8/19/2019 finisor orizontal

1/7

  Stabilirea parametrilor principali ai mantalei cu orificii

Mantaua cilindrică a finisorului de tărâţe este alcătuită, în general, din douăsemimantale care se asamblează împreună peste rotorul cu palete, închizându-l laexterior. În secţiune transversală, mantaua are o secţiune poligonală. 

La ambele capete semimantalele sunt prevăzute cu întăritură din bandă dinoţel pe circumferinţă. Pe cadrul semimantalei se fixează cu nituri suprafaţa de lucrudin tablă perforată.  Tablele perforate se realizează prin  ştanţare sau frezare,folosindu-se diverse materiale: oţel, oţel inoxidabil, alamă, cupru, zinc, aluminiu,etc. La confecţionarea tablelor perforate se pun două condiţii:   dimensiunea minimă a orificiilor perforate să nu fie mai mică decât grosimea

materialului (grosimea maximă a tablei să nu depăşească 8 mm);   rezistenţa la rupere a materialului tablei perforate să fie de max. 6,50 daN/mm2.

Grosimea tablelor perforate trebuie să fie de cel puţin 0,5 mm şi se ia, în

general, egală cu diametrul orificiilor suprafeţei de lucru, iar orificiile pot aveaformă circulară, pătrată, de triunghi sau de dreptunghi, cu sau fără colţuri rotunjite.  

Fig. Dimensiunile principale ale mantalei finisorului orizontal

La capetele mantalei, suprafaţa de lucru are două zone netede fără orificii .Dispunerea orificiilor pe suprafaţa mantalei plane se face poate face în zig-

zag, în colţurile unor hexagoane regulate sau a unor triunghiuri echilaterale, astfel

încât suprafaţa vie a mantalei să fie cât mai mare, sau în linii paralele, în colţurileunor pătrate. diametrul orificiilor este de 0,8; 1,0 şi 1,25 mm, astfel că utilajul se livreazăechipat cu un set de trei mantale cu orificii diferite.

8/19/2019 finisor orizontal

2/7

 

Fig. Dispunerea orificiilor pe suprafaţa de lucru a mantalei finisorului

Raportul D/l se alege în intervalul D/l = 0,5 ... 0,833, astfel ca valoarea

coeficientului de penetrabilitate să fie cât mai mare (la fel suprafaţa vie).  Pentru table perforate cu orificiile dispuse alternativ unul lângă celălalt încolţurile unor triunghiuri echilaterale, suprafaţa vie este procentul suprafeţeiorifiiciilor din aria unui triunghi echilateral cu latura l ( pag.33, C.Moraru –  Tehnologia

 şi utilajul morăritului şi crupelor ).Astfel, suprafaţa vie se calculează cu relaţia: 

(%)32

1003

2100100(%)

2

2

2

2

l 

 D

l 

 R

S 

S S 

total 

orif  

a

    

 

Coeficientul de penetrabilitate al tablelor perforate reprezintă raportul celor

două suprafeţe amintite mai sus, astfel: 

100

(%)

32   2

2a

total 

orif     S 

l 

 D

S 

S 

    

ceea ce conduce la o valoare  = 0,58. Numărul de orificii pe unitatea de suprafaţă, în cazul mantalelor perforate cu

dispunerea orificiilor în colţurile unor triunghiuri echilaterale (sau a unorhexagoane regulate) se calculează cu relaţia: 

2.

100

l 

n o sp     (orif/cm2)

în care l (distanţa de dispunere sau pasul orificiilor) se ia în mm. 

Calculul parametrilor principali ai rotorului cu palete al utilajului

Subansamblul de lucru al finisorului de tărâţe orizontal este rotorul cu paleteîmpreună cu mantaua cilindrică din tablă perforată. 

Rotorul cu palete are rolul de a antrena materialul alimentat pe la unul dincapete în interiorul mantalei perforate, de a realiza frecarea materialului cumantaua, astfel încât particulele de endosperm să se desprindă de pe foiţele deînveliş şi de a deplasa axial refuzul (particulele de înveliş cu dimensiuni mai maridecât orificiile mantalei) pentru eliberarea suprafeţei de lucru şi continuitatea

 procesului de recuperare a făinii, astfel încât acesta să fie evacuat pe la capătulopus alimentării. 

