Для витягування олії з насіння або ядра необхідно зруйнувати клітинну структуру. Кінцевим результатом операції подрібнення є переведення олії, що міститься в клітинах насіння, у форму доступну для подальших технологічних впливів.

Необхідний ступінь подрібнення сировини досягається механізмами, які виконують подрібнювальну, роздавлювальну або стиральну дію на насіння або ядра.

Одержаний після подрібнення матеріал називається м’яткою і відрізняється дуже великою питомою поверхнею. Крім руйнування клітинних оболонок при подрібнюванні порушується також структура, що утримує олію у частині клітини, значна частка олії вивільняється й адсорбується на поверхні часток м’ятки.

Добре подрібнена м’ятка повинна складатися з однорідних за розмірами часток, не містити цілих, незруйнованих клітинок, а кількість дуже дрібних (борошнистих) часток повинно бути невеликим.

Для одержання м’ятки застосовують вальцьові верстати типу ВР. Ці верстати відрізняються кількістю і взаємним розміщенням основного працюючого органа – валків. Застосовують верстати з горизонтальним, вертикальним та діагональним розміщенням валків.

Процес подрібнення в таких верстатах розділяють на три етапи:

-  пружна деформація, що протікає від початку прикладання зусиль до матеріалу, що подрібнюється, до появи перших тріщин;

-  пластична деформація, коли елементи матеріалу, що подрібнюються, починають переміщатися один відносно іншого. При цьому матеріал ущільнюється та плющиться;

-  руйнування матеріалу з утворенням вільної поверхні часточок.

Вальцеві верстати складаються з чавунних валків із загартованою зовнішньою поверхнею. Чавун обирають тому, що в процесі роботи він не полірується і зберігає шорсткувату поверхню, необхідну для затягування ядра і його плющення. Валки виготовляють рифленими і гладкими. Рифлення виконують по гвинтовій лінії з метою забезпечення рівномірного обертання (без ривків) валків.

Використовують наступні види вальцьових верстатів:

-     однопарний плющильний вальцьовий верстат (рис. 2.2.1, а);

-     двопарний вальцьовий верстат, у якому верхня пара валків рифлена, нижня – гладка (рис. 2.2.1, б);

-      п’ятивальцьовий верстат ВР – 5 (рис. 2.2.1, в).

Рисунок 2.2.1 – Схеми конструкцій вальцьових верстатів: а) – однопарний; б) – двопарний; в) – п’ятивальцьовий: 1 – станина; 2 – валець; 3 – бункер завантажувальний; 4 – живильний валик.

 

Процес подрібнення матеріалу може здійснюватися за один або ж за два рази – попередньо й остаточно. Вибір одноразового або дворазового подрібнення визначається як розмірами продукту, що подрібнюється, так і його твердістю (міцністю).

Для попереднього, грубого подрібнення застосовують однопарні рифлені вальцеві верстати з горизонтально розміщеними валками (рис. 2.2.1, а). Опора одного з валків є нерухомою. Опора іншого може переміщатися для регулювання зазору між валками. Над робочими валками встановлений завантажувальний бункер з живильним валиком та регулювальним шибером.

Для подрібнення жмихової черепашки перед  плющенням застосовують двопарний вальцьовий верстат (рис. 2.2.1, б). У верстаті є дві пари горизонтально розташованих вальців, встановлених один над іншим. Верхня пара валків складається з зубцюватих дисків, нижня – з рифлених валків.

Найбільш поширеними є вальцьові верстати з вертикальним розміщенням вальців, в основному п’ятивальцьові верстати типу ВР – 5 (рис 2.2.1, в).

Основні робочі органи верстата ВР-5 (рис. 2.2.2) п'ять вальців 3 з вибіленого чавуна діаметром 400 та довжиною 1250 мм.

