WM97/Caligula Infection

Lucrare de laborator Nr.1Tema: Maini i instalaii de mcinat1.1. Clasificarea morilor.

Pentru operaia de mrunire se pot folosi foarte multe tipuri de utilaje de mcinare. n fig. 16 sunt prezentate principalele tipuri de maini de mcinat folosite la prelucrarea cerealelor.

Fig.16 Maini de mcinat

1 moar cu pietre; 2 moar cu ciocnele; 3 val; 4 moar cu discuri;

5 moar cu ace; 6 moar cu bile; 7 moar cu bttoare-palete; 9 val.

Mcinarea boabelor poate avea loc dup diferite mecanisme de mcinare n raport cu construcia utilajului:

mrunire prin comprimare i frecare a masei de boabe de suprafaa de lucru care poate fi neted sau cu rifluri, avnd forma plan sau cilindric. Acest mecanism de mrunire este specific valurilor; mrunirea prin oc pe o suprafa dur este ntlnit la morile cu ciocnele; mrunirea prin oc i frecare este ntlnit la morile cu bile; mrunirea prin forfecare, ntlnit la valuri, mori cu discuri sau mori cu ace.PRINCIPII DE FUNCIONARE ALE ECHIPAMENTELOR UTILIZATE LA MRUNIREA CEREALELORn funcie de tipul de fore aplicate asupra produselor, mrunirea se poate realiza prin: prin strivire (compresiune) ntre dou suprafee netede sau cu rifluri, de form geometric plan sau curb; prin impact ;

prin forfecare;prin frecare ntre dou suprafee de form geometric plan sau curb.Utilajele din aceast categorie se gsesc sub denumirea de: concasoare, cnd produsele mrunite au dimensiuni cuprinse ntre 150 i 250 mm;

granulatoare, cnd mciniul obinut are dimensiuni cuprinse ntre 150 i 6 mm;

mori, cnd se realizeaz o mrunire fin, mciniul avnd dimensiuni sub 5 mm, ajungndu-se pn la obinerea particulelor de ordinul micronilor.1.1. Mori cu pietre

Pietrele de moar constituie cea mai veche instalaie de mrunire, care mai este utilizat i n ziua de azi la unele mori de capacitate mic.Morile cu pietre realizeaz mrunirea cerealelor prin frecarea acestora ntre o piatr mobil sau alergtoare i una fix (zctoare). Piatra mobil poate fi superioar sau inferioar, cele mai rspndit fiind pietrele de moar cu piatra alergtoare superioar.1.2. Mori cu corpuri de rostogolire

Aceste tipuri de mori sunt destinate pentru realizarea mrunirii fine, mrunirea realizndu-se prin strivirea materialului. Fora de strivire se datoreaz greutii corpurilor de rostogolire, forelor centrifuge unor elemente elastice sau combinaii dintre elementele elastice i cilindrii hidraulici.Datorit consumului mare de energie electric, sfrmarea este cea mai costisitoare dintre operaiile mecanice, cheltuielile ajungnd la o pondere de 40% din totalul cheltuielilor de preparare, iar investiiile pentru aceast operaie reprezint 60% din totalul acestor cheltuieli.

Fig. 2.25. Tipuri de mori cu corpuri de rostogolire:a)cu role cilindrice (moara chilian sau colergangul); b) cu role tronconice (moara Loesche); c) cu role toroidale (moara cu glei); d) cu corpuri sferice [63]1.3. Mori cu discuriMoara cu disc Retsch DM200Acest tip de moar este utilizat pentru pregtirea continu sau discontinu i reducerea dimensiunilor materialelor solide pn la 8 Mohs. Fineea de mrunire poate s ajung pn la o medie de 100 m.Moara cu disc DM 200 macin materialul prin frecare ntre cele dou discuri, unul mobil care se rotete i un disc fix. Forma special a discului de lefuire permite mrunirea materialelor chiar i cu o duritate mare. SHAPE \* MERGEFORMAT

Fig.2.27. Moara cu disc Retsch DM2001.4. Moara cu ciocane

Morile cu ciocane fac parte din categoria utilajelor de mrunire care realizeaz mrunirea prin impact, prezentnd o gam constructiv variat. Mrunirea materialului se face prin lovirea repetat a boabelor de cereale, cu ajutorul unor ciocane sau bare, montate fix sau rigid pe rotorul mainii care se rotete cu turaie mare. Lovirea de ctre elementele active (ciocane) a produsului supus mrunirii se face pn cnd particulele rezultate n urma zdrobirii ajung la o dimensiune ce le permit s treac printr-o sit ce se afl montat la partea inferioar a utilajului.In figura 2.30 este prezentat o moar cu ciocane la care evacuarea produselor mcinate se realizeaz prin cdere liber.

