RU2406569C2 - Crusher - Google Patents

Crusher Download PDF

Info

Publication number
RU2406569C2
RU2406569C2 RU2009100210/21A RU2009100210A RU2406569C2 RU 2406569 C2 RU2406569 C2 RU 2406569C2 RU 2009100210/21 A RU2009100210/21 A RU 2009100210/21A RU 2009100210 A RU2009100210 A RU 2009100210A RU 2406569 C2 RU2406569 C2 RU 2406569C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
disks
product
grinding
crusher
disk
Prior art date
Application number
RU2009100210/21A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009100210A (en
Inventor
Александр Анатольевич Шевцов (RU)
Александр Анатольевич Шевцов
Александр Николаевич Остриков (RU)
Александр Николаевич Остриков
Лариса Игоревна Лыткина (RU)
Лариса Игоревна Лыткина
Алексей Викторович Трушечкин (RU)
Алексей Викторович Трушечкин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия"
Priority to RU2009100210/21A priority Critical patent/RU2406569C2/en
Publication of RU2009100210A publication Critical patent/RU2009100210A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2406569C2 publication Critical patent/RU2406569C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: crusher consists of housing and cover that make crushing chamber, rotor, two stud disks, feeder with magnetic latch, metal collector and pneumatic receiver. Said disk revolve in opposite directions at different rpm, drive by planetary gear. Stud secured to said disks feature wing-like shape. Direction of wings on one disk is opposes that of wings on the other disk. There is an auger fitted on the shaft to force crushed material in between revolving disks.
EFFECT: intensified crushing, reduced power consumption, reduced wear and higher quality.
4 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для измельчения плодового, фруктового и другого пищевого растительного и животного сырья.The invention relates to the food industry and can be used for grinding fruit, fruit and other edible plant and animal raw materials.

В пищевой промышленности измельчение применяют в следующих целях: для подготовки сырья к приготовлению пищи, придания продукту требуемой консистенции, порционирования продукта, утилизации отходов сырья и остатков пищи, для увеличения поверхности твердых материалов с целью повышения скорости биохимических и диффузионных процессов при переработке фруктов, овощей и т.д. Измельчение используют в мукомольном, мясном, свеклосахарном, спиртовом, пивоваренном, консервном и других отраслях промышленности.In the food industry, grinding is used for the following purposes: to prepare raw materials for cooking, to give the product the required consistency, portioning of the product, disposal of raw waste and food residues, to increase the surface of solid materials in order to increase the speed of biochemical and diffusion processes in the processing of fruits, vegetables and etc. Grinding is used in milling, meat, beet sugar, alcohol, brewing, canning and other industries.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является дисмембратор [Антипов С.Т. Машины и аппараты пищевых производств (учебник с грифом) [Текст] / С.Т.Антипов, И.Т.Кретов, А.Н.Остриков, В.А.Панфилов, О.А.Ураков. - М.: Высшая школа, В 2-х т., Т.1. - 2001. - 703 с], состоящий из корпуса, образующего вместе с откидной крышкой рабочую камеру, ротора со съемным штифтовым диском, неподвижного диска со штифтами, закрепленного на крышке, питателя с магнитной защитой, металлосборника и пневмоприемника.The closest in technical essence and the achieved effect is a dismembrator [Antipov S.T. Machines and equipment for food production (textbook with bar) [Text] / S.T. Antipov, I.T. Kretov, A.N. Ostrikov, V.A. Panfilov, O.A. Urakov. - M .: Higher school, In 2 volumes, Vol. 1. - 2001. - 703 s], consisting of a housing that forms, together with a hinged lid, a working chamber, a rotor with a removable pin disk, a fixed disk with pins mounted on the cover, a feeder with magnetic protection, a metal collector and a pneumatic receiver.

