2.2 Вальцедековые станки

Вальцедековые станки используются при шелушении крупяных культур. При этом, в зависимости от материала деки и барабана, формы рабочего зазора (форма может быть клиновидной и серповидной, рисунок 2.3), они применяются для шелушения культур, у которых оболочки не срослись с ядром (просо, гречиха, овёс, рис), а также для шлифования и полирования.

Рисунок 2.3 – Схемы взаиморасположения рабочих органов вальцедековых станков

3 Недостатки современных измельчающих машин

Недостатки вальцовых станков:

- сложная технология;

• высокие затраты на производство станины вальцового станка, что определяет высокую стоимость мукомольного вальцового станка в целом и его вес;

• переизмельчение зерна;

• чрезмерный нагрев продукта;

- для повышения сортности муки требуется большое количество циклов размола и просеивания, что влечет за собой увеличение числа вальцовых станков, а, следовательно, стоимости производства и муки в частности, энергозатрат на осуществление процесса;

- также в целях повышения сортности муки увеличивают число валков вальцового станка, что позволяют сократить производственные площади, но делает процесс измельчения зерна еще более энергоемким и металлоемким;

- малая длина рабочей зоны сужающегося канала, в котором производится активное воздействие рабочих органов станка на измельчаемый продукт. Это приводит к многократному повторению процесса дробления материала для получения требуемого гранулометрического состава измельченного материала.

Недостатки вальцедековых станков можно связать с тем, что принцип действия этих машин несовершенен и недостаточно полно учитывает физико-механические и структурно-биологические особенности зерна.

4 Маятниковый деформатор зерна

4.1 Конструкция и работа маятникового деформатора

После анализа недостатков современных станков, на кафедре МАПП был разработан лабораторный маятниковый деформатор зерна.

Конструкция деформатора показана на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Конструкция маятникового деформатора

Деформатор состоит из основания, на котором установлены стойка, направляющие и ходовой винт. На стойке установлен маятник. Маятник через вал соединен с двигателем. На маятнике закреплена криволинейная дэка. На валу установлены две электромагнитные муфты лицом друг к другу. Поводки муфт выполнены в виде конических колес. Они установлены на валу на подшипниках. На двигателе установлена коническая шестерня, входящая в зацепление с зубъями поводков обоих муфт. На направляющих установлен ползун. Он через пару винт-гайка кинематически соединен с двигателем. На ползуне установлена цилиндрическая дэка. Винт с помощью гибкой муфты соединен с двигателем.

В исходном состоянии маятник расположен в продольной плоскости деформатора. Муфты отключены. Ползун находится в одном из двух крайних положений. Зазор между деками установлен в соответствии с технологическими требованиями. При нажатии кнопки пуск запускается двигатель качения маятника и включается одна из электромагнитных муфт. При достижении маятником определенного угла муфта отключается. Маятник переходит в режим затухающих колебаний. Муфты в дальнейшем включаются только на короткий промежуток времени и в определенное время. При выходе маятника на режим незатухающих колебаний включается двигатель привода ползуна. Ползун через пару винт-гайка перемещается из крайнего положения. В это же время на его дэку подается дозированная порция зерна. Оно ложится полосой 20...30 мм вдоль дэки. В районе поперечной плоскости деформатора зерно дробится дэкой маятника. При дроблении зерно совершает сложное движение по дэки ползуна, при этом у него разрывается оболочка и она разворачивается. Продукты размола выбрасываются в контейнер.

Разрушение зерновки происходит в рабочей зоне, образованной двумя цилиндрическими поверхностями (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 – Взаимодействие зерновки с поверхностями

Аi, ωi – амплитуда и частота колебаний рабочих поверхностей. Нижняя поверхность выполнена регулируемой. С помощью регулировки можно изменять геометрию рабочей зоны. Конструкция деформатора позволяет легко заменять рабочие поверхности. Это открывает возможность исследовать разрушение зерна при различных характеристиках поверхностей и при различных геометрических параметрах рабочей зоны.

Отличием установки для измельчения зерна маятникового типа от вальцовых станков является то, что в ней не требуется постоянного вращения основного рабочего органа - цилиндра, а угол, на который поднимается маятник, определяется затратами энергии на разрушение зерна и потерями энергии в рабочих частях установки, которые присутствуют и в вальцовом станке. То есть, при равенстве энергий разрушения зерна в установке маятникового типа и в вальцовом станке, в первом случае вращение основного рабочего органа возникает за счет силы трения между ним и измельчаемым продуктом, а не за счет дополнительно подводимой энергии.

Использование криволинейной колеблющейся поверхности для измельчения зерна позволяет исключить энергозатраты на холостой ход основного рабочего органа. В этом случае привод должен восполнять только энергию, расходуемую непосредственно на процесс измельчения.

Также существенными достоинствами являются простота конструкции, сравнительно небольшая металлоемкость и экспериментально подтвержденное увеличение выхода муки.