解释了稻米厂的当前发展状况，从磨削原则的角度简短地引入了国内外的主要稻米型号，并提出了稻米厂中现有的主要问题。结合当今的计算机技术创新和谷物机械的智能开发，稻米厂的发展趋势和当前研究的重点。

大米是我国消费最广泛的农产品。目前，我国的年产率为1.8亿吨，约占谷物总产量的40％；该国60％的人口将大米作为主食，年消费约为1.26亿吨大米[1]。因此，保持足够的水稻生产能力是确保国家粮食安全和确保人民幸福生活的需求。

稻米厂是谷物加工的主要机器之一，稻米厂的效率决定了水稻的生产能力和产量。因此，稻米厂的开发在现代谷物行业中起着关键作用。通常使用的米磨坊通常使用两种方法：无摩擦的研磨和研磨，它使用机械力的作用去除糙米皮肤和磨粉。此外，与摩擦和研磨混合和研磨可以有效地降低米饭的速率，提高水稻的质量，提高效率并降低功率损失。混合米厂占据了我国市场的主要份额。这种类型的稻米可以使两种美白类型的优点充分发挥作用，并获得良好的美白和美白效果。

水稻磨坊的发展历史

我国稻米铣削行业的发展始于英国引入的水平铁滚米厂的改进。在1850年代，稻米衍生的铁滚米厂和非分离米麸处在农村地区广泛使用。在1980年代，米麸分离铁辊米磨机取代了米麸的非分离铁滚米厂。在1990年代，出现了使用空气喷涂设备的喷雾铁辊米厂。成品大米明亮而光滑，米温度升高，米产量很高。类似的模型在现代发展迅速[2]。

外国稻米最初出现在欧洲。在1760年代，欧洲人开发了一家新的垂直沙砂浆米厂。在1790年代，美国人改善了垂直的砂砂浆米厂，并发明了水平铁滚米厂。随着铁滚米磨坊的出现，稻米厂的技术发展取得了历史性的重大突破。在1820年代，日本的 开发了一家垂直稻米厂，其基于铁辊米厂的性能出色。该公司生产了-C/MC反向垂直铁辊米磨坊[3]，其饲养装置在磨床的下部和磨床上部的排放装置。这种垂直布局方法对精制大米的加工有重大影响，这不仅可以降低材料运输设备，而且还避免了中间运输过程中米晶粒的一部分损坏，并降低了破裂的米饭速率。

国内外的主要稻米厂类型

目前，根据稻米厂原理，它主要分为释放米磨坊，研磨稻米磨坊和混合米厂。

2.1释放米勒

释放米厂通常是指铁辊米厂。铁辊米磨坊是一种使用稻米之间的摩擦，米粒和铣削辊之间以及稻米颗粒和米饭之间的摩擦进行加工和研磨。铁辊的表面是光滑的，因此产生的大米颗粒具有良好的特征，例如产生的米麸中的光滑表面和低淀粉含量。但是，铁辊表面上的摩擦力相对较小，增白室的压力增加以增加增白率，这很容易导致米粒破裂并产生破裂的大米[4]。

家用铁辊米厂包括水平铁辊空气喷雾厂，垂直铁辊米厂和其他型号。代表性的是MNMP系列铁辊米厂（图1）等。组成和结构大多相同。一些稻米厂还具有一些辅助设备，可提高稻米厂的性能。例如，A6垂直铁辊米磨机配备了真空吸尘器，该清洁剂可以有效地解决稻米研磨过程中造成的阻塞问题并提高稻米铣削的效率。外国铁辊米厂的结构与中国基本相同。代表性的是日本 生产的-C/MC垂直铁辊米磨坊（图2）。与家用稻米的布局最大的区别是饲养装置和排放装置的排列位置，分别在研磨室的底端和上端排列。不必运输材料，这可以减少运输过程对稻粒完整性的影响。稻米厂运行期间，稻米运动的方向与其对重力的方向相反。大米谷物均匀分布在美白室，并具有良好的美白作用。此外，-C/MC易于拆卸且易于安装。

图1 MNMP系列稻米

图2 -C/MC垂直铁辊稻米

2.2米饭机

米饭厂在我的国家广泛使用。 IT和铁辊米厂之间的主要区别在于，工作的主要组成部分是沙辊，而不是铁辊。砂轮可以更好地完成磨削效果，并更好地美白糙米。与释放米厂相比，研磨米磨机可以更好地去除糙米皮层，并大大降低米饭的速度。但是，糙米皮质通常含有大量养分，因此在研磨米磨坊的研磨过程中，营养损失非常严重。此外，磨米磨坊产生的米饭的准确性不均匀，而成品大米的表面相对粗糙。