Недостатками известного дисмембратора являются:The disadvantages of the known dismembrator are:

- сложность поддержания заданного дисперсного состава измельченных частиц из-за отсутствия регулируемой величины рабочего зазора между штифтами, расположенными на съемном и неподвижном дисках;- the difficulty of maintaining a given dispersed composition of the crushed particles due to the lack of an adjustable size of the working gap between the pins located on the removable and fixed disks;

- высокая удельная энергоемкость процесса измельчения, обусловленная отсутствием возможности сокращения продолжительности технологического цикла;- high specific energy consumption of the grinding process, due to the lack of the possibility of reducing the duration of the technological cycle;

- значительные удельные нагрузки на рабочий орган дисмембратора (штифты) из-за нерациональной силовой схемы действия продукта на поверхность штифтов;- significant specific load on the working body of the dismembrator (pins) due to the irrational power circuit of the product on the surface of the pins;

- неточность подобранных геометрических и кинематических параметров дисмембратора вызывает повышенный износ рабочих органов (дисков со штифтами), что может привести к их преждевременному выходу из строя.- the inaccuracy of the selected geometric and kinematic parameters of the dismembrator causes increased wear of the working bodies (disks with pins), which can lead to their premature failure.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса измельчения, снижение удельной энергоемкости процесса за счет сокращения продолжительности технологического цикла, уменьшение удельных нагрузок на штифты вследствие использования рациональной силовой схемы действия продукта на поверхность крыльевидных штифтов, снижение механического износа дисков со штифтами из-за научно-обоснованного подбора геометрических и кинематических параметров рабочих органов дробилки, поддержание заданного дисперсного состава получаемого продукта, что положительно сказывается на качестве измельчаемого готового продукта.An object of the invention is the intensification of the grinding process, reducing the specific energy consumption of the process by reducing the duration of the technological cycle, reducing the specific loads on the pins due to the use of a rational power scheme of the product on the surface of the wing-shaped pins, reducing the mechanical wear of the disks with pins due to the scientifically based selection of geometric and kinematic parameters of the working bodies of the crusher, maintaining a given dispersed composition, we obtain of the product, which has a positive effect on the quality of the finished product to be ground.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в дробилке, состоящей из корпуса, образующего вместе с крышкой рабочую камеру, ротора, двух штифтовых дисков, питателя с магнитной защитой, металлосборника и пневмоприемника, новым является то, что оба диска выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны с разной частотой вращения с помощью планетарной зубчатой передачи, штифты, закрепленные на дисках, имеют крыльевидную форму, причем направление крыльев на одном диске противоположно направлению крыльев на другом диске, в корпусе дробилки на валу расположен шнек для нагнетания измельчаемого продукта в зону между вращающимися дисками.The technical task of the invention is achieved by the fact that in the crusher, consisting of a housing that forms, together with the lid, a working chamber, a rotor, two pin disks, a feeder with magnetic protection, a metal collector and a pneumatic receiver, it is new that both disks are rotatable in opposite sides with different speeds using a planetary gear, the pins mounted on the disks have a wing-shaped shape, and the direction of the wings on one disk is opposite to the direction of the wings on ugom disc crusher housing in the shaft is a screw for forcing the crushed product to a zone between the rotating discs.

Технический результат заключается в повышении качества измельчения за счет получения заданного дисперсного состава измельченных частиц продукта, снижении удельной энергоемкости процесса за счет сокращения продолжительности технологического цикла, уменьшение удельных нагрузок на штифты вследствие использования рациональной силовой схемы действия продукта на поверхность крыльевидных штифтов, снижение механического износа дисков со штифтами благодаря научно-обоснованному подбору геометрических и кинематических параметров рабочих органов дробилки.The technical result consists in improving the grinding quality by obtaining a predetermined dispersed composition of the crushed particles of the product, reducing the specific energy consumption of the process by reducing the duration of the process cycle, reducing the specific loads on the pins due to the use of a rational power scheme of the product on the surface of the wing-shaped pins, reducing the mechanical wear of the disks pins due to the scientifically based selection of geometric and kinematic parameters of the working x crusher bodies.

На фиг.1 изображен поперечный разрез дробилки; на фиг.2 - вид слева дробилки; на фиг.3 - вид I на фиг.2; на фиг.4 - вид В на фиг.3.Figure 1 shows a cross section of a crusher; figure 2 is a left view of the crusher; figure 3 is a view of I in figure 2; figure 4 - view In figure 3.