Fig. 2.30. Moar cu ciocane cu evacuare prin cdere liberCiocanele pot fi fixe sau articulate pe rotorul 3, n funcie de tipul de moar si de materialul supus mrunirii. Moara cu ciocane este acionat de ctre un moto-reductor 7.La aceste tipuri de mori, gradul de mrunire atinge valori cuprinse ntre 10 i 15 la o mrunire prealabil i ntre 30 i 40 la o mrunire fin.

Fig. 2.31 Tipuri de ciocane:a)dreptunghiulare cu seciune constant, cu posibilitate de folosire a ambelor capete, pentru realizarea mrunirii materialelor cu rezisten mic; b)i e) cu un singur cap de lucru, pentru materialele cu rezisten medie; c) cu un singur cap de lucru, cu seciune variabil n vederea mrunirii materialelor de rezisten ridicat; d) cu un singur cap de lucru, pentru materialele dure1.5. Mori cu valuri

Valul constituie utilajul de baz folosit n vederea mcinrii cerealelor. Se utilizeaz la mrunirea seminelor n scopul separrii endospermului de nveli i/sau pentru mrunirea acestuia n vederea obinerii finurilor cu diferite granuloziti.De-a lungul timpului, valurile au suferit o serie de modificri, obinndu-se noi soluii tehnice privind cuplarea i decuplarea automat, autoreglarea debitului, reglarea automat, transmiterea micrii de rotaie a cilindrilor mcintori i de alimentare, curirea suprafeelor de lucru a cilindrilor mcintori, aspiraie etc.Morile cu valuri (cilindrii, tvlugi) se pot clasifica astfel [3]:

1. Dup natura suprafeei cilindrilor: cu cilindrii netezi; cu cilindrii rifluii; cu cilindrii cu dini.2. Dup numrul cilindrilor: cu un cilindru i plac zdrobitoare; cu doi cilindrii cu axele n plan orizontal; cu trei cilindrii (dou treceri); cu dou perechi de cilindri (dou treceri); cu cinci cilindri (patru treceri).3. Dup modul de dispunere a tvlugilor n funcie de drall cu lagre fixe;

cu lagre mobile; cu lagre mobile i fixe.

1.2. Construcia mainilor de mcinat.Construcia valurilor

Indiferent de tipul construciei, valul const din sistemul de alimentare, din unul sau doi tvlugi din font, sistem de evacuare, sistemul de reglare i sistemul de ungere. Costrucia unui val simplu o redm n figura de mai jos.

Fig. 2.2 Schema unui val simplu

1 motor electric; 2 roi de curea; 3 cureaua; 4;5 tvlugi; 6 roi dinate; 7 direcia de evacuare.

n figura 2.5. este prezentat valul automat VDA 1025, fiind cel mai des utilizat pentru realizarea mrunirii boabelor de gru si nu numai.Alimentarea cu material se face prin cilindrul de alimentare tronconic din sticl 1, dozarea materialului realizndu-se cu ajutorul sistemului alctuit din prghia 6 i clapeta mobil de alimentare 5. Prin deschiderea clapetei de alimentare, materialul ajunge n zona tvlugilor de alimentare 2, unde, cu ajutorul tvlugului accelerator 3 materialul este distribuit ntr-un strat ct mai uniform pe toat lungimea tvlugilor de mcinare 7 i 8. Valul 7 este mai rapid dect valul 8, n acest fel obinndu-se gradul de mrunire dorit.

Atunci cnd cantitatea de alimentare cu material este mare, aceasta va exercita o presiune mare asupra talerelor de pe tija distribuitorului 11, care determin deschiderea mai mult a clapetei de alimentare 5, lsnd n zona tvlugilor s treac o cantitate mai mare de material.Fiecare val este format din 2 perechi de tvlugi, care lucreaz i se alimenteaz fie n paralel, fie independent iar fiecare pereche de tvlugi are propriul mecanism de cuplare decuplare automat i de reglare a distanei dintre acetia.

