Дробилка для ячменя. Измельчения зерна на вальцовом аппарате (1). Процесс измельчение в вальцовом аппарате
 Скачать 2.39 Mb.
|
|
Ао.п = Кs∆Sa, где Кs – энергия на образование единицы новой поверхности данного материала;∆S –общее приращение поверхности материала; а= (Sк/Sи)i -безразмерный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей измельчаемой машины и условий измельчения (условия измельчения характеризуют показатель степени измельчения i). Из этой зависимости видно, что удельный расход электроэнергии зависит от дисперсности измельчаемого материала. Поэтому дисперсность материала необходимо принимать исходя из требований технологии. В. А. Бутковский рассматривает обобщенную зависимость удельного расхода электроэнергии на измельчение твердых материалов в виде трех слагаемых: удельного расхода электроэнергии на упругие и пластические деформации; удельного расхода электроэнергии на образование новых поверхностей и удельного расхода электроэнергии, затрачиваемой на деформацию и изнашивание рабочих органов измельчающих машин, т. е. А = Ау.п + Ао.ц +Ад.н Из этого следует, что для снижения удельного расхода электроэнергии на измельчение необходимо повысить износостойкость рабочих органов измельчающих машин Энергетическая теория процесса измельчения позволяет понять процесс только с его количественной стороны. Однако при избирательном измельчении неоднородных материалов (каким является зерно) важно оценить качественное изменение в измельчаемом материале. Для объяснения некоторых количественно-качественных изменений в материале при его измельчении можно использовать теоретические положения, разработанные В. Д. Кузнецовым, С. Д. Хусидом и др. В. Д. Кузнецов считает, что при измельчении твердых материалов важно учитывать не только величину разрушающих усилий, но и скорость их положения к деформируемому телу, которую он назвал скоростью деформирования. Аналитическое выражение скорости деформирования W(c-1) можно записать, как W = dε / dt , где ε – относительная деформация; t – время деформирования (разрушения). При этом установлено, что изменение скорости для формирования приводит к изменению характера само деформации. Повышение скорости деформирования твердых материалов, как правило, приводит к хрупкому разрушению, что объясняется изменением предела и текучести. С. Д. Хусид выявил, что эндосперм пшеницы при влажности 13…14% -типично хрупкое тело, однако при определенных условиях силового нагружения и окружающей среды может проявлять свойства пластичных материалов. Поэтому изменение скорости деформирования и других условий измельчения играет важную роль. В мукомольном производстве наибольшее распространение получило измельчение зерна в вальцовых станках. Рассмотрим условия силового нагружения частиц измельчаемого продукта в рабочей зоне вальцового станка (рис 5). Частица, попавшая в зону измельчения, в точке захвата подвергается воздействию двух сил, одна из которых – РБ – со стороны быстровращающегося вальца (Б), а вторая – Рм – со стороны медленновращающегося вальца (М). Силы РБ и Рм направлены по касательной к окружностям вальцов, причем сила РБ стремится увлечь частицу в зону измельчения, а сила Рм – вытолкнуть ее из указанной зоны из-за различия величины окружных скоростей вальцов Б и М. Поэтому РБ> Рм. Указанные силы создают условия для разрушения частицы сдвигом (срезом). По мере дальнейшего продвижения частицы к лини, соединяющей центры вальцов не нее возрастает воздействие сжимающих усилий QBи QM , и которые достигают своего максимального значения на линии центров. Эти силы равны по величине, но направлены в противоположные стороны. Воздействие сил определяет величину сжатия измельчаемых частиц в рабочей зоне, которая зависит от нагрузки на размалывающую линию, величины межвальцового зазора и структурно-механических свойств измельчаемого продукта, находящегосяв рабочей зоне, одновременно действуют сдвигающие и сжимающие усилия, которые определяют характер и эффективность процесса измельчения. При этом необходимо учитывать не только величину этих усилий, но и их соотношение. Соотношение сил РБ и Рм характеризуются соотношением окружных скоростей вальцов, а их величина зависит от усилия сжатия измельчаемого продукта. Важным является также скорость приложения усилий – скорость деформирования. С увеличением скорости приложения усилий к и  змельчаемому продукту в рабочей зоне вальцового станка создаются условия для хрупкого разрушения, как наиболее эффективного вида деформации. Поэтому необходимо подбирать такие условия измельчения зерновых продуктов, чтобы обеспечить хрупкое измельчение эндосперма, а для оболочек – пластичное, используя различия их структурно-механических свойств. |