國外資料,《飼料制造工藝》第四版,《Feed ManufacturingTechnology》1996年·4月,美國。128頁。如下:
《(6)錘篩間隙太大或太小,這雖不是一個常見的問題,但不適當(dāng)?shù)腻N篩間隙很可能會顯著地降低生產(chǎn)率和增加錘、篩的磨損。間隙太大,料層就增厚,錘片不能有效地將物料排出篩孔。間隙太小,物料被錘片推出篩分區(qū)的上沿,而不能穿過篩孔。
克服上述問題,可根據(jù)所粉碎的物料反復(fù)校驗錘篩間隙,如需要可加以調(diào)整,(通過改變銷軸的位置或改變錘片長度)。一般脆性的和易粉碎的物料如玉米和豆粕,錘篩間隙以1/2英寸為宜;纖維性物料如豆莢和稻殼,以3/16英寸為宜;高脂肪物料如肉類,肉類副產(chǎn)品和骨粉,以1/8英寸為宜?!?/p>
國內(nèi)也有介紹,某中等糧食學(xué)校使用教材,如下:
《 "4"錘片末端與篩片之間間隙。錘片與篩片的間隙是影響粉碎機(jī)性能的重要參數(shù)。
粉碎機(jī)工作時,粉碎室篩圈內(nèi)形成物料與氣浪組合的一個環(huán)流層,以一定速度隨轉(zhuǎn)子回 轉(zhuǎn)。緊貼篩面的物料運動速度較慢,內(nèi)層的速度較快。環(huán)流層是往往混入粗大顆粒,呈現(xiàn)出分層現(xiàn)象。
在錘片運動方向的后面,物料產(chǎn)生渦流,比重大的谷物料比莖桿物料分層更明顯。環(huán)流層厚度取決于喂入量。工作時,錘片末端應(yīng)深入到環(huán)流層中。國外認(rèn)為錘篩間隙△R與被粉碎谷粒的直徑d的關(guān)系為△R=(1.5-2)d。
每種物料的最佳△R,只能通過試驗來確定。根據(jù)我國錘片式粉碎機(jī)正交設(shè)計試驗結(jié)果,推薦谷物△R=4-8毫米,秸桿△R=10-14毫米。我國系列設(shè)計的錘片式粉碎機(jī)屬通用型,一般△R=12毫米。9FQ-60型粉碎機(jī)的△R=16毫米。FSP112×30粉碎機(jī)錘篩間隙上部為18毫米,下部為12毫米。》
還有國內(nèi)出版的《飼料工業(yè)基礎(chǔ)知識》,等等。也有類似介紹。
上述理論,在指導(dǎo)粉碎機(jī)的設(shè)計過程中,存在這樣一些問題。
1."反復(fù)校驗"花費時間,也需要技術(shù)和經(jīng)驗。飼料生產(chǎn),品種多,品種變化多,"反復(fù)校驗",得出的參數(shù)難以實施。要完全適合各種飼料情況,勢必調(diào)整的檔次繁多,設(shè)計結(jié)構(gòu)困難。
2.我國系列設(shè)計的"通用型"粉碎機(jī),△R=12毫米,或上部為18毫米,下部為12毫米,不是正交設(shè)計試驗結(jié)果,既不滿足谷物△R=4-8毫米的要求,也未完全采用秸桿錘篩間隙△R=10-14毫米的最佳選擇,所謂"通用型",其實質(zhì),是使粉碎機(jī)在粉碎谷物和粉碎秸桿時均未處于最佳狀態(tài)的程度,相近一些,而不是均達(dá)到理想的"通用"狀態(tài)。
3.錘篩間隙計算設(shè)計公式△R=(1.5-2)d,未反映粉碎機(jī)出料全部規(guī)律。它忽略了篩孔直徑這一重要因素。試用△R=12毫米,原料用玉米取6毫米,水分14%,篩孔為0.5毫米,情況如何?它滿足設(shè)計公式,△R=(1.5-2)d,但不出料。
4.以物料特性,脆,纖維,肉類等,來確定錘篩間隙,△R;f(T),T特性函數(shù),依據(jù)不足,也可用同樣例子,取篩孔為0.5毫米,用試驗來否定。物料特性主要影響能耗。
因此,這一公式的不足比較明顯。
經(jīng)大量實驗,錘篩間隙應(yīng)主要考慮篩孔直徑。
錘篩間隙公式應(yīng)為:△R=(2-5)Φ。Φ為篩孔直徑。
在滿足上述公式條件下,各種飼料均能出料,不會堵篩,再試用上例,篩孔Φ0.5毫米,△R錘篩間隙取1-2.5毫米,玉米,水分14%,粉碎機(jī)能正常出料,如采用篩孔Φ3毫米,△R錘篩間隙取6-15毫米,粉碎機(jī)也正常出料。