Дробилка (фиг.1 и 2) состоит из корпуса 1, образующего вместе с крышкой 2 рабочую камеру 3, вала 4, дисков 5 и 6 с закрепленными на них штифтами 10, питателя 7 с магнитной защитой, электродвигателя 16, металлосборника 8, пневмоприемника 9, загрузочного патрубка 15 и планетарной зубчатой передачи. Планетарная зубчатая передача состоит из ведущего центрального зубчатого колеса 11, неподвижного центрального зубчатого колеса 18, ведомого водила 17 и трех сателлитов 13, вращающихся вместе с осями 12 вокруг вала 4. На ведомом водиле 17 жестко крепится диск 5.The crusher (Figs. 1 and 2) consists of a housing 1, which forms, together with the lid 2, a working chamber 3, a shaft 4, disks 5 and 6 with pins 10 mounted on them, a feeder 7 with magnetic protection, an electric motor 16, a metal collector 8, an air receiver 9 , the loading pipe 15 and the planetary gear. A planetary gear train consists of a leading central gear wheel 11, a stationary central gear wheel 18, a driven carrier 17 and three satellites 13, rotating together with the axles 12 around the shaft 4. A disk 5 is rigidly mounted on the driven carrier 17.

Планетарная зубчатая передача обеспечивает противоположное направление вращения водила 17 (а, следовательно, и диска 5) и центрального зубчатого колеса 11, на котором жестко крепится диск 6, так как передаточное отношение i имеет отрицательное значение:The planetary gear transmission provides the opposite direction of rotation of the carrier 17 (and, consequently, the disk 5) and the central gear 11, on which the disk 6 is rigidly mounted, since the gear ratio i has a negative value:

Figure 00000001
Figure 00000001

где z1 и z3 - соответственно числа зубьев зубчатых колес 11 и 13.where z 1 and z 3 - respectively, the number of teeth of the gears 11 and 13.

На валу 4 закреплены штифтовый диск 6 и шнек 14 для нагнетания измельчаемого продукта в зону между вращающимися дисками 5 и 6 (фиг.2).A pin disk 6 and a screw 14 are fixed on the shaft 4 for forcing the crushed product into the area between the rotating disks 5 and 6 (Fig. 2).

Штифты 10, закрепленные на дисках 5 и 6, имеют крыльевидную форму, причем направление крыльев на диске 5 противоположно направлению крыльев на диске 6 (фиг.2 и 3).The pins 10, mounted on the disks 5 and 6, have a wing-shaped shape, and the direction of the wings on the disk 5 is opposite to the direction of the wings on the disk 6 (Fig.2 and 3).

Крыльевидная форма штифтов 10 и их противоположное направление на дисках 5 и 6, вращающихся в противоположные стороны с разными частотами вращения ϖ1 и ϖ3, объясняется следующими соображениями.The wing-shaped shape of the pins 10 and their opposite direction on the disks 5 and 6, rotating in opposite directions with different speeds ϖ 1 and ϖ 3 , is explained by the following considerations.

Известно, что существуют следующие способы измельчения: раздавливание, раскалывание, разламывание, резание, распиливание, истирание, измельчение с помощью удара [Процессы и аппараты пищевых производств [Текст]: Учеб. для вузов: в 2 кн. / А.Н.Остриков, Ю.В.Красовицкий, А.А.Шевцов и др.; под ред. А.Н.Острикова. - СПб.: ГИОРД 2006. - Кн.1. - 632 с.]. В данной дробилке реализуются вышеперечисленные способы измельчения.It is known that the following grinding methods exist: crushing, splitting, breaking, cutting, sawing, abrasion, grinding by impact [Processes and Food Production Equipment [Text]: Textbook. for universities: in 2 books. / A.N. Ostrikov, Yu.V. Krasovitsky, A.A. Shevtsov, and others; under the editorship of A.N. Ostrikova. - SPb .: GIORD 2006. - Book 1. - 632 p.]. In this crusher, the above grinding methods are implemented.

При раскалывании в продукте возникают в основном изгибающие напряжения. Процесс раскалывания осуществляется за счет создания больших концентраций нагрузок в местах контакта продукта с клинообразным рабочим элементом (крыльевидными штифтами), на который воздействует сила. Когда крупные частицы продукта попадают в зону между штифтами 10, то их острые кромки именно раскалывают продукт на более мелкие частицы.When cracking, bending stresses occur mainly in the product. The splitting process is carried out by creating large concentrations of loads at the contact points of the product with the wedge-shaped working element (wing-shaped pins), which is affected by force. When large particles of the product fall into the area between the pins 10, their sharp edges precisely split the product into smaller particles.

