Расчет основных параметров вальцовой плющилки

Плющение зерна осуществляется посредством двух гладких или рифленых вальцов (рисунок 3.1), вращающихся в разные стороны, с одинаковой (V₁ =V₂) или разной (V₁ ≠ V₂) окружной скоростью

Рисунок 3.1 - Принципиальные схемы вальцовой плющилки

Зерно подводится к рабочей щели вальцов и под действием силы трения, затаскивается вальцами в щель, сжимается и раздавливается. При этом происходит плющение зерна.

Вальцы располагаются под углом к горизонту в 20° или горизонтально (рисунок 3.2)

Рисунок 3.2 - Варианты расположения вальцов

Чем меньше угол наклона вальцов, тем благоприятнее условия подачи материала в зону измельчения, но ширина вальцового станка при этом несколько увеличивается.

В рабочем процессе вальцовых плющилок имеют значение следующие основные факторы: угол захвата, диаметр вальцов, окружные скорости вальцов и их соотношение, профиль и угол наклона рифлей, число рифлей на единицу длины окружности вальца, величина рабочего зазора между вальцами и свойства размалываемого материала.

Допустим, что мы имеем два гладких вальца радиусом R (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3- К анализу рабочего процесса вальцов

В момент вхождения в зазор частица в точке соприкосновения п воспринимает давление вальца Р, возникающая при этом сила трения T=fP, направлена по касательной. Разложим силы Р и Т на горизонтальные и вертикальные составляющие. Горизонтальные силы, действующие на частицу со стороны правого и левого вальцов, взаимно уничтожаются. Вертикальная составляющая силы трения направлена вниз.

Она затягивает частицу материала в рабочее пространство и равна

где α - угол захвата, составленный направлением силы Р и линией центров ОО₁.

Вертикальная же составляющая силы направлена вверх и препятствует вхождению частицы в рабочее пространство. Она равна Psinα.

Захват частицы материала вальцами будет происходить только при условии

откуда или , но , значит можно записать

Следовательно, для обеспечения захватывания материала поверхностями вальцов необходимо, чтобы угол α, называемый углом захвата, был меньше угла трения φ между измельчаемым материалом и вальцом.

Радиус вальцов определяется размером частиц материала и величиной угла трения.