Робочими органами вальцового верстата є два горизонтально розташованих циліндричних вальца (суцільні або пустотілі) з рифленою або шорсткою поверхнею і обертаються з різними окружними швидкостями назустріч один одному. Залежно від виду матеріалу, що подрібнюється продукту, вимог до операції подрібнення на даній ділянці технологічної схеми застосовують різні геометричні, кінематичні і навантажувальні параметри вальців.
Як правило, швидко-та медленновращающіеся вальці мають однакову геометричну характеристику (щільність рифлення, профіль і кут нахилу рифлів).
Продукт подрібнюється в клиновидном зазорі, утвореному парою вальців, внаслідок постійного зменшення зазору і різниці відносних швидкостей вальців. Руйнування частинок (в залежності від їх крупності) починається трохи вище лінії, що з'єднує центри вальців, де зазор має найменші розміри.
На малюнку XVII-2 показані стадії руйнування зернівок пшениці на I драною системі, при взаиморасположении рифлів «вістря по лезу». В результаті такого первинного впливу вальців відбувається як би розгортання зерна з мінімальним утворенням дрібних оболонкових частинок. На наступних системах продовжують послідовно відокремлювати ендосперм від оболонкових частинок, а на розмельних системах інтенсивно подрібнюють частинки ендосперму.
У мукомольном виробництві ступінь подрібнення зерна і зернових продуктів характеризують величиною загального вилучення Я, на значення якого впливає не тільки геометрична характеристика вальців (діаметр, профіль і взаємне розташування рифлей, рівень шорсткості робочої поверхні), а й кінематичні параметри вальців (окружна і відносна швидкості вальців ), величина питомого навантаження та інші фактори.
Фактори, що визначають ефективність роботи вальцового верстата. Встановлено, що на ефективність подрібнення зерна і продуктів його розуміли впливають багато чинників, головними з яких є міжвальцову зазор, ухил рифлів, взаємне розташування рифлей, щільність нарізки рифлів, окружна і відносна швидкість вальців, питоме навантаження на вальці.
Розглянемо вплив деяких основних факторів.
Величина міжвальцову зазору. Зміна зазору між молольними вулицями викликає зміна вилучення. Це особливо помітно при величині міжвальцову зазору, значно меншого, ніж розмір подрібнюють частинок (XVII-3).
Сталість міжвальцову зазору має особливе значення на розмельних системах. Тому вимоги, що пред'являються до точності циліндричної форми вальців, жорсткості їх на вигин, величиною деба- ланса вальців приводного шківа і шестерень міжвальцову передачі, а також до якості підшипників повинні бути дуже високими, тому що в противному випадку буде важко домогтися стабільності міжвальцову зазору, а отже, сталості величини вилучення.
З формули випливає, що при зміні міжвальцову зазору b в арифметичній прогресії загальне витяг І змінюється в геометричній прогресії. Значення коефіцієнтів т і п змінюються в міру переходу від I ін. С. до наступних. У межах однієї системи вони змінюються в залежності від структурно-механічних властивостей подрібнюють продуктів, геометричних і кінематичних параметрів вальців.
Форма рифлів (профіль поперечного перерізу) має великий вплив на процес подрібнення, показники якості подрібнюють продуктів, продуктивність вальцьовий пари і енергоємність. В результаті досліджень, досвіду роботи борошномельних заводів, з урахуванням асортименту, загального виходу борошна, виду і якості, що переробляється зернового продукту, застосовують різні профілі рифлів.
На всіх вітчизняних і зарубіжних борошномельних заводах в драному процесі і на останніх розмельних системах застосовують рифлені вальці. У Шліфувальні і розмельному процесах для отримання борошна меншою зольності застосовують вальці з шорсткою поверхнею.
Профіль рифлів для різних видів помолов з урахуванням кінематичних і навантажувальних параметрів регламентований Правилами організації і ведення технологічного процесу на млинах і Інструкцією по шліфуванню і нарізці вальців.