Процесс разламывания совершается за счет воздействия изгибающих сил на измельчаемую частицу при попадании ее между штифтами 10. Размеры и форма получаемых частиц примерно такие же, как и при раскалывании.The process of breaking occurs due to the action of bending forces on the crushed particle when it gets between the pins 10. The size and shape of the resulting particles are approximately the same as when cracking.

При раздавливании под действием статической нагрузки, создаваемой силой на продукт, определяющими являются напряжения сжатия. Под их действием продукт деформируется по всему объему. При этом внутреннее напряжение в нем постепенно повышается и по достижении внутреннего напряжения выше предела прочности сжатия продукт разрушается. При этом образуются частицы различного размера и различной формы. Раздавливание осуществляется боковыми гранями штифтов 10 при их взаимном встречном движении (см. положение I, положение II и положение III штифта 10 на фиг.3).When crushed under the action of a static load created by the force on the product, the compressive stresses are decisive. Under their action, the product is deformed throughout the volume. In this case, the internal stress in it gradually rises and upon reaching the internal stress above the compressive strength, the product is destroyed. In this case, particles of various sizes and shapes are formed. Crushing is carried out by the lateral faces of the pins 10 during their mutual oncoming movement (see position I, position II and position III of pin 10 in FIG. 3).

При истирании разрушение происходит главным образом от напряжений сдвига. На продукт действуют силы, возникающие при перемещении штифтовых дисков 5 и 6 в противоположные стороны. Истирание в комбинации с раздавливанием - один из наиболее экономичных способов измельчения, и он в максимальной степени используется в предлагаемой конструкции дробилки.With abrasion, failure occurs mainly from shear stresses. The product is subject to forces arising from the movement of the pin disks 5 and 6 in opposite directions. Abrasion in combination with crushing is one of the most economical methods of grinding, and it is used to the maximum extent in the proposed design of the crusher.

Процесс дробления за счет удара осуществляется под действием динамических нагрузок на продукт, в результате которых возникают динамические напряжения, приводящие к его разрушению. При стесненном ударе (как в предлагаемой дробилке) тело разрушается между двумя рабочими органами (дисками 5 и 6) дробилки, при свободном - в результате столкновения с рабочим органом (штифтами) или другой измельчаемой частицей продукта.The crushing process due to impact is carried out under the action of dynamic loads on the product, as a result of which dynamic stresses arise, leading to its destruction. With a constrained impact (as in the proposed crusher), the body is destroyed between two working bodies (disks 5 and 6) of the crusher, with a free one - as a result of a collision with the working body (pins) or another crushed product particle.

Предлагаемые конструктивные решения штифтов 10 и дисков 5 и 6 позволяют реализовать вышеперечисленную комбинацию способов измельчения. Например, в рабочей камере 3 истирание сопровождается раздавливанием, раскалыванием, измельчением при ударе.The proposed design solutions for pins 10 and discs 5 and 6 allow you to implement the above combination of grinding methods. For example, in the working chamber 3, abrasion is accompanied by crushing, splitting, grinding upon impact.

Таким образом, в разработанной конструкции сочетаются несколько способов измельчения продуктов. Однако в зависимости от конечных задач процесса измельчения необходимо соблюдение определенных условий. Прежде всего, продукт необходимо измельчить до требуемой крупности. Однородное дробление продуктов до определенной крупности в зависимости от его вида способствует минимизации энергозатрат и увеличению производительности дробилки. Наличие пылевидных частиц приводит к повышенным потерям продукта вместе с отработанным воздухом (при пневмотранспортировании), ухудшает экологическую обстановку, вызывает чрезмерные энергозатраты и т.д. Выбор взаимного расположения штифтов 10 на дисках 5 и 6 обеспечивает измельчение продукта от dн до dк (фиг.3), т.е. до требуемой крупности частиц при минимальном содержании пылевидных частиц.Thus, the developed design combines several methods of grinding products. However, depending on the final tasks of the grinding process, certain conditions must be met. First of all, the product must be crushed to the required size. Uniform crushing of products to a certain size depending on its type helps to minimize energy consumption and increase the productivity of the crusher. The presence of dust particles leads to increased losses of the product along with the exhaust air (during pneumatic transportation), worsens the environmental situation, causes excessive energy consumption, etc. The choice of the relative positions of the pins 10 on the disks 5 and 6 ensures the grinding of the product from d n to d to (figure 3), i.e. to the required particle size with a minimum content of dust particles.

