Жернова

Жернова, жерновые камни, представляют собою рабочие органы в т. н. жерновых поставах (смотрите). Жерновые камни должны обладать твердостью, вязкостью, пористостью и однородностью, причем составляющие их частицы должны иметь острые кромки, при помощи которых размельчаемые в жерновах зерна подвергались бы разрезанию.

Горные породы и минералы наиболее удовлетворяющие отмеченным требованиям, следующие: песчаник, порфир, базальт, трахит, гранит и кварц. Ж. изготовляют из целых кусков, или из нескольких кусков, или, наконец, из мелких частиц. Жерновые камни, изготовленные по двум первым способам, называются естественными, а изготовленные по последнему способу носят название искусственных камней. Самыми лучшими жерновыми камнями являются кварцевые, добываемые во Франции (La Ferte sous Jouarre) и в Венгрии (в южной части Карпат); они одинаково хороши при размоле любых продуктов на мельнице (зерно, дранье, крупа, дунет и отруби). На русских с.-х. мельницах (простой помол) употребляются преимущественно песчаниковые жерновые камни, из которых особого внимания заслуживают подольские и путивльские. Жерновые камни из базальта и трахита добываются гл. обр. в Германии (Андернах на Рейне), Венгрии и Швейцарии. Худшими породами для жерновых камней следует считать гранит, к-рый в работе быстро полируется.

Искусственные жерновые камни имеют значительное преимущество перед естественными камнями в отношении своей однородности и возможности перерабатывать различные виды зерна. Помимо наждака, кремня или кварца составными частями искусственных камней являются магнезит и хлористый магний. Процесс изготовления искусственных камней протекает так: в корыто засыпают наждак или кремень и добавляют магнезит; все это хорошо перемешивают в сухом состоянии, после чего вливают раствор хлористого магния и всю

смесь вновь перемешивают до равномерно влажного состояния. Обычно придерживаются следующей весовой пропорции: твердой породы (кварц, наждак, и проч.)— 70%, магнезита (MgO)—16%, остальное— раствор хлористого магния, причем во всех случаях раствор хлористого магния должен иметь плотность в 34° Вё, a t° окружающего воздуха должен быть не ниже 15°. Рабочий слой делают высотой ок. */, высоты камня, а остальные ²/₃ состоят из естественного камня или бетона, что дает прочное основание для налива и удешевление камней. Искусственные Ж. в Западной Европе и Америке вытеснили Ж. из естественного камня, В СССР естественные Ж. остались

лишь на крестьянских примитивных мельницах. Ж. из камня имеют максимальную скорость 8,8 м/ск, что обусловлено качеством материала. Поэтому производительность их ограничена. Американцы ввели металли

ческие жернова (закаленный чугун), позволяющие развивать окружную скорость до 72 м/ск. Это позволяет значительно повысить производительность жернового постава. Форма и начертание режущих граней показаны на фигуре 1. Эти моловые диски (показаны их части) привинчиваются к чугунному основанию и при износе легко м. б. заменены. На фигуре 2 показан разрез жернового постава с ременным приводом (на шарикоподшипниках); имеются жерновые поставь! с электромоторами на валу с двумя вращающимися дисками. Вращающийся Ж. с электромотором на валу делает до 3500 об/м. Рабочая поверхность жернова (фигура 3) делится на несколько концентрических поясов, из которых внешний F, называемый полозом, или мелющим (м о л о в ы м) поясом, предназначен для окончательного размельчения продукта; пояс С, называемый двором, и пояс В, называемый сердцем, служат для предварительного измельчения продукта и подвода его к мелющему поясу (поясы С и В вместе называются г л о т к о м); отверстие А, через которое происходит поступление сверху продукта, называется глазом; в стенках отверстия укрепляется пара-плица, несущая на себе камень (бегун) и опирающаяся на вертикальный вал.

В совместно работающей паре жерновых камней обыкновенно один камень находится в неподвижном состоянии, а другой в состоянии вращательного движения; подвижным камнем, называемым бегуном, обыкновенно бывает верхний камень и очень редко нижний. Давление верхнего бегуна на нижний камень, необходимое для создания силы трения, за счет которой происходит размельчение продукта, обусловливается весом бегуна. Диаметр глаза, в к-ром помещается параплица, берется в 300—350 миллиметров. Ширина мелющего пояса, к-рый должен быть горизонтальным, составляет примерно V₅ часть радиуса камня. Глоток должен иметь подъем в 1% от 0 бегуна; так, например, у камня с 0 в 1 000 миллиметров глоток должен иметь подъем в 10 миллиметров. Глоток лежняка берется с уклоном в два раза меньшим, чем подъем глотка в бегуне. В табл. 1 помещены основные данные по жерновым камням.

Таблица 1.—Основные данные по жерновым камням.

Диаметр камня в миллиметров	Число об/м.	Окружи, скорость в м/ск	Диаметр глаза в миллиметров	Ширина ^!мелющего¹пояса в миллиметров
1 000	170	8,89	250—300	110—120
1 200	140	8,80	300	120—140
1‘300	130	8,84	300	130—150
1 400	120	8,80	300	140—160
1 500	110	8,68	350	150—170

Для установления веса (в килограммах) одной пары совместно работающих камней можно пользоваться данными, приведенными в таблице 2.

Таблица 2.—Вес жерновых камней (1 пары) от диаметра (в килограммах).

