c. Máy phân ly từ tính:
2.2 Công đoạn xay thóc:
Mục đích của công đoạn này là làm bong vỏ trấu ra khỏi hạt thóc. Giữa vỏ trấu và hạt luôn có một khoảng trống, khi hạt bị nén, kéo, dập … thì vỏ trấu sẽ bong ra.
31 Biên soạn: Lê Thùy Linh | Homepage: lethuylinh.weebly.com
§ Tỷ lệ phần trăm hạt nguyên cao và tỷ lệ phần trăm tấm thấp.
§ Vỏ trấu và vỏ hạt không bị bong thành vẩy gây khó khăn khi phân loại hổn hợp xay.
§ Hiệu suất xay cao.
Các tác động cơ học làm hạt thóc bị tuột vỏ là nén, xé, dập. Dựa vào các tác động này người ta chế tạo ra các thiết bị xay thóc như:
2.2.1. Thiết bị xay đôi trục cao su v Nguyên lý: nén và xé
v Cấu tạo:
Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo máy xay đôi trục cao su Chú thích:
1: phễu tiếp liệu. 2: lớp cao su 3: lõi gang rulo 4: thùng hút trấu.
32 Biên soạn: Lê Thùy Linh | Homepage: lethuylinh.weebly.com
v Hoạt động của máy:
Bộ phận làm việc chủ yếu của máy xay đôi trục cao su là đôi trục đúc bằng gang, trên bề mặt phủ một lớp cao su. Hai trục có cùng đường kính chuyển động ngược chiều nhau, với vận tốc khác nhau. Khi chuyển động ngược chiều nhau, hai trục quả lô sẽ kéo hạt đi vào khoảng trống giữa hai trục theo chiều thaúng đứng, tạo ra lực nén nội nhũ về một đầu hạt, đồng thời sự chênh lệch vận tốc giữa hai trục tạo ra lực kéo làm vỏ trấu bung ra ở hai nếp gấp trên thân hạt. Mặt khác do sự chênh lệch về độ ẩm giữa vỏ và nhân hạt làm cho mức độ liên kết giữa các thành phần này khác nhau. Kết quả là làm cho vỏ thóc bị tuột ra mà không làm vỡ nhân hạt.
Kích thước của quả lô và vận tốc khi làm việc như sau: Đường kính (mm) Bề rộng (mm) Vận tốc cao (vòng/phút) Vận tốc thấp (vòng/phút) 150 220 250 64 76 250 1320 1200 1000 900 900 740
Khe hở giữa hai quả lô bé hơn chiều dày của hạt thóc, vì hai quả lô quay với vận tốc khác nhau nên vận tốc tiếp tuyến của chúng cũng khác nhau. Khi hạt thóc rơi vào khe hở giữa hai quả lô thì dưới áp lực của lớp cao su sẽ kéo hạt đi theo và do vận tốc khác nhau nên vỏ trấu bị tách ra. Trong quá trình làm việc thì lớp cao su bị mòn nhanh, vì thế năng suất cũng giảm do đường kính giảm và vận tốc tương đối giữa hai quả lô giảm.
Muốn nâng cao hiệu suất bóc vỏ, cần đặt các tấm hướng liệu để đưa dòng nguyên liệu vào đúng khe hở giữa hai trục. Khe hở giữa hai trục phụ thuộc vào chiều dày của hạt, thường nằm trong khoảng 0,5 – 0,75mm. Bộ phận phân phối
33 Biên soạn: Lê Thùy Linh | Homepage: lethuylinh.weebly.com
hạt thường hoạt động thiếu chính xác, do đó lớp cao su mòn không đều, ảnh hưởng xấu đến năng suất và hiệu suất của thiết bị. Bề mặt của quả lô được phục hồi bằng cách lấy bớt đi một phần cao su. Vận tốc của trục quay nhanh là 15 – 17,5m/s và của trục quay chậm là 12,5 – 15m/s. Chênh lệch vận tốc khống chế trong khoảng 2 –3 m/s là vừa.
Độ cứng của cao su cũng ảnh hưởng đến hiệu suất xay. Trục cao su có độ cứng thấp thì gạo ít bị gãy nhưng tỷ lệ bóc vỏ không cao và cao su dễ bị mòn. Ngược lại thì trục cao su cứng thì tỷ lệ bóc vỏ cao, lâu mòn nhưng tỷ lệ gạo gãy cao. Hiện nay loại trục cao su phổ biến được dùng có độ cứng 80-85 (đơn vị độ cứng của cao su). Đối với trục nhanh cao su chóng mòn hơn trục chậm, thời gian làm việc khoảng 120-150 giờ liên tục, còn trục chậm khoảng 190-200 giờ. Trong thực tế có thể đổi vị trí của hai quả lô cho nhau để đảm bảo độ mòn ngang nhau cho một cụm quả lô.
Khi xay các giống lúa hạt dài cũng làm cho tuổi thọ của trục cao su giảm đi nhiều so với xay giống lúa ngắn, vì diện tích tiếp xúc của hạt với cao su lớn, thời gian tiếp xúc cũng dài hơn.
