МЕЛЬНИЦА

МЕЛЬНИЦА, установка для переработки зерна на продовольственную муку и на фуражную муку (дерть). М. оборудуют мукомольными поставами: а) с горизонтальными жерновами, с верхним жёрновом-бегуном или с нижним жёрновом-бегуном; б) с вертикальными жерновами. Переработку пшеницы, ржи и др. зерновых на сортовую муку производят на жерновых и вальцевых М., оснащённых зерноочистительными и просевательными машинами: сепараторами, обойками, триерами, буратами или рассевами. По роду силовых установок в с. х-ве применяют ветряные, водяные, паровые, электрические М., а также М. с газогенераторными двигателями, работающими на местном топливе (на дровах, торфе и соломе). Наиболее выгодно перерабатывать зерно на водоколёсных и гидротурбинных М., особенно при использовании водной энергии и на др. виды работ (электроосвещение, молотьбу, распиловку леса, шерсточесалку и др.).

Рис. 1. Разрез мельничного постава с вертикальной осью вращения

Жернова (камни) для размола зерна применяют естественные и искусственные. Для изготовления жерновов используют кварцевые камни, камни вулканического происхождения (базальтовые) и иногда просто песчаники. Искусственные жернова изготавливают из мелкодроблёного кремния или кварца и наждака, для связи применяют магнезит и жидкий хлористый магний. Мельничный жёрнов д. б. достаточно твёрдым, вязким, зернистым, пористым, однородным, без трещин и раковин. Для прочности и безопасности при работе жёрнов оковывают железными обручами (нижний 1 - 2, верхний 3 обруча). Мельничные жернова на рабочей поверхности имеют дугообразные (радиальные) или прямолинейные бороздки, в к-рых развивается центробежная тяга воздуха, так же как и в вентиляторе, способствующая быстрому продвижению мелющегося продукта к окружности и лучшему его охлаждению. Для правильной подачи зерна на рабочие поверхности и равномерного его дробления и растирания, на жерновах делают 3 концентрических пояса: двор, крупяник и мелюший пояс.

Рис. 2. Разбивка рабочей поверхности жёрнова

Мельничные поставы (рис. 1), применяемые на с.-х. мельницах, обычно имеют след. устройство. В деревянной станине 1 на трёх регулирующих болтах-угольниках 2 установлен неподвижный жёрнов (лежняк) 3. В отверстие горловины лежняка вставлена кружловина 4, через к-рую проходит веретено (вал) 5. Нижний конец веретена с подпятником 6 помещается в опорной дуге 7. На верхнем конце веретена посредством параплицы 8 укреплён верхний жёрнов-бегун 9. Бегун закрыт обечайкой 10, на к-рой расположен приёмный ковш 11 для зерна с магнитными дугами 12 и потряском 13. Бегун приводится в движение шестерёнчатой передачей 14. Иногда жёрнов-бегун приводится в движение шкивом, закреплённым на веретене. Зерно засыпают в приёмный ковш, откуда через потрясок оно направляется на жернова, где размалывается, и через течку 15 мука поступает в мешок. Подачу зерна регулируют уклоном потряска посредством барашка 16. Тонкость размола муки регулируют опусканием или поднятием подпятника (изменяют расстояние между жерновами) посредством рычага 17 и регулятора 18. Жёрнов-бегун в жерновых поставах с вертикальной осью вращения обычно делает 120 - 250 об/мин., в зависимости от диам. жёрнова. Диам. жёрнова измеряют в мм, но сохранилось также старое измерение диам. в четвертях аршина, ⁴/₄, ⁵/₄ (или пятерик), ⁶/₄ (шестерик) и т. д. Окружная скорость жёрнова-бегуна д. б. не меньше 10 - 12 м/сек. Производительность жернового постава зависит от диам. жёрнова и мощности силовой установки. На 1 см диам. жёрнова производительность составляет 100 - 125 кг зерна в сутки.

Рис. 3. Мельница ММЖ-0,5 (продольный разрез)

Нормальная работа жернового постава зависит, гл. обр., от правильной разбивки рабочей поверхности жерновов и самой наковки камней. На рис. 2 показана разбивка рабочей поверхности жёрнова, а размеры жерновов и количество бороздок для различных диам. жерновов приведены в таблице 1.

