Лабораторная работа №3
«Испытание молотковой дробилки при измельчении зерна».

1.Цель работы:

1.1 Изучение конструкции молотковой дробилки.
1.2 Приобретение навыков эксплуатации молотковой дробилки и изучение принципа
ее действия.
1.3 Подготовка дробилки к работе и выполнение его технического обслуживания.
1.4 Определение фракционного состава продукта измельчения и расхода энергии на измельчение.

2. Оборудование, инструменты и инвентарь:

Молотковая дробилка, весы, тара, совок, щётка, секундомер, ключи, штангенциркуль, линейка, тахометр, лабораторный рассев-анализатор, набор сит к нему.
Продукты: зерно 10,0 кг.

3. Изучение устройства и принципа работы.

Рис.3.1 Общий вид лабораторной установки
1- дробилка; 2 - бункер; 3 - дефлектор; 4 - циклон; 5 - воздуховод; 6 - фильтр;
7 - заслонка; 8 - разгрузочное устройство
Молотковая дробилка предназначена для получения комбикормовой добавки из зерна.
Молотковая дробилка состоит из ротора с закрепленными на валу двумя литыми дисками 1, на которых с помощью четырех осей 4 собраны пакеты пластинчатых молотков 2. Ротор помещен в корпусе 5 внутри перфорированной деки 3. На одном из концов ротора установлена швырялка с лопатками 6.
Загрузка исходного продукта с торца корпуса через загрузочный патрубок 9 и с помощью ленточного конвейера 10. После измельчения продукт, прошедший через отверстия деки подхватывается лопатками 6 швырялки и через выгрузное окно и дефлектор 3 (см. рис. 3.1) транспортируется в циклон 4 (тяжелые примеси) и по воздуховоду 5 – в фильтр 6. Привод дробилки осуществляется по схеме, представленной на рис. 3.3

4.Техническая характеристика

Производительность, кг/ч                                    1000
Частота вращения электродвигателя,             2890
Частота вращения ротора дробилки,             2890
Диаметр ротора дробилки, мм                                  90
Установленная мощность, кВт                                  10
Габаритные размеры, мм                                    2100х1800х2400
Масса, кг                                                             380

5. Подготовка к работе.

Последовательность включения дробилки: присоедините мешок для сбора измельченного продукта, включите кнопкой ПУСК привод, произвести подачу материала, открыв шибер загрузочного патрубка дробилки, отрегулируйте равномерную подачу продукта, чтобы не было переполнения патрубка, включите ленточный транспортер.
Для остановки необходимо убедиться в полной переработке исходного сырья и выключить электродвигатель дробилки.

Рис.3.2 Молотковая дробилка
1 - диск; 2 - молотки; 3 - перфорированная дека; 4 - ось держ. молотков;
5 - корпус; 6 - лопатки; 7 - крышка; 8 - выгрузной дефлектор с шибером; 9 - загрузочный патрубок; 10 - конвейер

6. Техническое обслуживание.

Проверьте и при необходимости доведите до нормы количество масла в редукторе и количество масла в полости установки опор ротора. Произведите смазку молотковой дробилки в соответствии со схемой смазки.
Проверьте правильность установки молотков, надежность закрепления деталей на роторе, а также надежность затяжки крепежных деталей основных механизмов.
Проверьте вращение ротора и питающего шнека и убедитесь, что дробилка собрана и подключена правильно.
Произведите пробный пуск дробилки без нагрузки, проверьте правильность вращения и нагрев в подшипниковых узлах и редукторе.
Проверяйте отсутствие трещин на корпусе дробилки, гребенке.
Ежедневно удаляйте ферромагнитные примеси на магнитах ловушки.
Убедитесь в надежности заземления и состояния электрооборудования в соответствии с требованиями правил эксплуатации электроустановок.

Рис. 3.3 Кинематическая схема
1 - двигатель; 2 - муфта; 3,4 - коническое колесо; 5,6 - цилиндрическое колесо

7. Методика выполнения работы.