以原料直徑作為設(shè)計參數(shù),原公式△R=(1.5-2)d,實際意義不大。
原料剛進(jìn)入粉碎機(jī),立即受到線速度60-90米/秒的錘片的錘擊,變成直徑大小不等的粉粒。以原料為參數(shù),依據(jù)不足。
參看下例試驗,一臺粉碎機(jī),用麻袋蓋住下出料口,拆去兩邊篩,用麻袋緊襯粉碎機(jī)門,啟動馬達(dá),慢慢均勻喂料粉碎20公斤。停機(jī)后,取出所有物料,進(jìn)行稱重,用標(biāo)準(zhǔn)篩分級,再對各組粉料稱重,確定各種粒度百分比,以這種方法估算測定物料進(jìn)入粉碎機(jī)受錘片第一次錘擊的情況,見表如下:
電機(jī)功率 | 篩 | 物料 | 水分 | 原粒 | >Φ3┨ | >Φ2┨ | >Φ1┨ | >Φ0.5┨ |
37KW | 無 | 玉米 | 14% | 38% | 40% | 12% | 7% | 3% |
從上表來看,一次錘擊后破碎顆粒占62%,原料進(jìn)入錘篩間隙時,只有38%的原料,保留原顆粒直徑,如繼續(xù)以此作為設(shè)計依據(jù),就顯得不合時宜了,極大部分原料實際顆粒直徑已經(jīng)變化。前面提到的FSP112×30粉碎機(jī)錘篩間隙上部為18毫米,下部為12毫米和另一種滴水型粉碎機(jī),這類改進(jìn)設(shè)計,也似乎更傾向于物料進(jìn)入錘篩間隙前就有部分被粉碎并在沿篩運動時逐步變細(xì)的觀點。
再進(jìn)一步分析整個粉碎過程。
原料進(jìn)入粉碎腔后,受到錘片錘擊,被擊成大小不等的碎粒,相當(dāng)部分沿該錘擊點切線方向運動,在篩片圓周作用下,形成一個物料環(huán)。物料環(huán)運動時,環(huán)內(nèi)有多個運動層次,各個層次的速度是不同的,靠近錘片的一層,與錘片接觸,速度高,靠近篩片的一層,受篩片摩擦阻力,速度慢。
提供物料環(huán)運動速度的原動力是高速運動的錘片,接觸錘片的物料環(huán),速度最大,相當(dāng)于錘片速度,其余依次受運動物料的沖擊和摩擦力推動,速度相對減小。
如圖:
物料的力的傳遞,有一定的限度,傳遞的層數(shù)超過5層以上,傳遞效果明顯減弱。
物料出篩,粉粒必須小于篩孔直徑。如果物料大于篩孔直徑,粉碎過程得進(jìn)行多次。當(dāng)物料逐漸變小,在粉碎機(jī)的錘篩間隙,物料層就分成速度不同的許多層次,粉粒越細(xì),層次越多,當(dāng)層次達(dá)到相當(dāng)數(shù)量時,錘片的推動力就很難傳遞到靠近篩片的那一層,當(dāng)運動速度小于一定值時,篩孔堵料產(chǎn)生了。
再以上例,取篩孔0.5毫米,△R/d=12/0.5=24(層),層數(shù)多,靠篩的物料速度減慢,卡住篩孔的粉粒難以移動,篩孔呈堵死狀態(tài),顯然,如果我們再以原料玉米6毫米直徑d為設(shè)計依據(jù),取錘篩間隙12毫米,不考慮篩孔為0.5毫米,就不可避免地發(fā)生堵料現(xiàn)象。
新公式△R=(2-5)Φ,選用了篩孔Φ這一參數(shù),2-5是物料環(huán)的層數(shù),經(jīng)試驗,其運動速度適合各種物料出料規(guī)律。在2-5層情況下,能保持篩表面的物料有一定的運動速度。
有一種錘篩間隙可以調(diào)節(jié)的粉碎機(jī),在粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子圓盤上,設(shè)計有兩種尺寸安裝錘片的銷孔,錘片裝在不同的銷孔上可以獲得兩種錘篩間隙,在粉碎粗細(xì)相同的飼料時,選擇合適的錘篩間隙,取得了一定的效果。但是,這種粉碎機(jī)仍有一些不足:
1.生產(chǎn)不同飼料時,不僅要換篩,還要調(diào)節(jié)錘篩間隙。
