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1、2018/11/19,1,第四章 尺寸减小机械,本章内容,第一节：切碎机械 第二节：粉碎机械 第三节：磨碎机械,2018/11/19,2,第四章 尺寸减小机械,对物料施加一定的外力，克服分子间的内聚力，将物料分裂破碎的操作称为尺寸减小。尺寸减小的过程始终伴随着物料的体积由大变小，单位体积的表面积（比表面积）由小变大，不断增加、而物料的化学性质不会发生变化。,2018/11/19,3,第四章 尺寸减小机械,尺寸减小的主要目的是： 清除不宜直接食用的物质。 提高食物的消化吸收率。 便于加工制成多种食品和饲料。 有利于均匀混合。 增快反应速度。,尺寸减小机械主要有切碎机、冲击式粉碎机、磨碎机、压碎机
2、和气流粉碎机等五种。,2018/11/19,4,第一节 切碎机械,对切碎机的要求是： 切割时省力，配套功率小； 切碎质量好，特别是切碎营养丰富、含水分多、流变性突出的瓜果和蔬菜以及肉类时，要求碎屑少，汁液流失少； 适于加工切割成不同几何形状和大小的成品，如片、条、丁和丝等； 切碎工作部件（刀片）具有足够的强度和刚度。,2018/11/19,5,一、茎秆类物料切碎机,在任何切碎机上，刀片都是主要的工作部件。刀片有动刀片和定刀片之分，对于有支承的切碎必须有动、定刀片以构成切割副，如切莱机和切肉机等。对于无支承的切碎，如削皮机，只有动刀片，没有定刀片。动刀片和定刀片等组成的部件称为切碎器。 （一）对
3、切碎器的要求 刀片安装时应满足下列两方面的要求： 1钳住物料，保证切割 2切割功率要小 (1)产生滑切 （2）切割阻力矩均匀,2018/11/19,6,一、茎秆类物料切碎机,1钳住物料，保证切割,钳住角：过切割点的刃口切线间的夹角。,2018/11/19,7,一、茎秆类物料切碎机,1钳住物料，保证切割,2018/11/19,8,一、茎秆类物料切碎机,2切割功率要小 切割功率消耗与刀片的切割方式能否产生滑切，单位刃口长度上承受压力大小（刃口比压）以及刀片的特性系数等因素有关。若要切割功耗小，必须满足下列条件： (1)产生滑切,2018/11/19,9,一、茎秆类物料切碎机,切割速 度V可分解为垂
4、直刃口的法向速度Vn和沿刃口的切向速度V 。V n称为正切速 度, V称为滑切速度。V和V n的夹角叫滑切角。 刀刃滑切作用的大小，可用V和V n的比值来表示，即：,式中 滑切系数； 一滑切角。,角越大，滑切作用越大。,2018/11/19,10,一、茎秆类物料切碎机,当= 0时，只有砍切或正切。此时， 没有滑切速度，只有砍切速度 。 当0 时，称为斜切。物体与刀刃间没有切向相对滑动，在正压力下切割物体，需用动力较大。 当 时，称为滑切，刀刃既对物体施加正压力，又沿着物体滑切，其切割阻力减小。滑切比砍切（正切）省力，这是一种物理现象。 问题：有滑切角一定产生滑切吗？,2018/11/19,11
5、,一、茎秆类物料切碎机,为什么滑切省力？ 1. 滑切时，实际参与切割的刃口角小于切刀的实际刃口角。 2. 滑切时，刃口上微小的锯齿将起到切断植物纤维的作用。 3. 砍切时，茎杆只受到压应力，而滑切时，物料既受压应力，又受张应力。而这类物料的切碎，张应力远小于压应力。 但是，省力不一定省功。滑切使切割行程增大。,2018/11/19,12,一、茎秆类物料切碎机,（2）切割阻力矩均匀 切刀工作时，不但要求耗用动力少，而且要求从切割开始参加切割，直到切割终了的切割阻力矩基本相同，以保持切碎机能够平稳地工作。,2018/11/19,13,一、茎秆类物料切碎机,（二）一般构造 茎秆类物料的种类很多，切割
