Курсовая работа: Товароведение и экспертиза крупы
Минимальный зазор между
валком и декой (при жесткой деке) должен быть больше размера ядра, чтобы
исключить его дробление. Примыкающая к валку рабочая поверхность деки обычно
очерчивается тем же радиусом, что и валок. Это позволяет получать кривизну ее
поверхности путем притирки о вращающийся валок.
На эффективность
шелушения зерна влияют диаметр и окружная скорость валка, размер и форма
рабочей зоны, материал валка и деки, фракционный состав зерна (по крупности) и
др. Диаметр валков составляет 500 и 600 мм, длину рабочего отрезка дуги деки
принимают от 180 до 300 мм. Валок изготавливают из абразивных материалов или
естественного (песчаникового) камня и придают ему окружную скорость от 10 до 15
м/с. Периодически производят насечку валков, чтобы обеспечить требуемую
эффективность шелушения. Для шелушения проса деку изготавливают из
резинотканевых пластин (редко кожи), а для гречихи — из песчаникового камня или
заливкой абразивной массой.
Опыт эксплуатации
вальцедековых станков показывает, что при шелушении проса лучшие результаты
получаются с использованием деки длиной 300 мм при окружной скорости валка 14,5
м/с. При шелушении гречихи применяют деки длиной 200 мм с окружной скоростью
валка 12...14м/с, причем гречиху перед шелушением сортируют на шесть фракций и
каждую фракцию обрабатывают на отдельном станке.
Процесс шелушения в
станке происходит следующим образом. Из питающего механизма зерно направляется
в рабочий зазор между абразивным валком и декой, взаимное расположение которых
устанавливают при помощи специальных регулировочных устройств, позволяющих
изменять расстояние между ними в необходимых пределах. Совместное действие сил
сжатия и трения приводе к деформации и разрушению наружных покровов проса и
гречихи. Однако эффективность такого способа шелушения сравнительно низкая. Это
связано с получаемым повышенным процентом дробления и измельчения ядра и
значительными энергетическими затратами, обусловленными преодолением сил
сопротивления (трения) шелушению. Например, удельное энергопотребление при
шелушении проса 4,0-4,5 кВт*ч/т. Кроме того, не все зерна, находящиеся в
рабочей зоне, попадают в равные условия, так как более крупные подвергаются
интенсивному силовому воздействию со стороны валка и деки, а мелкие проходят
рабочую зону и остаются нешелушеными. Количество нешелушеных зерен резко
возрастает, если наносимые на валок и деку (для гречихи) бороздки (насечки)
истираются. Это снижает пропускную способность машины, увеличивает выход
дробленых зерен и мучки, а следовательно, возрастают потери исходного сырья и
ухудшается качество вырабатываемой крупы. Одним из направлений
совершенствования процесса шелушения гречихи и проса является использование
кратковременного действия сил сжатия и сдвига, которое достигается парой
валков, установленных с зазором, покрытых резиновым слоем определенной
твердости и вращающихся навстречу друг другу с различной окружной скоростью.
Благодаря такому способу обеспечивается высокая эффективность шелушения гречихи
и проса.
Кроме того, применение
обрезиненных (эластичных) валков позволяет обрабатывать зерно различной
крупности, благодаря чему исключается необходимость сортировать исходное сырье
перед шелушением на фракции.
Другой разновидностью машин,
в которых зерно подвергают шелушению силами сжатия и трения (качение со
скольжением), являются шелушильные постава. В этих машинах зерно шелушится
между двумя дисками с регулируемым зазором. Рабочая поверхность дисков покрыта
абразивной массой. Наиболее распространены шелушильные постава с нижним
бегуном, имеющие вертикальный вал, на который устанавливают абразивный диск
(бегун), а верхний диск параллельно нижнему закрепляют неподвижно. Окружная
скорость вращающегося абразивного диска находится в пределах 16...20м/с. Зазор
между абразивными дисками регулируют, поднимая и опуская вал. Зерно вводится в
зазор через отверстие, предусмотренное в центре верхнего диска, и благодаря
центробежной силе перемещается по кривой в форме спирали.
Шелушильными поставами
производства ГДР оборудованы некоторые предприятия крупяной промышленности, где
производится переработка риса и овса в крупу.
Основные недостатки
шелушильных поставов следующие: невысокая производительность; низкая
технологическая эффективность, так как зерно подвергается воздействию жестких
абразивных поверхностей, путь обработки имеет большую протяженность, в
результате чего содержание дробленых зерен (например, риса) после первого
пропуска составляет 5...10 %; высокий удельный расход энергии на процесс
шелушения — 3,5... 4,6 кВт*ч/т; сравнительно большая материалоемкость
конструкции; вращение вертикальному валу передается с помощью конического
редуктора, что усложняет ремонт и обслуживание машины.
