Триеры применяют для выделения примесей, отличающихся от зерен основной культуры длиной. К примесям, выделяемым на триерах, относят семена куколя, которые короче зерен пшеницы, или семена овсюга, которые длиннее зерен пшеницы.

Триеры по конструктивному исполнению основных рабочих органов подразделяют на две группы: цилиндрические и дисковые. Наиболее широкое применение на зерноперерабатывающих предприятиях получили дисковые триеры, которые имеют большую производительность при меньших габаритах и отличаются более высокой технологической эффективностью.

Цилиндрические триеры в зависимости от значения окружной скорости разделяют на тихоходные (v = 0,3…0,5 м/с) и быстроходные (v =1,2…1,5 м/с). Тихоходные триеры выпускают с наружным сетчатым цилиндром и без него. Первые, применяют для очистки зерна от коротких и длинных примесей и его сортирования по толщине, вторые — для контроля отходов. Быстроходные цилиндрические триеры используют для очистки зерна от коротких и длинных примесей, а также для сортирования семян. Зерно в машину поступает в начале цилиндра, а в некоторых конструкциях — по всей длине. Часто эти триеры снабжают ворошильным механизмом.

Триеры, выделяющие из зернового материала короткие примеси (например, куколь, битое зерно и т. п.), называются кукольными. У них очищенное зерно выходит из цилиндра, а примеси — из желоба.

Триеры, предназначенные для отделения длинных зерновых примесей, называют овсюжными. В них зерно выходит из желоба, а примеси — из цилиндра. У выходного конца овсюжного цилиндра устанавливают кольцо — диафрагму, которая способствует образованию слоя зернового материала внутри цилиндра.

Триерные поверхности куколеотборочной и овсюгоотборочной машин представлены на рисунок 1.

Рисунок 2 - триерные поверхности куколеотборочной (а) и овсюгоотборочной (б) машин
Рисунок 1 — триерные поверхности куколеотборочной (а) и овсюгоотборочной (б) машин

Цилиндрический триер

Цилиндрический триер (рисунок 2,а) состоит из стального цилиндра 1 со штампованными ячейками 2 на внутренней поверхности и шнека 3, расположенного в желобе 4. При вращении цилиндра с зерном в ячейки триера попадают из смеси частицы зернового материала, длина которых меньше диаметра ячеек, и поднимаются вверх; падают в желоб, находящийся внутри цилиндра и выводятся наружу шнеком. В цилиндре остаются частицы, длина которых больше диаметра ячеек и которые не укладываются в них по длине, и выходят сходом по цилиндру с другой стороны. Степень разделения зерновой смеси на фракции по длине зависит от уровня, на котором установлена верхняя грань 3 желоба.

1 - цилиндр; 2 - ячеи; 3 - верхняя грань желоба; 4 - желоб; 5 - шнек; 6 - диск; 7 - желобок Рисунок 1 - Принцип действия цилиндрического (а) и дискового (б) триеров
1 — цилиндр; 2 — ячеи; 3 — верхняя грань желоба; 4 — желоб; 5 — шнек; 6 — диск; 7 — желобок
Рисунок 2 — Принцип действия цилиндрического (а) и дискового (б) триеров

Цилиндрические триеры с внутренней ячеистой поверхностью изготовляют одинарного и двойного действия. Триеры одинарного действия имеют по всей длине цилиндра ячейки одного типа и размера и выделяют только короткие или только длинные примеси. Триеры двойнойного действия на различных участках цилиндра по длине имеют ячейки двух размеров для отделения длинных и коротких примесей.

В цилиндрическом триере (рисунок 3) рабочим органом является стальной цилиндр 7, к концам которого прикреплены винтами розетки 3 и 11. Розетка 11 соединена шпонкой 10 с валом 1. К нему приварены витки шнека 2. Таким образом, вместе с валом вращаются цилиндр и шнек.

Желоб 8 с одной стороны опирается через шарикоподшипник 9 на вал, а с другой соединен с червячным колесом 5. Поворачивая колесо посредством червяка 4, можно изменять положение грани 12 желоба по отношению к цилиндру. Короткие зерновки при вращении цилиндра западают в ячейки, достигая зоны выпадения, разгружаются в желоб и выводятся шнеком из машины. Зерновки длинной фракции перемещаются вдоль цилиндра в лоток 6.