Fig. 2.5. Schema constructiv a unei mori cu dou perechi de valuri (Valul automat)Dispozitivul de comand prin contacte este format dintr-o clapet mobil (3) prin care cade

Fig. 2.4 Schema sistemului de reglare a tvlugilor valului

1 - ; 2 excentricul; 3; 3 tije; 4 axul rulmentului; 5 prghie; 6 arc;

7; 11; 15 piulie; 8 roat cu clichet; 9 clichetul; 10 bra; 12 - prghie; 13 roat; 14 urub; Principiul de funcionare al unei perechi de tvlugi este prezentat n figura 2.6.

Fig. 2.6. Principiul de funcionare al unei perechi de tvlugiMaterialul supus mcinrii este prins ntre cei doi tvlugi care se rotesc n sens contrar. Tvlugii mcintori sunt montai cu axele n plan orizontal.n comparaie cu alte poziii de montaj acest sistem prezint avantajul c elimin efectul de frn al tvlugului care intr n contact direct cu produsul, cum este cazul montajului tvlugilor cu axele n plan diagonal, care implicit conduce i la o raionalizare a consumului specific de energie la mrunire.

Fig. 2.7. Poziia tvlugilor mcintori la diferite tipuri de valuri [30, 52, 63] a)val simplu cu o pereche de tvlugi aezai cu axele n plan orizontal; b) val simplu cu o pereche de tvlugi aezai cu axele n plan vertical; c) val simplu cu dou perechi de tvlugi, care lucreaz succesiv, avnd axele n plane orizontale, paralele; d) val simplu,diagonal;e) val dublu diagonal, cu tvlugul inferior rapid; f) val dublu diagonal, cu tvlugul superior rapid;g) val simplu de porumb, cu dou mciniuri, cu trei tvlugi; h) val simplu de porumb, cu trei mciniuri, cu patru tvlugiTvlugii neteziSuprafaa acestor tvlugi mcintori este poroas, avnd rugozitatea suprafeei de 0,20,25 m pentru tvlugii de mcinare i 0,25 0,30 m pentru cei de desfacere.Porozitatea dispare doar dup o lung funcionare a tvlugilor, aprnd aspectul de neted, suprafaa devine lucioas iar eficiena operaiei de mrunire scade foarte mult. Mrunirea se realizeaz mai mult prin presare i mai puin prin frecare fapt ce duce la micorarea vitezei difereniale a tvlugilor mcintori.Tvlugi rifluiiMrunirea cu ajutorul tvlugilor rifluii se realizeaz prin strivire, forfecare i frecare.Riflurile sunt crestturi practicate pe suprafaa tvlugilor cu scopul de a desface mai uor endospermul boabelor de nveli.

Fig. 2.8. Caracteristicile riflurilorT - tiul riflului;, t - pasul riflului; - unghiul tiului; - unghiul spatelui; S - spatele riflului; e-teitur; r - raz de curbur.Riflurile sunt alctuite din dou fee, tiul riflului i spatele riflului care au un anumit unghi de nclinare fa de raza tvlugului. Unghiul spatelui are valori cuprinse ntre 50 i 75 iar unghiul tiului ntre 20i 45.

Prin profilul riflului (fig.18. ) se nelege forma n seciune transversal a crestturii.

Fig. 18. Profilul riflului

1 ti; 2 spate; ( unghiul de ti; ( unghiul de spate.

Pentru fiecare treapt de sfrmare, n funcie de produsele pe care le primete, dar mai ales n funcie de produsele ce urmeaz s se obin se stabilete i forma sau profilul riflului. Aceasta este dat de unghiurile pe care le formeaz suprafeele exterioare ale riflului cu raza circumferinei tvlugului. n funcie de aceste unghiuri riflul poate fi nchis (ascuit) sau deschis. Acel riflu al crui sum ( + ( nu depete 90( este nchis.

Unghiul ( format de raz i suprafaa mai mic a riflului constituie tiul sau muchia riflului, iar unghiul ( format de raz i suprafaa mai mare a riflului constituie spatele riflului.

Faa i spatele riflului formeaz un unghi care poart numele de unghi de tiere al riflului. Profilul riflurilor executate pe suprafaa de lucru a tvlugilor, de altfel i numrul riflurilor, depinde de diagrama morii. La primele 2 3 trepte de rotuire se folosesc rifluri cu deschidere mai mic, 90( pn la 100(; pentru pasajele 4 7 se folosesc rifluri cu deschidere pn la 115( - 120(.

Tvlugii rifluii au o importan mare n procesul de mcini pentru c aciunea lor asupra cerealelor este multipl: forfecare, strivire i frecare.

