1、胶辊砻谷机工作参数优化研究摘要:为研究稻谷加工过程中胶辊砻谷机工作参数对稻谷破碎率的影响,选择辊间压力、进机流量、快辊线速及快慢辊线速差等参数为对象,利用正交试验的方法进行优化分析。结果表明:在仅考虑降低稻谷破碎率的前提下,其优化的技术参数条件:辊间压力 6kgcm、进机流量155kg/(cm.h)、快辊线速 15ms、线速差 2.3/s。 关键词:胶辊砻谷机;工作参数;破碎率;参数优化 Abstract: In order to study rubber roll huller rice broken rate of working parameters on the effects of
2、selection during rice processing, choose roll pressure, flow into the machine, fast roller speed and speed roller speed difference and other parameters as the object, using the method of orthogonal test optimization analysis. The results showed that: in considering only reduce rice broken rate under
3、 the premise, the optimization of the technical parameters: pressure between rolls of 6kg / cm, 155kg/ ( cm.h ) flow into the machine, fast roller line speed of 15m / s, the linear speed difference 2.3m/s. Key words: rubber roller sheller; parameters; broken rate; parameter optimization 中图分类号:TS212.
4、3 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012) 稻谷加工过程中所产生的破碎率是衡量大米加工品质和经济价值高低的重要指标。生产实践表明,导致大米破碎率增加的原因很多,既有稻谷自身品质与种植技术方面的,也有稻谷在收获后的脱粒、干燥、运输、贮藏保管等方面的,而来自稻谷加工设备、工艺技术、工作参数以及操作与管理水平等,则是引起米粒破碎增加最为主要的原因。因此,探讨稻谷加工过程中降低大米破碎率,提高一次砻谷出米率,减少二次砻谷,对于提升大米的食用品质,降低生产成本,提高企业产品质量和经济效益具有十分重要的意义。 材料与方法 试验原料 早籼稻谷:三等,水分含量 13%。产地:湖南。 试验设备
5、 胶辊砻谷机:MLGT36 型,浙江诸暨粮机厂。 技术参数:处理量 3.64t/h、动力配备 7.5kW、胶辊转速1440rmin、胶辊直径 225mm,脱壳率 8090。 试验方法 试验选取胶辊砻谷机工作参数的变化范围:辊间压力kgcm,进机流量 130180kg(cmh) ,快辊线速1320,线速差 2.53.5;在试验所选的个参数中,采用一个变化,其余固定不变的方法,针对参数的不同变化情况,测试和收集胶辊砻谷机对稻谷米粒破碎率的相关试验数据- 。 破碎率:按5503-2009粮油检验碎米检验法规定的方法测定。 结果与分析 胶辊砻谷机作为稻谷加工过程中的关键设备,其辊间压力、进机流量、快辊
6、线速与线速差等工作参数对破碎率的大小起着至关重要的影响。采用单因素试验确定因素水平。只有选择合适的工作参数才能有效降低稻谷加工过程中的米粒破碎,达到提高出整米率的目的 。 .1 辊间压力对破碎率的影响 在考虑单因素的前提下,以辊间压力为变量,固定进机流量180kg(cm)快辊线速 15/,线速差 3.0ms 等参数值,通过试验分析辊间压力对破碎率的影响。可知,辊间压力对稻米粒破碎率的影响是随其压力的增加,呈现增加的趋势。压力大,稻谷籽粒所受到的挤压摩擦力就大,从而超出稻谷籽粒的强度,导致稻谷米粒的破碎率也增大。相反,压力小,可以降低稻米粒的破碎率,但可能导致稻谷得不到足够的搓撕作用,从而会降低
7、脱壳率。因此,为减少稻米粒破碎率,辊间压力的大小应保持在适当的水平,56kg/cm 为宜。 图 1 辊间压力对稻谷破碎率的影响 2.2 进机流量对破碎率的影响 试验中取辊间压力 5kgcm,快辊线速 18ms,线速差 3.0/等固定参数值,分析进机流量对破碎率的影响。由图可知,随着进机流量的增加,破碎率基本呈直线上升趋势,表明米粒破碎率随进机流量的增加而增加。究其原因在于进机流量增大,虽增加了稻谷进入砻谷工作区的稻谷数量,使其所受到挤压脱壳的机会增加,但过大的进机流量将导致搓撕作用减小,使得破碎率不降反升。反之,过小的进机流量又会使稻谷籽粒与胶辊之间产生直接的碰撞而形成碎米,导致破碎率增大。因
8、此,均衡控制稻谷的进机流量,可以使破碎率降低,135145kg(cmh)为宜。 图进机流量对稻谷破碎率的影响 2.3 快辊线速对破碎率的影响 取辊间压力 5kg/cm,进机流量 145kg/(cmh) ,线速差 2.7m/s 等固定参数,通过试验分析快辊线速对破碎率的影响。由图可知,破碎率随快辊线速呈线性增长趋势,表明提高快辊线速将导致米粒破碎率的增加。原因是快辊线速高,胶辊对稻谷籽粒的搓撕作用增强,振动加大,不仅易导致米粒破碎增多,也会使得能耗增大,以 12.515m/s 为宜。 图快辊线速对稻谷破碎率的影响 .4 线速差对破碎率的影响 固定辊间压力kgcm,进机流量 145kg(cmh)
9、,快辊线速13m/s 等参数,分析线速差对破碎率的影响。由表 1 可知,随着线速差的变化破碎率呈忽高忽低的变化趋势。线速差作为产生搓撕作用的必备条件,线速差增大,辊间压力将增大,有利于提高脱壳率,但过高的线速差,将使碎米增多,同时也使爆腰率增加,以 2.5 m/s 为宜。 表 1 线速差对稻谷破碎率的影响 试验次数 线速差(m/s) 破碎率(%) 1 2.1 3.8 2 2.5 3.5 3 3.0 4.2 4 3.5 4.8 5 4.0 4.2 3 结论 由以上试验优化分析表明:在考虑单个工艺指标的前提下,胶辊砻谷机的工作参数对稻谷加工过程中的破碎率都有显著的影响,其中辊间压力、进机流量与快辊
10、线速是导致稻谷加工中产生破碎率最为重要的工作参数,从变化趋势上看,破碎率均随这个工作参数的增大而增加。因此,从破碎率越低越好的角度来说,以辊间压力 6kg/cm、进机流量145kg(cmh) 、快辊线速 15m/s 为最优的技术参数条件。线速差作为影响破碎率的重要工作参数,以低水平 2.5m/s 为好。 参考文献 阮竞兰,向光波,程相法胶辊砻谷机性能参数试验与优化J 农业工程学报,2011():353357 顾尧臣粮食机械与粮食加工工艺的关系(二) J 粮食与饲料工业,1998(12): 郑翠红,阮竞兰砻谷工序中稻谷破碎的探讨J 粮食加工,2011,36(2) : 朱恩俊大米降碎工艺的分析与探讨 粮油加工,2008,39(): 代江前碎米产生的原因及降碎方法的探讨 粮食与饲料工业,2005,28(9) : 蔡祖光大米加工过程中增碎原因及其解决途径 中国稻谷,2005():3840 苏从毅大型稻谷加工厂对工艺与设备的要求 粮食与食品工业,2006,13(5)12 徐润琪,刘建伟,张萃明,等降低杂交稻谷加工破碎率途径的研究碾米条件下的碎米率结合砻谷条件的综合分析 中国粮油学报,2003,18():