第5-6章 研磨和粉碎、脱壳与脱皮机械与设备

s=(vk－vm)l/vm=l(i－1)d1/2 速比i越大，s越大，磨辊齿面对物料的剪切次数越多。
③ 快慢辊辊齿的排列形式
根据磨齿的锋角和钝角及快慢辊的相对运动。
a、锋对锋
b、锋对钝
c、钝对锋
d、钝对钝
研磨作用渐弱，剪切作用增强，耗电量减小 研磨作用和耗电量渐强，剪切作用减弱
第三节 粉碎机械
一、机械冲击式粉碎机
3、剪碎：物料所受压力相当于两支点或多支点梁，物料所受 弯曲应力大于弯曲强度后被折断； 4、击碎：物料在瞬间受到外力冲击而粉碎，主要适用于脆性 物料。 5、磨碎：物料受压力和剪切力作用，剪切力达到物料剪切强 度时，物料被粉碎。
四、物料粉碎理论
1、表面积假说
组成任何纯粹性晶体物质质点之间具有恒定的分子吸引力， 粉碎所消耗的能量与用来拆开分子间吸引力产生新表面所需的能 量有一定关系。 粉碎后产品的比表面积大大增加，输入的粉碎能量越多，产 品的粒度越细。 E∝△S E=K1· 2－1/d1) (1/d 式中：E—粉碎物料所消耗的能量； K1：比例常数； d1、d2：物料颗粒粉碎前后的粒度。 实际中，新生面积的表面能只占全部粉碎能耗的一小部分。 物料粉碎时消耗的表面能、变形功、摩擦损失功、热能等的 总和，与物料粉碎后表面积的增加成正比例。
② 物料在齿辊研磨区的运动
物料与慢辊相对静止，与快辊相对滑动，慢辊相当于托板， 快辊相当于刮刀，把物料刮开。
出辊速度：vp=(vk+vm)/2； 速比：i=vk/vm=nk/nm;
式中：vp—出辊速度，m/s; vk、vm—快、慢辊线速度，m/s。
研磨长度：在研磨区内，快辊面相当于物料的滑动距离，即：
② 工作过程
物料→喷嘴→环形工作室
压缩空气→气流喷嘴 用于物料→颗粒相互冲击、碰撞和摩 擦→分级室→气流离心力场→颗粒分 流(细粒在内层经分离器排出) →气流作
立式环形喷射气流粉碎机
2、对冲式气流粉碎机
① 组成
主要有冲击室、分级室、喷管、喷嘴等组成。
② 工作过程
加料喷嘴/粉碎喷嘴→相向喷射高压气流→粉碎室→撞击粉碎 板而粉碎→粉粒随气流进入分级室→离心力作用下而分级
传动路线：快滚轴→带轮/带→离合器→定量辊→齿轮(中间 设臵过桥齿轮)→分流辊(与定量辊同向转动) 喂料机构的作用：将待加工物料以一定的速度、均匀分布在 磨辊的整个长度方向上，并送入磨辊粉碎区。
喂料机构的要求： ① 能根据物料量的变化，自动调节喂料量 大小，来料多时，自动加厚物料，来料少时，自动减薄物料；
2、入轧条件
入轧点：谷粒刚接触胶辊表面时的两个触点，对应的角为入 轧角。 终轧点：谷粒离开胶辊时的两个触点，对应的角为终轧角。
入轧条件：
② 同步齿形带定速传动机构
轧距调节或磨辊磨损时，传动 中心距变化导致张紧力变化，通过 弹簧加以控制。
同步齿形带定速传动机构
3、轧距调节机构
采用左右两只手轮调节轧距，手轮每转动1周，快慢辊轧距的 变化量为0.02mm。
4、喂料机构
由接料筒、上/下喂料辊、导料板、喂料门、料门控制系统和 喂料辊传动系统组成。
断料松辊 胶辊自动离合机构
④ 稻壳分离装臵
