах самодельный экструдер по внешним и функциональным характеристикам имеет сходства с бытовой мясорубкой электрического типа.

ВИДЕО: Изготовление шнекового гранулятора своими руками (ч.1)

Как применять самодельную конструкцию

Зерновой гранулятор, собранный своими руками перед масштабным производством, нуждается в предварительном испытании и проверочных работах. Тестировать оборудование следует в безопасных условиях.

Самодельный экструдер для производства комбикорма

  1. Первое, что необходимо проверить, это качество всех соединений, а также крепежные элементы и максимальный уровень поднятия до упора.
  2. Дальше аппарат фиксируется на ровной, устойчивой поверхности. Если покрытие будет шатким, прибор может неправильно выполнять свои функции.
  3. Подключите к источнику питания, запустите и оставьте на несколько минут для полного прогрева системы. Чтобы элементы не вращались впустую, можно для проверки пропустить через механизм легкий продукт в виде муки или жмыха от семечек подсолнуха. По правильности формы определяется, достаточно ли прогрелся аппарат.
Читать также  Виноград углеводы на 100 грамм

Когда форма «колбаски» становится ровной и плотной, значит агрегат готов к работе с зерном

  1. После того, как комбикорм будет выходить нужной формы, можно засыпать зерновой продукт. Подача зерна должна быть регулярной без остановок, нельзя допускать того, чтобы механизм функционировал вхолостую. Также следует засыпать сырье равномерными порциями, чтобы не нагружать систему и не создать затор.
  2. На выходе нужно настроить фракцию комбикорма, периодически подкручивая болт и уменьшая отверстие фильерной пластины.
  3. На момент завершения производительного процесса необходимо тщательно очистить внутренние узлы от остатков продукта. Для этого не требуется разбирать прибор, достаточно засыпать в оборудование скорлупу от семечек. Данное сырье способно хорошо собирать частицы зернового продукта за счет содержащихся масел.
  4. Сократите уровень вращения для постепенного остывания узлов механизма. При необходимости разбора устройства следует надеть термозащитные перчатки, есть риск получить ожег.

Прибор, изготовленный своими руками, способен производить до 40 кг/ч комбикорма. Уровень производительности полностью зависит от степени мощности мотора, который состоит в конструкции оборудования. Для личного применения такой эффективности переработки будет достаточно.

Механизированная переработка сырья позволяет полностью обеспечить живность комбикормом, при этом сократить затраты на покупку фабричного комбикорма. В процессе приготовления кормовых гранул можно использовать самые разные зерновые продукты с добавками, обогащая питание различными миро- и макроэлементами, которых так не хватает в обычном корме.

ВИДЕО: Изготовление шнекового гранулятора своими руками (ч.2)

Экструдер зерновой — это один из наиболее значимых аппаратов для улучшения качества зерновых. Необходимость его приобретения обоснована многими факторами. Экструдер позволяет в несколько раз повысить качественные характеристики зерновых. Корма, прошедшие обработку экструдером, более экономичны, легче усваиваются и полностью безопасны.

Данная технология применяется как в сельском хозяйстве, помогая значительно сократить расход кормов, так и в пищевой промышленности для улучшения качеств конечного продукта.

Экструдирование на сегодняшний день является наиболее действенным способом повышения питательной ценности зерновых!

Описание

Зерновые экструдеры предназначаются для быстрого изготовления кормов, усваиваемость которых составляет 90-95%, при том, что усваиваемость необработанных зерновых не превышает 65%.

В результате кратковременного повышения температуры, а также механическому воздействию и искусственным перепадам давления, в зерне происходят структурные и химические изменения.

Крахмал, который составляет 50% зерновых и довольно тяжело усваивается животными, и белок зерна приобретают структуру, легче воспринимаемую организмом.

Крахмал распадается на простые сахара, сложные белки и углеводы расщепляются на простые, а клетчатка преобразуется во вторичные сахара. Так как температурное воздействие длится всего несколько секунд, полезные витамины и минералы полностью сохраняются, а грибки, вредители и бактерии погибают.

В процессе обработки зерно как бы взрывается изнутри, становясь более воздушным и приобретая необходимую пластичность и пористость. Объем переработанного зерна увеличивается примерно на 15-20% по сравнению с изначальным.

Для изготовления кормов для животных при помощи экструдирования подходят даже пораженные насекомыми, грибками или плесенью зерна.

Корма после обработки намного легче воспринимаются организмом, так как большую часть работы желудка уже провел аппарат. Благодаря этому животное тратит в 2 раза меньше энергии на переработку пищи. В результате при том же объеме скармливаемого корма прирост веса увеличивается до 40%, надои до 35%, а яйценоскость птицы до 30%.