家用砂辊米厂迅速发展。根据传统稻米厂的开发，已经开发了，改进和优化了各种沙辊米厂，例如NF型旋转屏风空气喷射米饭厂，高性能节能稻米和强风倾斜的稻米厂。代表性的是NF14旋转屏风喷雾厂（图3），它采用了新的空气喷雾工艺，具有大量的空气喷雾剂和明显的空气喷雾效果。独特的美白室结构设计可以增强美白，加速谷壳排放，降低稻米温度，提高产量和稻米研磨精度。代表性的外国稻米是由日本 生产的-C垂直砂卷米厂（图4）。它的基本结构通常与我国垂直砂滚米厂的结构相同。主轴由悬臂支撑，并将变速箱设备放置在研磨室下方。可以从稻米磨坊的上部取出沙子辊。最大的区别是可以从侧面删除其屏幕，可以根据不删除框架零件，降低​​人工和维护成本来替换。此外，在美白室设计的-c垂直砂滚米厂是传统稻米厂的两倍，可减少整个机器的体积，增加输出并减少地板面积。磨床的底部有一个旋转放电器，可以平滑地从机器上排出米麸[3]。

图3 NF类型旋转屏风喷雾米厂

图4 /10AB-C垂直砂辊米厂

2.3混合米厂

混合米厂是一家多滚米厂，使用砂轮和铁辊混合米饭。它具有两个稻米厂的不同优势，并且具有许多优势，例如高工作效率，良好的过程质量和良好的稻米生产。在一定程度上，它弥补了铁辊米厂和沙辊米厂的缺点。

在我国，使用最广泛的混合米厂是NS型螺旋凹槽沙卷米厂。 NS型混合米厂将沙卷放在上部，并将铁卷放置在下部。首先将糙米进入砂卷中，然后用铁卷磨。这样，加工的米谷物不仅具有更高的产量和较少的米饭，而且比砂滚米厂具有更高的大米质量。日本萨特克公司在国外开发的混合稻米类型是一家相对先进的混合稻米厂。在砂轮和铁辊的结构下，安装了铁辊。该结构紧凑，易于维护，减少能源消耗，并且可以删除，从而可以实现一台机器的多种用途[5]。

图5 NS型螺旋凹槽沙辊米厂

图6混合稻米

现有稻米厂中存在的主要问题

稻米厂中存在的问题之一是粉碎米的高率。摩擦米厂主要是铁辊米厂，占用了大部分现有稻米厂。摩擦米厂通常具有较高的室内压力（200-250 g·cm-2），滚子的低线性速度（＜2.5 m·S-1）[6]，并且加工后的米粒具有光滑的表面和低淀粉含量的米麸含量。但是，稻米厂的室内压力相对较大，这不仅会导致破碎率的增加，还提高了压碎率，而且还降低了稻米研磨效率。尽管根据摩擦米磨机发明的米饭磨坊可以有效地降低米饭的粉碎速度，但米麸的淀粉含量过高，并且很容易导致成品米的精度不均匀。因此，在当前的加工方法下，不可避免的是高粉碎率的问题。

以上两个缺点通常很难避免摩擦和磨米厂。因此，在1980年代之后，稻米厂的开发逐渐用“多机械轻型铣削”的混合稻米厂逐渐取代了传统摩擦和研磨过程。将铁辊与砂辊混合形成混合稻米厂，例如“两个沙子和一台铁”三台机器，可以有效地降低加工过程中破裂的米的产生速率。混合米厂的美白，低粉碎率和高米的收益率，但是存在常见的问题，例如高成本和高能消耗。因此，低能，低成本和高效率稻米的发展是谷物加工行业提高工业效率并降低成本的唯一途径。

稻米厂的发展趋势和研究优先事项

4.1基于离散元件EDEM的稻米材料离散元素分析的研究

Edem是基于世界上出生的离散元素技术的第一个应用程序软件。 EDEM可以在大多数工程示例中解决粒子系统的应用和模拟，并可以有效地分析粒子之间的机械关系。通过EDEM，可以创建稻米室内的稻米系统的数字模型，并进行物理特征，例如米晶粒之间的机械性能和米晶粒的材料特性。它还可以手动调整参数，例如每种稻粒的大小，密度，质量和速度。此外，EDEM具有出色的粒子运动处理能力，不仅可以在批量材料处理过程中模拟粒子系统的运动过程和特征，而且还可以帮助科学研究人员进行理论研究和分析，并设计，测试和优化各种离散材料的处理设备[7]。随着EDEM软件技术和理论研究的发展，使用EDEM处理粒子数据的内容越来越广泛，EDEM技术在稻米铣削机械的研究中变得越来越重要。

稻米生产的稻米质量主要受研磨室中稻粒的运动速度和压力的影响。控制进料端口的大小和排放端口以控制研磨室的压力是稻米设计的关键。磨室中水稻颗粒的运动状态受EDEM的控制，分析了研磨室之间的机械特性，并达到了最佳的研磨效果，因此研磨室的压力在最佳水平上。基于此，优化了参数，例如材料，角度，根数和磨滚轮的高度[8]。在米厂的未来设计中，稻米厂中糙米的运动用于使用离散元件仿真软件EDEM进行计算机模拟分析，以分析稻米厂中糙米的运动。探索白米室中糙米的运动状态可以为稻米理论研究提供重要参考。因此，基于离散元素EDEM的稻米材料运动的离散元素分析是稻米未来设计和开发的重要技术支持之一。