Un element important este adncimea riflului care variaz n funcie de unghiul de atac i de numrul de rifluri de pe circumferina tvlugului.

Unghiul de atac ( ne d o imagine asupra profilului riflului dar i a eforturilor predominante la mrunire:

forfecare unghiul ( este mic, rezult c unghiurile ( i ( sunt mai ascuite;

strivire unghiul ( este mare, rezult c unghiurile ( i ( sunt mari.

Valoarea unghiului de atac se alege de ctre tehnolog.

Dimensiunile riflurilor sunt caracterizate i prin pasul t. El poate fi determinat din raportul dintre 10 i numrul de rifluri/cm din circumferina tvlugului.

Deci, , iar ,

unde: este numrul total de rifluri, iar

este diametrul, n cm al tvlugului.

Riflurile sunt trasate pe suprafaa de lucru a tvlugului sub forma unei elice, astfel nct, privite din fa au o nclinare fa de generatoarea cilindrului.

nclinarea riflurilor fa de generatoarea tvlugului reprezint raportul dintre distana S a unei extremiti a riflului fa de generatoare, msurat pe circumferina tvlugului, i lungimea generatoarei L, exprimat n procente.

Fig. 2.9. nclinarea riflurilorCu ct nclinarea este mai mare cu att solicitarea la strivire i forfecare este mai mare, rezultnd o mcinare mai intens. nclinarea riflurilor la primele pasaje de rotare este de 4 % ajungnd la ultimul pasaj pn la 10 %. n cazul grului, nclinarea riflurilor crete, fiind cuprins ntre 6% i 12% iar la secar, nclinarea riflurilor este mai mare pentru toate pasajele cu 15% fa de cele folosite la gru.

Privii din fa, cei doi tvlugi trebuie s aib riflurile pe aceeai direcie, pentru ca n spaiul de lucru s apar puncte de forfecare.

Pe lng nclinare, numrul punctelor de ntretiere este influenat i de numrul de rifluri aflat pe fiecare centimetru de pe suprafaa tvlugului.

n fig. 20 sunt prezentate schematic punctele de ntretiere a riflurilor celor doi tvlugi.

Fig. 20. ntretierea riflurilor tvlugilor

1 primul tvlug; 2 axul tvlugului; 3 puncte de ntretiere a riflurilor tvlugilor; 4 al doilea tvlug.

Numrul total de rifluri pe circumferina tvlugului se calculeaz cu relaia: (2.4)

n care:NR este numrul total de rifluri pe circumferina tvlugului;nR - numrul de rifluri/cm;D - diametrul tvlugului, mm.

n procesul tehnologic de mcinare a grului numrul de rifluri/cm crete treptat de la 4 5 la prima treapt de sfrmare, ajungnd pn la 14 16 rifluri/cm pentru ultima treapt. Stabilirea numrului de rifluri este strns legat de diagrama de mcini.

Poziia riflurilor tvlugilor perechi este definit ca fiind modul de poziionare a feei i spatelui riflurilor de pe tvlugul rapid, n raport cu faa i spatele de pe tvlugul lent, n timpul micrii de rotaie.

SHAPE \* MERGEFORMAT

SHAPE \* MERGEFORMAT

Fig. 2.11. Poziii ale tvlugilor mcintori rifluii [51, 63]

Tvlug rapid Tvlug lent Tvlug riflat Tvlug neted

(superior) (inferior)

Datorit deosebirii dintre vitezele tvlugilor care funcioneaz perechi i asimetriei formei riflurilor, se disting patru variante constructive privind poziia riflurilor unul fa ce cellalt (fig. 2.11):

1 2 3 4

Fig. 2.12 Schema i principiul de lucru a tvlugilor valului.

Viteza tvlugilor. La mcinarea grului, viteza tvlugilor care lucreaz perechi este diferenial. Viteza unui tvlug faa de viteza celuilalt poate fi exprimat prin relaia:

n care:

K raportul vitezelor periferice ale suprafeei tvlugilor (viteza diferenial);

V1 viteza periferic a primului tvlug, m/s;

V2 viteza periferic a tvlugului secund, m/s.

Raportul dintre vitezele tvlugilor variaz ntre 2,5 i 1,25. Raportul de 2,5 se folosete n procesul de rotuire, iar cel de 1,25 se folosete la mcinarea griurilor i dunsturilor i n faza intermediar de desfacere.