Табл. 1. Размеры жерновов и количество бороздок

В колхозах широко распространены мельницы марки ММЖ-0,5 (рис. 3), изготовляемые заводами сельскохозяйственного машиностроения. Жерновой постав этой мельницы с вертикальными жерновами имеет неподвижный жёрнов 1 (диам. 550 мм), расположенный на втулке, закреплённой тремя регулирующими болтами 2; вращающийся жёрнов 3 закреплён на горизонтальном валу 4. Зерно поступает в приёмный ковш 5, откуда через заслонку 6 и по течке 7 поступает к червяку горизонтального вала, к-рый разбрасывает зерно в пространство между жерновами. Мука выходит через течку 8, расположенную на обечайке 9, в мешок. Тонкость помола регулируют штурвалом 10, путём прижатия вращающегося жёрнова к неподвижному, а производительность - заслонкой . 6. Жёрнов-бегун делает до 650 об/мин. Производительность М. до 400 кг/час при мощности двигателя 12 - 15 л. с.

Для простого помола зерна применяют дисковую мельницу ДМГ-5 (рис. 4). Рабочими органами дисковой М. служат металлические диски, поверхность к-рых имеет нарезки. Использование таких М. в колхозах ограничено ввиду быстрого износа нарезки дисков. По данным завода, нарезки хватает для переработки 30 - 35 т зерна. Качество работы М. с притуплением нарезки рабочих дисков сильно ухудшается, машина перегружается, производительность снижается, продукт размола начинает сильно нагреваться. Ввиду этого диски необходимо восстанавливать на токарном станке путём углубления нарезки. Суточная производительность М. ок. 5 т при мощности двигателя не меньше S л. с.

Ветряные мельницы строят обычно в безлесных р-нах, используя силу ветра для размола зерна. Существуют 2 типа ветряных мельниц. 1) Козловые М., у к-рых силовая и технологическая часть опираются на фундамент, в центре к-рого вделан дубовый столб. Корпус М. со всем оборудованием с большим усилием поворачивают вокруг столба. Ветряные мельницы этого типа теперь уже не строят. 2) "Шатровые ветряки" - наиболее распространённый тип ветряных мельниц в СССР. Шатровая ветряная М. характеризуется след. особенностями: а) шатёр (энергетическая часть М.) легко поворачивается; б) корпус, покоящийся на постоянном фундаменте, позволяет вынести ветряное колесо на большую высоту, что даёт возможность ставить крылья больших размеров, диам. описываемой окружности 8 - 18 м и больше. Коэффициент полезного действия (использование энергии ветра) старых ветряных М., вследствие неудовлетворительной конструкции их крыльев, не больше 8 - 11%.

Рис. 4. Дисковая мельница ДМГ-5: 1,6 - вал; 2 - подшипник; 3 - шкив; 4, 8 - обойма; 5, 9 - рабочий диск; 7 - подшипник; 10 - нажимной механизм; 11 - течка; 12 - отверстия в рабочем диске; 13 - штурвал; 14 - рычаг

Улучшение ветряных колёс старых ветряных М. по методу ВИМЭ (см. Ветряной двигатель) даёт в практической работе повышение производительности размола зерна до 50%. Новые ветряные М. обычно строят в колхозах на базе типовых проектов ВИМЭ, Союзсельхозстройпроекта и др. Простейшая ветряная мельница ВИМЭ (рис. 5) имеет 4-лопастное ветряное колесо. Пуск и остановка ветряка производятся вручную. Для этого позади шатра, на брусках опорной рамы, устроено водило. Для ограничения оборотов ветряного колеса при сильных ветрах или при ослаблении нагрузки шатёр поворачивают водилом (выводя ветряное колесо из-под ветра), пока оно не станет давать нормальные обороты. Вокруг башни ветряная М. имеет каркасное помещение с двускатной крышей, где и расположено мельничное оборудование.

