ВАЛЬЦОВЫЙ СТАНОК
ROLLER MILL

Вальцовый станок относится к устройствам для измельчения материала и может быть использован в зерноперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен вальцовый станок, состоящий из рамы, питательного бункера, трех вальцов, вращающихся во встречных направлениях, с возможностью изменения положения бокового и нижнего вальцов в пространстве. Регулировочный механизм позволяет регулировать межвальцовые зазоры между верхним основным и боковым, верхним основным и нижним вальцами. Очищающие ножи установлены у верхнего основного и нижнего вальцов, при этом очищающий нож нижнего вальца смещен по вертикали от очищающего ножа верхнего основного вальца в сторону бокового вальца. Вальцовый станок оснащен направляющей криволинейной пластиной, установленной под верхним основным вальцом между боковым и нижним вальцами и выполненной изменяющейся по длине дуги [1].
К недостаткам этого вальцового станка можно отнести нестабильную подачу материала в зону плющения из-за зависания влажного материала в бункере и проскальзывания материала по поверхности верхнего основного вальца, усложнение технологии получения готового продукта вследствие отсутствия устройства для внесения консерванта.
Известен вальцовый станок, включающий привод и кинематически связанные с ним вальцы, выполненные с возможностью смещения относительно друг друга в вертикальном и горизонтальном направлениях и установленные с регулируемыми зазорами, очищающие ножи, смонтированные под вальцами. Питательный бункер с регулировочной заслонкой установлен на верхнем основном вальце и снабжен криволинейной направляющей пластиной [2].
Недостатком данного вальцового станка является зависание влажного материала в бункере, что приводит к нестабильной подаче материала в зону плющения и снижению пропускной способности. Также у данного вальцового станка отсутствуют форсунки для внесения консерванта, что приводит к усложнению технологии получения конечного продукта.
Наиболее близкий по технической и технологической сущности к предлагаемому изобретению и поэтому принимается за прототип вальцовый станок, включающий привод и кинематически связанные с ним вальцы, выполненные с возможностью смещения относительно друг друга в вертикальном и горизонтальном направлениях и установленные с регулируемыми зазорами, питательный бункер с регулировочной заслонкой, установленный на верхнем основном вальце и снабженный криволинейной направляющей пластиной, в котором над верхним основным вальцом установлен питающий валец с канавками, очищающие ножи, смонтированные под вальцами, за очищающим ножом верхнего основного вальца смонтирована направляющая пластина с форсунками [3].
Недостатком данного вальцового станка является неэффективная обработка влажного зернового материала раствором консерванта через форсунки, смонтированные в направляющей пластине, что снижает качество готового корма для животных - плющеного консервированного зерна - и его сохраняемость.
Задачей изобретения является разработка вальцового станка, обеспечивающего за счет конструктивного исполнения камеры смешивания повышение эффективности внесения консерванта во влажное плющеное зерно, что приводит к улучшению качества готового корма для животных (плющеного консервированного зерна) и повышению его сохраняемости.
Поставленная задача решена за счет вальцового станка, включающего привод и кинематически связанные с ним вальцы, выполненные с возможностью смещения относительно друг друга в вертикальном и горизонтальном направлениях и установленные с регулируемыми зазорами, питательный бункер с регулировочной заслонкой, установленный на верхнем основном вальце и снабженный криволинейной направляющей пластиной, в котором над верхним основным вальцом установлен питающий валец с канавками, очищающие ножи, смонтированные под вальцами, за очищающим ножом верхнего основного вальца смонтирована направляющая пластина, отличающегося тем, что направляющая пластина, состоящая из двух линейных участков, плавно соединенных криволинейным цилиндрическим участком, и пластина, установленная вертикально за очищающим ножом нижнего вальца, на которой смонтированы форсунки для подачи раствора консерванта, образуют камеру смешивания плющеного зерна и консерванта, при этом цилиндрический криволинейный участок направляющей пластины имеет радиус кривизны R=0,17 м, а расстояние от форсунок до направляющей пластины - Н=0,16 м.
Направляющая пластина с цилиндрическим криволинейным участком с радиусом кривизны R=0,17 м и пластина, установленная за очищающим ножом нижнего вальца со смонтированными на ней форсунками для внесения консерванта и расстоянием от форсунок до направляющей пластины Н=0,16 м, образуют камеру смешивания плющеного зерна и консерванта, а величины - Н=0,16 м и R=0,17 м - обеспечивают наилучшие показатели эффективности внесения консерванта в плющеное зерно, что приводит к повышению качества готового корма для животных (плющеного консервированного зерна) и повышению его сохраняемости.
Следовательно, предлагаемое изобретение - вальцовый станок - решает поставленные перед ним задачи: обеспечивает за счет конструктивного исполнения камеры смешивания повышение эффективности внесения консерванта во влажное плющеное зерно, что приводит к улучшению качества готового корма для животных (плющеного консервированного зерна) и повышает его сохраняемость.
На чертеже, а, представлен вальцовый станок для измельчения (плющения) зернового материала (зерна), на чертеже, б - камера смешивания влажного плющеного зернового материала (зерна) и консерванта.
