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1锤式粉碎机的机理和能耗 1.1粉碎机理 原料从喂料斗进入粉碎室，受到高速回转锤片的打击而破裂。锤片粉碎机的工作过程主要由两方面构成：一是物料受锤片的冲击作用;二是锤片和物料、筛片(或齿板)和物料相互间的摩擦作用。对于谷物等脆性物料，主要受冲击作用而粉碎;对于韧性大的物料主要受摩擦作用而粉碎。但是，无论何种物料的粉碎，都是冲击、搓擦和摩擦的综合结果。 1.2粉碎的能耗 粉碎机械一般属于重负荷机械，有的食品厂(例如面粉厂)，粉碎机所需能耗占整个工艺过程能耗的一大半，因此研究粉碎过程的能量消耗对于节省动力和改进机器都有重要意义。粉碎过程消耗的能量与粉碎比有关。粉碎比用i表示，i=D0/Di，式中D0表示物料粉碎前颗粒平均直径，Di为物料粉碎后颗粒平均直径。当粉碎比相当大时(i>10)，粉碎能耗比较符合雷廷智的“面积假说”，即粉碎所需的能耗与物料表面积的增加成正比。所以粉碎所需的功A=K1Do2(i-1)，式中D0反映物料在粉碎前的原始表面积，K1则决定于物料的形状、质地、粉碎方法等综合性因素。 在粉碎机械中，粉碎过程都不是理想的，其所需要的能量包括有效功、无效功以及机械传动损耗。由前述公式看，粉碎物料所作功与粉碎比有直接关系，因此在任何粉碎机中，都应该避免不必要的过度粉碎，而要使粉碎后的物料粒度尽可能均匀一致。在食品生产中，往往将不同粒度的物料分别加工，每次完成较小的粉碎比，中间再加以筛分分级，避免粉碎比太大使机器功率过大，同时减少了不必要的重复粉碎，提高制品质量。 提高锤片式粉碎机的生产效能的关键之一，是提高筛子的筛落能力，以克服其排粉效率低于粉碎效率的缺点。其次，在结构上，要尽可能破坏物料的环流层，使细粒能及时地排出，避免重复而无效地过度粉碎。 2锤式粉碎机的优化设计 2.1锤片和转子 2.1.1锤片材料与形式锤片是锤式粉碎机最主要的工作部件，也是易损件。我国每年锤片耗用钢材数万吨以上。提高锤片的使用寿命具有重要意义。锤片的形状、尺寸、排列方法、线速度对粉碎效率有很大的影响。目前世界上有多种形状的锤片。各种锤片的使用性能比较。 纤维质物料 对于谷物粉碎，选用矩形锤片，但常规锤片材料存在一定缺陷，在锤片优化设计中，为克服低碳钢、中碳钢和特种铸铁的缺点，考虑在锤片工作棱角堆焊碳化钨合金，对锤片进行表面硬化处理，堆层厚1～3mm，的局部放大图。据试验结果，堆焊碳化钨合金锤片与65Mn整体淬火锤片相比较，虽然前者的成本比后者高2倍多，但其使用寿命提高了7～8倍。锤式破碎机。当粉碎玉米试验时，比通用锤片的使用寿命高6.9倍，耗用钢材仅为普通锤片的1/7，而成本仅高出1.75倍，加工每吨物料的锤片费为普通锤片的1/3. 2.1.2锤片线速度锤片线速度是指转子运转时锤片末端的线速度，其对粉碎性能影响很大。在锤片线速度优化设计中，应考虑不同物料要求的最佳线速度不同，应从粉碎机的生产率、电能消耗、产品细度、振动(关于塑料行星齿轮传动振动的特性)噪声多方面选择锤片线速度。听说手术分级管理。据试验，当使用2.5mm孔径筛片时，最佳锤片速度为：高粱48m/s，玉米52m/s，小麦65m/s，黑麦75m/s，大麦88m/s，燕麦105m/s.因为谷物粉碎中物料种类很多，所以粉碎机应配备无级调速电机，并采用控制箱集中式控制，以便于针对不同物料采取相应的线速度。 