碾米特性研究2:大米脱壳技术

小楚
2023-11-07

大米脱壳技术丨 碾米特性研究2

除外壳最简单的方法是用手剥去谷粒,这显然是一种不切实际的方法,即使是为个人使用而去壳足够的大米。因此,稻谷的散装脱壳要么涉及谷粒的冲击,要么涉及谷穗的剪切。这两种控制机制一直是散装脱壳技术背后的驱动力。传统的去除谷壳是用杵和研钵。在敲打谷物过程中,外壳会被去除,颗粒会在一定程度上被抛光,但这种方法会产生大量破碎和破裂的颗粒,并且能耗高,加工量少。在早期主要采用了两种方法,即橡胶辊脱壳和叶轮脱壳。


1、橡胶辊脱壳



尽管设计略有不同,但对于橡胶辊脱壳,基本概念基本相同。大米顺着滑槽流下,夹在两个橡胶辊之间。两个橡胶辊速不同(通常为950/分和1300/分,比例约为1:1.35),谷壳被分成两部分,大米自由下落。一个橡胶辊使用杠杆臂加载,另一个橡胶辊保持静止。处理量会根据排出的产品的质量而变化(如果保留谷壳,处理量会增加,如果谷壳中有很大一部分谷粒破碎,处理量就会减少)。两个橡胶辊会在没有稻谷进入时分开一段距离以保护辊子。。这种差速滑动摩擦不可避免地产生热量,从而致使高磨损率。



该类型的橡胶辊自1920s开始使用,经过不断的试验和改进,橡胶材料的耐磨性、辊速和间隙都得到了优化。现代设计中能够实现进给速率和辊间轧距的自动调节,后者允许在辊磨损时进行调节。


2、叶轮脱壳



在叶轮式去壳机中,大米在与外部环境碰撞的冲击下径向散开并去壳。


3、橡胶辊与叶轮脱壳的对比



橡胶辊优点:首先,降低了谷物破碎率。因为,压力在谷物上施加得更均匀,而且几乎一次就能把谷壳扯下来。橡胶辊子辊不能去除谷壳的细菌和内表皮,这有助于保护谷粒免受划痕,并有助于它们保存更长时间。


如果要储存水稻,则不宜使用叶轮脱壳机,因为相对之下发芽率、白度、半透明性和储存相同时间比橡胶辊脱壳差很多。


由于系统中的弹簧加载提供了一定程度的自动控制,因此橡胶辊还降低了因操作员失误造成的故障率。最后,对于有芒的谷物品种,在使用橡胶辊脱壳时不需要额外的机械加工来去除芒。



橡胶辊的缺点:橡胶磨损很快,必须经常更换。辊也往往磨损不均,这可能导致脱壳效率低,或者一次只更换一个辊,从而导致机器停机时间更长。这些去壳机的容量主要取决于辊的宽度,而辊的宽度又受到保持平行的必要性的限制。尽管存在这些缺点,但橡胶辊脱壳机已成为大规模脱壳的主要方法,这主要是由于橡胶技术的发展,使辊子橡胶辊更耐磨。


进步往往是通过试验和错误取得的,很少有关于通过机器控制水稻行为的基本机制的记录。自早期橡胶辊脱壳机以来的发展已经改善了橡胶材料、辊的圆周速度和速比优化、谷物进给方向控制和进给速度自动调节。此外,注重三个方向发展;耐久性、辊轴平行度和辊轧距调节。


第二次世界大战后,通过将剥皮机机身改造成坚固的金属结构,将一个辊子安装在实心机身上,另一个安装在控制辊子间隙的活动轴上,提高了剥皮机的耐用性。


4、其他脱壳技术



已经开发出各种其他去皮方法(尽管没有广泛采用)。下转轮脱壳机涉及砂浆在静止的磨石(可以由橡胶、木材或粘土等任何材料组成)上旋转。通常,上圆盘和下圆盘的内表面使用氧化镁水泥涂覆金刚砂。进料口位于静止的上圆盘上方,谷壳和稻谷通过出口沿圆周排出。然而,这种装置会产生相当大比例的破碎颗粒。



离心式剥皮机的形式有很多变化。岩田离心式水稻谷壳机撒下谷粒,与橡胶圈表面碰撞后将谷粒脱壳。这种特殊的去壳机在很大程度上被抛弃了,因为在它发明的时候,去壳谷物通常是按体积而不是重量出售的。由于如果操作正确,这种脱壳方法会使大米的表面没有划痕,因此获得的大米体积比其他方法小,这意味着随着其他形式机器的出现,这种脱壳机的销量迅速下降。


5、现代脱壳技术



现代脱壳机具有许多功能,可提高其脱壳效率和机器磨损寿命。可以控制进给角度,以确保增益以最佳角度进入。

传动系统的设计是在1975年为解决并行性问题而开发的。以前的悬臂设计造成了辊子端部辊子间隙增大的问题。通过将支点轴承定位在车身两侧,提高了定位精度。



辊子自动调节是通过向活动臂提供恒定压力来实现的,通常使用液压缸。当没有稻谷通过辊子时,电磁阀会释放压力。一旦谷物通过辊子,抽吸器通常用于将较轻的谷壳从较重的谷粒中排出。


6、耐磨辊体材料



目前辊体材质通常为合成橡胶。橡胶的选择过程通常基于生产过程中控制各种橡胶性能。辊子生产商的确切成分和制造方法各不相同,但通常情况下,橡胶应用于钢筒,其内部形状承载着机器支架。橡胶分层至所需厚度,并在旋转时硬化,以确保涂层均匀。


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