制粉工藝中光輥系統磨輥的表面特性探討（2）

1.齒形。齒形輪廓在磨輥表面每個方向上的分布機率是相同的，齒形的立體形狀是不規則多棱形椎體，齒的刃口沒有固定的方向，呈不規則折線。

2.齒角。齒角為不固定、不規則、鋒利的齒角，一般在70～150°之間（以不規則折線的外輪廓作切線構成的齒角θ計算），隨著碾磨的不斷損耗，齒角變大直至磨光，外輪廓線趨于180°成為名副其實的光輥。

3.齒高。齒形剖面是具有粗糙度表面輪廓曲線，本文引用表面粗糙度概念解釋和計算齒高。根據國標GB 1031-2016《產品幾何規范（GPS）表面結構 輪廓法 表面粗糙度參數及其數值》，表面粗糙度的主要參數有：①輪廓算術平均偏差值Ra；②微觀不平度十點高度值Rz;③輪廓最大高度值Ry。其中，Ry是描述針齒最高齒頂到最低齒谷的距離。Ra,Rz用來測量輪廓平均高度值，Rz直接表示出針齒的平均高度值，定義為在取樣長度l內，5個大的輪廓峰高的平均值和5個最大輪廓谷深的平均值之和。輪廓曲線的評定需要選擇一個或幾個取樣長度，對于磨輥來說，在全長范圍內，沿母線方向取三個取樣長度l（中間1個，兩端各一個），所測到的數據取平均值表示磨輥粗糙度，Rz即為齒高。一般的經驗為：粗糙度均勻的表面，在三個取樣長度上實測數據應一致或接近，如相差較大，或不在一個范圍內，說明粗糙化處理不均勻，需要重新磨光磨輥后再進行磨輥表面粗糙化處理。

4.齒數。在齒數計算時，在測量取樣長度內的峰頂和谷深的同時，要考慮略低的一些齒形（他們的平均高度值和取樣長度內的算術平均值是在一個范圍內），應用光切顯微鏡，可以測出不同齒距（ti）和齒高（ypi+yui）,計算測得結果的算術平均值得出，齒距為齒高的5倍：t=5Rz。這樣計算出沿磨輥圓周排列的齒數，進一步算出磨輥表面的總齒數。計算實例如下：

已知磨輥直徑φ250 mm,粗糙度Rz0.06 mm，計算1 m磨輥的總齒數：

齒距 t=5Rz=5×0.06=0.3 mm,

每毫米齒數n=l/t=3.33個，

每厘米齒數N=10n=33.3個，

齒輥圓周齒數Z1=ΠDN=2 614個，

每米磨輥齒數Z2=LN=3 333.3個，

磨輥表面總齒數，Z=Z1× Z2=8.7132×106

如果其他參數不變，Rz為0.03 mm，則磨輥齒數66.667個/cm,總齒數3.4×107。而拉絲齒輥的齒數，最細的15牙/cm,快慢輥在工作狀態時，齒形刀口的交叉點比較少，針齒輥的刀口交叉數量大，交叉點多，有利于物料的破碎。

5.針齒輥的碾磨工作原理及特點

①經皮磨破碎后的胚乳顆粒，具有拉絲齒輥相同的作用機理，對胚乳顆粒進行剝刮碾磨，進一步刮干凈帶麩胚乳上的小麩皮，由于齒角尖銳，前角較小，對胚乳的剪切力較大，因此，出粉率高，動力消耗低。

②由于齒形是椎體的的。胚乳受到的剝刮和碾磨是在三維空間中，同時這種磨輥在碾磨取內比光輥占更大空間，具有更大的流量和產量。

③由于粗糙度表面具有更大的摩擦力，比光輥的軋角更大，擴大了物料碾磨區。

④具有更大的剝刮齒數Z。Z=2sn[(k-1)/(k+1)]，公式中：K為快慢輥速比；S為碾磨區長度；N為磨輥單位圓周長度的齒數。

⑤針齒對胚乳主要起剝刮和碾磨的作用，硬麥淀粉的粒度為2～40 μm,心磨的軋距一般在0.3 mm,因此可以在很大程度上控制淀粉的損傷，而光輥對胚乳主要是擠壓，粒度越細，淀粉損傷越嚴重，這是無法控制。

面粉顆粒在125 μm時，在同樣動力消耗的情況下，針齒輥出粉率更高，隨著產量的增加，電耗也增加。光潔輥在達到出粉率頂峰時Ha時，曲線很快走向下滑的趨勢，出粉率隨著產量的增加而降低，而針齒輥的出粉率還在提高，當達到頂峰Hb時開始下滑，趨勢平緩，兩種磨輥的出粉率差距較大，說明針齒輥具有更高的出粉率，適合于大規模的生產線。

面粉顆粒在475 μm以上的厚度片狀物時，兩種心磨的出粉率與動力消耗情況比較，表明在出粉率在15%以下時，兩種齒形的研磨曲線變化趨勢不同，前者的曲線斜率逐漸變小，后者的斜率卻越來越大，說明針齒輥出粉率高時，電耗較小，更適合大規模生產線。在相同的軋距時，針齒輥比光磨輥具有更小的電耗。