劉爾璽

(甘肅省機(jī)械科學(xué)研究院，甘肅 蘭州 730030)

百號切碎設(shè)備的設(shè)計與實驗*

劉爾璽

(甘肅省機(jī)械科學(xué)研究院，甘肅 蘭州 730030)

為了適應(yīng)甘肅地區(qū)特藥百號種植的快速發(fā)展，設(shè)計研制一種百號切碎設(shè)備。闡述該設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作原理，通過試驗證明該切碎設(shè)備運行效果良好,并針對實驗中出現(xiàn)的不足提出了改進(jìn)措施。

百號；切碎裝置；切碎輥

Abstract: In this paper, a poppy chopped device is designed to fit for the rapid expansion of poppy in Gansu area. The equipment structure design and working principle are expounded. It is proved that the operation result of chopped device is good by testing，the improvement measure is put forward for the disadvantages appearing in the testing.

Key words: poppy；chopped device；chopped roll

0 引 言

我國特藥百號破殼機(jī)的研究和應(yīng)用都處于不成熟階段，甘肅特藥基地百號種植面積大。目前百號破殼相關(guān)機(jī)械方面比較缺乏，農(nóng)場一直延用錘片式粉碎機(jī)進(jìn)行破殼加工。這種破殼機(jī)械工作效率低，投入人工量大，產(chǎn)生粉末率高，出殼率低。嚴(yán)重影響了特藥百號產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，設(shè)計、開發(fā)、和研制百號破殼的機(jī)械化設(shè)備迫在眉睫。百號的深加工對相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備提出了更高的要求，且符合甘肅特藥基地種植專業(yè)戶實際購買力的水平，研制機(jī)型擬采用半自動化規(guī)模，以實現(xiàn)較好的社會價值。

1 基本結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 基本結(jié)構(gòu)

百號加工設(shè)備的動力來源為電機(jī)，每個裝置都由單獨匹配的電機(jī)進(jìn)行帶動運行，可實現(xiàn)單獨控制運行于停止。工作過程中，由網(wǎng)帶式籽粒前處理裝置將物料中含有的大量籽粒提前進(jìn)行處理，通過籽粒溜槽裝置將籽粒接入籽粒斗，進(jìn)而將含有少量籽?；虿缓蚜５陌偬柟麣み\送至前提升喂料裝置，前提升喂料裝置將物料喂入切碎裝置[1]進(jìn)行切碎，再經(jīng)過篩分裝置，將籽粒與成品百號殼進(jìn)行分離，將從篩分裝置二、三層篩網(wǎng)出來的合格百號片進(jìn)行裝袋，經(jīng)過切碎裝置沒有達(dá)到要求的百號殼將會從篩分裝置的一層篩網(wǎng)篩出，再通過人工輸送至原料處。進(jìn)入接籽料斗的籽粒再通過高壓風(fēng)機(jī)吸入籽粒分選裝置，將籽粒與粉末進(jìn)行分離，最終將分離出的干凈籽粒進(jìn)行裝袋。完成一個完整的工作過程。百號切碎設(shè)備結(jié)構(gòu)原理圖，如圖1所示。

圖1 百號切碎設(shè)備結(jié)構(gòu)原理圖1. 網(wǎng)帶式籽粒前處理裝置 2.前提升喂料裝置 3. 籽粒分選裝置 4.百號切碎裝置 5.篩分裝置

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

整機(jī)結(jié)構(gòu)(長×寬×高)(mm)：7 600×4 300×3 000；整機(jī)質(zhì)量(kg)：約4 640 kg；整機(jī)功率(kW)：8.5 kW；加工能力(t/h)：1～1.2 t/h；粉末率：≤5%；成品大小(mm)：2～10。

2 關(guān)鍵部件的設(shè)計

2.1 切碎裝置的設(shè)計

切碎裝置為本設(shè)備的關(guān)鍵部件，完成百號果殼的切片加工，是利用兩對切刀，一對圓盤刀輥[1]現(xiàn)將百號果殼切成條狀，然后有一對直刀輥[2]將條狀物切成片狀。圓盤刀刀與刀之間的間隙為10 mm，兩圓盤道之間的間隙為5 mm，直刀刀刃與刀刃之間的弧長為20 mm。通過兩對刀的切碎加工，將百號果殼切碎為小于等于10 mm的片狀物。切碎裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