Tvlugul care se rotete mai repede poart numele de tvlug rapid, iar cel care se rotete mai ncet poart numele de tvlug lent.

Raportul vitezei periferice a tvlugului rapid fa de viteza periferic a tvlugului lent este exprimat prin relaia:

Dac se cunoate una din viteze i raportul lor, se poate calcula cealalt vitez cu relaia:

n practic, viteza tvlugului rapid este de 4 4,5 m/s pentru roturi, iar pentru mcintoarele de griuri i dunsturi de 3 3,5 m/s.

Calculul valturilor Pentru o moara cu=42,5 t/24h, 85%- faina ;

=40-60 kg/cm;

Alegem Qs = 50kg/cm

Valturile pot avea lungimea de 600, 800, 1000 mm.

Calculul lungimii totale de tavalug pentru linia sroturilor si macinatoarelor:

= 6

=8

=+== =850cm

Alegem raportul dintre lungimea liniei de macinatoare si lungimea liniei de sroturi (tabel1)

=

+=0,6+1= 1,6

= 531 cm

=531 0,6=319 cm

Pentru morile cu capacitate mica se folosesc VDA cu L=600 sau L=800 cm .

Norme Orientative pentru diagrame de macinare.

Felul MacinisuluiNumar de pasajeS-cernere pentru controlul fainii

SroturiMacinatoare

Macinis cu trei sortimente de faina6-716-171,3-1,751,0-1,310-14

Macinis cu doua sortimente-mai mult extractii

10+ 60%7-816-181,7-1,81-1,210-12

45+33%6-712-151,3-1,61-1,210-12

25+55%6-712-151,2-1,651-1,310-12

35 35+45%5-610-151,2-1,51-1,210-12

Extractii directe cu 1 sortiment de faina

72%6-713-161,5-1,61-1,310-14

87%5-66-80,6-0,80,7-0,912-15

-lungimea linei macinatoare; -suprafata macinatoare;

-lungimea linei de srotuire; -suprafata srot;

Pentru dimensionarea tehnologic a utilajelor din secia de mcini se iau n vedere:

- capacitatea de producie a morii : 50 t / 24 h ;

- felul mciniului : gru ;

- extracia de realizat : 87 % ;

- destinaia pe care trebuie sa o aib fina : pentru obinerea de fin neagr ;

- calitatea grului : 76 kg / hectolitru.

n funcie de aceste date, stabilirea lungimii valurilor, a suprafeei de cernere i distribuirea acestora pe pasaje se face n conformitate cu anumii indici orientativi, folosii n proiectarea diagramelor de mcini.

Utilaje care intr n partea de mcini(mcinarea propriu-zis) : valuri, site plane, sistem de perii i finisoare.

Pentru stabilirea pasajelor de prelucrare la mcinarea grului, raportul lungimii tvlugilor de la pasajele de mcinare fa de lungimea tvlugilor de la pasajele de rotuire( LPM / LPS ), raportul suprafeei la aceleai pasaje (SPM / SPS) i suprafaa de control fa de suprafaa total de cernere, n %(Scc / Sct) se iau n vedere normele tehnologice orientative.

1.5.1. Alegerea valurilor i repartizarea lungimii de tvlug pe pasaje

Calculul valurilor

Pentru a determina lungimea total a tvlugilor trebuie stabilit ncrcarea specific pe val.

QsV = 50 kg / cm

Lungimea total de val se obine din mprirea ncrcrii morii la ncrcarea specific pe val.

CM = 50 t / 24 h = 50000 kg / 24 h

Lt = CM / QsV

Lt = 50000 / 50 = 1000 cm

La extracia de 87% se aleg 6 pasaje de roturi i 8 pasaje de mcinare cu ajutorul tabelului privind normele tehnologice pentru stabilirea pasajelor la mcinarea grului.

LPM / LPS = 0,7 = (0,7 / 1)

LPM + LPS = 0,7 + 1 = 1,7

LPS = 1000 / 1,7 = 588.23cm ~ 589 cm

LPM = Lt LPS = 1000 589 = 411 cm

Lungimea tvlugilor se calculeaz lundu-se n considerare lungimea perechilor de tvlug.

PAGE Elab. Vilcu EugenP.P.P.A.Coala

Verif. Gheorghita. A14

ModCoalaN. documentSemnt.Data

_1485967908.unknown

_1485967910.unknown

_1485967913.unknown

_1485967914.unknown

_1485967912.unknown

_1485967909.unknown

_1485967907.unknown