La utilajele cu rotor interior cu palete de lucru, cum este cazuldescojitoarelor, sitelor cilindrice, finisoarelor, paletele pot fi înclinate faţă degeneratoarea rotorului (sau mantalei) cu un unghi  cuprins între 0 –  15o, pentru arealiza avansul materialului în interiorul suprafeţei de lucru. La utilajele moderne,

 paletele se montează paralel cu generatoarea, dar pe paleta principală se realizeazăfie o serie de mici palete prin tăierea acesteia la intervale egale şi îndoirea acestora

8/19/2019 finisor orizontal

3/7

sub un unghi  de 5 –  15o, fie prin sudarea pe paleta principală a unor mini paleteînclinate faţă de generatoare. 

La finisoarele orizontale, unghiul paletelor poate fi realizat la valori de 7, 10,15, 20, 25 şi 30o, astfel că avansul materialului poate fi diferit în funcţie decaracteristicile sale şi de pasajul tehnologic de la care a provenit.

În acest caz, particulele de material avansează în lungul rotorului, fiindantrenate succesiv de la o minipaletă la alta. Pasul traiectoriei elicoidale a particulelor p  pe suprafaţa interioară a mantalei

cilindrice de diametru D, datorat unghiul   şi devierii acestora la contactul cu paleta, are valoarea dată de relaţia ( pag.93, C.Moraru  –  Tehnologia şi utilajul industrieimorăritului şi crupelor ):

     tg   D p   Numărul de înfăşurări ale traiectoriei z , pe circumferinţa mantalei este:

     tg

 D

 L

 p

 L z    înfăşurări 

Lungimea unei înfăşurări l   este mai mare decât circumferinţa interioară amantalei datorită unghiului de înclinare a paletelor faţă de generatoare şi este:  

 

  

cos

 Dl 

 

 

Lungimea traiectoriei unei particule S, în interiorul mantalei cilindrice perforate, dată de relaţia de mai jos este: 

 sin

 LS    

Se observă că la înclinaţii mai mici ale minipaletelor, lungimea traiectoriei particulelor de material este mai mare ceea ce poate conduce la o eficienţă sporită adesprinderii endospermului de pe foiţele de înveliş, dar totodată creşte şi gradul demărunţire al acestora, materialul care trece prin orificiile mantalei având unconţinut mare de înveliş şi un conţinut mai ridicat de cenuşă. Pentru îndepărtarea

 particulelor de înveliş mărunţite, din materialul care trece prin orificiile mantalei,sunt necesare operaţii suplimentare de curăţire şi sortare, fie în cadrul unuicompartiment de sită plană fie la o maşină de griş. 

Fig. Dimensiunile caracteristice ale paletelor rotorului orizontal FTO

8/19/2019 finisor orizontal

4/7

  Distanţa dintre palete şi suprafaţa interioară a mantalei se poate regla înlimitele = 8 –20 mm (distanţa recomandată fiind de 15–30 mm), pentru a influenţa

 procesul de lucru al finisorului în sensul dorit de tehnolog. Cu cât distanţa dintre palete şi manta este mai mică, cu atât se intensifică frecările din interiorul mantaleişi deci procesul de desprindere a făinii de pe înveliş. O distanţă prea mică,

determină însă creşterea gradului de mărunţire a  învelişului ceea ce nu este dedorit.Rotorul este alcătuit, în general, din patru palete dispuse radial prin

intermediul a trei piese suport speciale, pe care se fixează cu ajutorul unor şuruburişi piuliţe. Piesele suport sunt prevăzute cu butuc şi se fixează, la rândul lor, pearborele rotorului prin asamblare cu pană paralelă. 

Datorită mişcării de rotaţie a rotorului cu palete, inclusiv a minipaletelorînclinate faţă de axa de rotaţie cu unghiul , materialul este antrenat într-o mişcarede rotaţie pe circumferinţa interioară a mantalei şi într -o mişcare de înaintare

uniformă în lungul mantalei perforate de lungime Lm.Astfel, materialul este preluat de minipalete şi rotit în sensul de rotaţie alacestora, până când, la un moment dat, alunecă pe paletă sub acţiunea proprieigreutăţi. Pentru ca mişcarea de rotaţie să fie continuă trebuie ca în momentul ieşirii

 particulelor de material de pe o minipaletă ele să fie preluate de o altă minipaletăde pe linia următoare şi tot aşa până când acestea ajung la capătul mantaleicilindrice să fie evacuate. 

