Tribologia

Tema 2: Reducción del tamaño de los sólidos

- Razones para la reducción de tamaño:
1. Facilitar la extracción de un constituyente deseado.
2. Puede ser una necesidad especifica del producto.
3. Aumentar la superficie del sólido.
4. Favorecer la mezcla de ingredientes.

- En la reducción del tamaño existen 3 tipos de fuerzas:
1. Fuerza de compresión: utilizada para romper productosduros. Principio: cascanueces.
2. Fuerza de impacto: utilizada para la molienda fina. Principio: martillo.
3. Fuerza de cizalla o frotamiento: utilizada en aparatos de trituración de sustancias blandas. Principio: piedras del molino.
La maquinaria hace uso de los tres tipos de fuerzas pero uno es más importante que los otros dos en cada maquina.

- Aparatos de reducción de tamaño

Alimentossecos: trituración y molienda
- Trituración: desmenuzamiento de los materiales gruesos hasta tamaños del orden de 3 mm. Fuerza de compresión.
- Molienda: obtención de productos en polvo. Fuerza de cizalladura.

- Trituradora de mandíbulas:
Se añade la sustancia o alimento en medio de dos grandes mandíbulas, una fija y otra en movimiento de avance y retroceso de forma que la sustancia semueve hacia una posición cada vez mas baja, siendo triturada a medida que desciende.

- Trituradora de rodillos:
Consta de dos cilindros pesados de acero que gira uno hacia el otro. Las partículas de la carga son atrapadas y arrastradas entre los rodillos que la someten a una fuerza de compresión que los tritura. En algunos aparatos los rodillos giran a distinta velocidad actuando también fuerzasde cizalla. Su principal aplicación esta en la industria de la caña de azúcar, se tritura la caña al pasar por etapas sucesivas de rodillos. La producción de esta trituradora esta determinada por la longitud y diámetro de los rodillos y la velocidad de rotación. Las “relaciones de reducción de tamaño” menor a 5.
“Relación de reducción” (R.R): es la relación entre el tamaño medio del producto quela abandona después del proceso de reducción de tamaño. Para medir el tamaño medio se utiliza normalmente el diámetro aritmético obtenido del análisis de tamices de las muestras de las corrientes de alimentación y salida. Las trituraciones groseras reducen a un 8: 1 mientras que la molienda lo hace a 100: 1.

- Molino de martillos:
Consiste en una cámara cilíndrica recubierta interiormente enuna de sus secciones con una plancha de acero endurecido denominada plato de ruptura o plato estacionario. En el interior un eje dotado de martillos en toda su longitud gira a toda velocidad. La desintegración de los alimentos se produce por fuerzas de impacto al ser empujados por los martillos contra la plancha de recubrimiento. En algunos casos la boca de salida del molino se reduce medianteuna rejilla que retiene el alimento hasta que las partículas han alcanzado el tamaño adecuado para atravesarla. En estas condiciones de “estrangulamiento” intervienen la F de cizalla. Se utiliza para la molienda de pimienta, especias, azúcar, etc. Son capaces de triturar también productos fibrosos para lo que se sustituyen los martillos por cortadoras con sección aguda.

- Molino de disco defrotamiento:
1. Molinos de disco único:
Las materias pasan a través de la estrecha separación existente entre un disco estriado que gira a gran velocidad y la armadura estática del molino. La acción de frotamiento produce la trituración de la carga. La separación depende del tamaño de la materia prima y las exigencias del producto acabado.
2. Molino de doble disco:
Modificación del molino de discoúnico. La armadura contiene dos discos que giran en dirección opuesta proporcionando mayor cizallamiento. Se utiliza para la preparación de cereales, molienda de arroz y maíz.

3. Molino de piedras:
Consiste en dos piedras circulares montadas sobre un eje. La piedra superior que normalmente esta fija tiene una boca de entrada de carga, la inferior gira. La carga pasa por la separación entre...