Особенность рассматриваемого триера — стабильность условий сепарирования, которая достигается в результате равномерного распределения по длине цилиндра исходной зерновой смеси с удалением из нее коротких фракций. Такой режим необходим для куколеотборочной машины, так как его ячейки должны выделить из обрабатываемой зерновой смеси короткую фракцию, относительное содержание которой в реальных условиях не превышает 2…3 %.

1 - вал; 2 - витки шнека; 3 и 11 - розетки; 4 - червяк; 5 - червячное колесо; 6 - лоток; 7 - триерный цилиндр; 8 - желоб; 9 - подшипник; 10 - шпонка; 12 - верхняя грань желоба Рисунок 2 - Цилиндрический триер
1 — вал; 2 — витки шнека; 3 и 11 — розетки; 4 — червяк; 5 — червячное колесо; 6 — лоток; 7 — триерный цилиндр; 8 — желоб; 9 — подшипник; 10 — шпонка; 12 — верхняя грань желоба
Рисунок 3 — Цилиндрический триер

Конструкции цилиндрических триеров относительно несложны и достаточно эффективны. Их недостатком является малый срок службы приводных и поддерживающих роликов, собранных в виде пакетов из плоских прорезиненных дисков. В результате износа контактных поверхностей роликов нарушается плавность хода триеров, что вызывает вибрацию и снижает эффективность сепарирования.

Дисковый триер

В дисковом триере (рисунок 2,б) ячейки выполнены на поверхности чугунных дисков. При вращении дисков 1 в ячейки попадают короткие зерна, которые затем выпадают в желобки 2 и выводятся из машины.

Дисковые триеры выпускают однороторными. Для сокращения занимаемой производственной площади их комбинируют в двух- и четырехроторные агрегаты, включающие триеры для отбора длинных и коротких примесей. Дисковые триеры для выделения коротких примесей снабжают контрольными дисками.

Основными рабочими органами дисковых триеров являются кольцевидные диски с ячейками на боковых поверхностях (рисунок 4). Карманообразные ячейки расположены по концентрическим окружностям. Диски закреплены на горизонтальном валу и вращаются в вертикальной плоскости. Нижняя часть дисков погружена в зерновую смесь. Форма и размеры ячеек, скорость вращения дисков подобраны таким образом, что короткие компоненты обрабатываемой смеси захватываются ячейками, поднимаются вверх и при определенном угле поворота, который зависит от частоты вращения дисков и коэффициента трения частиц о материал диска, выпадают из ячеек на наклонные лотки и выводятся из машины. Длинные компоненты смеси тоже захватываются ячейками, но занимают в них неустойчивое положение и выпадают из ячеек при меньшем угле поворота дисков. Фракции могут быть порознь выведены для дальнейшей обработки в этой или последующих машинах.

Рисунок 3 - Дисковый триер: а, б - сечения дисков по ячеям; в - захват ячеями диска мелких примесей
Рисунок 4 — Дисковый триер: а, б — сечения дисков по ячеям; в — захват ячеями диска мелких примесей

При движении зерновой смеси вдоль машины концентрация короткой фракции в ней снижается. В куколеотборниках ячейки дисков поднимают и отбирают куколь и дробленое зерно, а в овсюгоотборниках роль коротких компонентов выполняет основная культура — зерно.

Эффективность работы дискового триера

Эффективность работы триера зависит от частоты вращения дисков, положения лотков и заслонок, от формы и размеров ячеек, коэффициента трения зерновой смеси о поверхность дисков, концентрации, состава примесей и других факторов. При эксплуатации триеров необходимо обеспечивать стабильную подачу зерна, добиваясь равномерного его распределения и необходимого уровня в загрузочном устройстве. Регулируют подачуи время обработки зерна при помощи заслонок загрузочного и других устройств.

Надежная и эффективная работа триеров возможна при очищенных  ячейках, влажности зерна не выше 18 % и отсутствии в исходном зерне твердых и грубых примесей. Поэтому исходная зерновая смесь должна предварительно пройти соответствующую очистку, а при необходимости и сушку. Отличительная особенность процесса сепарирования в триерах — его высокая эффективность и сравнительно небольшая удельная производительность. Например, в дисковых триерах устойчивая эффективность выделения коротких фракций достигает 95 %, а в цилиндрических — 85…90 %.

