Máy nghiền

Máy nghiền trong cơ khí nông nghiệp có nhiệm vụ làm nhỏ tất cả các loại thức ăn khô thành bột hoặc rau củ tươi, thực phẩm thành những vụn nhỏ với kích thước theo yêu cầu. Đôi khi máy nghiền còn thêm nhiệm vụ thái rồi nghiền luôn.

Mấy nghiền phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

• Nghiền được nhiều loại thức ăn tới độ nghiền nhỏ theo yêu cầu.
• Ít sinh bụi bột và đảm bảo tỷ lệ hạt có kích thước trung bình trong khoảng độ nghiền yêu cầu không nhỏ hơn 75%.
• Bột nghiền không quá nóng (không quá 40 – 450 C).
• Có khả năng nghiền thức ăn với độ ẩm tới 18 – 22%, ít ảnh hưởng tới năng suất và chất lượng nghiền.
• Có năng suất cao, chi phí nhiên liệu thấp.
• Cần có hệ thống diều chỉnh cơ học và thu nạp chất rắn (kim loại, sỏi, đá…).
• Làm việc chắc chắn, sử dụng và chăm sóc thuận tiện, ít rung, ít bụi, hiệu quả kinh tế cao.

Các đặc điểm để phân loại máy nghiền:

Theo nguyên tắc làm việc, kết cấu của máy, công dụng của máy…

Ngày nay người ta chủ yếu dựa trên nguyên tắc của máy nghiền và phần loại và có các loại sau:

• Máy nghiền kiểu búa: làm việc theo nguyên tắc va đập vỡ tự do.
• Máy nghiền kiểu thớt: làm việc theo nguyên tắc trà sát vỡ. –
• Máy nghiền kiểu trục cuốn có răng: làm việc theo nguyên tắc cắt nghiến vỡ.

Máy nghiền kiểu trục cuốn nhẵn: làm việc theo nguyên tắc ép dập vỡ. Trong ngành chế biến thức ăn gia súc chủ yếu cứ dụng máy nghiền kiểu búa để nghiền các loại vật liệu dạng hai vì đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật hơn các loại máy khác.

Cấu tạo máy nghiền kiểu búa

Nguyên tắc làm việc Máy nghiền kiểu búa làm việc ‘theo nguyên tắc va đập tự do nghĩa là hạt bị làm vỡ vụn do sự va đập với búa của máy 4.2.3.2. Cấu tạo máy nghiền của búa gồm các bộ phận sau a. Bộ phận cung cấp Gồm phễu đỗ hạt một với tấm điều chỉnh lượng hạt vào.

Vì hạt luôn luôn bị các búa đập va đập vào nên bắn đi theo nhiều hướng khác nhau khi làm việc do vậy, để tránh hiện lượng hạt bản ngược ra ngoài, ở máy nghiền bộ phận cung cấp có thể có dạng gấp khúc, nằm theo phương tiếp tuyến và ngược chiều quay của trống nghiền hoặc phễu cung cấp bố trí cấp ngang thân máy (ở mặt bên của máy).

Bộ phận nghiền

+ Trống búa nghiền bao gồm từ 2 đến 4 đĩa thép tròn hàn cứng lên trục trống, xung quanh các đĩa thép có khoan các hàng lỗ để lắp trục búa nghiền.

Tuỳ theo loại máy nghiền mà có thế lắp từ 4 – 12 trục búa nghiền, trên mỗi trục có thể lắp từ 4 – 12 búa, các búa được lắp lỏng và lắp lệch tâm so với trục búa. Để vết của các lúa phủ đều trên toàn bộ chiều ngang của trống nghiền, các búa nghiền được lắp theo một quy luật nhất định (thường là theo quy luật ren vít). Một số máy các búa sẽ lắp để vết trùng nhau và lắp xen kẽ với các tấm nhám (máy nghiền không sàng).

Để cố định vị trí của các búa trên trục giữa các búa nghiền có lập các ống ngăn cách với độ dài khác nhau vì vậy khi tháo lắp ta phải giữ nguyên vị trí của các ống ngăn để không làm sai quy luật lắp búa nghiền, tránh làm giảm năng suất làm việc của máy.

Búa nghiền được làm bằng thép có dạng hình chữ nhật hoặc được cắt bậc thang, cắt răng ơ hai góc để tăng số mấu va đập, trên búa nghiền cố khoan hai lỗ lệch tâm để lắp len trục búa. Chiều dạy của búa nghiền thay đổi tuỳ thuộc vào độ cưng cửa vật liệu nghiền:

Khi nghiên hạt ngũ cốc hay vật nghiền mềm nên lắp búa mỏng bản (3 – 5mm). – Khi nghiền vặt cứng vừa nên lắp búa dày và hẹp bản (5 – 7mm).