4.2米磨坊的智能转换

稻米厂的智能转换主要是指稻米控制系统的转换。智能稻米控制系统主要由三个部分组成：执行器，控制系统硬件和控制系统软件。其中，执行器主要包括电流传感器，温度传感器，重力传感器，白度传感器，露点传感器，压力传感器，后隔室水平设备，加热设备，制冷设备，气动门，流量门和压力栅极压力调节机制[9]。

美白室的压力控制是影响米粉效率和米质质量的重要因素。现有的稻米铣床美白室的压力主要是通过人工控制放电门实现的。主要判断是基于工人的经验，无法准确达到美白室的最佳压力。如果美白室的压力控制太大，则材料无法平稳地穿过美白室，从而增加了美白室的压力。尽管大米的质量得到了提高，但破碎的大米的速度相应提高。相反，如果压力控制太小，则很容易从美白室排放材料，降低了美白室的压力，并降低了破裂的大米速率，但米饭的质量降低了。因此，在米磨厂加工糙米中，控制磨床中的磨压力非常重要。因此，稻米厂的智能转换，尤其是磨室压力控制室的智能转换，以达到最佳的研磨室压力，是将来开发稻米厂的重要方向。

随着现代技术的发展，机械设备的智能是未来企业加工设备的开发方向。面对企业的人工成本不断增长，智能机械和设备不仅可以降低人工成本并提高产品质量，而且还提高了生产效率并丰富了公司利润。但是，稻米行业的智能转变仍处于开发的初始阶段。通过研究稻米厂的智能转型，我相信，将来，我国的水稻加工成本将继续降低，大米的质量和生产效率将继续提高，谷物机器的智能也将为我国的粮食安全做出进一步的重要贡献。

4.3机器视觉的应用

机器视觉是一种辅助技术，可从图像中提取数据，并使用一系列方法和技术来控制处理过程和相关活动。当稻米厂工作时，不可能在网上连续在线测量稻米质量和美白室的压力。有必要通过工人的经验判断每1到2个小时手动控制它。因此，开发可以实时监视产品质量检查的系统对改善水稻质量有重要影响。如今，机器视觉系统越来越广泛地用于食品行业。机器视觉系统已在商业级别的许多应用中取代了传统的人工视觉质量检查。通过基于获得的信息来使用机器视觉技术和瞬时控制稻米铣床，以确保稻米质量参数，工人可以连续检查产品质量特征，并不断地对稻米铣削加工进行监控，以便操作员可以快速响应处理谷物特征的变化，并及时控制产品质量变化。近年来，随着硬件和软件的开发，机器视觉系统可以提供低成本和有效的解决方案。此外，机器视觉系统的稳定性，出色的速度和准确性促进了其在食品行业的发展。

等。 [10]使用机器视觉和模糊逻辑技术来开发用于米粒美白过程的智能自动化系统。它的主要思想是实时监视稻米的图像，并收集磨削程度和压碎速率参数，以反馈和调整稻米厂的出口压力。与手动操作相比，系统效率为31.3％。机器视觉技术作为一种新技术，可以提供一种自动化，无损和低成本的方式，以检测稻米铣床中米的质量，并调整美白室的压力以实现最佳效果。将来，基于机器视觉技术研究的稻米厂的越来越优化的设计将出现。

结论

随着计算机网络和互联网技术的开发，谷物机械正在发展智能和现代化。创新且聪明的稻米厂的发展对于我国谷物机械的发展具有重要意义。使用基于计算机辅助技术和机器视觉技术的先进研究方法，优化和改善当前的稻米结构，研究高效，低成本，低点粉碎速率和低能量消耗稻米铣削设备，并提高谷物加工行业的生产能力，是我们未来对稻米工业发展的研究的主要方向。

参考：

[1]朱·本宾。分析我国家大米的中期和长期供求趋势[J]。中国粮食经济，2007年（6）：19-21。

[2] Yu 。水稻后生产加工行业的现状和发展趋势[J]。农业机械，2002（8）：38-39。

[3] Sun ，Ruan 。稻米在国内外的当前发展状况[J]。谷物加工，2013，38（4）：41-43。

[4] Liu Chen。人工智能在农业机械发展中的前景和意义[J]。农业工程技术，2019，39（36）：89-90。

[5]李·朱尼（Chen ），李·朱尼（Li ）。人工智能技术在农业机械中的应用[J]。农业机械，2018年（12）：66-68。

[6]他， Xin，Cai ，，Mou ， 。水稻加工设备的现状和最新研究进度[J]。现代食物，2020年，{4}（1）：1-2,5。

[7] Wu Yi，Bai ， ，Ruan 。基于离散元素EDEM [J]的稻米材料分析元素分析的研究。谷物加工，2018，43（2）：52-55。

[8] Jia ，Tang ，Yang ，Man ，Li Long。基于离散元素方法的稻米结构优化设计的研究[J]。塔里姆大学杂志，2020，32（2）：80-89。

[9] Jia Feng，小宗。稻米智能的讨论和解决方案[J]。谷物和饲料行业，2018（8）：1-2。

[10]等。 ，以及米饭和[J]。在，2016年124：14-22。

作者资料：

Liu （1983-），女性，硕士学位，主修：谷物和油机械。