主要由匀料板、可调节的鱼鳞孔淌板、调节风门和垂直风道 等组成。
物料→匀料板→鱼鳞孔淌板→空气由下而上穿过鱼鳞孔→实 现物料分级。
*MLGQ
型 气 压 砻 谷 机
稻壳分离装臵
二、胶辊砻谷机的工作过程
1、脱壳原理
轧距：两辊筒之间的间隙，小于谷粒的厚度。
原理：挤压→线速差→相反方向摩擦力F→搓撕作用→谷壳朝 相反方向撕裂→脱壳。
2、体积假说
物料粉碎所消耗的能量与颗粒的体积成正比，粉碎后物料颗 粒粒度也成正比例减小。
E=K2· 1/d2) ln(d
式中：E—粉碎物料所消耗的能量；K2—比例常数； d1、d2—物料颗粒粉碎前后的粒度。
3、裂缝假说
物料粉碎所消耗的能量与裂缝的长度成正比，与颗粒的体积 和表面积无关。
1 1 E K3 ( ) d2 d1
③ 齿板
阻碍物料环流层运动，降低物料在粉碎室内的运动速度，增 强对物料的碰撞、搓撕和摩擦作用。
二、气流粉碎机
在高速气流(300~500m/s)作用下，物料通过本身颗粒间的撞 击、气流对物料的冲击剪切以及物料与其他构件的撞击、摩擦、 剪切等作用使其粉碎。
1、立式环形喷射气流粉碎机 ① 结构
主要由环形粉碎室、分级器，供料 装臵等组成。
销棒粉碎机结构示意
2、锤式粉碎机
由进料斗、转子、锤片、筛片和排料口等组成。 结构简单、适用范围广、生产率高和产品粒度便于控制等优 点，主要适用于谷物籽粒、咖啡、糖和果蔬等的粉碎。
① 筛片
冲孔筛、圆锥孔筛和鱼鳞筛等。 其中冲孔筛可分为： 小孔：1~2mm； 中空：3~4mm；
粗孔：5~6mm；
大孔：＞8mm。
喂料情况差，存在喷粉现象。
二、辊式磨粉 机(MDDK)
封闭、复式、 气压控制全自动磨 粉机，磨辊呈水平 配臵。
1、磨膛吸风系统
驱散堵在磨辊研磨 区的空气，使进料顺 畅。
2、传动及定速机构
电动机→带→快辊→定速机构(螺
快慢辊之间要保持准确的传动比；
能适应磨辊磨损和轧距调节而导致的传动中心距变化； 传动件和轴承应易于拆装，以适应磨辊磨损而拆装的频繁； 较小的噪声和一定的使用寿命。
对冲式气流粉碎机
第四节 切割机械
切割：通过机械的方法克服物料的内聚力，将物料切割成块、 片、条、粒及糜状。
一、刀具运动原理
刃形
直线刃形 曲线韧性 直线往复运动
影响切削力的因素→刀具
运动方式 摆动
旋转运动
1、直线刃形往复运动
斜角切削：刀刃逐渐切入物料， 切削力变化较平缓； 直角切削：刀刃全长同时切入 a、直角切削 b、斜角切削 物料，切削力瞬时变化大。 直线刃形往复运动
结构：由进料结构、推料螺杆、切割系统和传动系统等组成。
a、推料螺杆
输料段，螺距较大，输送速度高；挤压段，螺距较小，产生 较大挤压力。 前后两端制成方头，一端连接传动轴，另一端连接切刀。 螺旋与机筒间隙约为2mm，过小摩擦大，过大易产生倒流。
b、格板：固定在机架上，
并与切刀组成剪切副。
绞肉机结构简图
按配臵形式：
底筛、环筛和侧筛。
立式锤片粉碎机
② 筛片
锤片排列应沿粉碎宽度运动轨迹均匀，物料不被推向一侧。 锤片绕主轴旋转，当遇有坚硬而不能破碎的物料时，锤片能 够绕悬挂轴销回转让开，避免损伤机器。
常见锤片的种类和形状
