提高碾米机碾白精度降低碎米率方法的研究

朱建武　雷艳清　颜俊

[摘要]碾米机在大米加工过程中主要用于开糙、碾白，是生产线上的主要加工设备，也是碎米产生最多的设备，如何在设计和使用中使碾米机在达到碾白精度的同时减少碎米率，值得粮机生产企业和谷物加工企业深入探索。本文从碾米机碾白机理和碎米原因入手，深入分析了碾白精度和碎米率的关系，并从设计、制作、操作方面提出了提高碾白精度、减少碎米率的技术方法和措施，为同行和谷物加工企业提供参考。

[关键词]碾白精度；碎米率；方法；措施

中图分类号：[S226.2] 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20180319

随着谷物加工工艺越来越完善，谷物加工一般分为清理、砻谷、谷糙分离、碾米、抛光、白米分级、色选等一系列工序。碾米工序主要是利用碾米机产生的机械作用力对糙米去皮碾白，是大米加工中至关重要一个环节，同时也是产生碎米最多的工序。当前碾米工艺采用“多机轻碾、强拉风低温碾米”来解决精度低、碎米率高的问题，但增多碾米机的数量，同时也增加了生产线的能耗，所以一般的生产线采用三、四道碾米为宜。然而在生产线上经常出现碾米机碾白精度高时碎米率高，降低碎米率时碾白精度过低的情况，严重影响到大米加工企业的经济效益，如何解决碾白精度和碎米率矛盾的问题值得深入研究。本文主要对碾米机碾白精度和碎米率矛盾的问题进行了探讨，并对如何提高碾白精度、降低碎米率等方面进行了探讨和总结。

1碾白精度和碎米率的关系

碾米就是借助旋转的碾辊使米粒与碾白室构件及米粒与米粒之间产生相互碰撞、碾削、摩擦翻滚及轴向输送等运动，通过碾削及摩擦擦离等作用将米粒表皮部分全部去除，使米粒成为符合规定要求的大米的加工过程。碾米机的碾白效果由碰撞、碾白压力、翻滚及轴向输送四个因素所决定，要想达到最佳碾白效果就需在设计和使用过程中考虑碰撞、碾白压力、翻滚及轴向输送四个因素。碾米过程中碎米产生的主要原因是米粒在碾米室内所受的压力大于米粒本身的韧性，从而造成米粒断裂，形成碎米。从上面的分析得出，碾米机的碾白精度和压力成一定的正比例关系，压力越大，碾白精度越高，但当压力越大时也会使米粒断裂的概率增大，从而增加碎米率，故可看出碾米机的碾白精度和碎米率也成一定的正比例关系。然而，碾白精度并非由碾白压力一个因素所控制，要想打破碾白精度和碎米率正比例关系，就应在控制最佳压力的同时增强碾白室中碰撞、翻滚及轴向输送三个要素对米粒的作用，从而使碾米机能在达到最佳碾白效果的同时尽量降低碎米率。

2提高碾白精度、减低碎米率的方法和措施

2.1设计方面

碾米机作为大米生产线最普通的设备，是国内最常见的碾米设备，结构也比较简单，其基本的技术参数基本上已固定，各厂商的主要不同在于碾米室内部的零部件技术参数的不同。要想在设计上解决碾米机碾白精度和碎米率的矛盾关系主要从以下四个方面进行改变。

2.1.1砂辊的参数设计

砂辊是碾白室中米粒产生碾削、翻滚、摩擦的动力来源，砂辊的设计能影响到碾米机的产量、出米率、碎米率和能耗等参数指标。砂辊的设计参数主要有砂号、槽型尺寸、推进角、螺旋升角和导程。砂辊的砂号即磨料的粒度号，有24、30、36、40、46、60六种粒度号。一般取24～30为粗砂，用于开糙；取36～40为中砂，用于碾白；取46～60为细砂，用于精碾。在多机轻碾工艺中一般第一台用于开糙，后面的用于碾白和精碾，要根据碾米机数量搭配不同砂号的砂辊。砂辊的槽型尺寸一般设计为深槽、中槽、浅槽三种，一般碾米机标配为中槽，根据现场实际需求进行更改，如果精度不够，压力过小，可选浅槽砂辊增加精度，如果精度过高，碎米率高，可选深槽砂辊降低碾白压力，从而降低碎米率。推进角和螺旋升角在一定范围内会严重影响米粒的碰撞、翻滚及轴向输送等作用，当砂辊的推进角和螺旋升角增大时，砂辊对米粒的碰撞、翻滚作用会增强，其对米粒的轴向输送会减弱，所以为了获得合适的碾白精度和较低的碎米率，砂辊的推进角会取50°～70°，砂辊的推进角螺旋升角会取20°～30°。砂辊的导程一般会取360，在设计中也会适当增加导程，因为增加导程会减弱砂辊的轴向输送作用，使米粒在碾白室内的时间更长，能更加充分地碰撞和翻滚，从而增加碾白精度。当碾米机在市场上遇到碾白精度不够或者碎米率过高时可以根据客户的特殊需求改变砂辊设计参数，制作满足客户需求的特制砂辊，使碾米机能达到最佳效果。

