武克煥

（安徽省農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站，安徽 合肥 230036）

板栗在我國(guó)的栽種歷史悠久，是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)樹種。近年來，我國(guó)丘陵山區(qū)板栗種植面積快速增加，板栗生產(chǎn)已具產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，但是在板栗生產(chǎn)過程中，使板栗苞與板栗果分離的板栗剝苞環(huán)節(jié)，仍然是影響栗農(nóng)生產(chǎn)的難題。板栗機(jī)剝苞技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)成熟，在國(guó)內(nèi)雖有為數(shù)不少的機(jī)器投放市場(chǎng)，但目前市場(chǎng)上流行的板栗剝苞機(jī)仍存在農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝不適配的問題，如對(duì)板栗的品種、尺寸大小和成熟度等適應(yīng)性不強(qiáng)，造成板栗機(jī)械實(shí)際剝苞過程中剝凈率低、損傷率高，嚴(yán)重影響了板栗剝苞機(jī)的推廣應(yīng)用。因此，通過研究分析國(guó)內(nèi)外板栗剝苞機(jī)技術(shù)，可為我國(guó)板栗剝苞機(jī)械化提供新的思路和方法。

1 國(guó)外板栗剝苞機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 歐洲板栗剝苞機(jī)技術(shù)

在歐洲，以法國(guó)的板栗剝苞技術(shù)最具代表性，它的板栗加工技術(shù)成熟，已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。板栗在被采摘之后經(jīng)過清洗、分級(jí)、拋光、包裝和儲(chǔ)存，形成完整生產(chǎn)線。圖1是法國(guó)剝苞板栗所用機(jī)械的工藝圖，圖中1是燃料室，2是分離器，3是板栗仁容器，4是研磨機(jī)，5是提升機(jī)，6是擠壓機(jī)，7是燃燒嘴，8是燃燒室，9是提升機(jī)。板栗經(jīng)由提升機(jī)被運(yùn)送到燃燒室內(nèi)部，在高溫灼燒后，由擠壓機(jī)反復(fù)擠壓，然后提升機(jī)將擠壓后的板栗運(yùn)送到分離器內(nèi)。而分離器的作用主要是對(duì)板栗進(jìn)行分離，再將其運(yùn)送到拋光機(jī)內(nèi)部，通過拋光和清洗，得到板栗仁。

圖1 法國(guó)板栗剝苞機(jī)示意圖

該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是自動(dòng)化水平高和剝苞速度快，但高溫灼燒工藝的加入，使設(shè)備極易出現(xiàn)溫控把握不當(dāng)?shù)那闆r，易導(dǎo)致板栗仁烤熟甚至烤焦。除此之外，出于提高板栗仁光滑度的考慮，該技術(shù)選擇使用拋光機(jī)研磨板栗仁，由此帶來的問題，便是板栗損耗率難以降低，因此，不適宜在我國(guó)推廣使用[1-2]。

1.2 日本板栗剝苞機(jī)技術(shù)

圖2是日本所用剝苞技術(shù)的工藝圖。1是收集器，2是碎板栗仁出口，3是整板栗仁出口，4是風(fēng)機(jī)，5是驅(qū)動(dòng)裝置，6是輥刀，7是提升機(jī)，8是擊打鋼片，9是刮料機(jī)，10是分離機(jī)，11是高壓氣嘴。由提升機(jī)負(fù)責(zé)向刮料機(jī)運(yùn)送新鮮板栗，通過刮料機(jī)時(shí)，板栗外殼被輥刀切破，受擊打鋼片所施加的作用力影響，板栗破裂并進(jìn)入分離機(jī)，經(jīng)由分離機(jī)被運(yùn)送到內(nèi)有高速氣體的管子中，通過高速旋轉(zhuǎn)的方式，將苞殼送出，最后，通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，確保板栗仁盡數(shù)進(jìn)入收集裝置。

圖2 日本板栗剝苞脫殼技術(shù)示意圖

日本這套剝苞脫殼設(shè)備由兩組機(jī)械合作完成，剝凈率高，損傷率低。但設(shè)備過于復(fù)雜，對(duì)零部件精度要求高，價(jià)格昂貴，不具備在我國(guó)大力推廣的條件。

2 國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)發(fā)展情況

2.1 沖擊式板栗剝苞機(jī)

該設(shè)備可被拆分成漏網(wǎng)、機(jī)架和傳動(dòng)裝置等多個(gè)部分，在機(jī)架上對(duì)剝苞梳進(jìn)行安裝，在剝苞梳正下方，對(duì)漏網(wǎng)進(jìn)行安裝，動(dòng)力裝置經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為剝苞梳提供工作所需動(dòng)力。處于工作狀態(tài)時(shí)，料斗內(nèi)板栗滑入罩殼和漏網(wǎng)共同組成的剝苞室，在經(jīng)受剝苞梳所帶來的沖擊后，板栗苞被剝離，由振動(dòng)篩負(fù)責(zé)對(duì)漏網(wǎng)所漏下板栗以及蒲刺進(jìn)行收集與分離。該剝苞機(jī)的剝凈率高低依賴板栗苞的成熟度，且損傷率較高[3]。

