На нашем интернет портале море информации по пищевой
и перерабатывающей промышленности, АПК и пищевой тематике
» » Машины для дробления зерна ударным способом

Машины для дробления зерна ударным способом

Интерес представляют машины, использующие для дробления микроудар. Профессор С. В. Зверев отмечает: «...параметрами процесса при свободном ударе являются скорость удара, число ударов, удельная энергия удара, угол падения и энергия, затрачиваемая на измельчение...». При этом разрушаемый продукт характеризуется геометрическими размерами, влажностью, физико-механическими свойствами (твердость, модуль упругости и др.) и прочностными свойствами (предел прочности, деформация до разрушения и др.). Показателем качества получаемой смеси является ее фракционный состав, по которому можно оценить долю частиц чистого эндосперма, а также сросшихся с оболочкой и зародышем частиц эндосперма, чистого зародыша, мелких частиц (мучка, крупка).

В основу разработки новой машины была положена идея накопления повреждений в виде микро- и макродефектов вплоть до образования поверхностей разлома. Такой механизм изменения энергии удара приводит к разрушению зерна кукурузы на частицы заданной крупности при сохранении целостности зародыша.

В процессе экспериментальных испытаний новых дисковых безабразивных шелушителей ДШГ-0,3 (рис. 1) и многодисковых шелушителей гороха ДБШГ-1,0 (рис. 2) нами установлено, что, изменяя величину уступов и скорость вращения дисков, а следовательно - энергию удара, количество ударов, можно определить при каких параметрах прочностные свойства зерна изменяются в заданных (необходимых) пределах.

Итак, для крупного дробления кукурузного зерна применяются различные по конструкции и принципу действия машины. Основными неизменными требованиями к эффективности их работы остаются: получение наименьшего количества мелкого измельченного эндосперма, максимально чистого зародыша, а также крупки с минимально возможными показателями зольности и жира.

Дисковый шелушитель гороха ДШГ-0,3

1 - рама; 2 - выходной патрубок; 3 - привод; 4 - загрузочный бункер; 5 - задвижка; 6 - шелушильно-дробильная камера

Рисунок 1 -Дисковый шелушитель гороха ДШГ-0,3

Многодисковый безабразивный шелушитель гороха ДБШГ-1,0

а общий вид: 1 бункер; 2 корпус; 3 - рама; 4 - лоток; 5 привод; б узлы: 1 - вал; 2 - подвижные диски; 3 - стопорное кольцо; 4 - неподвижные диски

Рисунок 2 - Многодисковый безабразивный шелушитель гороха ДБШГ-1,0

Мелкое дробление ядра зерна. Степень измельчения эндосперма во многом зависит от режимов воздействия исполнительных механизмов и вида вырабатываемой крупы (шлифованная, дробленая). Как отмечает Е. М. Мельников, при выработке шлифованных круп размер частиц исходной дробленой крупы должен быть несколько большим, так как в процессе шлифования происходит округление и уменьшение их диаметра.

Общие правила для получения исходных частиц дробленых или шлифованных круп, например, кукурузной:

крупинки должны быть осгрыми и приближаться по форме к кубикам; крупы не должны содержать сростков эндосперма с оболочкой и зародышем;

выход крупки, мучки и муки, получаемых в процессе дробления эндосперма, должен быть минимальным;

технологический процесс следует организовывать так, чтобы в мелкой крупе и муке было минимальное количество минеральных примесей, оболочки и жира;

однородность крупы должна соответствовать действующим требованиям стандартов.

На крупяных предприятиях наибольшее распространение для измельчения исходного материала получили вальцовые станки. Специально выполненная нарезка вальцов способствует образованию частиц ядра с минимальным количеством мучки. Хорошие результаты удается получить, когда верхний валец (быстровращающийся) с острыми рифлями, расположенными в поперечном направлении, надрезает ядро. При этом нижний валец (тихоходный) с продольной нарезкой подает и удаляет измельченный продукт, размещенный в его продольных рифлях (рис. 3).

Способы получения дробленых круп

а - вальцы со взаимно перпендикулярной нарезкой; б - измельчение продукта в дробипке с вертикальной осью вращения ротора; 1 - ротор; 2 - вводное устройство; 3 - молоток; 4 - ситовой короб; 5 - корпус

Рисунок 3 - Способы получения дробленых круп

По мнению Е. М. Мельникова, шаг рифлей должен быть в пределах 2,5 мм, а отношение окружных скоростей вальцов - 2,5:1, причем окружная скорость быстровращающегося вальца должна равняться 3,5-4,5 м/сек. Это согласуется и с рекомендациями М. Е. Гинзбурга. Уменьшение шага рифлей способствует увеличению степени дробления. Учеными предложено для снижения выхода мучки рифли делать острыми, а площадки на их поверхности не должны превышать 0,2 мм. Однако следует помнить, что уменьшение площадок кольцевых рифлей до 0,1 мм, хотя и снижает выход мучки, но уменьшает их износостойкость.

Чрезмерное уменьшение зазора между вальцами приводит к сми нанию и раздавливанию крупинок, что ухудшает внешний вид и приводит к дополнительному их переизмельчению.

Однако использование вальцовых станков в крупяной промышленности не позволяет получить дробленые крупы из нешелушеного зерна ячменя, овса, сорго и др. Кроме того, свойственная способу измельчение зерна за счет сжатия и резания неоднородность измельчения приводит к необходимости включения в технологический процесс развитой системы сортирования продуктов дробления на фракции.

Имеется и другой способ нагружения зернового сырья. Ученые, исследующие процессы измельчения кормовых смесей в молотковых дробилках, пришли к выводу, что наиболее эффективное разрушение зерна происходит при ударном нагружении. К тому же, по данным В. П. Барабашкина, стоимость измельчающих машин ударного действия на единицу производительности ниже, чем валковых дробилок в 1,5-2,0 раза; масса в 4,0 раза меньше; установленная мощность электродвигателей в 1,2-1,5 раза ниже. Разумеется, это стало возможным благодаря целенаправленной работе большого числа ученых и производственников, создавших такие измельчители.

Исследованием молотковых дробилок занимались: В. И. Акунов, П. Барабашкин, М. М. Гернет, Л. А. Глебов, В. П. Горячкин, А. Р. Демидов, С. П. Джинджихадзе, В. А. Елисеев, С. В. Зверев, Н. Н. Казанцев, А. И. Косарев, Б. В. Клушанцев, Л. Б. Левенсон, В. П. Малаховцев, В. Мельников, Ф. Г. Плохое, П. М. Сиденко, С. Д. Хусид, Г. И. Шуб, П. М. Цигельный и многие другие.

Определялась эффективность применения ударного способа для измельчения различных материалов, в том числе и зерна. А. Ф. Неменущий пришел к выводу, что более качественное дробление обеспечивают машины ударного действия в сравнении с вальцовыми станками. М. А. Харбей отметил высокую производительность молотковых дробилок. Л. Е. Айзинович также отнес способ измельчения ударом к наиболее перспективным.

  • Похожие материалы