Комбинация нескольких способов измельчения, реализуемая в данной дробилке, вызывает минимальный нагрев продукта в процессе измельчения.The combination of several grinding methods implemented in this crusher causes minimal heating of the product during the grinding process.

Основными критериями оценки эффективности процесса измельчения пищевых продуктов являются: степень измельчения, удельная энергоемкость процесса и удельная нагрузка на рабочий орган дробилки.The main criteria for evaluating the effectiveness of the food grinding process are: the degree of grinding, the specific energy consumption of the process and the specific load on the working body of the crusher.

Важным критерием оценки эффективности процесса измельчения является удельная энергоемкостьAn important criterion for evaluating the efficiency of the grinding process is the specific energy consumption

Figure 00000002
Figure 00000002

где ΔА - работа, затраченная на измельчение продукта с начальной площадью поверхности Sн до конечной площади поверхности измельченных частиц Sк, (кг·м/м2).where ΔA is the work spent on grinding the product with the initial surface area S n to the final surface area of the crushed particles S to (kg · m / m 2 ).

Для уменьшения энергоемкости процесса измельчения в предлагаемой конструкции дробилки снижен оборот продукта в технологическом процессе, использованы рациональные режимы подготовки и измельчения продукта, сокращена продолжительность технологического цикла, правильно подобраны геометрические и кинематические параметры измельчающих рабочих органов (штифтов 10 и дисков 5 и 6).To reduce the energy consumption of the grinding process in the proposed design of the crusher, the product turnover in the technological process is reduced, rational modes of preparation and grinding of the product are used, the duration of the technological cycle is reduced, the geometric and kinematic parameters of the grinding working bodies (pins 10 and disks 5 and 6) are correctly selected.

Предлагаемая дробилка работает следующим образом.The proposed crusher operates as follows.

Включается электродвигатель 16 дробилки, вал 4 с закрепленными на нем диском 5 и шнеком 14 приводится во вращение. Одновременно через планетарную зубчатую передачу с помощью ведущего центрального колеса 11, неподвижного центрального колеса 18 и трех сателлитов 13 приводится во вращение ведомое водило 17 с закрепленным на нем диском 6 вокруг вала 4.The electric motor 16 of the crusher is turned on, the shaft 4 with the disk 5 mounted on it and the screw 14 is rotated. At the same time, a driven carrier 17 is driven into rotation through a planetary gear train using a driving central wheel 11, a fixed central wheel 18, and three satellites 13 with a disk 6 mounted on it around the shaft 4.

Продукт по загрузочному патрубку 15 поступает в питатель 7 с магнитной защитой, где происходит отбор металломагнитных примесей, направляемых в металлосборник 8, после чего он попадает в центр рабочей камеры 3.The product through the loading pipe 15 enters the feeder 7 with magnetic protection, where there is a selection of metallomagnetic impurities sent to the metal collector 8, after which it enters the center of the working chamber 3.

Очищенный от металлопримесей продукт захватывается вращающимся шнеком 14 и нагнетается в зону между вращающимися дисками 5 и 6. Здесь происходит измельчение продукта при проходе его через зазоры между штифтами 10, расположенными на вращающихся дисках 5 и 6. В связи с тем, что штифты 10 имеют крыльевидную форму, происходит постепенное уменьшение рабочего зазора между ними при вращении дисков 5 и 6 (см. положение I, положение II и положение III штифта 10 на фиг.3). Это обусловлено тем, что направление крыльев штифтов 10 на диске 5 противоположно направлению крыльев штифтов 10 на диске 6 (фиг.4).The product purified from metal impurities is captured by the rotating screw 14 and pumped into the zone between the rotating disks 5 and 6. Here, the product is crushed when it passes through the gaps between the pins 10 located on the rotating disks 5 and 6. Due to the fact that the pins 10 have a wing-shaped shape, a gradual decrease in the working gap between them occurs when the disks 5 and 6 rotate (see position I, position II, and position III of pin 10 in FIG. 3). This is due to the fact that the direction of the wings of the pins 10 on the disk 5 is opposite to the direction of the wings of the pins 10 on the disk 6 (figure 4).