Принцип работы экструдера

После подачи зерна в бункер процессы внутри аппарата проходят без постороннего вмешательства. При помощи вибрации материал подается в рабочую зону агрегата, где подвергается трехфазной обработке.

Перерабатываемый материал не нужно запаривать или подвергать каким-либо дополнительным обработкам!

После попадания в экструдер зерно проходит термическую обработку при температуре от 110 до 160 градусов под давлением до 40 атмосфер. При выбросе зерна из данного отсека давление резко падает, вода, содержащаяся в клетках, превращается в пар и увеличивается в объеме в 1000 раз. В результате происходит взрыв внутри зерна, благодаря чему оно вспучивается, приобретает пористую структуру, увеличивается в объеме и лучше поддается формовке.

После продавливания через профилирующий инструмент из экструдера выходит вспученный стренг, имеющий форму жгута. При наличии отсекателя величина фракции составляет примерно 10-50 мм.

Процесс экструдации происходит примерно за 30 секунд, что обеспечивает высокую производительность при минимальных затратах энергии. Нагрев и сжатие зерна проходит без ТЭНов и гидравлики, только за счет электродвигателя.

Применяются три метода экструзии:

  • Холодная формовка;
  • Теплая обработка;
  • Горячая экструзия.

Фундамент для установки экструдера не нужен. Он устанавливается на любую ровную поверхность, даже на земляной пол!

Использование

Экструдеры применяются для изготовления кормов для животных. Применение данной технологии позволяет значительно снизить затраты на откорм животных. Кроме того, при переводе животных на питание экструдированными кормами снижается падеж молодняка.

Читать также  Как вырастить можжевельник дома

Корма, изготовленные при помощи экструдеров, обладают способностью предотвращать желудочно-кишечные заболевания у животных и значительно улучшать пищеварительный процесс!

Применяются экструдеры и в пищевой промышленности. С их помощью изготавливаются сухие завтраки, кукурузные палочки, чипсы, сухарики, детское питание, диетические хлебцы.

Двухшнековые экструдеры применяются и при изготовлении полимеров: пленки для пакетов, полистирола и полипропилена.

Однако наиболее распространено использование экструдера для улучшения кормовых качеств зерновых культур. В качестве материала для изготовления кормов можно использовать любые злаковые культуры, сою, бобовые.

После переработки вкусовые качества зерновых значительно улучшаются, благодаря выделению масел. Корм приобретает приятный аромат и хлебный вкус. При этом животные быстрее наедаются.

Отдельные модели экструдеров позволяют перерабатывать отходы мясного и рыбного производства. Также применяют экструдеры для обработки маслосодержащих продуктов перед отжимом. Этот процесс облегчает отжим и увеличивает конечный объем получаемых масел.

Экструдер Е-500

Аппарат предназначен для изготовления кормов для животных, очистки зерновых от вредных микроорганизмов. Также применяется для подготовки сои, рапса, подсолнечника к отжиму масла.

С помощью аппарата можно обрабатывать пшеницу, рожь, кукурузу, ячмень, горох, амарант, люпин, сою и подсолнечник. В воронке экструдера установлен магнитный улавливатель металлических частиц, что позволяет избежать попадания ненужных примесей в аппарат и, в последствии, в корм.

Производительность при переработке сои достигает 500 кг. в час, при переработке зерновых до 300 кг. в час. При этом потребляемая мощность составляет 55 кВт/час.

  • Длина — 230 см;
  • Ширина — 210 см;
  • Высота — 170 см;
  • Вес — 1400 кг.

Отличительной особенностью данной модели является наличие узла увлажнения в рабочей зоне. Это гарантирует мягкий и равномерный процесс обработки зерновых, а также обеспечивает снижение износа рабочих деталей.

Экструдер ES-1250

Мощный агрегат для использования в крупных и средних хозяйствах. Производительность данной модели доходит до 1250 кг/час. При этом экструдер способен работать круглосуточно. Оснащен боковой подачей сырья из бункера непосредственно в рабочую зону. Это позволяет исключить проблемы в работе, которые присутствуют при переработке влажного зерна или сложных смесей в экструдерах с верхней подачей.

Кроме стандартных материалов для экструдирования (пшеница, овес, просо, ячмень), данная модель подходит для переработки биоотходов, мясокостного фарша, муки и других отходов. Аппарат снабжен двумя гидроцилиндрами при помощи которых происходит автоматический съем корпусов при разборке рабочей части экструдера или замене шнеков. Это значительно упрощает длительный и трудоемкий процесс обслуживания и ремонта, особенно в аварийных ситуациях.
Вес экструдера составляет 2130 кг, а потребляемая мощность 110 кВт.