锤片的形状视需粉碎的物料而定，棱角多，粉碎力强，耐磨 性差，尖角适于纤维性物料，环形锤片不易磨损。
用高速旋转的工作构件对物料施以强烈的冲击、剪切作用， 将物料粉碎。 结构简单，操作容易，粉碎能力大，但零件易磨损，温升高。
1、销棒粉碎机
动齿盘上有三圈截面为圆形或扁矩形 的齿，定齿盘盘上有两圈截面为矩形的定 齿；动齿与定齿交错排列。 动齿盘高速旋转→离心力场→腔内负 压→定齿盘中心吸入物料→离心力使物料 向外扩散→受内圈转齿和定齿撞击、剪切 和摩擦作用初步粉碎→向外圈运动，线速 增高，受到更强烈的冲击、剪切、摩擦和 碰撞作用而粉碎。
改变压砣质量来改变辊间压力。
压砣式辊压调节机构示意
③ 自动松紧辊机构
进料紧辊：物料冲击淌板→打开进料行程开关→电路接通→ 微型电机顺向转动→滚动链子螺母上升→横杆在压砣作用下转动 →活动辊向固定辊靠拢→实现自动紧辊(辊子链螺母上升碰到断 电行程开关，微型电动机停止)→正常工作状态。
进料紧辊
断料松辊：淌板在平衡 砣作用下复位→离开行程开 关触头→微型电机逆向转动 →滚子链螺母下降→链条将 横杆上拉→活动辊离开固定 辊→实现松开。
剪切副
习
题
1、物料粉碎的作用、方法和原理各是什么？ 2、简述辊式磨粉机的结构特点、工作原理和磨辊粉碎原理各 是什么？
3、销棒式和锤片式粉碎机的工作原理各是什么？
4、简述气流粉碎机的工作过程是什么？
5、切割机械工作时切刀的基本运动形式有哪些？各有什么优 缺点?
6、绞肉机的供料螺旋有何特点？其作用是什么？其绞肉粉末 的大小如何控制？
八辊磨粉机：先2对并联，再串联，属于两个独立单元 手动：松合闸由人工操作，适于小型磨粉机
2、按磨辊松合闸 半自动：由人工手动合闸，自动松闸 的自动化程度
全自动：自动控制松合闸，有液压和气压全自动
水平配臵：两磨辊轴线处于同一水平面内，喂料情况好， 3、按磨辊轴线 便于观察，无喷粉现象，但操作不安全
的相对位臵 倾斜配臵：两磨辊轴线处于同一倾斜面内，操作安全，但
刀刃通过回转中心，λA=λB=0
刀刃不通过回转中心，λA＞λB＞0
二、切割机械
肉类和果蔬类切割机械。
1、肉类切割机械
① 切肉机
将分割后的肉切成片、条或丁状。单刀组 需配刀箅进料；双刀组刀片交替排列，能自 动进料。 工作过程：肉被刀片带入并切割。
切肉机结构示意
② 绞肉机
作用：将肉切碎、绞细，用于生产各种肉类食品的馅料。
第五章 食品粉碎机械与设备
粉碎是用机械力克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单 位操作。 破碎：将大块物料分裂成小块物料的操作； 粉碎：将小块物料分裂成细粉的操作称为磨碎或研磨，两者 合称为粉碎。
第一节 食品粉碎的理论
一、食品粉碎的目的
制取一定粒度的制品，如盐、咖啡、可可等 将固体物料粉碎为细小颗粒，以备加工，如小麦磨粉 把两种或以上的固体物料粉碎，使其均匀混合，如调味粉 把固体物料粉碎后，便于干燥和溶解，如干燥饲料
② 能根据磨辊直径的变化，物料性质的变化相应调整，以达 到最佳喂料效果。
5、磨辊
磨粉机的主要构件，按相向旋转的磨辊辊面和速比不同，粉 碎物料的方法也不同。