Quả lô cao su cũng chỉ làm việc tốt nhất trong thời gian từ 3 đến 6 tháng kể từ khi chế tạo, kéo dài thời gian này thì độ bền cao su giảm vì hiện tượng lão hóa của cao su, nếu sử dụng trước thời gian 3 tháng thì cao su chưa ổn định, còn mềm nên chóng mòn..
Kết quả thực nghiệm cho thấy máy xay đôi trục cao su đạt hiệu suất cao hơn máy xay hai thớt đá, tỷ lệ vở nát giảm 2,4-4 lần, tỷ lệ cám xay giảm 1,8 lần, hệ số bóc vỏ trong một lần hạt đi qua máy xay đạt hơn 90%.
2.2.2 Máy xay trục đứng đĩa dưới quay:
34 Biên soạn: Lê Thùy Linh | Homepage: lethuylinh.weebly.com
Loại máy xay đĩa gồm hai đĩa nằm ngang bằng thép đúc, một phần được phủ chất mài mòn theo hình vành khăn. Đĩa trên cố định vào khung máy, đĩa dưới quay. Đĩa quay có thể điều chỉnh theo chiều thaúng đứng để tạo khe hở giữa hai đĩa theo mong muốn.
Hình 2.5: Sơ đồ cấu tạo cối xay
v Hoạt động của máy:
Khi hạt từ ống bao rơi vào tâm máy, do đĩa dưới chuyển động tròn, lực ly tâm sẽ làm hạt văng vào khe hở giữa hai đĩa. Người ta điều chỉnh khe hở giữa hai đĩa sao cho bằng khoảng 2/3 chiều dài của hạt, vì thế hạt chịu lực nén do chuyển động của hai đĩa gây ra. Mặt khác do có một đĩa chuyển động, một đĩa đứng yên nên hạt chịu lực kéo về hai phía ngược chiều. Kết hợp cả lực kéo và
Chú thích:
1: phễu tiếp liệu.
2: ống bao phân phối hạt. 3: đĩa máy.
4: nơi thoát hổn hợp sau xay.
5: bộ phận điều chỉnh khoảng cách giữa hai đĩa. 6: đường ra của hổn hợp sau xay.
35 Biên soạn: Lê Thùy Linh | Homepage: lethuylinh.weebly.com
lực nén làm cho vỏ trấu và hạt bị tuột ra. Hổn hợp chuyển động theo chiều xoáy chôn ốc rồi đi ra ngoài.
Nếu khe hở giữa hai thớt cối lớn hơn kích thước hạt thì hạt sẽ chuyển động tự do theo đĩa quay và văng ra mà không bóc được vỏ.
Khi khe hở giữa hai đĩa nhỏ hơn 2/3 chiều dài của hạt nhiều thì hạt sẽ bị nén với lực lớn hơn độ cứng bóc vỏ nên sẽ gãy nát. Tốc độ quay của đĩa trong khoảng 13-15m/s là vận tốc thích hợp để bóc vỏ (tính cho điểm ngoài cùng của vùng làm việc).
Hiệu suất của máy xay hai mặt đá phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Tính chất công nghệ của thóc: độ ẩm, cỡ hạt, độ đồng nhất, hình dáng … trong đó quan trọng nhất là độ đồng đều về cỡ hạt, vì mặt đá không có độ đàn hồi như trục cao su nên nếu cỡ hạt không bằng nhau thì khi chỉnh khoảng cách giữa hai thớt cối để bóc vỏ hạt lớn thì không bóc vỏ hạt nhỏ được, còn nếu hạt nhỏ bóc vỏ được thì hạt lớn bị vỡ.
- Vận tốc của thớt động: càng cao thì lực ly tâm càng lớn. Tăng hệ số bóc vỏ và tăng năng suất của máy nhưng đồng thời tạo ra nhiều hạt gãy nát. Vì vậy không thể tăng vô hạn được mà phải chọn thông số thích hợp để có hệ số bóc vỏ cao nhất nhưng tỷ lệ gãy nát thấp nhất.
- Chiều rộng của vành đá: liên quan tới thời gian hạt nằm trong vùng làm việc, nếu lâu hạt sẽ bị vỡ. Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng chiều rộng vùng làm việc của thớt chỉ nên ở trong khoảng 1/6 đến 1/7 đường kính của đĩa. Trong quá trình làm việc, độ mài mòn trên bề mặt đĩa không đồng đều, tập trung nhiều ở giữa đĩa gây hiện tượng tăng áp lực quá mức lên hạt thóc làm hạt bị vỡ nát. Để khắc phục cần phải đắp lại lớp bột đá chịu mài mòn trên đĩa hoặc phải tạo lại rãnh thoát cho đĩa.
36 Biên soạn: Lê Thùy Linh | Homepage: lethuylinh.weebly.com
- Độ nhám của thớt: độ nhám cao sẽ làm tăng hệ số ma sát, từ đó tăng hệ số bóc vỏ, đồng thời tăng tỷ lệ gãy nát.
- Khe hở giữa hai mặt thớt: đòi hỏi phải được kiểm tra liên tục để tránh hiện tượng vỡ hạt quá mức hay hiệu suất xay không cao.