Данная модель позволяет регулировать зазоры внутри рабочей части экструдера, благодаря чему становится возможным проводить точные настройки аппарата под каждое сырье.

Экструдер ПЭ-900 УШК

Снабжен системой кондиционирования и парообработки зерна. Данная технология позволяет придавать обрабатываемому материалу мягкость и эластичность, что значительно сокращает энергозатраты на переработку. Кроме того, это помогает увеличить срок службы основных узлов экструдера.

Применяется для обработки пшеницы, сои, ячменя, кукурузы, и гороха. Производительность от 1300 до 1800 кг/час. Потребляемая мощность от 97 кВт/час. Расход пара приблизительно 100 кг/час при давлении 0,4-0,6 Мпа. Размеры 280*256*255 см. При этом вес агрегата 2500 кг.

Экструдер данной модели отличается высокой производительностью и может применяться для подготовки сои и подсолнечника к отжиму масла.

Приобретение экструдера, несомненно, является выгодным вложением средств. Помимо того, что количество скармливаемого животным корма уменьшается, а его пищевая ценность возрастает, экструдация позволяет изготовить высококачественные корма без химических примесей. Корма, изготовленные при помощи экструдеров, позволяют увеличить производительность хозяйств без добавления в пищу животных химических и гормональных препаратов.

Экструдация позволяет добавлять в изначальное сырье до 30% примесей (сено, силос, солома, отходы мясопереработки), не понижая качество и энергетическую ценность производимого корма.

Кроме того, приобретение экструдера положительно скажется на экономическом состоянии производителей зерновых. Готовый высококачественный корм намного превосходит по цене необработанное зерно, а спрос на него практически не снижается.

То есть, экструдация позволяет увеличить стоимость конечного продукта без больших энергетических и трудозатрат. Процесс полностью автоматизирован и проходит буквально за несколько секунд!

При производстве кормов по данной технологии можно использовать пораженные плесенью или насекомыми зерна для получения годного конечного продукта. Это позволяет избежать потерь урожая, которые даже при правильном хранении зерна составляют не менее 20%. Это одна из немногих технологий, позволяющая получить высокую прибыль при минимальных затратах.

Экструдеры также можно классифицировать по типу и виду используемых шнеков.

Одношнековые экструдеры, как правило, имеют шнеки с постоянным диаметром, т.е диаметр шнека одинаков в его начале и конце.

Рис.36.Червяк одношнекового экструдера.

1-цилиндр,2-сердечник червяка,3-гребень червяка,5-зазор между червяком и цилиндром,4-стенка червяка.

D-диаметр шнека,Dc-диаметр сердечника,h-высота гребня,w-ширина канала,δ-зазор между гребнем и внутренней поверхностью цилиндра,t-шаг нарезки.e-ширина гребня.

Диаметром шнека(червяка) D считается значение диаметра вместе с гребнями.

С диаметром червяка D связывают все остальные геометрические характеристики шнека.

Толщина витка червяка составляет (0,08-0,12)D для переработки пластмасс и (0,06-0,08)D для переработки резиновых смесей, шаг винтовой линии (0,7-1,5)D и (0,4-0,6)D соответственно

Читать также  Виноград ведьмины пальцы купить в россии

а) б) в)

Рис.37.Шнековая пара экструдера:

а) одношнековый экструдер, двухшнековый б) экструдер с параллельными шнеками. в)-конический экструдер

Главным рабочим органом (сердцем) шнекового экструдера является шнековая пара: шнек(шнеки)+цилиндр. Если говорить о многошнековых, например, о двухшнековых конических экструдерах, то корпус, в котором вращается шнек уже нельзя назвать цилиндром с точки зрения геометрии, но термин традиционно сохраняется.

С точки зрения конструкции шнека важнейшим показателем для шнековых экструдеров является геометрическая степень конверсии(k), которая вычисляется как отношение объемов одного витка винтового канала в начале и в конце зоны пластикации, т.к определить фактическую длину зоны пластикации затруднительно, ее можно, также рассчитывать как отношение объемов первого и последнего витка шнека.

При этом при переработке ПВХ композиций «k»,рассчитанная по второму варианту, не должна превышать -3,0, а по первому -2,5. В случае конструкции шнека с постоянной шириной канала для одношнековых экструдеров:

где:D1,2 и d1,2-диаметры червяка и сердечника в первом и втором измеряемом витке, соответственно.