Когда триер работает как куколеотборочная машина, ячеи его рабочей поверхности выбирают около 2…5 % от всей зерновой массы, когда же триер работает как овсюгоотборочная машина, ячеи выбирают из зерновой массы основную культуру, составляющую обычно 95%. Поэтому производительность куколеотборочной машины значительно выше, чем овсюгоотборочной. В дисковом триере ячейки расположены на литых дисках. Наиболее распространены две формы ячеек (рисунок 5): с плоским дном — форма III для овальных зерен и с полукруглым дном — формы I, II для шаровидных зерен. Рабочий размер ячейки — длина l. Предусмотрено три типоразмера дисков по диаметру: 380; 460 и 630 мм. Наружный диаметр дисков триеров 630 мм, внутренний — 380 мм, шаг дисков на валу — 64,5 мм.

Рисунок 4 - Ячейки дискового триера
Рисунок 5 — Ячейки дискового триера

Количество дисков определяет производительность триера. Ячейки на дисках располагают по концентрическим окружностям. Форма триерных ячеек определяется способом изготовления, и по этому признаку они могут быть штампованные, фрезерованные и литые. Наибольшее распространение получили стальные цилиндры со штампованными ячейками, как наиболее прочные и дешевые в изготовлении. Форма и размеры штампованных ячеек берутся согласно государственному стандарту на триерные цилиндры. Штампованные ячейки в плане круглые, а в разрезе по окружности цилиндра — ковшеобразные.

Рабочим размером ячейки служит диаметр d, подбираемый в зависимости от компонентов сепарируемой смеси зерна (стандарт предусматривает ячейки диаметром от 1,6 до 12,5 мм). Остальные размеры ячейки, определяющие ее форму (диаметр дна, глубина), подбирают в зависимости от номинального диаметра d. Существенное значение в рабочем процессе цилиндрического триера имеет положение стенки ячейки, с которой частица выпадает в приемный желоб.

Эффективность работы ячеистых поверхностей зависит от количества ячеек на единице площади и порядка их расположения. Наиболее рациональное расположение — шахматное, когда каждая ячейка размещена в центре правильного шестиугольника, а в вершинах находятся центры смежных ячеек.

Для приема и отвода зерна и примесей, выбранных ячейками, служат желоб и шнек. Относительно оси триера шнеки располагают концентрично и эксцентрично. Шнеки триеров однозаходные. Угловая частота вращения шнека равна угловой частоте вращения триерного цилиндра. Профиль желоба должен быть таким, чтобы зерна, выпадающие из ячеек, в процессе падения не перелетали через нерабочий край желоба.

Внутреннее пространство дискового триера (рисунок 6) разделено на 3 отделения: накопительное 6, рабочее 15 и контрольное.

1 - станина; 2 - кронштейн; 3 - вал; 4 - электропривод; 5 - диск; 6 - накопительное отделение; 7 - ковшовое колесо; 8 - лоток; 9, 10, 11 - патрубки; 12 - кожух; 13 - патрубок для аспирационного воздуховода; 14 - приемный патрубок; 15 - рабочее отделение; 16 - контрольное отделение Рисунок 5 - Дисковый триер
1 — станина; 2 — кронштейн; 3 — вал; 4 — электропривод; 5 — диск; 6 — накопительное отделение; 7 — ковшовое колесо; 8 — лоток; 9, 10, 11 — патрубки; 12 — кожух; 13 — патрубок для аспирационного воздуховода; 14 — приемный патрубок; 15 — рабочее отделение; 16 — контрольное отделение
Рисунок 6 — Дисковый триер

Диски, расположенные в рабочем отделении, служат для отбора зерна, остальные предназначены для контроля. Зерновую смесь из рабочего отделения в контрольное подают ковшовым колесом 7 и перепускным лотком 8. В верхней части кожуха расположены приемный патрубок 14 с заслонкой для регулирования количества поступающего зерна в триер и патрубок 13 для аспирации. В нижней части кожуха смонтировано подвижное днище с отверстиями для удаления осевших на дно минеральных примесей и остатков зерна. Для сбора отходов предусмотрен патрубок 9.

Основной рабочий орган дискового триера — диски 5, которые на боковых поверхностях имеют карманообразные ячейки. На спицах дисков закреплены гонки, предназначенные для перемешивания зерновой смеси и транспортирования ее вдоль триера. Диски 5 расположены так, что гонки образуют винтовую линию вдоль оси вала.

