УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для дробления упругих и упруго-пластических, мелкосыпучих, преимущественно зерновых материалов и может быть использована в кормоприготовлении, строительстве, медицине, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства, где есть необходимость приготовления смесей выровненного гранулометрического состава.
Известно устройство для измельчения зерна состоящее из корпуса, в котором горизонтально и соосно установлены два диска с возможностью вращения в противоположные стороны с чередующимися кольцевыми выступами, в которых в радиальном направлении выполнены сквозные пазы, кольцевые выступы выполнены в виде сегментов, расположенных по концентрическим окружностям, а нижний диск снабжен кольцевыми ситами расположенными между кольцевыми выступами. [Патент №64942 В02С 7/08, 27.07.2007]
Недостатком данного устройства является низкая эффективность процесса измельчения, низкое качество продукта измельчения.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для измельчения зерновых материалов, включающее корпус, в котором горизонтально и соосно установлены два диска с возможностью вращения в противоположные стороны с чередующимися кольцевыми выступами, в которых в радиальном направлении выполнены сквозные пазы. Сквозные пазы выполнены под углом к основанию, причем сквозные пазы кольцевого выступа расположенного ближе к периферии выполнены под более острым углом к диску, чем сквозные пазы кольцевого выступа расположенного ближе к центру, а нижний диск выполнен с уклоном от центра к периферии [Патент №65401 В02С 7/08, 10.08.2007].
Недостатком данного устройства является низкая однородность гранулометрического состава конечного продукта процесса измельчения, а так же высокая энергоемкость процесса измельчения.
Техническим результатом полезной модели является повышение однородности гранулометрического состава конечного продукта и снижение энергоемкости процесса измельчения.
Технический результат достигается тем, что устройство для измельчения зерновых материалов, включающее корпус, в котором горизонтально и соосно установлены два диска с возможностью вращения в противоположные стороны с чередующимися кольцевыми выступами, в которых в радиальном направлении выполнены сквозные пазы под углом к основанию, сквозные пазы выполнены по циклоиде и имеют переменный угол наклона стенок пазов к рабочей поверхности дисков в пределах от 45 до 90 градусов, причем радиус циклоиды увеличиваются от центра к периферии.
Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство для измельчения зерновых материалов в, на фиг. 2 - нижний диск с закрепленными кольцевыми выступами, на фиг. 3 - кольцевые выступы диска со сквозными пазами.
Устройство для измельчения зерновых материалов состоит из корпуса 1, крышки 2, загрузочного патрубка 3 и выходного патрубка 4. Внутри корпуса соосно установлены нижний диск 5 и верхний диск 6. На дисках 5 и 6 закреплены кольцевые выступы 7 и 8. Нижний диск 5 установлен на фланце 9 полого вала 10, верхний диск 6 закреплен на фланце 11 вала 12. Вал 12 расположен в полости вала 10, соосно валу 10. Верхняя часть вала 12 выполнена полой, а его полость сообщается радиальными окнами 13 с пространством между дисками 5 и 6. Кольцевые выступы 7 и 8 закреплены на нижнем диске 5 (фиг. 2) и верхнем диске 6 при помощи болтов 14. Выступы 7 верхнего диска 6 расположены между выступами 8 нижнего диска 5. В кольцевых выступах 7 и 8 (фиг. 3) сквозные пазы 15 выполнены по одинаковой циклоиде, причем радиус циклоиды увеличивается от центра к периферии. Сквозные пазы имеют переменный угол наклона стенок пазов к рабочей поверхности дисков в пределах от 45 до 90 градусов. Направление сквозных пазов верхнего диска выполнено противоположно направлению сквозных пазов нижнего диска, при этом кольцевые выступы образуют между собой иксобразный угол защемления.
Устройство для измельчения зерновых материалов работает следующим образом:
Измельчаемый материал из загрузочного патрубка 3 через радиальные окна 13 в полом валу 12 подается в пространство между дисками 5 и 6, которые вращаются в противоположных направлениях. Проходя под действием центробежных сил по радиальным сквозным пазам 15, выполненным по циклоиде в кольцевых выступах 7 и 8, зерно, имеющее меньшую твердость и плотность, приобретает меньшую скорость, чем зерно имеющее большую твердость и плотность а, следовательно, преимущественно измельчается с помощью среза, образованного соседними кольцевыми выступами расположенными ближе к центру противоположных дисков 5 и 6, где создан оптимальный угол резания для более мягкого материала. Измельчаемый материал движется к периферии, под действием центробежных сил, по пазам 15, выполненным по циклоиде, радиус которой увеличивается от центра к периферии, где создан оптимальный угол резания для более плотного и твердого материала.
Выполнение сквозных пазов на кольцевых выступах по циклоиде, радиус которой увеличивается от центра к периферии и угол наклона стенок сквозных пазов от 45 до 90 градусов, позволяют частицам измельчаемого материала, под действием центробежного ускорения, двигаться по определенной траектории и беспрепятственно проходить по сквозными пазам, что исключает переизмельчение, обеспечивая повышение однородности гранулометрического состава конечного продукта и снижение энергоемкости процесса измельчения.
При выполнении сквозных пазов на кольцевых выступах по циклоиде с наклоном стенок сквозных пазов к рабочей поверхности дисков с углом менее 45 и более 90 градусов образуется хаотичное движение частиц зернового материала, что приводит к его переизмельчению и снижает качество конечного продукта.
Предлагаемое устройство для измельчения зерновых материалов обеспечивает повышение однородности гранулометрического состава конечного продукта и снижение энергоемкости процесса измельчения, за счет выполнения в кольцевых выступах в радиальном направлении сквозных пазов по циклоиде, радиус которой увеличивается от центра к периферии, при этом угол наклона стенок пазов к рабочей поверхности дисков находится в пределах 45-90 градусов, способствующих увеличению прохождения частиц и позволяющих повысить эффективность измельчения зерновых материалов.
Использование предлагаемого устройства для измельчения зерновых материалов позволяет повысить однородность гранулометрического состава конечного продукта на 10-15%, снижает энергоемкость процесса дробления на 5-10%.
Изготовлен опытный образец устройства для измельчения зерновых материалов и испытан в лаборатории ФГБОУ ВО Омский ГАУ.