切割与粉碎机械
•本章学习目标
1)了解物料破碎度的一般测定和表示方法
2)掌握常见切割和粉碎原理及主要机械类型应用特点
3)掌握切割和粉碎机械主要类型及其性能特点
4)掌握常见切割和粉碎机械作业构件的基本结构及其应用特点
5)了解提高切割质量和粉碎机械效率的途径、含义、目的、方法及适用性
尺寸减小:对物料施加一定的外力,克服分子间的内聚力,物料分裂破碎,物料体积减小,比表面积增大,物料化学限制不变。
目的:有利于均匀混合;
便于加工制成多种食品和饲料;
除去物料上不宜食用的部分;
破坏细胞壁结构,便于胞内产物排出
机械分类:1.切碎机械:切片机、切割机
2.磨碎机械:锥形磨粉机、对辊式磨粉机
3.粉碎机械:超微粉碎机、微分碎机
粒度测定方法:1.量具测量法:一般用于测量粒度较大的粉碎物和碎段。
2.筛选法:采用标准筛来测定,即目数来表示。
目数越大筛孔尺寸越小。
3.显微镜测量法:
4.粒度测定法:用粒度测定仪
物料粉碎时所受到的作用力包括挤压力、冲击力和剪切力三种。
粉碎力的种类与形式:物料的力学性质
1.强度:是根据物料弹性极限应力的大小来划分的性质,有强与弱之分。
2.脆性:是根据物料塑变区域长短来划分的性质,有脆性和可塑性之分。
3.韧性:是一种抵抗物料裂缝扩展能力的特性,韧性越大则裂缝末端的应力集中久越容易解决。
一、挤压
•原理:利用低速运动的钝工作面挤压物料使之产生弹性变形、塑性变形直至破裂或破碎。
•破碎特点:破碎料粒度不匀,但操作过程的功耗低、噪音小。
•原料特性:适用于淀粉含量高的坚硬脆性物料,可作为粗粉碎工序使用,对于韧性或塑性物料,通过控制轧距,可制取部分断裂的片状产品。
•机械种类:机械有挤压破碎机、光辊式挤压破碎机和对辊式压片机。
二、剪切
•原理:用中低速的利刃压入、高速利刃切入或小间歇低速相对运动的两钝刃剪切使物料断裂。
•破碎特点:碎段尺寸均匀,断面整齐,操作过程的噪音低,
•原料特点:适用于纤维性或含水量较高的韧性或低强度脆性物料,如果蔬、肌肉。
•机械种类:如胶体磨,切碎机械
三、冲击
•原理:利用物料于工作部件或物料与物料间的高速相对运动产生的撞击,使物料产生的拉应力超过物料强度而破碎。
•破碎特点:破碎料粒径分布宽,作业设备的空载功耗大,结构简单,通用性好,
•原料特点:适用于淀粉含量高的脆性物料,如各种谷物。
•机械种类:冲击粉碎机械有锤片式粉碎机。
气流粉碎机
四、研磨
•原理:利用粗糙工作面并在一定压力作用下,在垂直于压力的方向上与物料相对运动成挤压与剪切综合作用,使物料内部产生裂纹二破碎或逐层剥落而破碎
•破碎特点:作用柔和,每次热高,粒度不匀,
•原料特点:韧性物料
五、劈裂
•原理:利用低速刃口压入,使物料内部产生压力集中及裂纹扩展二破碎,
•原料特点:适用于脆性物料
•破碎特点:耗能低,但粒度大且不均匀,
六、折断
•原理:利用低速工作部件使物料产生弯曲变形直至折断
•破碎特点:粉碎度低,能耗低
•原料特点:长度尺寸较大或厚度尺寸较小的脆性物料,一般仅用于粗破碎工序
七、锯切
•原理:利用齿形利刃在一定原料作用下的中低速运动使物料逐层断开而破碎•原料特点:适用于水量较高的纤维性物料、高韧性物料或高强度物料的截断
第一节切碎机械
1.切割原理
2.刀片结构
3.刀片刃口基本类型
4.盘刀式切碎机
5.滚筒式切碎机
6.滚筒式切碎机构
7.生产中常见刀片结构形式:
•带锯齿的圆盘刀:坚硬和脆性物料;
•光滑刃口的圆盘刀:塑性和非纤维性物料;
•圆锥形切刀:脆性物料;
•梳齿刀刃:方断面长条产品;
•波浪形鱼鳞刃口,半圆形产品;
•带状锯齿刀:塑性和韧性较强的物料
•滚筒刀与盘刀
•滚筒刀的布置
二、块状类物料切碎机
1.立式简易式切碎机
2.双排园盘式切碎机
3.斩拌机
4.水平盘刀式切碎机
5.滚刀式切碎机
6.离心式切碎
7.多功能切割机
8.绞肉机
9.蘑菇定向切片机
10.粉碎机械
⏹粉碎理论与工艺
粉碎实质:通过输入能量使得物料的比表面积增大的过程。
不同的粉碎作用方式,不同的输入能量,粉碎过程也不同。
影响因素:原料性质和粉碎设备的结构与操作参数
⏹粉碎模型:
体积粉碎模型
表面粉碎模型
均一粉碎模型
体积粉碎模型
•含义:物料初始粉碎时整个颗粒就受到全面破碎,但初始生成物中大多数为粒度较大的中间颗粒,随着粉碎的进行,这些中间颗粒中间被破碎成细小颗粒,达到稳定,破碎能耗与体积变化成正比。
特点:这种模型反映了大多数粉碎的过渡过程,适用于一般脆性物料的冲击粉碎
表面粉碎模型
•含义:物料的粉碎仅方式在颗粒的表面,而不发生在颗粒内部,即物料的粉碎过程是从外层逐渐向内层逐层破碎的,所需能量与粉碎后新生成的表面积成正比。
•特点:该模型适用于各种物料的微粉碎和超微粉碎,韧性和坚硬物料的粉碎,粉碎作用方式主要为研磨和低强度冲击粉碎
均一粉碎模型
•含义:粉碎过程中输入至物料颗粒的能量直接传递到颗粒的各个部分,颗粒被直接粉碎成均匀的细小状,粉碎能耗于物料内初始的裂纹长度成正比。
•特点:适用于低强度脆性物料的强力冲击粉碎
粉碎操作工艺
•自由与滞塞粉碎工艺
•开路与闭路粉碎工艺
•干法与湿法粉碎工艺
粉碎机分类
•按成品粒度分为普通粉碎机(成品粒度≤80目)、微粉碎机(80%成品粒度≥80目)超微粉碎机(成品平均粒度≥200目)
•按粉碎作用形式分为:冲击式粉碎机、研磨式粉碎机
•球磨、锤击、盘击、盘磨式粉碎机
•球磨机筒体内研磨介质的三种运动状态
•辊式磨粉机
•磨辊的配置
•破碎除梗机
•辊麦芽粉碎机。