Зерно для очистки поступает в триер через приемный патрубок 14 и заполняет внутреннее пространство между дисками. При вращении дисков пшеница заполняет карманообразные ячейки и под действием центробежной силы и силы тяжести отбрасывается в выходной патрубок 10 и затем выводится из триера.

Длинные примеси не захватываются ячейками. Гонками на дисках они транспортируются вдоль триера к стенке перегружателя, накапливаются в конце рабочего отделения и через отверстие в боковой стенке попадают в накопительное отделение 6, откуда ковшовым колесом 7 подаются в контрольное отделение. Здесь отделяются зерновки пшеницы, попавшие вместе с длинными примесями. Примеси выпускают из триера через разгрузочный патрубок 11 в боковой стенке кожуха 12.

Уровень зерна в контрольном отделении регулируют заслонкой, установленной на разгрузочном патрубке 11, которая позволяет регулировать попадание зерна в отходы, доводя его до нормируемой величины.

Разделение зерновой смеси по длине зерен при помощи ячеистой поверхности является важной операцией, которая включена в технологический процесс очистки зерна. Как правило, такую операцию проводят на первом этапе подготовки зерна к помолу после первого сепарирования. Вначале устанавливают куколеотборочную, а затем овсюгоотборочную машину.

1 - чугунный диск; 2 - ячеи; 3 - желоб Рисунок 6 - Общий вид дискового триера
1 — чугунный диск; 2 — ячеи; 3 — желоб
Рисунок 7 — Общий вид дискового триера

Для повышения технологического эффекта работы триеров, особенно в том случае, когда зерновая масса имеет повышенное содержание куколя или овсюга, на сепараторах предварительно (до поступления на триеры) зерновую массу разделяют по крупности, направляя крупную фракцию как наиболее засоренную овсюгом в триер для отбора овсюга, а мелкую — в триер для отбора куколя.

Быстроходный цилиндрический триер МБТС

Быстроходный цилиндрический триер МБТС (рисунок 8).

Рисунок 8 - Цилиндрический триер для отбора длинных примесей
Рисунок 8 — Цилиндрический триер для отбора длинных примесей

Цилиндр 1 диаметром 800 мм и длиной 1700 мм изготовлен из стальных листов, на поверхности которых выштампованы ячейки диаметром 8,5 мм. Цилиндр свободно опирается на четыре ролика, которые закреплены на станине 5 и сообщают ему равномерное вращательное движение относительно горизонтальной оси.

Вдоль участка, равного 2/3 длины цилиндра, питающее устройство 2 равномерно распределяет исходную зерновую смесь; регулятором производительности питателя служит устройство 6 с противовесом 7.

Зерна короткой фракции (пшеницы) устойчиво западают в ячейки цилиндра, из которых затем поступают в желоб выводящего шнека 3, вращающегося от привода с помощью шкива 4. Длинные примеси постепенно перемещаются вдоль цилиндра к сборнику. Скорость продольного перемещения засорителей регулируют посредством системы из одиннадцати поворотных пластин-плужков 8, изменяя их продольную ориентацию и расположение по вертикали.

Торцовые части цилиндра снабжены кольцевыми диафрагмами-фланцами высотой 50 мм для поддержания в цилиндре определенного уровня зерна. При этом в правой части цилиндра накапливаются овсюг и другие длинные примеси, направляемые в отход.

Для того чтобы предотвратить попадание в отходы зерен пшеницы, необходимо тщательно контролировать длинную фракцию. Для этого диафрагма снабжена четырьмя ворошителями 9, которые, дополнительно разрыхляя зерновую смесь, облегчают проникание в ячейки цилиндра еще не выделенных зерен пшеницы.

Обе рассмотренные конструкции триеров относительно несложны и достаточно эффективны. Их общим недостатком является малый срок службы приводных и поддерживающих роликов, собранных в виде пакетов из плоских прорезиненных дисков. В результате износа контактных поверхностей роликов нарушается плавность хода триеров, что вызывает вибрацию и снижает эффективность сепарирования.

Триер-куколеотборник ТДК (А9-УТК-6) для очистки зерна от коротких примесей

Триер-куколеотборник ТДК (А9-УТК-6) (рисунок 9) предназначен для очистки зерна от коротких примесей (куколя и других семян сорных растений).