2.2 擠壓式板栗剝苞機(jī)

進(jìn)入料斗中的板栗球，在重力的作用下落入螺旋傳送部，螺旋傳送部將板栗球輸送至脫蓬部。板栗球在滾軸、脫蓬部表面的彈力層與網(wǎng)狀篩網(wǎng)的鋼筋條的擠壓作用下，板栗球被壓破，板栗與板栗蓬分離，并從鋼筋條之間的縫隙漏出，被脫蓬的板栗與板栗蓬共同到達(dá)雙層移動(dòng)篩，實(shí)現(xiàn)板栗與板栗蓬的分離。該板栗剝苞機(jī)因剝苞空間漸漸變小，能很好地解決板栗球尺寸對(duì)剝凈率的影響，但因其剝苞區(qū)域間隙較小，易造成阻塞，不適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，且剝凈率依然受到板栗成熟度的影響[4-5]。

2.3 碾壓式板栗剝苞機(jī)

該類機(jī)器采用的是對(duì)轉(zhuǎn)的膠輥碾壓技術(shù)進(jìn)行剝苞。料斗內(nèi)的板栗從出口掉落到固定膠輥與活動(dòng)膠輥之間，電機(jī)帶動(dòng)固定膠輥及活動(dòng)膠輥對(duì)轉(zhuǎn)，板栗在活動(dòng)膠輥及固定膠輥的擠壓及撕裂作用下剝苞，剝苞后的混合料掉落到過濾網(wǎng)上，過濾網(wǎng)對(duì)板栗皮進(jìn)行過濾，使剝苞后的板栗掉落，從機(jī)身的出料口排出[6]。該剝苞機(jī)的剝凈率除了受到板栗成熟度的影響，同時(shí)還受到板栗品種和尺寸的影響，剝苞效率低。

2.4 刮削式板栗剝苞機(jī)

該技術(shù)的工藝圖如圖3所示，其中，1是機(jī)架，2是輸送裝置，3是皮帶，4是托輥，5是彈性部件，6是主動(dòng)輪，7是料斗，8是滾動(dòng)篩，9是剪刀叉口，10是皮帶。裝入料斗的板栗，被輸送到皮帶交接處，在刮削作用的影響下，板栗開裂、板栗仁滑出，再經(jīng)由皮帶輸送裝置被運(yùn)送給篩子，并由篩子負(fù)責(zé)篩分[7]。該板栗剝苞機(jī)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)不同品種和尺寸的板栗適應(yīng)性好，缺點(diǎn)是剝苞效率較低，機(jī)械設(shè)備太大，不易搬運(yùn)。

圖3 刮削式板栗剝苞機(jī)

2.5 揉搓式板栗剝苞機(jī)

該設(shè)備的構(gòu)成部件較多，包括但不限于料斗、機(jī)架和分離篩[8]。其中，柔性揉搓部件可被拆分成柵欄橡膠板、揉搓板以及長(zhǎng)度可調(diào)的揉搓臂，分離篩能夠正常運(yùn)行所依托部件為曲柄連桿機(jī)構(gòu)。該板栗剝苞機(jī)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)不同品種和尺寸的板栗適應(yīng)性較好，缺點(diǎn)是剝凈率依然受到板栗成熟度的影響，且機(jī)械設(shè)備過重，不易搬運(yùn)。

3 結(jié)論

1）國(guó)外板栗剝苞機(jī)技術(shù)比較成熟、先進(jìn)，剝苞工藝與農(nóng)藝適應(yīng)性好，但存在價(jià)格高昂、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和使用要求較多的問題，與我國(guó)栗農(nóng)所提出的需求不符，存在較強(qiáng)的推廣約束性。

2）國(guó)內(nèi)板栗剝苞機(jī)技術(shù)雖方案較多，但相較于我國(guó)種類繁多的板栗、尺寸差異巨大和老嫩程度不一的栗球、環(huán)境條件差異懸殊的地域特性，我國(guó)板栗剝苞機(jī)仍顯得不夠成熟，其適應(yīng)性不強(qiáng)、通用性不高，推廣困難。

4 建議

1）國(guó)內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)板栗剝苞機(jī)基礎(chǔ)原理的研究，尤其要注重試驗(yàn)技術(shù)的積累和應(yīng)用。

2）加強(qiáng)板栗剝苞機(jī)與農(nóng)藝技術(shù)的融合發(fā)展，使板栗剝苞機(jī)器更加適應(yīng)板栗生產(chǎn)的農(nóng)藝要求。