2.1.3锤片与转子的联接形式锤片式粉碎机转速高达3000r/min以上，锤头端部受连续的冲击力，特别是当处理的物料块形大而坚硬时，受力情况尤其严重。笔者认为，在食品生产中，因为物料颗粒质量远小于锤片质量，尤其是谷物，多为不太坚硬的物料，所以不用担心锤头的冲击载荷对销轴和转盘的影响，完全可以将锤片设计成固定式的。这样，简化了磨头的结构和装配关系。无论采用哪种联接形式，都要保证高速旋转的转子处于较好的平衡状态，因此在制造锤片时要满足严格的精度等级，同时在安装时也必须注意，使转子轴线对称方向的锤片质量也处于对称状态。 2.2筛面 筛面是锤式粉碎机的排料装置，也是主要易损部件之一，其形状和尺寸对粉碎效能有重大影响。一般设在转子下半周的位置(底筛)，为提高排料能力，可使筛面占整个机膛内周面积的3/4以上(环筛)，或安装于转子的侧面，呈平圆形(侧筛)。侧筛使用寿命长，适于加工坚硬的物料，但换筛不方便。在粉碎加工中，考虑到多物料多粒度的要求，应采用底筛或环筛。锤式粉碎机所用的筛片为1～1.5mm厚的优质钢板冲孔制成。筛孔的形状通常是圆孔或长孔。筛孔孔径根据粒度要求设计。一台粉碎机应配备几个不同孔径的筛板，以便根据粉碎粒度要求更换。 2.3喂料方式 目前，处理谷物的锤片式粉碎机的喂料方式多为切向喂入式，如(a)所示。在上机体上安有齿板，筛片包角一般为180°，由于筛片包角较小，影响物料的排出，故多用于小型加工厂。考虑到生产量的要求，并且由于谷物多为粒状物料，笔者考虑将喂料方式设计为径向顶部喂入，如(b)所示。这样设计的好处是①没有反料和架空现象;②整个机体左右对称，转子可以正反转工作。当锤片一侧磨损后，可改变进料口的进料导向机构以改变物料喂料方向，同时改变转子旋转方向，不需停车来调换锤片;③环形筛面包角大于300°，有利于出料;④进出料口可与外界隔绝，进料口与自动控制给料器连通，出料口与输送机连通，容易实现自动化生产。这种喂料方式适合于粒状物料的粉碎，能满足谷物的粉碎要求。 2.4传动方式 传统锤片式粉碎机大多只有一个转速，不利于多种物料对转速的不同要求。对主电机采用变电阻调速电机，通过控制柜可获得各种物料的最佳粉碎速度。在锤片长度不超过200mm，你知道水力分级设备。锤片最佳线速度最大达到106m/s的情况下，转轴速度应达到：n=ν×602πr=106×602×3.14×0.2=5064(r/min)依据以上数据，配用电机及传动形式。采用三角带传动，原动机转速1440r/min，看着鄂式破机。带轮传动比i=4，完全可以满足各种谷物粉碎的需要。传动系统。电机的功率根据转速和生产量选用。 3结论 通过对锤片式粉碎机的优化设计，提高其粉碎效率，降低耗能，获得优质产品。设计方案总结如下：(1)采用矩形锤片，在传统锤片材料工作棱角堆焊碳化钨，提高锤片使用寿命7～8倍。 (2)锤片与转轴采用固接方式，简化磨头结构和装配关系。 (3)采用环筛，筛面达到整个机膛内周面积的3/4以上，筛孔采用正三角形排列，提高产品过筛率，有效防止过度粉碎。 ④采用径向顶部进料方式，增大筛板包角，有利于出料，并且有利于实现自动化生产。 ⑤采用变电阻无级调速电机，以获得各种物料的最佳粉碎线速度，优化粉碎操作。 河南省腾飞机器专业生产锤式破碎机、反击式破碎机、振动筛、破碎机零部件等设备，欢迎来电咨询：0371- 官方网站： (责任编辑：admin) |
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