В предлагаемой дробилке процесс измельчения осуществляется последовательно. Используя различия структурно-механических свойств составных частей измельчаемого продукта, каждую стадию процесса осуществляют так, чтобы были получены частицы, отличающиеся друг от друга теми или иными физическими свойствами. Это в дальнейшем облегчает разделение сыпучей смеси сепарированием на фракции, каждая из которых состоит из частиц более или менее однородных по составу. Например, измельчение пшеницы и ржи в сортовую муку основано на использовании различий структурно-механических свойств эндосперма и оболочек, которые еще более возрастают после гидротермической обработки зерна. Чтобы не допустить чрезмерного измельчения оболочек, в основу построения сложного помола положен метод избирательного измельчения зерна и его частиц. Этот метод в сочетании с оптимальными формами рабочих органов измельчающих машин и их кинематическими параметрами позволяет так вести процесс, чтобы можно было свести к минимуму дробление оболочек и извлечь из зерна максимальное количество эндосперма. Выход, т.е. извлечение муки, а также ее качество в значительной мере зависят от совершенства процесса измельчения зерна. При чрезмерном измельчении снижается производительность дробилки, повышается расход энергии и, следовательно, увеличивается себестоимость продукции.In the proposed crusher, the grinding process is carried out sequentially. Using the differences in the structural and mechanical properties of the constituent parts of the product being ground, each stage of the process is carried out so that particles are obtained that differ from each other in certain physical properties. This further facilitates the separation of the granular mixture by separation into fractions, each of which consists of particles more or less uniform in composition. For example, grinding wheat and rye into varietal flour is based on the use of differences in the structural and mechanical properties of endosperm and shells, which increase even more after hydrothermal processing of grain. In order to prevent excessive grinding of the shells, the method of selective grinding of grain and its particles is the basis for the construction of complex grinding. This method, combined with the optimal forms of the working bodies of the grinding machines and their kinematic parameters, allows the process to be carried out in such a way that crushing of the shells can be minimized and the maximum amount of endosperm can be extracted from the grain. Output, i.e. the extraction of flour, as well as its quality, largely depends on the perfection of the process of grinding grain. With excessive grinding, the productivity of the crusher decreases, the energy consumption increases and, therefore, the cost of production increases.

Таким образом, от правильного построения процесса зависит степень измельчения продукта, что позволяет рационально использовать сырье, повысить однородность получаемых частиц продукта, увеличить производительность дробилки, снизить удельный расход энергии, уменьшить себестоимость готовой продукции.Thus, the degree of grinding of the product depends on the proper construction of the process, which makes it possible to rationally use the raw materials, increase the uniformity of the obtained product particles, increase the crusher productivity, reduce the specific energy consumption, and reduce the cost of the finished product.

Процесс деформации и измельчения продукта сопровождается затратой энергии. Она расходуется на образование упругих и пластических деформаций, преодоление сил молекулярного сцепления, после чего крупные частицы разрушаются, и образуются новые более мелкие частицы с большей суммарной поверхностью. Как при упругой, так и при пластической деформации происходит частичное преобразование механической энергии в тепловую. В результате температура деформируемой частицы продукта повышается. Кроме того, энергия расходуется и на преодоление сопротивлений в дробилке (трение и деформация деталей, их нагрев и т.п.).The process of deformation and grinding of the product is accompanied by the expenditure of energy. It is spent on the formation of elastic and plastic deformations, overcoming the forces of molecular cohesion, after which large particles are destroyed, and new smaller particles with a larger total surface are formed. Both in elastic and in plastic deformation, a partial conversion of mechanical energy into thermal energy occurs. As a result, the temperature of the deformable particle of the product rises. In addition, energy is spent on overcoming the resistance in the crusher (friction and deformation of parts, their heating, etc.).

Затраты энергии на измельчение продуктов зависят от физико-механических свойств измельчаемого продукта (предел прочности материала аP, его модуль упругости Е); геометрических параметров (объем или линейный размер); степени измельчения; выбранного способа измельчения, а также от производительности дробилки.Energy costs for grinding products depend on the physico-mechanical properties of the product being ground (tensile strength of the material a P , its elastic modulus E); geometric parameters (volume or linear size); degree of grinding; the selected grinding method, as well as the performance of the crusher.

