散糧筒倉降碎裝置應用分析及優化設計研究

張鵬

（中交機電工程局有限公司，北京 100088）

散糧筒倉降碎裝置應用分析及優化設計研究

張鵬

（中交機電工程局有限公司，北京 100088）

糧食的收購以及質量衡量的標準就是破損率，破損率決定糧食的買賣過程中價格的高低，破損的糧食也會給存儲帶來不便。由于糧食在運輸過程中受力以及所受重力加速度的影響都會給糧食帶來或多或少的破損，造成糧食的損失。因此在散糧筒倉內部設置降碎裝置來減少糧食的破損率，從而高效存儲糧食，提高散糧筒倉的存儲性能。本文闡述采用降碎裝置對糧食存儲的必然性，又對降碎裝置的不同設計方案進行應用分析比較，重點對扶壁折返溜槽降碎裝置進行深入計分析并對其進行優化，從而更進一步降低糧食的破損率。

降碎裝置；對比分析；扶壁折返式

20世紀90年代開始，我國開始大量修建糧倉，但是由于當時社會的技術發展不夠先進，致使當時的糧倉沒有設置降碎裝置，導致糧食在儲存過程中沒有經過一定程序的設備進行處理，難以保證糧食的破損率。相關調查顯示，對于糧倉而言，安裝降碎裝置對糧食的經濟效益起著決定性作用。因此，在對糧食進行儲存的過程中，要根據糧倉的實際情況安裝相應的降碎裝置，從而保證糧食的儲存良好。在糧食儲存過程中，造成糧食產生破損情況的原因一部分是由于糧食提升機在運輸過程中速度過高導致糧食破損，一部分是由于輸送機在輸送過程中對糧食反復擠壓，導致糧食破損，還有一些重力加速度方面的原因等，這些情況的出現都會導致糧食的破損。因此要通過糧食筒倉內設置降碎裝置來減少糧倉的破損率。

1 糧食儲存采用降碎裝置的必然性

在對糧食儲存裝置糧倉的設計中，針對降碎裝置的安裝實驗早在2001年就開始實行，當時國內修建了大量的散糧筒倉。在建成之后才發現，由于沒有降碎裝置的安裝，導致糧食在運輸儲藏過程中存在著嚴重的破損現象。據當年調查結果顯示，某地的糧食倉庫實際測量玉米的入倉破損率竟然達到了19.15%，增碎9.65%。根據相關規定，糧食不能超過5%的蟲粒、霉粒、芽粒等不完整粒，從而導致玉米的破損率嚴重超標。

從這一事件中我們可以看出糧食破損率超標引發的問題。由于糧食質量等級在運輸過程中大幅度下降，導致不符合糧食的質量要求，從而造成大量的經濟損失；糧食造成破損情況之后，在儲存運輸的過程中會致使糧食發生質量上的改變，比如變霉、長芽等的產生，因此需要及時給糧倉進行通風工作，與糧食破損率較低的糧倉相比，破損率高的糧倉大大增加了通風工作的次數，不僅浪費了工作資源，還加快了設備的磨損問題以及糧食的破損現象；糧食的大量破損使得糧食在存儲過程中，增加了系統作業中的危險性。

在糧食儲存作業中產生的粉塵多分布在糧倉的進出口以及運輸機的轉接處等地方，如果粉塵的濃度接近爆炸濃度數據，那么粉塵就會導致爆炸。因此，為了減少糧食的破損率，減少粉塵爆炸所帶來的危險，對糧倉安裝降碎裝置很有必要。

2 降碎裝置設計安裝方案對比分析

給糧倉安裝降碎裝置主要有兩種方式，一種是安裝可伸縮活動的降碎裝置，一種是固定于糧倉扶壁式的溜槽降碎裝置。

2.1 可伸縮性降碎裝置

可伸縮性互動的降碎裝置是由多個可以折疊的緩沖小斗組合而成的，各個小斗之間由各種絲繩組合連接，做伸縮性動作，通過固定于糧倉頂部的卷揚機來得以實現。降碎裝置的下端安裝有傳感器，以此來確保降碎裝置隨著糧倉糧食表面的高低而進行相應伸縮。其具備多種優點，比如降碎裝置的負重量是由糧倉頂部來承受的，對糧倉的扶壁沒有任何影響；由于降碎裝置是安裝于糧倉中心頂上的，因此不會發生糧食一邊倒的情況；此降碎裝置可以隨著糧倉的糧食層面的高度變換而伸縮，因此不會被埋沒于糧食下邊。

可伸縮性降碎裝置在具有多種優點的同時，也具備其缺點，比如各個小斗之間由于其重疊式的構造，使得糧食中的雜物會對其造成堵塞，在糧倉中難以清理；可伸縮性降碎裝置需要借助動力設備和料位傳感器完成降碎工作，因此當出現電力問題或者機器故障的時候，糧倉內的部分都會難以得到維修；伸縮管在使用過程中可以縮到最短位置，但是也一定會占用糧倉的高度，從而影響糧倉的糧食儲存利用率。

