河北農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 李珊珊 袁永偉 孔德剛 劉江濤 楊淑華

對蝦清洗分級機的設計

河北農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 李珊珊 袁永偉 孔德剛 劉江濤 楊淑華

針對傳統(tǒng)分級機的特點及不足，通過分析對蝦生物學特性，設計了對蝦清洗分級一體機，介紹了對蝦清洗分級機的總體結構和工作原理，并著重分析了其關鍵部件。該分級機以體厚為分級參數(shù)，通過調(diào)整輥軸間隙實現(xiàn)不同規(guī)格對蝦的分級，提高了分級精度與效率，便于后續(xù)的精加工與銷售。

對蝦；清洗分級機；雙輥式

引言

成熟對蝦大小不一，直接上市銷售嚴重影響市場競爭力和經(jīng)濟效益。因此研發(fā)對蝦分級設備，實現(xiàn)對蝦的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，開發(fā)分級效率高、精度好、自動化程度高、高性價比的清洗分級設備十分必要。

1 總體設計方案

1.1 技術要求

設計對蝦的清洗、分級一體機，要求清洗效率高，不影響對蝦鮮度；分級效率和分級精度高；可以實現(xiàn)不同體厚的對蝦分級?！鄂r活對蝦購銷規(guī)范 SB/T10524》規(guī)定對蝦規(guī)格按每 500g 對蝦所含只數(shù)分為 2～3、4～6、7～9、10～12 等 16 個等級。設計分級設備時，要求不符合該規(guī)格等級的對蝦符合次一級規(guī)格要求，且不超過10%。最終確定使用雙輥式分級機通過調(diào)整輥軸間隙實現(xiàn)分級。

1.2 整機結構及工作原理

整機主要由清洗裝置、打散定向裝置、分級執(zhí)行機構、傳動系統(tǒng)及控制部分組成。具體結構如圖1所示。

圖1 對蝦清洗分級機結構原理

其工作原理為：將鮮活對蝦倒入儲蝦池中進行清洗，清洗完成后，電機帶動入料輸送帶將對蝦輸送至上方，沿導向板落入分級機構進行分級，在重力和反向推力作用下，對蝦沿分級輥滑落至合適間隙進而落到出料輸送帶上，輸送至合適位置，完成分級。

2 關鍵部件設計及分析

2.1 分級輥設計

分級輥的傳動方式為鏈傳動，鏈條呈 S 型布置，由異步電機提供動力，沿鏈條傳送至各輥軸，輥軸依靠鏈條作用反向旋轉(zhuǎn)形成數(shù)條分選道。傳動原理如圖2所示。

圖2 分級輥傳動示意圖

由于對蝦大小不同，設計輥軸間隙可調(diào)，如圖3 所示。固定輥和固定軸安裝在機架上；活動輥和活動軸安裝在活動輥安裝座上；間隙調(diào)節(jié)機構由調(diào)節(jié)螺桿、調(diào)節(jié)板和伺服電機組成，通過控制伺服電機轉(zhuǎn)數(shù)來控制螺桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)，螺桿導程和轉(zhuǎn)數(shù)的乘積即為雙輥間隙的變化量。

圖3 分級輥間隙調(diào)節(jié)示意圖

2.2 分級床機架設計

為了實現(xiàn)分級輥傾角的調(diào)節(jié)功能，機架除具有足夠的剛度、強度及穩(wěn)定性外，須保證傾角可調(diào)，保證不同等級對蝦以合適的速度下滑，提高分級精度和分級效率。此外，傾角調(diào)節(jié)裝置應具有鎖緊功能，待傾角調(diào)節(jié)合適時將其鎖死。其示意圖如圖4所示。

圖4 傾角調(diào)節(jié)裝置示意圖

該機構可在線調(diào)節(jié)分級機角度，保證處于最佳傾角狀態(tài)。通過試驗得出分級輥的最佳角度范圍為 15℃～25℃，在該范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，當調(diào)整到合適角度時鎖止機架。

3 結論

結合當前對蝦分級精度差、效率低等現(xiàn)狀，設計了對蝦清洗分級一體機。針對市場上常見的對蝦規(guī)格，設計了分級輥外形及傾角調(diào)節(jié)裝置，并設計了分級輥中心距自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該設備可以實現(xiàn)對不同尺寸對蝦的分級，提高了分級精度與分級效率，便于后續(xù)深加工與精銷。

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李珊珊，1987 年出生，女，河北唐山人，助教，研究方向：機電一體化。

保定市科學技術研究與發(fā)展指導計劃(16ZN 004)；河北農(nóng)業(yè)大學理工基金（LG20150101）；國家海洋公益性科研專項（20120531）