Збільшення кута нахилу рифлів обумовлює підвищення інтенсивності подрібнення за інших однакових умовах, так як зменшується відстань між точками перетину вершин рифлів парноработающіх вальців. Кут нахилу рифлів менше кута тертя подрібнюють продуктів, тому не відбувається ковзання (зсуву) продукту уздовж рифл.
Взаиморасположение рифлів. На подрібнення великий вплив робить взаємне розташування рифлей парноработающіх вальців, що обумовлено зміною кута різання ф.
Конструкція вальцового верстата і вальців. несиметричність перетину рифлів (різні кути аїр), відмінність в окружних швидкостях парноработающіх вальців обумовлюють чотири варіанти розташування рифлей по відношенню один до одного (XVII-6).
Якщо під час обертання вальца грань вістря рифл є передній, то кут різання ф = 90 ° + а. Якщо передньою гранню є грань спинки, то кут різання ф = 90 ° + р. Так як кут р завжди більше кута а, то руйнування матеріалу, що подрібнюється продукту при розташуванні рифлів «вістря по лезу» відбувається більш інтенсивно і при менших енерговитратах.
Розташування рифлів «вістря по лезу» рекомендують встановлювати при переробці ь хлібопекарське борошно пшениці стекловідно-
При розташуванні рифлів «вістря по лезу» межі вістря обох парноработающіх вальців врізаються в частку, коли вона надходить в зону подрібнення. Так як найшвидше валец випереджає мед ленновращающійся, то його рифл зрізають частину зерна, в той час як межі вістря медленновращающегося вальца утримують частинку. При розташуванні рифлів «вістря по лезу» поряд з ендоспермом досить інтенсивно руйнуються оболонки, що небажано при многосортность помолах зерна пшениці та жита, особливо при недостатній вологості зерна, що направляється в помел. При цьому утворюється більше фракцій великої і # менше середньої і дрібної крупки. Середньозважена зольність витягнутих крупок і дунст вище, ніж при 'ідентичних умовах подрібнення, але при розташуванні рифлів «спинка по спинці»
При хлібопекарських помолах зерна пшениці стекловидностью більше 40% рекомендується розташовувати рифл «спинка по спинці». При такому взаиморасположении рифлів подрібнюють частка спочатку сплющується, а потім у міру випередження одного вальця іншим грань спинки бистровращающегося вальца зрушує шари частки, утримувані на межі спинки медленновращающегося вальца. Це обумовлює м'який вплив на частку, так як межі вістря в даному випадку практично не беруть участь в деформації подрібнюваної частки продукту.
Розташування рифлів вальців «вістря по спинці» або «спинку по лезу» застосовують в особливих випадках. Результати подрібнення при цьому виходять проміжними по відношенню до взаиморасположению «вістря по лезу» або «спинка по спинці». Ріфлі бистровращающегося вальца зношуються в 1,5. 2 рази швидше, ніж повільно-обертового парноработающего вальца.
Щільність нарізки рифлів. Щільність рифлення (кількість рифлів на 1 см окружності вальца) на ідентичних системах залежить від типу помелу, крупності подрібнюють частинок. Чим менше розміри подрібнюють частинок, тим більше повинна бути щільність рифлення. Однак з підвищенням щільності рифлення зменшується висота рифл, величина її перетину, що обумовлює зниження терміну служби рифл. При незмінній щільності рифлення висота її тим більше, ЧеЦ менше кут v = a + p.
Дослідженнями встановлено, "що при будь-якому взаиморасположении рифлів зі збільшенням щільності рифлення вихід крупнодунстових продуктів і загальне витяг зростають. Це можна пояснити багаторазовим впливом рифлів бистровращающегося вальца на продукт за час проходження його через зону подрібнення.
Для отримання борошна з кращими показниками білизни та зольності на розмельних і шліфувальних системах використовують вальці з шорсткою поверхнею. Шорсткий рельєф робочої поверхні вальців отримують електроерозійним і абразивним способами.
У зв'язку з тим, що останнім часом почали широко застосовувати вальці з шорсткістю більш дрібної, ніж раніше, оцінку шорсткості проводять по параметру Rz замість Ra.
