Машини для подрібнення насінь і ядра

Для витягу олії з насінь або ядра необхідно зруйнувати клітинну структуру. Кінцевим результатом операції здрібнювання є переклад олії з ув'язненого в клітках насіння, у форму доступну для подальших технологічних впливів.

Необхідний ступінь здрібнювання сировини досягається механізмами, що роблять дроблення, роздавлювання і стирання насінь або ядра.

Одержаний після подрібнення матеріал називається м’яткою і відрізняється дуже великою питомою поверхнею. Крім руйнування клітинних оболонок при здрібнюванні порушується також структура, що удержує олію у частині клітки, значна частка олії вивільняється й адсорбується на поверхні часток м’ятки.

Добре подрібнена м’ятка повинна складатися з однорідних за розмірами часток, не містити цілих, незруйнованих кліток, і в той же час вміст дуже дрібних (борошнистих) часток у ній повинно бути невелике.

Для одержання м’ятки застосовують вальцьові верстати типу ВР. Ці верстати відрізняються кількістю і взаєморозміщенням основного працюючого органа – валків. Застосовують верстати з горизонтальним, вертикальним і діагональним розміщенням валків.

Процес подрібнення в таких верстатах розділяють на три етапи:

· пружна деформація, що протікає від початку додатка зусиль до матеріалу, що подрібнюється, до появи перших тріщин;

· пластична деформація, коли елементи матеріалу, що подрібнюються, починають переміщатися один відносно іншого. При цьому матеріал ущільнюється і плющиться;

· руйнування матеріалу з утворенням вільної поверхні часточок.

Вальцеві верстати складаються з чавунних валків із загартованою зовнішньою поверхнею. Чавун обраний тому, що в процесі роботи він не полірується і зберігає шорсткувату поверхню, необхідну для затягування ядра і його плющення. Валки виготовляють рифленими і гладкими. Рифлення виконують по гвинтовій лінії з метою забезпечення рівномірного обертання (без ривків) валків.

Серед застосовуваних вальцьових верстатів зустрічаються:

· однопарний плющильний вальцевий верстат (рис 7.9, а);

· двопарний вальцевий верстат, у якому верхня пара валків рифлена, нижня – гладка (рис 7.9, б);

· п’ятивальцевий верстат ВР – 5 (рис 7.9, в).

Процес здрібнювання матеріалу може здійснюватися за один або два рази – попередньо й остаточно. Вибір одноразового або дворазового здрібнювання визначається як розмірами продукту, що подрібнюється, так і його твердістю (міцністю).

Для попереднього, грубого здрібнювання застосовують однопарні рифлені вальцеві верстати з горизонтально розміщеними валками (рис 7.9, а). Опора одного з валків нерухома. Опора іншого може переміщатися для регулювання зазору між валками. Над робочими валками встановлений завантажувальний бункер з живильним валиком і регулювальним шибером.

Для здрібнювання жмихової черепашки перед плющенням застосовують двопарний вальцевий верстат (рис 7.9, б). У верстаті є дві пари горизонтально розташованих вальців, встановлених один над іншим. Верхня пара валків виконана складальною з зубцюватих дисків, нижня – з рифлених валків.

Найбільше поширення одержали вальцеві верстати з вертикальним розміщенням вальців, в основному п’яти вальцеві верстати типу ВР – 5 (рис 7.9, в).

Рис. 7.9. Схеми конструкцій вальцевих верстатів: а) – однопарний; б) – двопарний; в) – п’ятивальцевий: 1 – станина; 2 – валець; 3 – бункер завантажувальний; 4 – живильний валик.

Основні робочі органи верстата ВР-5(рис 7.10) п'ять валків 3 з вибіленого чавуна діаметром 400 і довжиною 1250 мм. Кожен валок являє собою пустотілий циліндр, по осі якого пресується сталевий вал. Надійність з'єднання чавунного валка і сталевого вала, що виключає можливе їхнє провертання друг до друга, забезпечується додатково до пресового з'єднання установкою на валові шпонки. На обох кінцях вала встановлені підшипники качання. Вибір підшипників (дворядних сферичних на конічній у втулці) обґрунтований умовами роботи. При роботі валки лежать один на іншому вільно і при проходженні матеріалу в зазорі між ними відбувається розсовування валків. Можливо також відхилення осі ціпка від строго горизонтального положення. Положення нижнього ціпка (приводного) фіксовано. Кожен валок сприймає масу усіх вище лежачих валків, і найбільш навантажених нижніх ціпків. Тому його осі встановлені в дворядних роликових підшипниках.