Рисунок 9 - Триер А9-УТК-6
Рисунок 9 — Триер А9-УТК-6

Основные узлы триера: корпус 1 с дисковым ротором, приемно-распределительное устройство, аспирационный диффузор 11, выпускные устройства, привод 5. В корпусе на горизонтальном валу установлено 22 кольцевых диска с карманообразными ячейками. Триер разделен на три последовательно работающих отделения: рабочее, накопительное и контрольное.

В рабочем отделении установлены 15 дисков, в накопительном — ковшовое колесо 5, а в контрольном — 7 дисков, снабженных гонками для транспортирования зерна к накопительному отделению. В корпусе триера установлен шнек 8, с помощью которого примеси с некоторым количеством зерна перемещаются из рабочего отделения в контрольное. Триерные диски прикреплены к валу спицами и болтами.

На спицах дисков контрольного отделения закреплены гонки, которые за счет кругового смещения смежных дисков образуют прерывистую винтовую линию, обеспечивающую перемещение очищенного зерна в перегружающее устройство. В корпусе триера имеются откидная дверка и съемная верхняя крышка с отверстиями для подключения к аспирационной сети.

Привод вала с дисками 10 и ковшовым колесом 3 осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу, червячный редуктор и муфту. Привод шнека осуществляется от центрального вала через цепную передачу.

Технологический процесс в триере-куколеотборнике осуществляется следующим образом. Исходная зерновая смесь поступает через приемное устройство 4 и с помощью лоткового распределителя тремя равными потоками направляется в рабочее отделение между дисками.

При вращении дисков 10 длинные зерна пшеницы неустойчиво заполняют карманообразные ячейки (размером 5×5 мм, глубиной 2,5 мм) и при небольшом угле поворота дисков выпадают из ячеек в лотки 12, откуда очищенное зерно через патрубок 6 выводится из машины.

Короткие примеси, соприкасаясь с поверхностью дисков, устойчиво размещаются в ячейках, выносятся из зерновой массы и под действием сил тяжести и инерции при значительно большем угле поворота дисков выпадают из ячеек в лотки 9, по которым поступают в шнек 8. Последний транспортирует короткие примеси и попавшие сюда зерна пшеницы в контрольное отделение. Здесь короткие примеси дисками поднимаются вверх и с помощью лотков направляются в сборно-отводящий патрубок для примесей и выводятся из машины. Зерна пшеницы накапливаются в контрольном отделении, гонками дисков транспортируются к стенке перегружающего устройства и через окно, перекрытое регулируемой заслонкой 2, поступают в зону действия ковшового колеса 3, поднимаются им и по наклонному коленообразному лотку возвращаются в рабочее отделение триера.

В машине регулируется распределение зерна заслонками приемного устройства, а уровень зерна в контрольном отделении — заслонкой 2. Минеральные примеси выпускаются из корпуса триера не реже одного раза в сутки и удаляются при открывании задвижек люков 13.

Отличительная особенность триера А9-УТК-6 — функциональное разделение дисков на приемно-рабочие и контрольные, а также наличие накопительного отделения, что позволяет добиваться высокой производительности и эффективности при меньшем количестве дисков.

Для нормальной работы машин на предприятиях необходимо, чтобы уровень зерна в дисковых триерах во время работы был не ниже 100… 120 мм от задвижки питающей коробки.

Настройку и регулирование процесса в триере производят с помощью трех заслонок, установленных в приемном устройстве, в перегородке между рабочим и перегружающим отделениями и в задней стенке триера. При открытии заслонки в приемном устройстве устанавливают заданную производительность, не допуская пересыпания зерновой смеси через переднюю кромку днища в канал для очищенного зерна. С помощью заслонки в задней стенке триера устанавливают режим работы, обеспечивающий требуемую эффективность, которую контролируют методом отбора проб исходного и очищенного зерна и отходов.

Преимущества комбинированных дисков по сравнению с чугунными: высокая износостойкость рабочих поверхностей увеличивает срок их службы в 3.. .5 раз, при этом снижается повреждаемость зерна; оптимальные углы раскрытия ячеек, геометрическая точность и высокая чистота обработки поверхностей сортирующих ячеек исключают их забиваемость зерновками при работе диска, что увеличивает его производительность.

Триер А9-УТК-6 является куколеотборником, а триер А9-УТО-6 — овсюгоотборником.