Полная работа А внешних сил при дроблении выразится обобщенным законом измельчения РебиндераThe full work A of external forces during crushing is expressed by the generalized Rebinder grinding law

Figure 00000003
Figure 00000003

где Ao - энергия, расходуемая на процессы деформации и образования продуктов износа рабочих органов дробилки, Н·м; σр - разрушающее напряжение измельчаемого продукта, Н/м2; V - объем измельчаемого продукта, м3; Е - модуль упругости измельчаемого продукта, Н/м2; mу - число циклов деформаций частиц измельчаемого продукта; kp - энергия на образование 1 м2 новой поверхности для данного продукта, Н/м; ΔS=Sк-Sн - вновь образованная поверхность (Sк, Sн - соответственно общая поверхность продукта до и после измельчения), м2; α - безразмерный коэффициент, характеризующий для дробилки данной конструкции процесс образования новой поверхности:where A o is the energy spent on the processes of deformation and formation of wear products of the working bodies of the crusher, N · m; σ p - breaking stress of the crushed product, N / m 2 ; V is the volume of the crushed product, m 3 ; E is the modulus of elasticity of the crushed product, N / m 2 ; m y - the number of cycles of deformation of the particles of the crushed product; k p - energy for the formation of 1 m 2 of a new surface for this product, N / m; ΔS = S to -S n - newly formed surface (S to , S n - respectively, the total surface of the product before and after grinding), m 2 ; α is a dimensionless coefficient characterizing the process of formation of a new surface for a crusher of this design:

Figure 00000004
Figure 00000004

здесь n - показатель степени, зависящий от условий измельчения (для тонкого измельчения n>0).here n is an exponent depending on the grinding conditions (for fine grinding n> 0).

Из уравнения (3) можно определить коэффициент полезного действия процесса измельченияFrom equation (3) you can determine the efficiency of the grinding process

Figure 00000005
Figure 00000005

Коэффициент полезного действия процесса измельчения увеличивается:The efficiency of the grinding process increases:

- при уменьшении величины Ао, т.е. уменьшении упругих деформаций материала рабочего органа (штифтовых дисков 5 и 6) дробилки и повышении их износостойкости, оптимизации механических и кинематических параметров, а также повышении ее износостойкости;- with a decrease in the value of A about , i.e. reducing elastic deformations of the material of the working body (pin disks 5 and 6) of the crusher and increasing their wear resistance, optimizing mechanical and kinematic parameters, as well as increasing its wear resistance;

- уменьшении числа циклов деформаций mу частиц измельчаемого продукта (сокращение протяженности процесса и упрощение его схемы);- reducing the number of deformation cycles m in the particles of the product being ground (reducing the length of the process and simplifying its scheme);

- снижении разрушающих напряжений σр измельчаемого продукта;- reduction of destructive stresses σ p of the crushed product;

- получении фракционного состава готовой продукции (муки, крупы и др.), обусловленного целевым использованием, ограничении крупности частиц, так как чрезмерное измельчение ведет к росту ΔS и α, а следовательно, к дополнительным затратам энергии.- obtaining the fractional composition of the finished product (flour, cereal, etc.), due to the intended use, limiting the particle size, as excessive grinding leads to an increase in ΔS and α, and therefore to additional energy costs.

Измельченный продукт попадает в пневмоприемник 9 и удаляется из дробилки пневмотранспортером.The crushed product enters the pneumatic receiver 9 and is removed from the crusher by a pneumatic conveyor.

Таким образом, использование предложенной дробилки позволяет:Thus, the use of the proposed crusher allows you to:

- получать измельченные частицы заданного дисперсного состава за счет регулирования величины рабочего зазора между штифтами 10 на дисках 5 и 6;- to obtain crushed particles of a given dispersed composition by adjusting the size of the working gap between the pins 10 on the disks 5 and 6;

- снизить удельную энергоемкость процесса измельчения вследствие сокращения продолжительности технологического цикла;- reduce the specific energy consumption of the grinding process due to the reduction of the duration of the technological cycle;

- сократить удельные нагрузки на штифты 10 за счет более рациональной силовой схемы их действия на измельчаемый продукт;- reduce the specific load on the pins 10 due to a more rational power scheme of their action on the crushed product;

- уменьшить износ штифтовых дисков 5 и 6 из-за правильного подбора геометрических и кинематических параметров дробилки.- reduce the wear of the pin disks 5 and 6 due to the correct selection of geometric and kinematic parameters of the crusher.