6、这类物料的切碎机主要有两种类型：盘刀式切碎机和滚刀式切碎机。 1盘刀式切碎机 特点是动刀片刃口线的运动轨迹是一个垂直于回转轴的圆形平面。,图4-3 盘刀式切碎机 外形结构 、切碎器 动刀 喂料口,2018/11/19,14,2018/11/19,15,一、茎秆类物料切碎机,2018/11/19,16,一、茎秆类物料切碎机,2滚刀式切碎机 其特点是动刀刃口线的运动轨迹呈圆柱形，与盘刀式切碎机不同的是其切碎器是滚筒式。,2018/11/19,17,2018/11/19,18,一、茎秆类物料切碎机,2018/11/19,19,2018/11/19,20,二、块状类物料切碎机,块状物料如甘蓝、薯类、洋
7、葱和冻肉块等，其切割原理和工作过程与茎秆类物料有所不同。 茎杆类物料的切割主要是利用动、定刀之间的对切作用，宛如剪刀一样，根据剪切原理工作的。 而块状类物料的切割是利用刀片的楔切作用，宛如加工金属的车刀一样，是根据切削原理工作的。,2018/11/19,21,二、块状类物料切碎机,块状物料切割时不需要滑切，而只用砍切原理进行切割，原因如下： 1.快状物料与刀片之间的摩擦角一般都较大，比茎杆物料与刀片间的摩擦角大得多。马铃薯与动刀刃之间的摩擦角为3540，远比茎秆类物料与动刀刃之间的摩擦角（18 24）要大得多。 2.如果采用滑切，就要大大增大滑切角，这样会使机器结构十分庞大。 3.采用楔切法切
8、碎块状物料时，刀片刃口承受的载荷通常不大。,2018/11/19,22,二、块状类物料切碎机,(一）一般构造和工作过程 1立式盘刀式切碎机 （1）简易式切碎机,2018/11/19,23,二、块状类物料切碎机,（2）双排圆盘式切碎机 主要用来切碎肉类和果品。其特点是切割质量好，汁液损失少，耗能低，但结构比较复杂。,2018/11/19,24,二、块状类物料切碎机,（3）斩拌机,2018/11/19,25,一、茎秆类物料切碎机,2水平盘刀式切碎机,2018/11/19,26,一、茎秆类物料切碎机,3.滚刀式切碎机,2018/11/19,27,一、茎秆类物料切碎机,4离心式切碎机,2018/11/
9、19,28,一、茎秆类物料切碎机,(2)切丁机,2018/11/19,29,一、茎秆类物料切碎机,5绞肉机,2018/11/19,30,一、茎秆类物料切碎机,（二）刀片形状,2018/11/19,31,三、蘑菇切片机,蘑菇定向切片机,2018/11/19,32,2018/11/19,33,第二节 粉碎机械,粉碎是物料尺寸减小的一种方法。一般而言，用撞击或挤压的方法使物料破碎称为粉碎。 根据原料粉碎后直径不同，粉碎机可以分为普通粉碎机、微粉碎机和超微粉碎机。 普通粉碎机加工的产品粒度比较大，一般能通过6 60目（目为非法定计量单位）筛孔。微粉碎机所得产品的粒度比较细，一般通过80170目的筛孔。
10、超微粉碎机粉碎后产品的粒度很细，通常通过200325目的筛孔，其粒度甚至可以达到10-1。迄今为止，对粒度范围的划分，并没有严格的统一标准，不同行业的理解和划分方法也不一样。,2018/11/19,34,第二节 粉碎机械,粒度测定方法主要有四种，视被粉碎的物料的种类而定。 量具测量法：一般用于测量粒度较大的粉碎物和碎段； 筛选法：它是采用标准筛来测定的，常用每英寸（1英寸25.4）长度的筛孔数，即目数来表示。目数越大，筛孔尺寸越小。标准筛的筛孔尺寸和网丝直径有统一标准。按照常用的泰勒筛的规定，6目的筛孔尺寸为3.36mm，60目为0.25mm，80目为0.177mm，140目为0.105mm，
11、180目为0.090mm，200目为 0.074mm，325目为 0.044mm，标准筛的最小筛孔为 0.037mm，即400目； 显微镜测量法：一般粒度小于0.074mm，即200目的粉碎物采用此法； 粒度测定仪：可以测定粒度为50.1mm的粉碎物，粒度测定仪的种类很多，如带有数字处理系统的KF16型颗粒分析仪、颗粒自动测定仪等。,2018/11/19,35,第二节 粉碎机械,粉碎比: 粉碎前后物料直径的比值叫做粉碎比,即D/d,它表示物料在粉碎前后粒度的变化程度 。 因为粉碎前后物料粒度不一致,一般用平均粒径表示粒度。粉碎比可用下列公式表达:,2018/11/19,36,一、冲击式粉碎机,