2.2 固定式溜槽降碎裝置

固定式溜槽降碎裝置區別于可伸縮性降碎裝置，其優點在于不需要借助電力動力，設置的結構較為簡單，在運作過程中，很難出現問題，使用故障率較低，這種固定式降碎裝置一般分為糧倉的筒倉中央固定式以及倉邊的固定扶壁式兩種。

筒倉中央固定式的降碎裝置的優點有，它的降碎裝置的載重量是由糧倉的頂部和錐底所承受的，對糧倉扶壁來說不會產生直接的影響；裝載糧食也會比較均勻，不會導致糧食出現一邊倒的現象，使得糧倉的扶壁受力均衡，其具備的缺點就是降碎裝置的安裝截面相對來說會比較大，與糧食的接觸面也會很大，因此流動的糧食會對降碎裝置產生很大的摩擦拉力，所以就要求該降碎裝置的承載能力很大。

糧倉倉邊固定式降碎裝置所表象的優點就是由糧倉和底部圈梁所承受，以此扶壁式降碎裝置最大的優點就是在糧倉流動的時候，裝置的向下拉力較小，因此基礎的設置造價就低于中央固定式，其缺點在于裝糧食時極易造成糧食偏向一邊的情況。

3 扶壁折返溜槽降碎裝置

3.1 降碎裝置設置安裝

扶壁折返溜槽式降碎裝置的主要構成部分是溜管、導料溜管、溜槽以及鋼結構四部分，主要運用時呈現的特點是通過鋼結構衍架來支持溜管或者溜槽的降碎過程。在使用過程中，降碎效果較為明顯，質量也比較有保障，在對此降碎裝置進行安裝之后，使用的期限較長，且操作簡便使用較為方便，不需要對其進行定期保養，也不需要耗費人力資源。但是在安裝時所投資的一次性費用較高，但是由于此種裝置的降碎功能顯著，且利于后期維護，也不需要耗費其他動力資源，因此在糧倉降碎裝置設置中已廣泛采用這種裝置。

這種降碎裝置的工作使用原理主要分為三種各不相同的降碎過程。每種之間的降碎原理是一樣的，都是為了達到揚灑糧食以及防止糧食破損的情況出現。當糧食需要入儲糧倉時，通過將糧食導流入糧倉的倉口，然后通過降碎裝置的溜管進行分糧過程，在這一過程進行中不能由外喂糧，因此糧食會分為兩路流至糧倉的兩側。通過保證喂料的草甸距離糧倉內糧食堆積最高點的距離相差在防破損的高度之內，隨著溜管流入折返兩次后降落糧食的高度，在保證糧食滑落到一定高度之后，保證糧食進入糧倉。因此，當糧食溜槽被覆蓋無法繼續輸送糧食時，在第二級以及第三級被糧食在溜管中堆積，在第三級向第二級溜槽喂料的時候，同上給溜槽進行喂料，直到完成糧食入倉的全過程。

3.2 降碎裝置優化改進

優化改進后的扶壁折返溜槽降碎裝置其工作原理與傳統的折返溜槽降碎裝置原理有所不同，如圖1所示。

圖1

改進型折返溜槽降碎裝置與傳統的有所不同，分為三級降碎的過程，在每一級工作的原理都是相同的，都是利用溜管的落料高度來達到減少糧倉飛塵以及防止糧食破損，最終通過糧食喂料的溜槽完成整個入料程序。

工作順序為，糧倉處于空倉狀態下，糧食從倉口進入，經過溜管對糧食進行分料之后經第一級喂料溜管將糧食流到兩側，之后沿著溜管的豎直向下繼續折返至第二級倒料溜管，達到落料高度之后，向第三級喂料溜槽出料進而入倉。當糧食堆積高度已經與第三級溜槽完全覆蓋的時候，第三極喂料溜槽就不能再進行喂料，二級一級的喂料情況也如上。依據同樣的原理，當第二級喂料完成之后由第一級喂料溜槽進行喂料，最終完成糧食入倉的整個過程。此種降碎裝置大大降低了折返時所產生的飛塵，也由于折返次數較多，使得傳統的降碎裝置明顯減少，從而提高糧倉的防破碎效果。

4 結語

糧倉的降碎裝置可以有效減少糧食破損率，在實際情況中，要根據糧倉的特點，設置與實際情況相符的降碎裝置，使用具有適用性、性價比較高、降低操作難度、減少后期維修風險的降碎裝置。因此需要通過不斷的實驗進行完善，推動糧倉的降碎裝置進一步發展。

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