Рисунок 2.2.2 – Схема п’ятивальцевого верстата ВР-5:

1 – вставки; 2 – задня стінка живильного бункера; 3 – живильний валик; 4 – регулятор; 5 – пальці; 6 – передня стінка; 7 – регулювальний гвинт; 8 – важільний механізм; 9 – щит для напрямку руху матеріалу; 10 – щит корпуса; 11, 16 – ліві колони; 12 – пружна муфта; 13 – електродвигун; 14 – кріпильні болти; 15 – стяжний болт; 17, 26 – праві колони; 18, 22 – плоскі паси; 19 – пас; 20 – верхні валки; 23 – тиски; 21, 24 – нижні валки; 25 – фундаментна рама; 27 – роликовий підшипник; 28 – редуктор; 29 – корпус роликового підшипника; 30 – кульковий підшипник; 31 – корпус кулькового підшипника.

 

Кожен валок являє собою пустотілий циліндр, по осі якого запресовується сталевий вал. Надійність з'єднання чавунного валка і сталевого вала, що виключає можливе їхнє провертання один відносно іншого, забезпечується додатковою установкою шпонкового з'єднання на валу. На обох кінцях вала встановлені підшипники качання. Вибір підшипників (дворядних сферичних на конічній у втулці) обґрунтований умовами роботи. Під час роботи валки лежать один на іншому вільно, а при проходженні матеріалу в зазорі між ними відбувається розсовування валків. Можливим також є відхилення осі ціпка від строго горизонтального положення. Положення нижнього ціпка (приводного) фіксоване. Кожен валок сприймає масу усіх вище лежачих валків, і найбільш навантажених нижніх ціпків. Тому його осі встановлені в дворядних роликових підшипниках.

Корпуси підшипників 1, називаються буксами та мають форму торця, близького до квадратного. Бічними поверхнями корпуса підшипники входять у направляючі вертикальних стійок 6 верстата. Чотири чавунні стійки кріпляться болтами по масивній чавунній плиті. Таким чином, рухливість осей верхніх чотирьох валків у вертикальному напрямку забезпечується можливістю ковзання корпусів підшипників у направляючих стійок. Особливістю установки валків є розташування центрів їхніх осей не строго по одній вертикалі, а зі зміщенням убік на невелику величину (10-12 мм). Для цього з однієї сторони букси знімають шар металу, а на іншу сторону накладають пластину відповідної товщини. Напрямок зміщення для кожного валка змінюють послідовно. Така установка валків забезпечує більш плавну їх роботу і покращує захоплення валками подрібнювальних часток.

Звичайно верхні два валки роблять рифленими, а інші три нижніх – гладкими. Рифлі мають глибину 1,5 мм при восьми нитках на один дюйм і при куті стосовно утворюючої хитка 9 . Рифлені ділянки поверхні валка чергують із гладкими, і це дозволяє виключити вібрації рифленої пари при роботі. При експлуатації варто приділяти особливу увагу станові поверхні валків. Для цього валки раз у 2-4 місяці піддають шліфуванню на спеціальному верстаті. При цьому треба досягти строго циліндричної форми валків, так щоб у верстаті в зібраному виді місцевий зазор між суміжними валками не перевищував 0,06-0,09 мм.

Обертання валкам передається від індивідуального електродвигуна через муфту і двоступінчастий редуктор 4 з передаточним числом 6,4. Обертання від редуктора через муфту передається на нижній валок і від нього за допомогою плоскопасової передачі обертання передається третьому (середньому) і п'ятому (верхньому) валкам. Другий та четвертий валки обертаються за рахунок тертя з примусово обертовим першим, третім і п'ятим валками. При цьому частота обертання першого, третього і п'ятого валків складає 150 об/хв, а не приводні валки – другий і четвертий – за рахунок прослизання обертаються на 3 5 об/хв повільніше.

На валу четвертого валка мається шків, від якого за допомогою перехресної пасової передачі обертання передається на вісь живильного валика 5. Включення обертання валика виробляється за допомогою підйомного механізму, що приводить у зачеплення кулачкову муфту.

