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糙米、大米加工与粮食适度加工的重要性-湖北楚笑涢粮机
小楚
2023-06-24
糙米在适度加工过程中的摩擦行为
糙米过度碾磨造成营养物质大量流失和浪费。糙米碾磨过程主要是糙米与碾辊之间的摩擦相互作用。为了更好地了解糙米在工作条件下的剪切摩擦行为,使用开发的摩擦测试仪结合观察来深入了解工作条件下的工作原理。
1.背景
研究了糙米与灰铸铁(一种常见的碾磨辊材料)的剪切辊之间的相互作用机制。为了更好地了解糙米碾磨过程中的机理,测试了米粒的力学和结构,并使用开发的摩擦磨损试验机研究了糙米粒与灰口铸铁之间的摩擦行为。分析了铁辊剪切过程中糙米粒的深度磨损机理,建立了米粒剪切相互作用模型。
2.试验装置
采用研制的摩擦试验台研究糙米摩擦磨损性能。测试系统主要由下样品旋转单元、垂直加载部分、传感器部分三部分组成。计算机是控制、测试和数据采集的核心部分。其原理和操作步骤详述如下。糙米粒粘在Ø4mm销钉,试验时粮食保持静止,下试样固定在电机驱动的转盘上,可控制不同的转速。碾米辊样品初始接触后施加垂直载荷,所有测试均在室温(25℃±1℃)下进行,相同旋转圈数(6000),旋转半径12mm,基本灰口铸铁表面粗糙度为0.87 微米。
3.实验步骤
测试前,糙米样品保存在密封袋中,所有灰口铸铁样品在砂纸上打磨以获得均匀的表面粗糙度。研究了大米摩擦的不同工况,包括载荷、转速、糙米温湿度、糙米种类、灰口铸铁试样表面粗糙度。每个测试重复五次。使用 TA.XTC-18 质构仪(上海宝盛实业发展有限公司,中国)在室温下测试糙米的力学性能。摩擦磨损试验后,用BX51奥林巴斯显微镜(上海慕臣生物技术有限公司,中国)对糙米样品和灰铸铁样品进行测试,观察糙米和灰铸铁的磨损表面。200HVS-5D测试糙米硬度维氏硬度计(北京时代元丰科技有限公司,中国)。通过图像分析软件计算糙米表面磨损面积。
4.结果与讨论
4.1 不同工作负荷对糙米摩擦行为的影响
4.2 不同转速对糙米摩擦行为的影响
4.3不同浸泡时间对糙米糙米摩擦行为的影响
4.4不同温度对糙米糙米摩擦行为的影响
4.5 不同种类糙米对糙米摩擦行为的影响
5.部分结论
结果表明:糙米的摩擦磨损可分为四个阶段:初始滑动阶段、表层糠层摩擦、过渡摩擦、核心稳定摩擦。
在麸层摩擦阶段,表面摩擦产生沟槽,糙米表面剥落的颗粒进入摩擦接触区,产生固体润滑作用,表层麸皮层整体剥离后,接触区颗粒逐渐被核心较硬的胚乳层刮走,从而产生大耕作摩擦随振动的波动。糙米磨损的主要机理是具有磨粒、疲劳、粘附和氧化的犁耕磨损
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