Указанные недостатки
связаны с тем, что принцип действия этих машин несовершенен и недостаточно
полно учитывает физико-механические и структурно-биологические особенности
зерна риса и овса. Очевидно, для риса, имеющего хрупкие цветковые пленки, не
сросшиеся с ядром, целесообразно применять при шелушении кратковременное
действие сил сжатия и сдвига. Такое действие, как указывалось выше,
обеспечивается в машинах с обрезиненными валками типа А1-ЗРД, которыми в
настоящее время оснащены все рисозаводы страны. Основное направление в
совершенствовании этих машин: повышение износостойкости валков до 24...300 ч с
применением полиуретановых покрытий и надежности привода.
Трудность освобождения
ядра овса от цветковых пленок состоит в том, что внутренняя (нижняя) цветковая
пленка плотно и глубоко охватывает ядро (не срастаясь с ним), заходя на его
боковые стороны, а наружная (верхняя) пленка охватывает, в свою очередь,
внутреннюю пленку на значительном протяжении, образуя соединение в виде
"замка"; ядро овса вязкой консистенции и зазор между ним и пленками
заполнен ворсинками (волосками).
Такие особенности
строения зерна овса вызывают необходимость применять для его шелушения машины,
учитывающие эту специфику. Кроме поставов, овес шелушат на обоечных машинах,
где пленки отделяются в результате многократно повторяющихся ударов
вращающимися бичами (лопастями) , которые отбрасывают зерно (овес) на твердую
(абразивную либо металлическую) поверхность. Благодаря небольшому уклону бичей
в осевом направлении (8 ) и под действием непрерывно поступающего в абразивный
цилиндр овса происходит перемещение его по некоторой винтовой траектории вдоль
образующей цилиндра.
Окружная скорость бичей
20...22 м/с, зазор между бичами и абразивной поверхностью 20...22 мм.
Предварительно перед шелушением овес делят на две фракции: крупную (сход с сита
с отверстиями размером 2,2x20 мм) и мелкую (сход с сита с отверстиями размером
1,8 х 20 мм). Однако режим работы обоечных машин не может быть отрегулирован в
такой степени, чтобы обеспечить оптимальные условия воздействия рабочих органов
на всю массу зерен, отличающихся по размерам, влажности, консистенции ядра,
пленчатости и др. Существенный недостаток машин — выход большого количества
дробленого и измельченного зерна.
Очевидно, для
переработки овса необходимо использовать машины с принципом действия, более
полно учитывающим его структурно-механические и биологические особенности.
Проведенные на овсозаводе экспериментальные исследования показали, что одним из
эффективных является рабочий процесс, в котором реализуется совместное действие
сил инерции (центробежных, кориолисовых) и удара, осуществленный в машинах
А1-ДШЦ.
Структурно-механические
характеристики зерна, имеющего прочную связь оболочек с ядром (ячмень, горох,
пшеница, кукуруза и др.), показывают, что для эффективного отделения цветковых
пленок, плодовых и семенных оболочек необходимо использовать принцип обработки,
основанный на интенсивном трении продукта в зазоре между вращающимися
абразивными кругами и неподвижным перфорированным цилиндром, а также зерен
между собой при заполненном рабочем объеме машины. В этих машинах время
обработки в рабочем объеме можно регулировать с помощью выпускных устройств и
получать оптимальную эффективность в зависимости от требований технологии
производства крупы.
Машины, работающие на
указанном принципе, как правило, непрерывного действия. Их изготавливают с
вертикальным либо горизонтальным расположением рабочих зон. Особенностью машин
с горизонтальным расположением рабочих зон является наличие специального
устройства (шнекового механизма), обеспечивающего принудительную интенсивную
подачу продукта в рабочую зону, что наряду с эффективностью процесса шлифования
приводит к повышенному дроблению и измельчению зерна.
Дальнейшее
совершенствование конструкций шелушильно-шлифовальных машин этого типа пойдет
по пути создания образцов с вертикальным расположением рабочих органов,
благодаря чему упрощается подача продукта в зону обработки и уменьшаются потери
зерна в виде дробленки и мучки, так как продукт не испытывает больших
напряжений. Кроме того, требуемую эффективность обработки в указанных типах
машин можно регулировать путем изменения частоты вращения главного вала и числа
абразивных кругов.
Весьма важной проблемой
в отмеченных типах машин является увеличение износостойкости перфорированных
цилиндров. Повысить надежность и долговечность этого рабочего органа —
актуальная задача для машиностроителей.
Одно из направлений в
создании шелушильных машин — применение высокоскоростной воздушной струи в тех
случаях, когда необходимо исключить строгое соблюдение геометрических соотношений
между продуктом и рабочими органами (зазоры, размеры зерновок и др.). При этом
обеспечивается комплексное воздействие струи на обрабатываемый продукт (силы
инерции, перепад давлений, скачки уплотнений и др.), в результате чего
достигается требуемая эффективность.
Установки, работающие
на этом принципе, могут быть эффективными в тех случаях, когда стоимость
обрабатываемого сырья в сравнении с затратами энергии в несколько раз выше, а
также когда иными средствами невозможно достигнуть требуемой эффективности.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 |