Khi nghiên vật nghiền rất cứng phải sử dụng búa nghiền có chiều dầy (7 – 12mm) Do búa lắp vào đĩa lấp búa theo dạng chốt bản lề và lệch lâm nên khi chuyển động phần búa dài hơn luôn quay ra ngoài do lực ly tâm làm tăng lực xung động khi va đập vào hạt và khỉ gặp vật cứng búa sẽ xoay quanh chốt và không bịt sứt mẻ hoặc kẹt máy. Khi làm việc trống búa nghiền nhận mò men quay từ động cơ để quay với tốc độ (2500 – 3500 v/ph) nhờ vậy khí làm việc tốc độ dài của búa quay là 40 – 100m/s.

Bao quanh trống đập có các tấm nhám và các tấm sàng.

+ Tấm nhám được làm bằng gang, trên bề mặt tám nhám có đúc nổi các hàng răng để làm tăng số mấu va đập.

Các hàng răng của tẩm nhám có thể đúc theo chiều ngang hoặc theo chiều dọc của tấm nhám (song song hoặc vuông góc với trúc của trống búa nghỉền~ Các tẩm nhám dược lập ở mặt trong của nạp máy, ngoài ra còn có các tấm rời để lập lấn xuống phía dưới khi cần thiết, góc bao của tấm nhám quanh trống có thể thay đổi từ 180 – 2700 góc của tấm nhám thay đổi theo độ cứng của vật nghiền.

+ Sàng nghiền được làm từ các tấm thép mỏng, trên bề mặt sàng có đập thủng lỗ, lỗ sàng có nhiều hình dạng khác nhau như: lỗ tròn, lỗ dài, lỗ hình elip.

Lỗ sàng có thể được dập trơn hoặc dập gợn vẩy, với sàng dập gợn vẩy thì số mau va đập tăng lên tuy nhiên chế tạo khó và có giá thành đắt.

Sàng bao quanh trống búa nghiền một góc 90 – 1800 tuỳ theo vật nghiền. Vật nghiền càng cưng góc bao của sàng càng nhỏ. Để điều chỉnh độ nhỏ cửa sản phẩm nghiền ta chỉ có thể thay đổi sàng với các kích thước lỗ khác nhau vì vậy mới máy nghiền cần phải có một bộ sàng với các kích thước lỗ khác nhau.

Bộ phận thu hồi sản phẩm

Trong quá trình làm việc búa nghiền quay với vận tốc lớn nên tạo thành lượng khí thời bội qua lồ sàng qua phễu hứng bột. trong trương hợp độ nghiền yêu cầu nhỏ, lỗ sàng nhỏ khả năng thoát bột kém hơn, khi đó cần lắp thêm quạt gió để hút bột Khì láp thêm quạt gió cần có bộ phận tách bột gồm ống dẫn bột là một ông vải hoặc kim loại, ống dẫn bột nối với chạc 3 cửa.

Không khí lẫn bột theo ống dân tới chục 3 cửa, dòng hỗn hợp này đã giảm vận tốc đáng kể. Vì thế tại chục 3 cửa không khí theo cửa trên bay lên, còn bởi không đủ lực bay lên nên rơi qua cưa dưới xuống túi hứng bột.

Hoạt động của máy nghiền

Hoạt động của máy nghiền va đập Khi máy đa chạy ổn định ta cho hạt vào trong phễu cưng cấp và điều chỉnh lượng hạt cho phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.

Hạt rơi vào trong máy sẽ bị các bua tác động lực va đập với tốc độ lớn lúc này do tốc độ quay của búa lớn (40 -100m/s) nên đầu dài của búa văng ra phía ngoài Các míu trên đầu búa đập vào hạt làm cho hạt bị vỡ và bắn đi với vận tốc tương ưng các mảnh vở va đập lần nhau: va đập vớt tấm nhát và liên tục bị các búa tác động lực nên vỡ thành các thành nhỏ.

Khi mảnh sản phẩm đủ nhỏ sẽ lọt qua lỗ sàng xuống phía dưới, do trống búa nghiền quay với tốc độ lớn do vậy luồng gió từ trống sẽ đẩy bột nghiền ra ngoài và ta thu lại ở phễu thu bột.

Với một số loại máy có số lượng búa ít luồng gió từ quạt không đủ để đưa bột ra ngoài nên phải lắp thêm quạt gió để hỗ trợ quá trình đưa bột ra ngoài Khi máy nghiền làm việc chỉ có một góc của búa nghiền có tác dụng va đập với vật nghiền do vậy sau một thời gian làm việc nhất định búa nghiền sẽ bị mòn ở góc này. Khi búa mòn các mấu va đập thì năng suất làm việc của máy bị giảm do vậy ta phải tháo búa nghiền và lật mặt búa để thay đổi góc làm việc của búa như vậy với dạng búa nghiền có cắt bậc ở 4 góc thì mỗi búa sử dụng được 4 lần, khi tháo lắp búa ta phải chú ý giữ nguyên vị trí của các ống ngăn cách để không làm thay đổi quy luật làm việc của búa.

Các dạng máy nghiền có lắp sàng bên trong máy thì có nhược điểm chính là thời gian lưu chuyển của vật liệu trong máy lâu khiến cho nhiệt độ của sản phẩm sau khi nghiền cao, năng suất làm việc của máy bị hạn chế.

Để cải tiến hiện nay ở Việt Nam đã chế tạo loại máy nghiền có sàng nghiền lắp bên ngoài buồng nghiền. Với cấu trúc này thì khi làm việc vật liệu nghiền sẽ đi vào trong máy và đi ra ngoài tiếp xúc với không khí liên tục trong quá trình làm việc nên nhiệt độ sản phẩm giảm xuống một cách đáng kể do vậy loại máy này đang được sử dụng rộng rãi trong các xưởng chế biến thức ăn chăn nuôi.

Chú ý khi sử dụng Khi vận hành máy nghiền

Các chú ý khi sử dụng Khi vận hành máy nghiền ta phải chú ý thực hiện theo các quy tắc sau:

Khi lắp đặt máy phải làm nền đặt máy cứng vững để máy không rung động trong quá trình làm việc, và khi làm việc do tốc độ quay của trống búa nghiền lớn nên có tiếng ồn vì vậy nên chọn địa điểm đặt máy cách xa những nơi cần yên tĩnh như cơ quan làm việc VV hoặc lắp máy ở dưới hầm thấp hơn mặt đất. –

Khi thiết kế lắp đặt ta phải để cho hướng của bộ truyền đai quay vào phía trong tường để tránh gây tai nạn trong quá trình làm việc. Khi tháo lắp dây đai nhất thiết phải có thiết bị chuyên dùng, không được tháo lắp bằng tay.

Người sử dụng máy phải nắm được những kiến thức về cấu tạo, hoạt động của máy cũng như nguyên tắc làm việc khi vận hành máy, phải nắm được các quy tắc về an toàn lao động.

Người sử dụng máy phải có đầy đủ trang thiết bị phòng hộ lao động và các thiết bị cần thiết khác.

Trước khi vận hành máy phải kiểm tra tình trạng kỹ thuật của máy (thiết bị điện, búa, sàng, hệ thống thu hồi sản phẩm v.v…).

Khi đóng động cơ điện phải tuân thủ cách đóng cầu dao đúng quy định để không gây quá tải cho động cơ. sau khi máy chạy ổn định mới được phép cấp vật liệu nghiền.

Trong thời gian máy làm việc khi có tiếng động lạ trong máy lập tức phải tắt động cơ chờ cho máy ngừng hãn tháo vật liệu nghiền mở máy để kiểm tra, nếu có vật cứng phải loại bỏ khói vật liệu nghiền sau đó mới lắp máy trở lại và làm việc tiếp. Trong khi làm việc không được ăn uống, nói chuyện. hút thuốc để tránh gây tai nạn.

Sau khi nghiền xong phải làm vệ sinh máy nghiền, động cơ. phòng làm việc trước khi nghi.

Các loại máy nghiền

Máy nghiền kiểu chà xát

Máy xay (kiểu) thớt ngang; b. Máy xay (kiểu) thớt đứng; c. Máy xay (kiểu) cánh khía Máy bao gồm hai thớt làm việc được chế lạo bằng kim loại, trong đó một hệ thống thới lắp cố định và một thớt quay trong quá trình làm việc.

Cửa cung cấp vật liệu được gia công ở tâm của một thớt bề mặt làm việc của hai thời có gia công các rãnh khía cong hoặc thẳng chéo từ tâm ra ngoài, hai bề mặt này lắp úp vào nhau. Khe hở giữa hai thớt có khả năng điều chỉnh được để thay đổi độ nhỏ của sản phẩm nghiền, khi máy làm việc một thớt nhận mômen quay với vận tốc 10 – 12 m/s.

Các thớt cối có thể bố trí nằm ngang hoặc thắng đứng, bột nghiền sẽ thoát ra ở khe hở giữa hai thớt. Vật liệu nghiền được cung cấp vào phễu cung cấp lọt vào khe hở giữa hai thớt bị chuyển động tương đối của hai thới tác động lực chà xát thành bột và đưa dần ra ngoài.

Cùng nguyên tắc này có máy nghiền kiểu cánh khía, may bao gồm các tấm cánh khía lắp vào đĩa quay hoặc cánh quay, thành bên trong của buồng làm việc đều là mặt nhám có khía. Kiểu máy này có thể điều chỉnh độ nhỏ của sản phẩm nghiền băng cách lắp xê dịch các cánh khía, thay đổi khe hở giữa đầu cánh khía tới mặt bên của buồng làm việc và thường có lắp thêm tấm sàng có thể thay đổi kích thước lỗ để điều chỉnh độ nhỏ. Các loại máy nghiền kiểu chà xát thông thường dùng để nghiền các loại sản phẩm yêu cầu độ mịn cao như các loại máy xay bột, máy có thể nghiền bột khô hoặc bột ướt.

Máy nghiền theo nguyên lý cắt nghiến

Bộ phận làm việc chính của máy nghiền gồm hai trục cuốn làm bằng kim loại, trên bề mặt của trục cuốn có gia công những rãnh khía (múi khế dọc theo đường sinh của quả lô). Khi máy làm việc hai quả lô nhận mômen quay từ động cơ, hai quả lô quay ngược chiều nhau và quay với vận tốc khác nhau, do đó có sự trượt tương đối giữa các răng khi làm việc nên vật liệu lghiền bị các răng của các quả lô cắt, nghiến vỡ, đứt hành mảnh nhỏ.

Với loại máy nghiền này ta điều hình độ nhỏ của sản phẩm bằng cách thay đổi khe hở giữa hai quả lô, máy thích hợp để nghiền các vật liệu nghiền cứng như xương, khô dầu. Máy có ưu điểm là chi phí năng lượng thấp ít sinh bụi bột, có khả năng nghiền được vật cứng tuy nhiên khả năng điều chỉnh mức độ nhỏ của sản phẩm kém và không nghiền được các loại vật liệu có dầu vì sẽ bị dính vào răng khía.

Máy nghiền kiểu ép dập

Máy nghiền kiểu ép dập có các loại là máy dập má, máy nghiền kiểu quả lô và máy nghiền chậu con lăn. Máy dập má thường dùng để nghiền vật liệu rất cứng như nghiền đá, xương. Máy nghiền ép dập kiểu quả lô gồm hai quả lô dạng hình trụ được làm bằng kim loại đọc hoặc công.

Hai quá lô được lắp song song với nhau, một quả lô lắp cố định vị trí còn một quả lô lắp trên giá đỡ liên kết với lò xo ép và vít điều chỉnh bên ngoài. Khi máy làm việc cả hai quả lô cùng nhận mômen quay từ động cơ quay ngược chiều nhau và cùng tốc độ, khi vật liệu nghiền lọt vào khe hở giữa hai quả lô sẽ bị các lực ép hướng tâm tác dụng nên bị nén vỡ.

Độ nhỏ của sản phẩm nghiền được điều chỉnh bằng cách thay đổi khe hở giữa hai quả lô, máy thường dùng để nghiền vỡ các hạt thành mảnh nhỏ.

Máy nghiền chậu con lăn bao gồm một chậu (đĩa) trên chậu có 2 hoặc 3 con lăn, con lăn tự quay quanh trục của nó do ma sát của con lăn với chậu, vạt liệu được đưa vào trong chậu. Máy loại này có hai loại: con lăn đứng yên, chậu quay và con lăn quay chậu đứng yên.

Loại máy có chậu đứng yên con lăn chuyển động phổ biến hơn, khi máy làm việc hệ thống con lăn nhận mômen quay nên lăn xung quanh chậu sẽ nén ép vỡ vật nghiền thành mảnh nhỏ, các mảnh sản phẩm được hệ thống gạt gạt ra khỏi chậu tại các cửa thoát sán phẩm.

Loại máy này có năng suất thấp vì tốc độ quay của các con lăn không thể lớn quá vì các con lăn sẽ chịu tác động của lực văng ly tâm khi làm việc. Loại địa quay có ưu điểm là không có lực văng ly tâm, kết 268 cấu máy đơn giản dễ tháo lắp tuy nhiên kết cấu của máy cồng kềnh, khối lượng chế tạo lớn nên ít sư dụng.