Нажмите кнопку ПУСК и замерьте мощность холостого хода.
Отвесьте 5,0 кг зерна, засыпьте в загрузочный патрубок дробилки. Откройте шибер в крышке и произведите измельчение продукта.
Для получения характеристики измельчённого готового продукта после измельчения необходимо провести ситовой анализ. С этой целью отберите пробы по 0,1 кг, просеянные в течение 5 мин. на наборе сит. Остаток на каждом сите взвесьте  на электронных весах, перечитайте в процентах к общей массе навески, результаты внесите в протокол испытаний (табл. 3.1) и определите значения сходов с сит.

Таблица 3.1. Протокол испытаний

Рассчитайте средний размер частиц исходного продукта (мм)
d = (0,5*1+1,5 *2+2,5 *3+3,5 *4+4,5 *5)/100,
где х1– средний остаток на дне, %; х2, х3, х4, х5 – средний остаток на сите с отверстиями с заданным диаметром мм, %.
В процессе испытаний дробилки при помощи ваттметра определите мощность холостого хода электродвигателя Nx. Затем загрузите дробилку до заданной производительности и измерьте мощность электродвигателя под нагрузкой Np. Измельчённый продукт, выходящий из дробилки, взвесьте и результаты запишите в протокол испытаний (табл. 3.2.). Эксперимент повторите 3-4 раза.
Таблица 3.2. Протокол испытаний

Истинная производительность молотковой дробилки  (кг/с)
,
где   - масса отобранной навески измельчённого продукта, кг;
 - продолжительность отбора навески, с
Степень измельчения продукта определяется по формуле
,
где  и  - соответственно размер частиц до и после измельчения, мм.
Удельный расход энергии  (кВт · ч/кг)
,
где  - мощность электродвигателя дробилки пи рабочей нагрузке (определяют по показателям ваттметра), кВт.

Расчётная часть

Для определения среднего размера частиц до и после измельчения среднюю пробу материала просеивают при помощи рассева-анализатора через набор сит с отверстиями разных размеров, взвешивают сходовые фракции и рассчитывают по формуле
,
где d_i- средний размер частиц i-й сходовой фракции материала, он находится как полусумма размеров отверстий сита, с которого получен сход, и ближайшего сита, через которое прошёл этот материал, мм; х_i- масса i-й сходовой фракции материала, кг или % к массе просеиваемой навески.
Производительность молотковой дробилки П (кг/ч)
,
где D – диаметр ротора (концов молотков), м; L – длина ротора, м;
n – частота вращения вала ротора, об/мин (n=30w/p);
i – степень измельчения продукта;
K₁– опытный коэффициент, величина которого зависит от конструкции дробилки и твердости измельчаемого материала (для пищевых продуктов 1…4).
Диаметр ротора D(м) молотковой дробилки.
,
где K=L/D=0,32…0,64 – отношение длины ротора к его диаметру.
Частота вращения вала ротора n (об/мин) молотковой дробилки
,
где n_Э – частота вращения вала ротора электродвигателя, об/мин;
D_Э –диаметр шкива на валу электродвигателя, м;
Dд – диаметр шкива на валу ротора дробилки, м.
Мощность, регулируемая на измельчение продукта Р₁ (кВт), определяется по формуле
,
где H – толщина молотка, м.
Установочная мощность электродвигателя РЭ (кВт)
,
где Р₂ – мощность необходимая для привода ленточного конвейера, кВт;
К₂ – коэффициент, учитывающий потери мощности на неучтенные сопротивления (К2=1,1…1,3); h - общий КПД привода (определяется по кинематической схеме).
 или .
где П_Ш – производительность ленточного транспортера, кг/с;L₁ – длина пути перемещения продукта от загрузочного патрубка в измельчающую камеру, м; K₃– коэффициент сопротивления движения по стенке корпуса (K3=1…4).

8. Графическая часть

Постройте графики следующих зависимостей: степени измельчения i= f(dc) и удельного расхода энергии DN = f(dc) от диаметра отверстий dc.
Проанализируйте полученные графические зависимости и сделайте вывод о влиянии размера деки в молотковой дробилке на коэффициенты К_х и К₂,дисперсность, степень измельчения, удельный расход энергии на измельчение, а также на производительность дробилки.