2.調(diào)節(jié)的選擇只有兩種,還不能適合多種飼料生產(chǎn)特點的需要。
橫寬形振動篩錘片粉碎機(jī)(上海春谷實業(yè)有限公司申請多項中國專利和申請PCT,美國專利)自從問世以來,它的一些特點如:1,粉碎效率高。2,粉粒均勻。3,粗粉碎和細(xì)粉碎兩者可以通用。4,對不同直徑原料、水分較高原料、含有纖維的原料(棉籽,麩皮等),難以粉碎的物料(稻殼,玉米芯),均有較好適應(yīng)性,受到國內(nèi)外同行的注意。橫寬形振動篩錘片粉碎機(jī)在粉碎基本過程的認(rèn)識上與傳統(tǒng)公式有些不同,在解決問題的方法上也不同。
根據(jù)飼料生產(chǎn)的實際情況,橫寬形振動篩錘片粉碎機(jī)采用于橫寬形振動篩,這里著重介紹振動篩對粉碎機(jī)錘篩間隙的調(diào)節(jié)改良情況。
1.該粉碎機(jī)由①篩體、②振動源、③錘片、④轉(zhuǎn)子、⑤機(jī)座、⑥主馬達(dá)等構(gòu)成,它的篩體采用專利技術(shù),篩設(shè)計成單獨一個粉碎腔,篩上安裝一個專用的振動器,與粉碎機(jī)用彈簧隔開,啟動振動器能使篩體不斷振動,相當(dāng)于自動不斷調(diào)節(jié)錘篩間隙,再也不用工人調(diào)節(jié)錘篩間隙。
2.選擇合適的振幅,很容易使得錘篩間隙覆蓋所需的范圍,再也不必"根據(jù)所粉碎的物料反復(fù)校驗錘篩間隙","通過試驗來確定"。或"根據(jù)所粉碎的物料"以物料特性"確定錘篩間隙"。振動篩使錘篩間隙范圍變寬。已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止兩三種,適應(yīng)范圍變廣。
3.普通粉碎機(jī)馬達(dá)轉(zhuǎn)動引起的諧振,也能使普通粉碎機(jī)篩網(wǎng)振動,但是,這與橫寬形振動篩錘片粉碎機(jī)'安裝一個專用的振動器'的振動是有質(zhì)的區(qū)別,一是篩振動的幅度不同,普通粉碎機(jī)馬達(dá)引起的振動幅度較小,能量也小。二是振動方式不同,馬達(dá)引起的諧振動,是馬達(dá)與篩體一起振動,錘篩間隙基本不變,而橫寬形振動篩錘片粉碎機(jī),篩與粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子隔開,篩振動時,篩錘篩間隙明顯改變。
4.普通粉碎機(jī)的物料出篩,是依靠錘片推動的,作用力只作用在物料環(huán)的接觸錘面,對于大篩孔、脆性物料,物料環(huán)層次少,孔面積百分比高,脆性物料傳遞錘片推動力和擠壓力效果好,粉粒出篩,不成問題。而對于小孔篩,韌性物料,物料需多次粉碎,物料難以出篩。增加了篩的扳動,粉粒出篩不再僅僅依靠錘片作用,篩的振動,也能篩分合格粉粒。篩振動的一面恰恰是錘片力所不及的地方,也是錘式粉碎機(jī)最薄弱的環(huán)節(jié)。
5.振動篩工作時,并未停止原粉碎機(jī)出料的有利因素,如錘片推動力,吸風(fēng)等,而是加強了的原粉碎機(jī)出料有利因素,使得錘式粉碎機(jī)能適合各種規(guī)格飼料生產(chǎn)需要。
經(jīng)過生產(chǎn)試驗表明。橫寬形振動篩錘片粉碎機(jī),對韌性大的原料如腸衣下腳,等;水分大的原料如玉米,水分16-20%;小篩孔粉料,對蝦飼料、河鰻飼料,40、60、80、100目(特制),(原料需在常規(guī)水分情況下,)等等,均能正常工作。
普通粉碎機(jī)遇到水分高、韌性大,小篩孔,或一時流量過大,粉碎機(jī)會堵篩不出料,電流很大,溫度升高,水分蒸發(fā),粉碎機(jī)沿篩形成粉糕狀塊,關(guān)進(jìn)料口門,電流仍不下降,不得不關(guān)機(jī)卸料,而橫寬形振動篩錘片粉碎機(jī),只要關(guān)閉進(jìn)料口門,情況會自動緩解,重新調(diào)整喂料量,粉碎機(jī)恢復(fù)正常工作。