Живильний валик — одна з основних частин живильного пристрою, розташованого у верхній частині верстата. Чотири стійки верстата у верхній частині кріпляться між собою. Праві стійки з'єднані з лівими стійками у верхній, середній і нижній частинах стяжними болтами. Передні стійки з'єднані з задніми за допомогою вставок 2. Живильний бункер, що складається з передньої і задньої стінок, змонтований у верхній частині передніх стійок. Бічними стінками живильного бункера є верхні частини передніх стійок. Усередині живильного бункера розташовані живильний валик, установлений на шарикопідшипниках з регульованим гвинтами шибером. Ширина щілини між живильним валиком і шибером регулюється двома гвинтами, що може привести до перекосу шибера і відповідно до нерівномірної подачі матеріалу і зниженню якості помелу на верстаті.

В даний час замість п’ятивальцевого верстату ВР-5 стали випускати вальцьовий верстат Б6-МВА.

У конструкції верстата (рис. 2.2.3) можна виділити наступні основні складові частини:

- станину, що складається з плити-основи 8 та колон 1 і 4, призначену для установлення основних вузлів верстата;

- живильник 3, що призначений для подавання й рівномірногорозподілення по всій довжині першого міжвальцьового проходу ядра

олійного насіння, яке подається на подрібнювання;

- механізми робочих органів, які призначені для подрібнювання ядра олійного насіння. Вони складаються з чотирьох розташованих один під одним вальців 11 діаметром 400 мм і робочою довжиною 1250 мм із підшипниками, що спрямовують листи 5, шкребків 10, механізму регулювання міжвальцьового зазору 6, пружинного пристрою 2;

- привод, що складається з двох електродвигунів 12 (лівого і правого), натяжний пристрій 7 і поліклинові паси 9.

Передачі й обертові вальці закривають огородженнями, що є елементом техніки безпеки роботи на верстаті.

Рисунок 2.2.3 – Вальцьовий верстат Б6-МВА:

1,4 − колони; 2 − пружинний пристрій; 3 − живильник; 5 – листи; 6 – міжвальцевий зазор; 7 – натяжний пристрій; 8 – плита-основа; 9 – поліклинові паси; 10 – шкребок; 11 – вальці; 12 – електродвигуни.

 

 Рисунок 2.2.4 - Фото  вальцьового верстата

 Б6-МВА.

 

Принцип роботи вальцьового верстату полягає в наступному. Олійний матеріал, що подається на подрібнення валковим живильником діаметром 120 і довжиною 1230 мм, який обертається з частотою 68,7 об/хв, розподіляється на направляючий лист першого міжвальцевого проходу.

Перша (верхня) пара валків виконана рифленою і має диференціал частоти обертання валків (1-й верхній валок 229 об/хв, 2-й валок - 239 об/хв), що дозволяє ефективно проводити попереднє подрібнення вихідного олійного матеріалу.

Подальше подрібнення проводиться при проходженні матеріалом послідовно міжвалкових зазорів другого і третього проходів. Нижні два валки гладкі, обертаються з однаковою частотою (244 об/хв.). Робочі міжвальцеві зазори можна регулювати за допомогою клинового механізму, який розташований між корпусами підшипників валків. Прийнято послідовно зменшувати величину міжвальцевого зазору по ходу руху матеріалу у верстаті.

Продукт, що налипає на валки, зчищають спеціальними шкребками. Подрібнений продукт (м’ятку) після останнього (третього) проходу за допомогою двох направляючих щитків виводять з верстата.

Особливості експлуатації верстата полягають у наступному.

Для керування верстатом мається спеціальний пульт. При пуску верстата послідовно виключають живлення пульта керування, потім включають електродвигуни верстата і після цього включають подачу насіння, відрегулювавши за допомогою живильника надходження їх з бункера рівномірним потоком по всій довжині валка. Зупинку верстата роблять у зворотному порядку.

Обов'язковим при роботі верстата є наявність кріплення огороджень, що знаходяться в належному технічному стані.