Ветряная М. на два мельничных постава - шестерика применяется для размола зерна в муку, с предварительной очисткой его от посторонних крупных и мелких примесей. На М. предусматривают также возможность просева муки с отделением отрубей. Зерно очищают на плоском сите с прямолинейно-возвратным качанием (движением). Муку просеивают на плоском сите деревянной конструкции.

Кроме того, на М. устанавливают норию (самотаску) для подъёма зерна в ковши над жерновыми поставами. Зерно очищают от металлических примесей спец. магнитными подковами, к-рые укреплены в каждом самотёке. Из двух устанавливаемых на М. жерновых поставов один запасной, на случай ремонта второго, а при неравномерных и сильных ветрах работают оба постава. Основное оборудование М.: ветряное колесо с главным валом; жерновые поставы с потрясковыми питателями; бункера для зерна; нория для подъёма зерна и плоские сита для зерна и муки. Кроме того, ветряная М. имеет 4-ногую башню открытой конструкции и каркасное здание вокруг основания башни. Вывод ветряного колеса из-под ветра достигается посредством водила. Каждое крыло ветряного колеса состоит из бревенчатого маха с иглицами, образующими каркас лопасти. На крыльях ветряного колеса навешивают воздушные тормоза, к-рые ограничивают его обороты, создавая спокойную работу М., и предохраняют её от разносов при внезапном сбросе нагрузки. Помол зерна регулируют центробежным регулятором, к-рый автоматически увеличивает или уменьшает подачу зерна, с одновременным изменением величины щели между жерновами. Характеристика ветряной М. на два постава приводится в таблице 2.

Рис. 5. Ветряная мельница типа ВИМЭ: 1 - ветряное колесо; 2 - иглицы; 3 - башня; 4 - шатровая часть ветряка; 5 - рама шатра; 6 - главный вал; 7 - ведущее деревянное колесо; 8 - вертикальный вал; 9, 11 - цевочная шестерня; 10 - ведущее колесо; 12 - верхний жёрнов; 13 - станина, 14 - водило; 15 - крыша

Табл. 2. Характеристика ветряной мельницы на два постава

Использование ветряных двигателей заводских металлических конструкций ТВ-8, ВД-12 на размоле зерна с мельничными поставами ⁴/₄ - ⁶/₄ аршина имеет большое распространение в сельском хозяйстве.

Водяные М. строят в р-нах, где имеются многоводные реки, энергию воды используют с помощью различных гидравлических двигателей: водяных колёс гидротурбин (см. Гидравлический двигатель). Наиболее распространена однопоставная водяная колхозная М., к-рую применяют для простого помола зерна на продовольственную муку или фуражную. В качестве размольной машины принят жерновой постав - шестерик. Для удаления из зерна металлических примесей в потрясковом подавателе устанавливают две магнитные подковы. Силовая установка М. состоит из среднебойного водяного колеса, работающего при напоре в 1,75 м. Деревянное колесо имеет 48 ковшей глубиной 700 мм с загнутым профилем лопаток. Вал колеса дубовый или сосновый. Вращение колеса регулируют затвором - колесом.

Рис. 6. Однопоставная водяная мельница с турбопоставом

Тонкость помола регулируют спец. рычагом на подовой раме. Зерно, поступающее на размол, засыпают вручную в ковш. Мука из-под жёрнова самотёком поступает в приставной ящик. Производительность М. до 3 - 4 т муки в сутки, с расходом воды в 350 л/сек. При максимальном расходе воды (до 1000 л/сек) мощность двигателя (колеса) возрастает до 10 л. с., с выходом муки до 7 га в сутки. Жёрнов-бегун делает до 100 оборотов в 1 минуту. Водяные колёса недостаточно используют энергию воды; чаще всего прибегают к установке М. с водяными турбинами. На рис. 6 показана однопоставная М. с турбопоставом диам. 760 мм. Часть энергии от гидротурбины 1 м. б. передана на другие машины (соломорезки, генератор и т. д.) через горизонтальный шкив 2, укреплённый на валу турбопостава 3, и контрпривод 4. Силовая установка М. состоит из вертикальной гидротурбины, работающей на напоре в 3 м. В подводящем лотке установлена сороудерживающая решётка 5. Работу турбо-постава регулируют затвором - щитом; более точно регулируют направляющим аппаратом, приводной рычаг к-рого расположен вблизи жёрнова, на уровне пола рамы 6. Тонкость помола регулируют спец. рычагом, установленным на обечайке 7. Мельничный постав имеет верхний неподвижный жёрнов, а нижний жёрнов 8 делает ок. 260 об/мин. и требует мощности в 15 л. с. Такая М. рассчитана на напор воды в 3 м и на расход её в 700 л/сек. Производительность турбопостава 500 - 600 кг/час.