Claims (1)

Дробилка, состоящая из корпуса, образующего вместе с крышкой рабочую камеру, ротора, двух штифтовых дисков, питателя с магнитной защитой, металлосборника и пневмоприемника, отличающаяся тем, что оба диска выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны с разной частотой вращения с помощью планетарной зубчатой передачи, штифты, закрепленные на дисках, имеют крыльевидную форму, причем направление крыльев на одном диске противоположно направлению крыльев на другом диске, в корпусе дробилки на валу расположен шнек для нагнетания измельчаемого продукта в зону между вращающимися дисками. Crusher, consisting of a housing that forms, together with the lid, a working chamber, a rotor, two pin disks, a feeder with magnetic protection, a metal collector and a pneumatic receiver, characterized in that both disks are rotatable in opposite directions at different speeds using a planetary gear , the pins mounted on the disks have a wing-shaped shape, and the direction of the wings on one disk is opposite to the direction of the wings on the other disk, a discharge screw is located in the crusher body on the shaft I grind the product into the area between the rotating discs.
RU2009100210/21A 2009-01-11 2009-01-11 Crusher RU2406569C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009100210/21A RU2406569C2 (en) 2009-01-11 2009-01-11 Crusher

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009100210/21A RU2406569C2 (en) 2009-01-11 2009-01-11 Crusher

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009100210A RU2009100210A (en) 2010-07-20
RU2406569C2 true RU2406569C2 (en) 2010-12-20

Family

ID=42685398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009100210/21A RU2406569C2 (en) 2009-01-11 2009-01-11 Crusher

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2406569C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734327C1 (en) * 2019-06-21 2020-10-15 Общество с ограниченной ответственностью "Компания АГРОСИСТЕМЫ" Rotary-vacuum crusher
RU2800997C1 (en) * 2023-02-13 2023-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Centrifugal grinder

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734327C1 (en) * 2019-06-21 2020-10-15 Общество с ограниченной ответственностью "Компания АГРОСИСТЕМЫ" Rotary-vacuum crusher
RU2800997C1 (en) * 2023-02-13 2023-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Centrifugal grinder

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009100210A (en) 2010-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090294558A1 (en) Apparatus for crushing grains and method thereof
Nwaigwe et al. Design, construction and performance evaluation of a modified cassava milling machine
CN103894260B (en) Efficient simplification wheat flour milling technique and device
CN105268528B (en) Squeeze at a high speed and cut pulverizer
EP1908524B1 (en) A crusher to produce paste out of olives and olive like oily and juicy fruits with stones
Iskenderov et al. Constructive and regime parameters of horizontal impact crusher of grain materials
RU2464097C1 (en) Method of crushing-grinding of polymineral ores containing precious stones and crushing-grinding machine to this end (versions)
RU2406569C2 (en) Crusher
CN113509981A (en) A pulverizer for production of commodity concrete
EP2319624A1 (en) Method for fine crushing of lump material
CN106492943B (en) Double-helix grinding mechanism
CN105536929B (en) Ceramic millstone for food attrition process
Basiouny et al. Performance evaluation of two different hammer mills for grinding corn cobs
Duroudier Size Reduction of Divided Solids
Offiong et al. DESIGN AND PRODUCTION OF A PALM KERNEL CRACKING MACHINE
Ogedengbe et al. Development and Performance Evaluation of a Bone-Milling cumPulverizing Machine
JP2022547838A (en) Multifunctional extrusion shear and its application
RU53936U1 (en) CENTRIFUGAL-ROTOR DISINTEGRATOR GRINDER
CN107511239A (en) Eight opens by the disintegrating machine of the powder pelletizing plate of roller briquetting machine extrusion forming
RU2160637C1 (en) Method of grinding of multicomponent loose material and device for its embodiment
Ajayi et al. Development of groundnut chaff removing machine
Akusu et al. Design and Construction of Dried Cassava Pellets Grinding Machine
RU62036U1 (en) Kruporushka Bechter E.N.
Myhailovych et al. Increasing efficiency of grinding process in single-roller grain mill
RU2827359C1 (en) Method for producing whole-ground wheat and spelt flour

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120112