(a)切碎裝置結(jié)構(gòu)原理圖1.傳動系統(tǒng) 2.機(jī)架 3.圓盤刀 4.直刀

(b)圓盤刀結(jié)構(gòu)原理圖1.圓盤刀軸 2.圓盤刀片 3.撥齒 4.間隔套

(c)直刀結(jié)構(gòu)原理圖1.刀體 2.直刀片 3.砧板 4.直刀軸圖2 切碎裝置結(jié)構(gòu)圖

2.2 百號切碎設(shè)備的仿真

各裝置結(jié)構(gòu)尺寸確定后，用三維制圖軟件Solidworks繪制出切碎設(shè)備的三維模型圖，如圖3所示。通過軟件對主要部件進(jìn)行運動仿真，仿真結(jié)果顯示在整機(jī)結(jié)構(gòu)中各個部件之間沒有發(fā)生干涉。通過整個裝置的三維演裝，提高實物制造、安裝、調(diào)試和運輸?shù)姆奖憧煽啃?，降低制造成本?/p>

圖3 百號切碎設(shè)備的仿真結(jié)構(gòu)圖

3 百號切碎設(shè)備的工作程序

3.1 開機(jī)前準(zhǔn)備

將紫斑百號果堆積在設(shè)備入料口位置，其果殼的含水率在6%～7%之間，清理干凈物料里面的鐵屑和石塊等雜物。各出料口處放置好接料袋，將吸籽管放置在籽粒料斗內(nèi)。

3.2 啟動順序

按照篩分裝置、切碎裝置、網(wǎng)帶式籽粒前處理裝置、前提升喂料裝置、籽粒分選裝置的順序依次合閉電源，使設(shè)備空載運行一分鐘左右。待設(shè)備運轉(zhuǎn)正常之后，開始上料，進(jìn)行生產(chǎn)。

3.3 上 料

待設(shè)備運轉(zhuǎn)正常之后，開始上料，進(jìn)行生產(chǎn)。上料時保證物料的連續(xù)性和均勻性，嚴(yán)格控制喂入量。

3.4 安 全

開機(jī)之前，必須先檢查電路是否正常，電源異常情況下嚴(yán)禁開機(jī)。開機(jī)時嚴(yán)禁非工作人員打開電器柜作業(yè)。生產(chǎn)過程中嚴(yán)禁拆卸傳動鏈處的護(hù)板，嚴(yán)禁攀爬設(shè)備，出現(xiàn)電氣故障嚴(yán)禁帶電檢修。嚴(yán)禁向切碎裝置中投入含鐵雜物及硬度較高物體。生產(chǎn)期間，必須穿工作服操作[3]。

4 性能試驗

4.1 空載試運轉(zhuǎn)試驗

空載運行各動力傳遞零件運轉(zhuǎn)良好，無卡滯和異響情況；切碎裝置運行良好，運行過稱速度可調(diào)；篩分裝置、輸送裝置、籽粒分選裝置運轉(zhuǎn)良好。

4.2 切碎試驗

4.2.1 試驗條件

試驗用品種為紫斑百號，物料準(zhǔn)備充分不含鐵屑、石塊等雜物，物料含水率在6%～7%之間。

4.2.2 實驗結(jié)果

本實驗在10個班次實驗中隨機(jī)抽樣3次進(jìn)行檢測，試驗結(jié)果如表1所列。

表1 實驗結(jié)果

表1表明：粉末率≤5%，產(chǎn)品尺寸均在2～10 mm之間，完全滿足農(nóng)場加工技術(shù)要求。

5 結(jié) 論

(1) 與現(xiàn)用的錘片式粉碎機(jī)進(jìn)行破殼加工相比，本設(shè)備工作性能穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)率高、移動維護(hù)方便、粉末率低，能滿足農(nóng)場對百號的加工要求，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

(2) 本設(shè)備通過籽粒分選裝置，有效的將籽和粉末分離，并將粉末收集成袋，提高了粉末的利用率。

(3) 擴(kuò)大本機(jī)的使用范圍，滿足不同品種百號的破殼加工。

[1] 胡建平，黃英颯，楊德勇.果蔬三維切丁機(jī)設(shè)計與實驗[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2011,27(12)；353-357.

[2] 吳巧梅.平板刀式滾筒切碎裝置的參數(shù)的研究與優(yōu)化[D].西安：西北農(nóng)林科技大學(xué),2010.

[3] 李德志.草類加工機(jī)械的安全使用[N].福建科技報,2006.

[4] 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計手冊(上下冊)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

Design and Experiment of Poppy Chopped Equipment

LIU Er-xi

(GansuAcademyofMechanicalSciences,LanzhouGansu730030,China)

2014-05-08

劉爾璽(1986-)，男，甘肅武威人，助理工程師，研究方向：農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化。

U461.4

A

1007-4414(2014)04-0171-02