Рис. 7. Технологическая схема помола пшеницы на односортную муку II улучшенного сорта: 1 - завальная яма; 2,5 - сепаратор; 3,6 - магнит; 4 - наждачная обойка; 7 - циклон; 8 - нагнетательный фильтр

Паровые М. строят в р-нах, богатых местными топливными ресурсами (дрова, торф, уголь и пр.). Паровую М. оборудуют для переработки зерна на обойную муку с отбором сеяной муки и муки простого размола (см. Мукомольная промышленность). Двигателем - служит локомобиль (см.) мощностью от 25 до 68 л. с. при 300 об/мин. Зерно, после взвешивания на весах, поступает в приёмный ковш и оттуда самотаской подаётся на очистку в сепаратор № 2 с ситами: 1) 7×35 мм; 2) диам. 5 - 6 мм: 3) 1,5×20 мм (размер ячейки). С сепаратора зерно через самотаску подаётся в бункер к жерновым поставам. Из бункера зерно, прежде чем попасть в размол на жернова, проходит мимо магнитных подков, укреплённых в потряске мельничного постава. Продукт из-под жерновов самотаской подают на бурат с металлическими ситами № 20 - 22, откуда, после просевания, направляют в бункер на выбой. Сход с бурата самотаской подают в бункер над вторым мельничным поставом для последующего измельчения. Затем продукт размола самотаской подают на второй бурат с ситами № 22 - 24. После просева мука поступает в бункер на выбой, а сход с бурата направляют обратно на размол. При отборе так наз. сеянки на бураты натягивают шёлковые сита. Производительность М. при данных двигателях на обойном помоле составляет 14 - 15 т в сутки.

Переработка зерна пшеницы на улучшенные сорта муки (см. Мука) осуществляется на М., оборудованных вальцовыми станками. Обычно силовая установка на вальцовых М. с производительностью 20 - 25 т зерна в сутки состоит из гидротурбины 40 - 45 л. с. или локомобиля той же мощности.

Для помола пшеницы на односортную муку II улучшенного сорта по ГОСТ мельницу оборудуют след. машинами (рис. 7): двумя сепараторами, одной наждачной обойкой, магнитными аппаратами для очистки зерна от металлических примесей; двумя вальцовыми станками, обслуживающими 1, 2 и 3-ю дранные системы и 1-ю размольную, а на вымоле 4-ю дранную систему с поставом с вертикальными жерновами № 2; буратом и двухкорпусным 4-приём-ным рассевом для просева продуктов размола; циклоном и нагнетательным фильтром для сбора пыли. Зерно с завальной ямы самотаской подают в сепаратор, где очищают от лёгких, крупных и мелких примесей, а затем направляют на магнитные машины и наждачную обойку, с к-рой зерно поступает на 2-й сепаратор, и оттуда через вторичную магнитную защиту на размол, на 1, 2 и 3-ю дранные системы и 1-ю размольную. Путём последовательного просевания на рассеве из размолотого продукта на каждой системе отбирается мука проходом через шёлковые сита JN° 5-б. С шёлковых сит бурата полученная мука идёт через магнитную защиту и на выбой. М. с двумя вальцовыми станками и поставом с вертикальными жерновами № 2 перерабатывает 800 - 1000 кг зерна в час.

Литература: Грибов В., Очистка и помол зерна на с.-х. мельницах, М., 1939; Грибов В. и Гивилис Д., Справочник мельника, [М.], 194 7. См. также Мука.