Рис.7.10 Схема станка ВС-5

Корпуса підшипників 1, названі буксами, мають форму торця, близького до квадратного. Бічними поверхнями корпуса підшипників входять у направляючих вертикальних стійок б верстата. Чотири чавунні стійки кріпляться болтами по масивній чавунній плиті Таким чином, рухливість осей верхніх чотирьох валків у вертикальному напрямку забезпечується можливістю ковзання корпусів підшипників у направляючих стійок. Особливістю установки валків є розташування центрів їхніх осей не строго по одній вертикалі, а зі змішанням убік на невелику величину (10-12 мм). Для цього з однієї сторони букси знімають шар металу, а на іншу сторону накладають пластину відповідної товщини. Напрямок змішання для кожного валка змінюють послідовно. Така установка валків забезпечує більш плавну їхню роботу і поліпшує захоплення валками часток, що подрібнюються.

Звичайно верхні два валки роблять рифленими, а інші три нижніх - гладкими. Рифлі мають глибину 1, 5 мм при восьми нитках на один дюйм і при куті стосовно утворюючої хитка 9. Рифлені ділянки поверхні валка чергують із гладкими, і це дозволяє виключити вібрації рифленої пари при роботі. При експлуатації варто приділяти особливу увагу станові поверхні валків. Для цього валки раз у 2-4 мес піддають шліфуванню на спеціальному верстаті. При цьому треба досягти строго циліндричної форми валків, так щоб у верстаті в зібраному виді місцевий зазор між суміжними валками не перевищував 0, 06-0, 09 мм.

Обертання валкам передається від індивідуального електродвигуна через муфту і двоступінчастий редуктор 4 з передаточним числом 6, 4. Обертання від редуктора через муфту передається на нижній валок і від нього за допомогою плоскоремінної передачі обертання передається третьому (середньому) і п'ятому (верхньому) валянням. Другий і четвертий валки обертаються за рахунок тертя з примусово обертовим першим, третім і п'ятим валками. При цьому частота обертання першого, третього і п'ятого валків складає 150 об./хв, а не приводні валки - другий і четвертий - за рахунок прослизання обертаються на 3 5 об./хв повільніше.

На валові четвертого валка мається шків, від якого за допомогою перехресної пасової передачі обертання передається на вісь живильного валика 5. Включення обертання валика виробляється за допомогою підйомного механізму, що приводить у зачеплення кулачкову муфту.

Живильний валик — одна з основних частин живильного пристрою, розташованого у верхній частині верстата. Чотири стійки верстата у верхній частині кріпляться між собою. Праві стійки з'єднані з лівими стійками у верхній, середній і нижній частинах стяжними болтами. Передні стійки з'єднані з задніми за допомогою вставок 2. Живильний бункер, що складається з передньої і задньої стінок, змонтований у верхній частині передніх стійок. Бічними стінками живильного бункера є верхні частини передніх стійок. Усередині живильного бункера розташовані живильний валик, установлений на шарикоподшипниках з регульованим гвинтами шибером. Ширина щілини між живильним валиком і шибером регулюється двома гвинтами, що може привести до перекосу шибера і відповідно до нерівномірної подачі матеріалу і зниженню якості помелу на верстаті.

Напрямок руху потоку матеріалу, що подрібнюється, у верстаті виробляється за допомогою щитів1-4 і ножів 5-9, розташування щодо валків І - V показано на схемі (рис.7.11).

Ядро або насіння, що направляються на здрібнювання, спочатку попадають у живильний бункер. З бункера при працюючому живильному валику через щілину між валиком і шибером матеріал широкою тонкою стрічкою надходить на щит і по його поверхні сковзає в зазор між двома верхніми валками. Направляючі шиті виготовляють з листової сталі товщиною 4-6 мм, що вставляють у пази на стійках верстата. Верхня пара валків нарізна, і це забезпечує захоплення обертовими валками самих великих часток олійного матеріалу, подаваного на здрібнювання. Після першого проходу між валками матеріал попадає на другий щит, що направляє його на другий прохід між четвертим і третім валками. Далі послідовно матеріал, що направляється щитами, проходить між третім і другим і наприкінці між другим і першим валками. Після цього здрібнений олійний матеріал, називаний м’яткою, попадає в збірний шнек м’ятки.

Рис.7.11 Схема, розташування щитів

і ножів п’ятивалкового верстата

При роботі вальцьового верстата до поверхні валків прилипає здрібнений матеріал, що порушує нормальну роботу верстата. Тому у вальцюванні для очищення поверхні валків передбачені ножі, що являють собою чавунне тіло каплеподібного перетину, ексцентрично насаджене на вісь, що забезпечує постійне притиснення ножів до поверхні валків. Установку ножів перевіряють перед пуском у роботу і при необхідності їх виставляють у потрібному положенні.

У випадку влучення в матеріал сторонніх твердих, що подрібнюються, предметів, вільно лежачі один на іншому валки можуть розсунутися і пропустити предмет. Самий верхній, п'ятий, валок притискається пружинами, що упираються у вставки, що з'єднують верхні частини передніх і задніх стійок. Сила натискання пружини на валок мала в порівнянні з його масою.