За результатами досліджень найбільш інтенсивний знос спостерігається в початковий період, т. Е. Протягом перших 100 ч їх експлуатації. Загальний термін служби суцільних шорсткуватих вальців, оброблених
електроерозійним способом, встановлених в вальцьових верстатах ЗМ або БВ, приблизно 1800. 3000 год.
Вплив кінематичних параметрів вальцьових верстатів на ефективність подрібнення. На ефективність подрібнення зернових продуктів (ступінь подрібнення, енергоємність, якість одержуваних продуктів), а також продуктивність вальцового верстата великий вплив мають кінематичні параметри вальцьових верстатів, до яких відносять: окружну швидкість бистровращающегося (г> б) і мед ленновращающегося (пом) вальців; відносну швидкість (vq-им); співвідношення швидкостей швидко-та медленновращающіхся вальців (V6 / VM).
Вплив відносини окружних швидкостей вальців. Професор П. А. Козьмін довів і багато дослідників підтвердили, що збільшення окружних швидкостей парноработающіх вальців має суттєвий вплив на швидкість докладання зусиль від вальців до подрібнюють продукту, тривалість перебування товару в зоні подрібнення.
З розгляду процесу подрібнення продуктів в результаті роботи вальців з рифленою або мікрошероховатость поверхнею слід, що ефективність подрібнення в значній мірі повинна залежати від кількості впливів робочих поверхонь (рифлів, мікрошероховатость) вальців на продукт.
Підвищення відносини окружних швидкостей сприяє інтенсифікації подрібнення. Тому для посилення вимола іноді застосовують вальці більшого діаметра.
Вплив величини питомого навантаження на ефективність подрібнення. На ефективність подрібнення (кількість і якість подрібнених продуктів, енергоємність), at також тривалість міжремонтних періодів, рівень шумообразования великий вплив робить величина питомого навантаження на вальці. Під питомим навантаженням на вальці розуміють кількість продукту (кг), що надходить на 1 см довжини пар- ноработающіх вальців на добу, - кг / (см-сут).
рекомендовані середні питомі навантаження на вальцьову лінію відповідних видів помолов, а також навантаження і вилучення на основних системах.
При підвищенні питомого навантаження міжвальцову зазор збільшується внаслідок зростання розпірних зусиль, що надаються продуктом на вальці, що обумовлює деяке зниження рівня подрібнення. Так, наприклад, при зміні питомого навантаження від 100 до 500 кг / (см-сут) на 1-й р. с. вихід борошна зменшується з 62,2 до 30,1%. Змінюються також інші показники якості борошна (зольність, білизна, рівень пошкодження крохмалю, водопоглотительной здатність).
установки для ізмельченіязерна із застосуванням жорнового постава, вальцовихстанков і молоткової дробарки продуктивністю 1 т / год.
Ядро з першої аспіраційної колонки надходить на вальцовийстанок 1000X250 мм з вулицями. мають 26 рифлів на 1 дюйм.
Зерно перед подрібненням піддається очищенню па сепараторі, в необхідних випадках піддається штучному зволоженню н
На другий драною системі встановлено '/ г вальцовогостанка 1000X250 мм з нарізними вулицями по 16 рифлів на дюйм.
подрібнення кукурудзи в крупку з відбором зародка і подальшим помелом крупки па вальцовихстанках в
У кукурудзяного зерна середньому міститься 4,5% жиру
в той час як вальці працюють більш надійно, не доставляють клопоту; відновлення рифлів па вальцах.
У тих випадках, коли на подрібненні гранул використовують звичайні мірошницькі вальцовиестанкі з двома парами вальців 250ХЮ00 мм, встановлюють диференціал вальців 1,5: 1. На бистровращающейся вальці нарізають 2 Ріфлі на 1 см і на мед.
Гладкі і ріфлениевальци застосовують для грубого і середнього подрібнення отощающих матеріалів і виробничих: відходів (бій цегли, черепиці).
Для підготовки зерна до згодовування застосовують вальцьові млини і плющилки.
Фрезерно-брусуючі і фрезерно-пилкові верстати. Вальцьові механізми.
Для подачі двухкантний брусів використовують рифлені циліндричні вальці.