Диаметр Видьх^ ® ^ммжерновов	1 000	1 050	1 100	1 150	1 200	1 250	1 300	1 350	1 400	1 450	1 500
Франц, камни из кварца пресной воды.	900	1 150	1 200	1 350	1 450	1 575	1 700	1 850	1 950	2 100	2 300
Искусств, франц. камни.	900	1 000	1 200	1 250	1 400	1 600	1 750	1 900	2 100	2 250	2 400
Немецкие песчаниковые камни	1 200	1 275	1 850	1 475	1 600	1 700	1850	1 950	2 100	2 300	2 500
Наждачные кам-пи.	1 000	1 200	1 300	1 400	1 550	1 650	1 800	2 000	2 200	2 400	2 600
Искусств, камни из смеси.	900	1 000	1 200	1 250	1 400	1 550	1 750	1 900	2 100	2 250	2 400

Ф-ка наждачных жерновов Уральский алмаз (в г. Свердловске) выпускает камни, данные о которых помещены в таблице 3.

Та.б л. 3 .—Ж ерновые камни, выпускаемые «Уральск и и ал м а з».

фабрикой

Диаметр Данные	В четвертях аршина:	5	6	7	8
Диаметр Данные	в миллиметров:	890	1 068	1 244	1422
Толщина бегуна..	в миллиметров	400	400	400	400
» лежняка. » рабочего слоя у бегу-	» »	300	300	300	300
на и лежняка..	» »	125	125	125	125
Диаметр глаза бегуна.	» »	300	300	350	400
» » лежняка.	» »	275	275	275	275
Вес 1 пары камней. ._i<v.	в кг	850	1 300	1 800	2 300

Чтобы усилить эффект размола жерновы-.ми камнями продукта, на рабочих поверхностях камней насекают бороздки, одновременно служащие каналами,по которым продвигается к выходу продукт и подается холодный воздух к горячему от трения продукту.

Естественно, что последи, роль выполняют бороздки, нанесенные на бегуне, а первую—главн. образом бороздки лежняка. В разрывании же продукта участвуют бороздки как бегуна, так и лежняка, причем от угла наклона бороздок зависит — будут ли они только разрывать или одновременно и разрывать и разрезать. Разрезание наблюдается в том случае, когда угол наклона бороздок уменьшается от глаза к выходу продукта на внешней, окружности камней.

иными словами, когда бороздки работают подобно ножницам.Что касается продвижения продуктов вдоль бороздок к выходу за счет трения, то оно возможно не при всяких условиях, а лишь в том случае, когда угол наклона бороздок по своей величине больше удвоенного угла трения продукта о камень. По исследованиям Вибе (Wiebe), угол трения тонкого помола (смотрите) и муки о камень находится в пределах от 31 до 37° 20, а угол трения крупного помола и дранья о камень—от 29 до 35° 10.

На фигуре 4 показано, как наносятся на камни прямолинейные бороздки; как по своей длине, так и по ширине бороздки неодинаковы. Бороздки, идущие от самого глаза и делящие всю поверхность камня на т. н. четверки, носят название в зависимости главных бороздок. Короткие бороздки называются промежуточными. Число главных бороздок для камня 0 I 000 миллиметров в среднем, можно брать 12, для камня 0 1 200 .иле—14 и для камня 0 1 400 миллиметров—16, промежуточных бороздок на каждую четверку берут обыкновенно 2. Ширина бороздок в среднем берется 30—35 миллиметров, для малых камней — 25 миллиметров, а для больших — до 40 миллиметров. Глубина бороздок обусловливается характером помола и зерна; в среднем можно считать 5 миллиметров для бегуна и 3 миллиметров для лежняка. На фигуре 4, в случае А промежуточные бороздки имеют тот же эксцентриситет, что и главные, а потому действие и тех и других совершенно однородно. В случае В промежуточные бороздки, имея иной эксцентриситет, чем главные, оказывают и иное действие на продукт. В случае В угол наклонения у всех бороздок каждой четверки разный, а именно: у главных он меньше, что хорошо для разрывания и разрезания, а у промежуточных он больше, что способствует выталкиванию продукта. Вследствие отмеченных достоинств, бороздки типа В очепь распространены в практике. Следует упомянуть о т. н. новых круговых бороздках, расположение которых см. на фигуре 5. На промежутках между главными и промежуточными бороздками на мелющем поясе параллельно главным насекают мелкие бороздки, называемые штрихами или нитками. Число таких бороздочек берется от 15 до 25, глубина—от 0,5 до 1 миллиметров.

Для установления числа бороздок в каждом отдельном случае можно исходить из того, для какого помола предназначаются жерновые камни. Так, например, для производства мягкой муки необходима большая мелющая поверхность, а для производства грубой муки — наоборот.

Действительно, при большей мелющей поверхности оболочка будет сильнее перетерта, а потому и муки выйдет больше, в то время как при меньшей мелющей поверхности муки будет вы- ЩЦ1 делиться меньше, но зато ЗййШя получится много дранья. В практике так и поступают: в случае низкого помола площадь бороздок берут равной площади мелющей поверхности, а в случае высокого помола—площадь бороздок и площадь мелющей поверхности берут соответственно в отношении 2:1.

Форма поперечного сечения бороздок оказывает большое влияние на нормальную работу жерновов и зависит от характера помола и продукта. На фигуре 6 изображены формы поперечного сечения бороздок, насекаемых на жерновах и применяемых: А— при низком помоле, Б—при высоком помоле и В—при помоле крупы.

Лит.: см. Жерновой постав. И. Хомутов.