12、常用的冲击式粉碎机主要有锤片式和齿爪式两种，它们都是采用机械方法对原料以冲击方式进行粉碎。被粉碎的原料有谷粒类、果蔬类、茎秆类、饼粕类和矿物类等，其适用范围广泛，通用性强，而且构造简单，生产效率高。易于控制产品的粒度，使用维护安全、方便、可靠。 （）锤片式粉碎机 按进料方向不同，可以分为: 切向式 轴向式 径向式,2018/11/19,37,切向进料式粉碎机,1切向进料式粉碎机 切向进料式粉碎机的特点是: 进料口和粉碎室比较宽，其适应性广，通用性大，经久耐用和容易操作; 需要配套 增速传动装置和风机，结构比较复杂,体积比较庞大，工作时噪声和粉尘比较大; 耗能比较多，加工单位质量物料的能耗一般比
13、较高。,2018/11/19,38,切向进料式粉碎机,2018/11/19,39,2轴向进料式粉碎机,2轴向进料式粉碎机 带四组锤片的转子，在高速回转时宛如一台轴流风机，物料从轴向进料口被吸入粉碎室，经粉碎后从筛孔排出，故又称其为轴向自吸式粉碎机。该粉碎机的特点是，粉碎室宽度小，结构简单，筛片包角比较大，一般为300以上，能自动吸料，生产效率比较高。,2018/11/19,40,2轴向进料式粉碎机,2018/11/19,41,3.径向进料式粉碎机,3.径向进料式粉碎机 其特点是粉碎室宽度大，筛片包角大，一般大于300，常用于谷物粉碎。生产效率较高。,2018/11/19,42,2018/11/
14、19,43,（二）齿爪式粉碎机,2018/11/19,44,2018/11/19,45,（二）齿爪式粉碎机,2018/11/19,46,（二）齿爪式粉碎机,2018/11/19,47,二、微粉碎机,微粉碎机加工的产品80以上能通过8O目的筛孔。微粉碎机的种类较多，绝大多数为无筛式，常用的有以下几种。 (一)涡轮式粉碎机,它由进料口、叶轮、齿板和排料口等部分组成。叶轮是由多个叶片及叶片与其侧面的隔板形成的多个小室组成。机壳的内表面装有许多带有沟槽的齿板。叶轮高速回转时产生高速涡流，从而形成高频振动区。,2018/11/19,48,(一) 涡轮式粉碎机,2018/11/19,49,涡轮式粉碎机,本
15、机和一般粉碎机不同，不只是利用冲击力或剪切力等单纯粉碎力进行粉碎。 本机除利用高速旋转叶片的冲击力之外，还利用叶片背后产生的无数超高速涡流以及由此产生高频波的压力的振动作用，將原料粉碎，因此本机不只可以粉碎脆性物料，而且对具有黏性、弹性、纤维性的物料也能完全粉碎，此外本机在粉碎过程中原料的温度上升很少，因而对热敏感物料也可进行粉碎。,2018/11/19,50,（二）立式无筛式微粉碎机,主要由喂料器、粉碎器和分选器三部分组成。粉碎器由动齿盘2和环状的固定磨圈3所组成。分选器6是一个旋转的圆盘，在其周边装有叶片，有长叶片、短叶片和斜叶片等型式可供选用。在粉碎区和分选区之间有分隔的折流圈9。 工作
16、时，物料从喂料螺旋送入后，在动齿盘和固定磨圈之间受到棒柱或齿爪以110ms线速度的冲击、剪切和搓擦等作用而粉碎。,2018/11/19,51,2018/11/19,52,2018/11/19,53,ACM-10微磨系统,2018/11/19,54,三、超微粉碎机,超微粉碎机生产的颗粒粒度极细，并有严格的粒度分布、规整的颗粒外形，常应用于颜料、染料、医药、农药、试剂及化学品、化妆品、粉末状食品等，要求颗粒极细，平均粒径应通过200325目筛以上，有的仅数微米，甚至1以下。 常用的超微粉碎机有： （）卧式超微粉碎机 （二）超音速喷射式粉碎机 （三）立式环形喷射式粉碎机,2018/11/19,55,（）卧式超微粉碎机,这是一种卧轴、双室、气流分级式粉碎机，主要依靠冲击粉碎原理工作，在粉碎的同时能够进行分级和清除杂质。,2
