賈雅麗 馬璐萍

1、河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定總站 2、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

引言

我國(guó)是花生生產(chǎn)大國(guó)，花生種植面積7500 多萬畝，產(chǎn)量達(dá)1700 萬噸，約占世界總產(chǎn)量40%左右[1]。花生種脫殼是花生播前備種的重要環(huán)節(jié)，脫殼后的花生種子質(zhì)量直接影響出苗、生長(zhǎng)和產(chǎn)量等[2]。目前，我國(guó)花生脫殼多采用打擊輥筒式脫殼結(jié)構(gòu)[3-7]，但輥筒式花生脫殼機(jī)大都存在花生種仁損傷率高、花生莢果脫殼率低等問題。針對(duì)上述問題，本文對(duì)輥筒式花生脫殼機(jī)脫殼關(guān)鍵部件進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期實(shí)現(xiàn)花生種仁低損傷率、花生莢果高脫殼率脫殼。

1 脫殼輥筒改進(jìn)優(yōu)化

花生莢果及花生種仁顯脆性，脫殼工作時(shí)剛性的脫殼輥筒在擊破莢果外殼的同時(shí)也會(huì)對(duì)花生種造成一定損傷，如花生種仁破碎或花生種仁種皮脫落等。為提高脫殼輥筒的柔性，分別設(shè)計(jì)了橡膠套管式、尼龍?zhí)淄彩胶湍猃埌羰饺N脫殼輥筒（圖1），以探究不同材質(zhì)的脫殼輥筒在花生種子脫殼時(shí)對(duì)莢果脫殼率和種仁損傷率的影響。脫殼輥筒由端板、輥筒軸和多個(gè)擠搓柱組成，橡膠套管式脫殼輥筒中的擠搓柱由柱芯和橡膠套筒兩部分組成（圖1，a），橡膠套筒的內(nèi)孔與柱芯滑配連接；尼龍?zhí)淄彩矫摎ぽ佂仓械拇陦褐芍竞湍猃執(zhí)淄步M成（圖1，b），尼龍?zhí)淄驳闹鎻较蜷_設(shè)多條溝槽，各溝槽沿尼龍?zhí)淄驳闹嬷芟蚓?，尼龍?zhí)淄驳膬?nèi)孔與柱芯滑配連接且各尼龍?zhí)淄查g運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立；尼龍棒式脫殼輥筒中各搓壓柱主要包括柱芯和與柱芯等長(zhǎng)的圓形尼龍棒兩部分（圖1，c），柱芯的柱面徑向開設(shè)與尼龍棒等直徑的溝槽，使橡膠棒尼龍棒擠入開槽的柱芯。

圖1 脫殼輥筒

2 脫殼凹柵改進(jìn)優(yōu)化

為提高脫殼凹柵結(jié)構(gòu)柔性，探究柔性脫殼凹柵對(duì)花生莢果脫殼率、花生種仁損傷率的影響，選取脫殼凹柵的柵條材質(zhì)為鋁合金，如圖2 所示。細(xì)長(zhǎng)的鋁合金棒具有一定強(qiáng)度和較好的撓性，可增加脫殼凹柵結(jié)構(gòu)柔性，可通過增減脫殼凹柵加強(qiáng)筋數(shù)量實(shí)現(xiàn)脫殼凹柵結(jié)構(gòu)整體柔性的調(diào)節(jié)。

3 脫殼試驗(yàn)及結(jié)果分析

選取長(zhǎng)度為35～37 mm、直徑10～14 mm、含水率12%～15%的花育23 花生莢果為研究對(duì)象，試驗(yàn)樣機(jī)如圖3a 所示。通過測(cè)定喂入的花生莢果總質(zhì)量及脫殼后完整花生種仁質(zhì)量、損傷花生種仁質(zhì)量、未脫殼莢果質(zhì)量，計(jì)算可得花生莢果脫殼率和花生種仁損傷率[8]。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)脫殼試驗(yàn)中脫殼工作參數(shù)設(shè)置為脫殼輥筒轉(zhuǎn)速280 rpm、脫殼輥筒與脫殼凹柵間距在 200～250 mm、喂入量 0.5～0.6 kg/s時(shí)，橡膠套管式脫殼輥筒和單一加強(qiáng)筋的脫殼凹柵所組成的脫殼機(jī)構(gòu)的花生莢果脫殼率為97.4%、花生種仁損傷率2.8%，脫殼效果最好，如圖3b 所示。

圖2 脫殼凹柵

圖3 花生種脫殼試驗(yàn)