2.1.2压筛条厚度

压筛条主要用来安装和固定筛片，由于压筛条有一定的厚度，在压筛条处，碾白室的间隙（存气）减少，在此处米粒的碰撞、翻滚、碾削及摩擦擦离等作用会加剧，从而可以增强米粒的碾白均匀度。当压筛条过薄，那么压筛条对米粒产生碰撞、翻滚、碾削及摩擦擦离等作用比较小，米粒的碾白精度会比较低。当压筛条过厚，压筛条对米粒所产生碰撞、翻滚、碾削及摩擦擦离等作用过于强烈，容易产生碎米。由此可见，压筛条的厚度直接影响到碾米机的碾白效果，一般碾米机配置的压筛条为3mm，客户可以根据自己的碾米效果，增加或减少厚度，使碾白精度和碎米率之间达到均衡，实现最佳碾米效果。

2.1.3米筛

米筛主要用于碾白室内的米糠和增强米粒的碰撞、切削、摩擦，米筛的筛孔的尺寸、形状设计能影响到米糠的排除效果、碎米率和碾白效果。当筛孔尺寸过小时，米糠难以排除，易造成筛片堵塞，从而造成碎米，当筛孔尺寸过大时会有利于米糠的排出，同时米粒也会容易嵌入筛孔中，造成米粒断裂，从而碎米，所以选择合适的筛孔尺寸相当重要。同时为了方便米糠排除，筛孔会设计成内小外大，增强米糠的通过性，减少米糠堵筛孔现象。米筛的形状一般设计为直孔、顺向孔、逆向孔三种，顺向孔即筛孔的形状与砂辊旋转的方向成锐角，顺向筛片能适当降低筛片对米粒碰撞、切削、摩擦作用，当米机内压过高时可以采取这种筛板，以达到降低内压，减少碎米率的效果。逆向孔即筛孔的形状与砂辊旋转的方向成钝角，逆向筛片能适当加剧筛片对米粒碰撞、切削、摩擦作用，当米机碾白精度不够时可以采取这种筛板。同时还可以在筛片内侧增加凸点，增强筛片对米粒碰撞、切削、摩擦作用，提高碾白精度。

2.1.4转速

碾辊转速的快慢直接影响到米粒的运动速度和受压大小，一般米机的线速度已确定，有固定的传动比，但也可以根据实际情况改变电机轮的大小或增加变频器改变碾辊的转速。适当降低碾辊转速可以降低米粒的冲击力，减少碎米率，虽然降低转速的同时会减少碾辊对米粒的碰撞、碾削、摩擦作用，降低碾白精度，但由于现在采用“多机轻碾”工艺，能有效地保证碾白精度，故可以适当降低最后一到两道碾米机转速来降低碾米环节的综合碎米率。

2.2制作方面

碾米机作为最普通的设备，由于结构简单、价格低、利润低，其制作精度经常被企业所忽视。虽说碾米机结构简单，但要想保证较好的碾白精度和较低的碎米率，就需增强碾米室内的制作和装配精度。碾米室内的任意突出或尖锐的部位都会增加碎米，像筛托架的装配间隙、压筛条的尖锐角、筛片装配的重叠或间隙等都会影响到碾白精度和碎米率，所以碾米机制造企业应该在生产上增强制作精度，从主观上减少造成增加碎米的因素。

2.3操作方面

碾米机操作比较简单，影响到精度和碎米率的主要是外加压力和风压。

外加压力通过压坨控制排料压力门来实现，当外加压力过大时，物料难以排出碾白室，造成碾白室的压力增大，出现过碾现象，同时也会增加碎米率；当外加压力过小时，物料迅速排出碾白室，碾白室压力不够，出现精度不够现象，所以适当应适当控制外加压力。在多机轻碾工艺中一般会逐步减少外加压力，以确保达到碾白精度的同时尽量降低碎米率。

排糠风网中风力不仅用來排出米糠，同时也能翻转米粒、降低米温，所以控制风压也是调节碾白精度和降低碎米率的措施。当风压调节过大时，虽然能有效地排出米糠和降低米温，同时也会增加碾米室内压和增加米粒与筛片的碰撞、摩擦作用，使碾白精度过高和增加碎米率；当风压调节过低时，会由于内压不够，碾白精度不够，所以应调节适当的风压来确保最佳碾米效果。

3结论

碾米机作为生产线上普通而重要的设备直接影响到大米生产的质量和经济性，值得所有碾米设备制造厂商和大米加工企业重视。本文对解决碾米机碾白精度和碎米率矛盾关系的方法进行了探讨和总结，为同行和大米加工企业提供参考，确保碾米机能在碾白精度和碎米率达到均衡，为大米加工企业带来良好的经济效益。