Fig. Schema desfăşuratei rotorului cu asigurarea continuităţii deplasării particulelor de material de către minpalete (parţial) 

Pentru a asigura continuitatea deplasării materialului de la o minipaletă laurmătoarea de pe cealaltă paletă principală (în sensul de rotaţie) este necesar caunghiul de înclinare a minipaletelor şi, deci, al traiectoriei particulelor pedesfăşurata rotorului să aibă valoarea (conform fig.) dată de relaţia: 

r  D

b z 

  

  1

arctg  

8/19/2019 finisor orizontal

5/7

  

 

2  R

 

  

  

 

Axa de rotaţie 

S

unde: z este numărul de palete principale ale rotorului (z = 4 palete); b1  –  lăţimea(pasul) minipaletelor; Dr   –  diametrul rotorului.

În acest caz, lungimea unei înfăşurări (traiectorii elicoidale) a particulelor peinteriorul mantalei perforate, dată de rotaţia rotorului cu palete este:  

 

  

cos

m D

l  

 

Conform literaturii de specialitate ( David L. şi Voicu Gh. –  Sisteme de transport ),viteza periferică a unei spire elicoidale lente, sau a unei palete înclinate radial şilongitudinal faţă de axa de rotaţie, respectiv viteza axială a acesteia, sunt date derelaţiile: 

60

nd v p

   

60

n pvo   

unde: d este diametrul exterior al spirei, respectiv paletei; p  –  pasul minipaletelor(spirei); n –  turaţia rotorului cu palete. 

Între viteza periferică şi viteza axială a unei spire elicoidale, respectiv aleminipaletelor înclinate ale finisorului, există relaţia: 

 p

d 

v

v

o

 p         tg  

în care:

2

        

ceea ce conduce la concluzia că pentru  minim,  ia valoarea maximă, şi invers, pentru  maxim,  ia valoarea minimă ( şi  sunt complementare –  vezi figura).

În cazul în care între material şi palete nu există mişcare relativă (deci, nicifrecare), acesta va avea viteza normală v, aceeaşi ca şi punctul de contact de pespira elicoidală, respectiv minipaletă înclinată, conform fig.4.5. 

Fig.4.5. Schemă pentru calculul vitezelor, axială şi radială, ale materialului 

       sincoso p

  vvv    

În aceste condiţii, vitezele, radială şi axială, ale materialului vor fi:          sincossin'    pax   vvv  

       2coscos'    pr    vvv  

 N

8/19/2019 finisor orizontal

6/7

8/19/2019 finisor orizontal

7/7

ax

d v

 Lt 

"  

Cantitatea de material M mf  existentă la un moment dat  în mantaua perforatăa finisorului, fără a lua în considerarea particulele de material ce trec prin orificiilemantalei, este dată de relaţia: 

d mf     t Q M     în care: Q este capacitatea de lucru a finisorului, în kg/s.

Volumul de material din interiorul mantalei perforate este:

mf  

mf  m

 M V 

    

unde: mf  = 250...350 kg/m3 este masa volumică a materialului. În interiorul mantalei finisorului, materialul se dispune sub forma unui strat

inelar cu diametrul interior dat de relaţia: 

 f  

m

 L

V  Dd 

  

42  

Adâncimea de pătrundere a paletelor în materialul din interiorul mantalei perforate, dispus sub un strat inelar, ţine seama de grosimea stratului de material şide distanţa dintre manta şi palete, care este reglabilă. 

Cunoscând diametrul interior al mantalei şi diametrul exterior al rotorului,distanţa dintre palete şi manta este: 

2

r m   d  D j 

 

Cunoscând grosimea stratului de material (calculată anterior) şi distanţadintre palete şi manta, rezultă că adâncimea maximă de pătrundere a paletelor înmaterial este:

 j g h  str   max