Для двухшнековых экструдеров с параллельными шнеками и постоянной шириной канала степень сжатия «kс» рассчитывается по формуле:

где: индексы 1 и 2 относятся к началу и концу участка червяков,t-шаг винтовой нарезки,i-число заходности нарезки, em-ширина гребня нарезки по среднему диаметру,k-число зацеплений,F-площадь поверхности сегмента зацепляющихся червяков, D,d-наружный диаметр шнеков и диаметр сердечника.

Диаметр шнека(D),также является, важнейшей его характеристикой, определяющей производительность. Производительность любого экструдера Q ,является возрастающей функцией диаметра.

Промышленные низкоскоростные одношнековые экструдеры европейских производителей характеризуются диаметром 32,45,63,125,160,200 мм(классический европейский стандарт),экструдеры азиатского региона характеризуются диаметрами 25,30,40,50,65,75,80,90,100,120,135,150 мм. Экструдеры с диаметром шнека менее 32 мм, по европейской классификации считаются лабораторными.

Диаметры шнеков высокоскоростных одношнековых экструдеров могут иметь значения отличные от вышеприведенных и могут варьироваться от 25 до 250 мм, в зависимости от требуемой производительности и вида перерабатываемого материала, в этом случае производители не придерживаются общепринятого стандарта. Часто используемыми типоразмерами высокоскоростных одношнековых экструдеров с «прямым» приводом являются диаметры 20,30,45,60,70,72,90,100,130 мм

Двухшнековые экструдеры с параллельными и коническими шнеками также жестко не привязаны к определенному типоразмеру по диаметру шнеков.

Для параллельных шнеков существуют типаразметры:30,52,66,72,75,87,90,107,115,116,125,126,130,158,158,170 мм

Азиатские производители указывают как диаметр конуса шнека на начале, так и в конце например, 51/105,65/132,80/156,92/188.

Длина шнека L является не менее важной характеристикой, чем диаметр. Длина шнека выражается как кратная диаметру. От длины шнека(ов) зависит прежде всего смесительный эффект, эффективность пластикации и гомогенизации, чем длиннее шнек(шнеки) тем смесительный эффект лучше.

Однако при увеличении длины шнека(шнеков) возрастает вероятность его изгиба под действием продольных и радиальных нагрузок, что в критической ситуации может привести к его(их) поломке.

Длина шнеков варьируется в пределах (15-40)D в зависимости от типа экструдера и вида перерабатываемого материала.

С ростом длины шнека, практически линейно, растет мощность необходимая для работы электропривода экструдера.

Конструктивно шнеки могут отличаться:

А) Техническим решением для создания сжатия.

Шнеки одношнековых экструдеров и двухшнековых экструдеров с параллельными шнеками могут быть выполнены либо с переменной уменьшающейся от начала до конца шириной канала(переменная нарезка), либо с постоянной глубиной канала, но с возрастающим диаметром сердечника(постоянная нарезка),либо может быть использован и тот и другой технический прием.

Наибольшее распространение получили шнеки с постоянной нарезкой в связи с их меньшей стоимостью и относительной простотой изготовления.

Исполнение шнековой пары конических двухшнековых экструдеров в виде сходящегося конуса также является техническим решением для создания сжатия.

Б) Наличием или отсутствием термостатирования.

Как уже отмечалось в рабочем диапазоне температур сила адгезии полимера к металлу, определяющая силу трения является возрастающей функцией температуры. Поэтому, поскольку соотношение сил трения материала о стенку цилиндра и поверхность шнека определяют производительность процесса, за счет регулирования температуры шнека можно добиться высокой производительности, хорошего смесительного эффекта, а избежать местных перегревов и оперативно вмешиваться в технологический процесс в случае возникновения внештатных ситуаций связанных с температурным режимом экструзии.

В) Количеством каналов для течения расплава(«заходностью»).

Преимуществом двухзаходного шнека является сравнительно лучший смесительный эффект, более высокая производительность, а также снижение продольной нагрузки в направлении экструзии, что обеспечивает его более высокий срок службы. Характерной особенностью многозаходных шнеков является малая толщина пленки расплава на стенке цилиндра, что улучшает теплопередачу.

Шнеки двухшнековых экструдеров чаще выполняются как однозаходные.

При изготовлении шнековых пар мы используем только высококачественные марки легированных сталей.Технологический цикл, по изготовлению шнековых пар находится под постоянным контролем опытных специалистов .Тщательно соблюдаются все необходимые допуски по геометрическим размерам ,применяются технологии обработки и упрочнения поверхности (азотирование,хромирование).

Мы готовы изготовить шнеки, цилиндры, шнековые пары и отдельные элементы шнеков в короткие сроки и с неизменно с высоким качеством.

Автор записи: sisadmin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *