尺寸減小機械2025/8/311

對物料施加一定的外力，克服分子間的內(nèi)聚力，將物料分裂破碎的操作稱為尺寸減小。尺寸減小的過程始終伴隨著物料的體積由大變小，單位體積的表面積（比表面積）由小變大，不斷增加、而物料的化學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生變化。2025/8/312尺寸減小的主要目的是：清除不宜直接食用的物質(zhì)。提高食物的消化吸收率。便于加工制成多種食品和飼料。有利于均勻混合。增快反應(yīng)速度。

尺寸減小機械主要有切碎機、沖擊式粉碎機、磨碎機、壓碎機和氣流粉碎機等五種。2025/8/313第一節(jié)切碎機械

對切碎機的要求是：①切割時省力，配套功率小；②切碎質(zhì)量好，特別是切碎營養(yǎng)豐富、含水分多、流變性突出的瓜果和蔬菜以及肉類時，要求碎屑少，汁液流失少；③適于加工切割成不同幾何形狀和大小的成品，如片、條、丁和絲等；④切碎工作部件（刀片）具有足夠的強度和剛度。2025/8/314一、莖稈類物料切碎機

在任何切碎機上，刀片都是主要的工作部件。刀片有動刀片和定刀片之分，對于有支承的切碎必須有動、定刀片以構(gòu)成切割副，如切萊機和切肉機等。對于無支承的切碎，如削皮機，只有動刀片，沒有定刀片。動刀片和定刀片等組成的部件稱為切碎器。（一）對切碎器的要求

刀片安裝時應(yīng)滿足下列兩方面的要求：1．鉗住物料，保證切割2．切割功率要小

(1)產(chǎn)生滑切（2）切割阻力矩均勻2025/8/315一、莖稈類物料切碎機1．鉗住物料，保證切割

鉗住角：過切割點的刃口切線間的夾角。2025/8/316一、莖稈類物料切碎機1．鉗住物料，保證切割χχ2025/8/317一、莖稈類物料切碎機2．切割功率要小

切割功率消耗與刀片的切割方式能否產(chǎn)生滑切，單位刃口長度上承受壓力大?。ㄈ锌诒葔海┮约暗镀奶匦韵禂?shù)等因素有關(guān)。若要切割功耗小，必須滿足下列條件：(1)產(chǎn)生滑切

2025/8/318一、莖稈類物料切碎機切割速度V可分解為垂直刃口的法向速度Vn和沿刃口的切向速度Vτ

。Vn稱為正切速度,Vτ稱為滑切速度。V和Vn的夾角叫滑切角τ。刀刃滑切作用的大小，可用Vτ和Vn的比值來表示，即：式中－滑切系數(shù)；τ一滑切角。τ角越大，滑切作用越大。2025/8/319一、莖稈類物料切碎機當τ=0時，只有砍切或正切。此時，沒有滑切速度，只有砍切速度。當0＜τ＜時，稱為斜切。物體與刀刃間沒有切向相對滑動，在正壓力下切割物體，需用動力較大。當τ≥時，稱為滑切，刀刃既對物體施加正壓力，又沿著物體滑切，其切割阻力減小?；斜瓤城校ㄕ校┦×Γ@是一種物理現(xiàn)象。問題：有滑切角一定產(chǎn)生滑切嗎？2025/8/3110一、莖稈類物料切碎機為什么滑切省力？

1.滑切時，實際參與切割的刃口角小于切刀的實際刃口角。

2.滑切時，刃口上微小的鋸齒將起到切斷植物纖維的作用。

3.砍切時，莖桿只受到壓應(yīng)力，而滑切時，物料既受壓應(yīng)力，又受張應(yīng)力。而這類物料的切碎，張應(yīng)力遠小于壓應(yīng)力。但是，省力不一定省功。滑切使切割行程增大。2025/8/3111一、莖稈類物料切碎機（2）切割阻力矩均勻

切刀工作時，不但要求耗用動力少，而且要求從切割開始參加切割，直到切割終了的切割阻力矩基本相同，以保持切碎機能夠平穩(wěn)地工作。2025/8/3112一、莖稈類物料切碎機（二）一般構(gòu)造

莖稈類物料的種類很多，切割這類物料的切碎機主要有兩種類型：盤刀式切碎機和滾刀式切碎機。1．盤刀式切碎機特點是動刀片刃口線的運動軌跡是一個垂直于回轉(zhuǎn)軸的圓形平面。

ｂｃａ圖4-3盤刀式切碎機ａ．外形結(jié)構(gòu)ｂ、ｃ．切碎器１．動刀２．喂料口2025/8/31132025/8/3114一、莖稈類物料切碎機2025/8/3115一、莖稈類物料切碎機2．滾刀式切碎機

其特點是動刀刃口線的運動軌跡呈圓柱形，與盤刀式切碎機不同的是其切碎器是滾筒式。

2025/8/31162025/8/3117一、莖稈類物料切碎機2025/8/31182025/8/3119二、塊狀類物料切碎機塊狀物料如甘藍、薯類、洋蔥和凍肉塊等，其切割原理和工作過程與莖稈類物料有所不同。莖桿類物料的切割主要是利用動、定刀之間的對切作用，宛如剪刀一樣，根據(jù)剪切原理工作的。而塊狀類物料的切割是利用刀片的楔切作用，宛如加工金屬的車刀一樣，是根據(jù)切削原理工作的。2025/8/3120二、塊狀類物料切碎機塊狀物料切割時不需要滑切，而只用砍切原理進行切割，原因如下：

1.快狀物料與刀片之間的摩擦角一般都較大，比莖桿物料與刀片間的摩擦角大得多。馬鈴薯與動刀刃之間的摩擦角為35°～40°，遠比莖稈類物料與動刀刃之間的摩擦角（18°～24°）要大得多。

2.如果采用滑切，就要大大增大滑切角，這樣會使機器結(jié)構(gòu)十分龐大。

3.采用楔切法切碎塊狀物料時，刀片刃口承受的載荷通常不大。

2025/8/3121二、塊狀類物料切碎機(一）一般構(gòu)造和工作過程

1．立式盤刀式切碎機

（1）簡易式切碎機2025/8/3122二、塊狀類物料切碎機（2）雙排圓盤式切碎機

主要用來切碎肉類和果品。其特點是切割質(zhì)量好，汁液損失少，耗能低，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。2025/8/3123二、塊狀類物料切碎機（3）斬拌機2025/8/3124一、莖稈類物料切碎機2．水平盤刀式切碎機2025/8/3125一、莖稈類物料切碎機3.滾刀式切碎機2025/8/3126一、莖稈類物料切碎機4．離心式切碎機2025/8/3127一、莖稈類物料切碎機(2)切丁機2025/8/3128一、莖稈類物料切碎機5．絞肉機2025/8/3129一、莖稈類物料切碎機（二）刀片形狀

2025/8/3130三、蘑菇切片機蘑菇定向切片機2025/8/31312025/8/3132第二節(jié)粉碎機械

粉碎是物料尺寸減小的一種方法。一般而言，用撞擊或擠壓的方法使物料破碎稱為粉碎。根據(jù)原料粉碎后直徑不同，粉碎機可以分為普通粉碎機、微粉碎機和超微粉碎機。普通粉碎機加工的產(chǎn)品粒度比較大，一般能通過6～60目（目為非法定計量單位）篩孔。微粉碎機所得產(chǎn)品的粒度比較細，一般通過80～170目的篩孔。超微粉碎機粉碎后產(chǎn)品的粒度很細，通常通過200～325目的篩孔，其粒度甚至可以達到10-1μｍ。迄今為止，對粒度范圍的劃分，并沒有嚴格的統(tǒng)一標準，不同行業(yè)的理解和劃分方法也不一樣。2025/8/3133第二節(jié)粉碎機械粒度測定方法主要有四種，視被粉碎的物料的種類而定。①量具測量法：一般用于測量粒度較大的粉碎物和碎段；②篩選法：它是采用標準篩來測定的，常用每英寸（1英寸＝25.4ｍｍ）長度的篩孔數(shù)，即目數(shù)來表示。目數(shù)越大，篩孔尺寸越小。標準篩的篩孔尺寸和網(wǎng)絲直徑有統(tǒng)一標準。按照常用的泰勒篩的規(guī)定，6目的篩孔尺寸為3.36mm，60目為0.25mm，80目為0.177mm，140目為0.105mm，180目為0.090mm，200目為0.074mm，325目為0.044mm，標準篩的最小篩孔為0.037mm，即400目；③顯微鏡測量法：一般粒度小于0.074mm，即200目的粉碎物采用此法；④粒度測定儀：可以測定粒度為5～0.1mm的粉碎物，粒度測定儀的種類很多，如帶有數(shù)字處理系統(tǒng)的KF－16型顆粒分析儀、顆粒自動測定儀等。2025/8/3134第二節(jié)粉碎機械粉碎比λ:粉碎前后物料直徑的比值叫做粉碎比,即λ＝D/d,它表示物料在粉碎前后粒度的變化程度。因為粉碎前后物料粒度不一致,一般用平均粒徑表示粒度。粉碎比可用下列公式表達:2025/8/3135一、沖擊式粉碎機

常用的沖擊式粉碎機主要有錘片式和齒爪式兩種，它們都是采用機械方法對原料以沖擊方式進行粉碎。被粉碎的原料有谷粒類、果蔬類、莖稈類、餅粕類和礦物類等，其適用范圍廣泛，通用性強，而且構(gòu)造簡單，生產(chǎn)效率高。易于控制產(chǎn)品的粒度，使用維護安全、方便、可靠。（－）錘片式粉碎機

按進料方向不同，可以分為:

切向式軸向式徑向式2025/8/3136切向進料式粉碎機1．切向進料式粉碎機切向進料式粉碎機的特點是:①進料口和粉碎室比較寬，其適應(yīng)性廣，通用性大，經(jīng)久耐用和容易操作;②需要配套增速傳動裝置和風機，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,體積比較龐大，工作時噪聲和粉塵比較大;③耗能比較多，加工單位質(zhì)量物料的能耗一般比較高。2025/8/3137切向進料式粉碎機2025/8/31382．軸向進料式粉碎機2．軸向進料式粉碎機帶四組錘片的轉(zhuǎn)子，在高速回轉(zhuǎn)時宛如一臺軸流風機，物料從軸向進料口被吸入粉碎室，經(jīng)粉碎后從篩孔排出，故又稱其為軸向自吸式粉碎機。該粉碎機的特點是，粉碎室寬度小，結(jié)構(gòu)簡單，篩片包角比較大，一般為300°以上，能自動吸料，生產(chǎn)效率比較高。

2025/8/31392．軸向進料式粉碎機2025/8/31403.徑向進料式粉碎機3.徑向進料式粉碎機其特點是粉碎室寬度大，篩片包角大，一般大于300°，常用于谷物粉碎。生產(chǎn)效率較高。

2025/8/31412025/8/3142（二）齒爪式粉碎機

2025/8/31432025/8/3144（二）齒爪式粉碎機2025/8/3145（二）齒爪式粉碎機2025/8/3146二、微粉碎機

微粉碎機加工的產(chǎn)品80％以上能通過8O目的篩孔。微粉碎機的種類較多，絕大多數(shù)為無篩式，常用的有以下幾種。(一)渦輪式粉碎機

它由進料口、葉輪、齒板和排料口等部分組成。葉輪是由多個葉片及葉片與其側(cè)面的隔板形成的多個小室組成。機殼的內(nèi)表面裝有許多帶有溝槽的齒板。葉輪高速回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生高速渦流，從而形成高頻振動區(qū)。2025/8/3147(一)渦輪式粉碎機2025/8/3148渦輪式粉碎機本機和一般粉碎機不同，不只是利用沖擊力或剪切力等單純粉碎力進行粉碎。本機除利用高速旋轉(zhuǎn)葉片的沖擊力之外，還利用葉片背后產(chǎn)生的無數(shù)超高速渦流以及由此產(chǎn)生高頻波的壓力的振動作用，將原料粉碎，因此本機不只可以粉碎脆性物料，而且對具有黏性、彈性、纖維性的物料也能完全粉碎，此外本機在粉碎過程中原料的溫度上升很少，因而對熱敏感物料也可進行粉碎。

2025/8/3149（二）立式無篩式微粉碎機

主要由喂料器、粉碎器和分選器三部分組成。粉碎器由動齒盤2和環(huán)狀的固定磨圈3所組成。分選器6是一個旋轉(zhuǎn)的圓盤，在其周邊裝有葉片，有長葉片、短葉片和斜葉片等型式可供選用。在粉碎區(qū)和分選區(qū)之間有分隔的折流圈9。工作時，物料從喂料螺旋送入后，在動齒盤和固定磨圈之間受到棒柱或齒爪以110m／s線速度的沖擊、剪切和搓擦等作用而粉碎。2025/8/31502025/8/31512025/8/3152ACM-10微磨系統(tǒng)2025/8/3153三、超微粉碎機

超微粉碎機生產(chǎn)的顆粒粒度極細，并有嚴格的粒度分布、規(guī)整的顆粒外形，常應(yīng)用于顏料、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、試劑及化學(xué)品、化妝品、粉末狀食品等，要求顆粒極細，平均粒徑應(yīng)通過200～325目篩以上，有的僅數(shù)微米，甚至1μｍ以下。常用的超微粉碎機有：（－）臥式超微粉碎機（二）超音速噴射式粉碎機（三）立式環(huán)形噴射式粉碎機2025/8/3154（－）臥式超微粉碎機這是一種臥軸、雙室、氣流分級式粉碎機，主要依靠沖擊粉碎原理工作，在粉碎的同時能夠進行分級和清除雜質(zhì)。2025/8/3155(二)超音速噴射式粉碎機

(二)超音速噴射式粉碎機

物料從喂料口投入后，受到2.5馬赫（氣流速度與音速的比值）以上的超音速氣流的強烈沖擊，使物料顆粒相互間發(fā)生劇烈的碰撞作用，可達到1μｍ的超微細粒度。粉碎機上設(shè)有粒度分級機構(gòu)，微粒排出后，粗粒返回機內(nèi)繼續(xù)粉碎，直至達到所需粒度為止。2025/8/3156(二)超音速噴射式粉碎機2025/8/3157（三）立式環(huán)形噴射式粉碎機

（三）立式環(huán)形噴射式粉碎機

2025/8/3158一、片磨磨碎機械主要用于加工小麥粉、米粉、豆?jié){、骨肉糜等產(chǎn)品時的干磨碎和濕磨碎作業(yè)。常用的磨碎機械有片磨、錐磨和對輥式磨粉機等，成品粒度比較細微，一般可以通過80～320目篩孔。一、片磨片磨適用于干物料磨碎，也適用于研磨含水分高的物料以及韌性大的物料。片磨的研磨性能除了取決于兩個磨盤間的擠壓力外，還取決于動磨盤的速度。2025/8/3159第三節(jié)磨碎機械按照磨盤安裝位置可以分為立磨和臥磨兩種，按照磨片的材質(zhì)不同可分為鋼磨（俗稱小鋼磨）、金剛砂磨（又稱砂輪磨）、石磨、陶瓷磨（又稱骨糊機）等，用途十分廣泛，可用來磨制大豆制作豆制品，如豆?jié){、豆腐、豆奶等，磨制大米制作米制品如米粉、年糕、湯圓及骨糊等。片磨的磨盤主軸軸線垂直于水平面的稱為立式磨漿機。磨盤主軸軸線平行于水平面的稱為臥式磨漿機。2025/8/3160第三節(jié)磨碎機械2025/8/3161第三節(jié)磨碎機械磨盤是盤式磨漿機最主要的工作部件，物料研磨的工作原理是借助于兩個磨盤間的壓力與兩盤上的磨紋在旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的摩擦和剪切作用而使物料磨碎成微細顆粒。磨盤是一個扁的圓柱體，其工作面的中央部分向內(nèi)凹入，稱為磨膛區(qū)，起到向外推送和分配物料的作用。在石制的和鋼制的磨盤上，整個工作表面按其形狀和作用，可分為四個區(qū)域（圖4-30），即喂入?yún)^(qū)、接收區(qū)、引入?yún)^(qū)和研磨區(qū)。2025/8/3162第三節(jié)磨碎機械磨盤的材質(zhì)主要有下列幾種：（l）天然石磨盤（2）鋼磨盤（3）砂輪磨盤（4）陶瓷磨盤2025/8/3163二、錐形磨粉機2025/8/3164三、對輥式磨粉機

對輥式磨粉機廣泛應(yīng)用于小麥制粉、葡萄破碎、啤酒麥芽軋碎等。小麥制粉用對輥式磨粉機是專門用來生產(chǎn)小麥面粉的、它是利用磨輥上的磨齒將小麥粒剝開，從麩皮上刮下胚乳，并將其細磨成粉狀。根據(jù)使用對象不同，又可分為農(nóng)用小型磨粉機和大、中型磨粉機。前者裝備有一對磨輥，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，生產(chǎn)率低；后者配置有兩對磨輥，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機械化自動化程度高，生產(chǎn)率高。2025/8/3165（－）農(nóng)用小型磨粉機

2025/8/3166（－）農(nóng)用小型磨粉機2025/8/31672025/8/31682025/8/3169大、中型對輥式磨粉機2025/8/3170（二）大、中型對輥式磨粉機2．磨輥為了達到一定的研磨效果，磨輥需要承受較大的徑向工作壓力。同時磨輥的表面還與物料產(chǎn)生強烈的摩擦作用。因此不僅要求磨輥應(yīng)具有一定的強度、韌性、耐磨性和良好的導(dǎo)熱性能，而且還要求磨輥表面沒有砂眼、氣孔、裂紋和硬度不一等制造缺陷。為了達到運轉(zhuǎn)平穩(wěn)和保持兩磨輥間的軋距，磨輥應(yīng)表面平直并具有精確的圓柱形。目前，普遍采用的是硬模離心澆鑄成型、冷凝合金輥體的實心半軸壓合空心磨輥，見圖4－40a。為了注入冷水降低磨輥表面的溫度，將磨輥兩端壓合的半軸中央鉆成通孔，成為空心半軸，使冷水能從半軸空心孔道通入空心磨輥中。2025/8/3171（二）大、中型對輥式磨粉機2025/8/3172

磨輥的輥體外層為冷硬合金鑄鐵，肖氏硬度68-78度，層內(nèi)為灰口鐵，有較大的硬度和韌性，保證受載后不斷裂和彎曲變形，又便于加工。2025/8/3173（二）大、中型對輥式磨粉機齒輥的技術(shù)特性系指磨輥表面的齒數(shù)、磨齒角度、磨齒斜度和一對磨輥磨齒排列等。（l）磨輥齒數(shù)它是以磨輥表面單位圓周長度上的拉絲數(shù)目，即每厘米或每英寸圓周長度內(nèi)的齒數(shù)來表示的。（2）磨齒角度磨輥表面經(jīng)拉絲機刀頭切削后，磨齒兩斜面的夾角，叫磨齒齒角。2025/8/3174（二）大、中型對輥式磨粉機（3）磨齒斜度為了增強破碎和剝刮能力，降低能耗，提高面粉質(zhì)量，磨輥表面的齒紋必須與圓柱體母線有一個傾角α。如果磨齒沒有斜度，那么物料就不能連續(xù)地受到研磨，麩皮將被切成條狀，工作時還會引起磨輥震動，以致?lián)p壞磨齒。通常，用磨輥長度L和磨齒斜距ｓ之比表示斜度，常用斜度為ｓ／L=1:7～1:10。也可以用傾角α表示，一般α＝10°～16°。2025/8/3175（二）大、中型對輥式磨粉機（4）磨齒排列兩根磨輥以不同的速度運轉(zhuǎn)，由于輥齒有鋒角和鈍角之分，因此有四種不同的排列方式。2025/8/3176（二）大、中型對輥式