Вальцовый станок состоит из рамы 1, питательного бункера 2 с регулировочной заслонкой 3, криволинейной направляющей пластины 4, питающего вальца 5 с канавками, верхнего основного 6, бокового 7, нижнего 8 вальцов. Верхний основной валец 6 установлен на неподвижных опорах, а боковой 7 и нижний 8 вальцы установлены на регулировочном механизме положения вальцов 9, обеспечивающем изменение положения бокового 7 и нижнего 8 вальцов в пространстве. Регулировочный механизм 9 позволяет регулировать межвальцовые зазоры между верхним основным 6 и боковым 7, верхним основным 6 и нижним 8 вальцами. Очищающие ножи 10, 11, 12 установлены у верхнего основного 6, бокового 7 и нижнего 8 вальцов. За очищающим ножом 10 смонтирована направляющая пластина 13, за очищающим ножом 11 - пластина 14, на которой установлены форсунки 15. Привод вальцов 7 и 8 осуществляется от электродвигателя 16 через цепные передачи 17, вальца 6 - через цепную передачу 18 от электродвигателя 19, вальца 5 - от вальца 7 через цепную передачу 20. Направляющая пластина 13 и пластина 14 образуют камеру смешивания 21.
Вальцовый станок работает следующим образом.
1
Подлежащий измельчению зерновой материал (зерно) загружается в питательный бункер 2. При открытии регулировочной заслонки 3, позволяющей регулировать пропускную способность вальцового станка, зерновой материал (зерно), находящийся в питательном бункере 2, захватывается питающим вальцом 5 и подается с помощью криволинейной направляющей пластины 4 в межвальцовый зазор вальцов 6 и 7, где проходит первую ступень плющения (измельчения), и выводится из межвальцового зазора. Далее предварительно измельченный зерновой материал (зерно) со скоростью, равной скорости вращения вальцов, направляется очищающим ножом 12 в межвальцовый зазор верхнего основного 6 и нижнего 8 вальцов на вторую ступень плющения (измельчения). После второй ступени плющения (измельчения) измельченный зерновой материал (зерно) выводится однослойно из межвальцового зазора и со скоростью, равной скорости вращения вальцов (V=5,8…6 м/с), подается в камеру смешивания 21, двигаясь вдоль направляющей пластины 13. На измельченный зерновой материал (зерно) 22, вылетающий из межвальцового зазора, распыляется консервант форсунками 15, смонтированными на пластине 14.
2
2
1
2
Сущность изобретения заключается в следующем. Измельченный (плющеный) зерновой материал (зерно) 22 при движении по направляющей пластине 13 на участке CD (см. чертеж, б) подвергается обработке консервантом 23 через форсунки 15. Качество консервирования влажного измельченного зернового материала (зерна) определяется следующими показателями: равномерностью внесения консерванта в плющеное зерно и равномерностью распределения консерванта по зерну (чем выше данные показатели, тем выше качество консервированного продукта и его сохраняемость). Экспериментально-теоретическими исследованиями установлено, что данные показатели имеют наибольшее значение, если расстояние от форсунки 15 до обрабатываемого зерна (измельченного зернового материала 22) - Н=0,16 м, при этом форсунка монтируется на пластину 14 таким образом, чтобы подаваемый через нее раствор консерванта попадал на плющеный зерновой материал (зерно) 22 под углом 90° на вертикальном участке CD направляющей пластины 13, а скорость V потока плющеного зернового материала 22 на данном участке находилась в пределах 4,8…5 м/с.Требуемая скорость V обеспечивается прохождением плющеного зернового материала по участкам АВ и ВС направляющей пластины 13, при этом радиус криволинейного участка ВС - R=0,17 м - определяет величину падения (торможения) скорости плющеного зернового материала (с V=5,8...6 м/с в точке В до требуемой V=4,8…5 м/с в точке С). Линейный участок АВ параллелен траектории вылетающих из межвальцового зазора частиц плющеного зерна и направляет их на криволинейный участок ВС, точка А участка расположена выше зоны вылета частиц из межвальцового зазора, а длина участка АВ составляет (0,5…1)r, где r - радиус вальцов 6, 7, 8 станка.
Таким образом, использование предлагаемого вальцового станка, по сравнению с прототипом, решает поставленные перед ним задачи: обеспечивает за счет конструктивного исполнения камеры смешивания повышение эффективности внесения консерванта во влажное плющеное зерно, что приводит к улучшению качества готового корма для животных (плющеного консервированного зерна) и повышению его сохраняемости.
Литература
1. Патент РФ №2222380, МПК 7 В02С 4/02. Вальцовый станок / Сысуев В.А., Савиных П.А. и др. Бюл. №3, 2002 г.
2. Патент на полезную модель №2002134550/20(037759), МПК 7 В02С 4/02 / Сысуев В.А., Савиных П.А. и др., 2002 г.
3. Патент на полезную модель №48817, МПК 7 В02С 4/00. Вальцовый станок / Сысуев В.А., Савиных П.А. и др. Бюл. №31, 2005 г.