段言峰，唐娜云，劉向峰，唐心強

(1.普瑞特機械制造股份有限公司，山東泰安 271000；2.萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)與護(hù)理系，山東濟南 271100；3.山東第一醫(yī)科大學(xué)圖書館，山東濟南 250117)

隨著我國科技和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)白酒行業(yè)暴露出勞動強度大、成本高、衛(wèi)生條件差等問題[1]。特別是近幾年以來，人力資源越來越緊缺、昂貴。傳統(tǒng)白酒行業(yè)為節(jié)省人力、降低成本，不得不逐步用機械化、自動化替代傳統(tǒng)的手工工藝，即機械化、自動化已成為當(dāng)今白酒生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢[2]。

自中國白酒“158 計劃”開展以來，國內(nèi)大多數(shù)白酒生產(chǎn)廠已基本實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)，勞動強度和生產(chǎn)效率得到了很大改善[3]。特別是下列工序在機械化、自動化方面取得了巨大進(jìn)步：原料運輸、加工、涼甑、自動灌裝、包裝等。但在上甑工序上，目前的機械作業(yè)還很難完全模仿人工作業(yè)。作為白酒釀造5 個A 級工序點之一的上甑工序，其操作復(fù)雜、要求苛刻，要實現(xiàn)自動化上甑困難重重[4]。“上甑”操作是蒸餾白酒釀造的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)，蒸餾效率的關(guān)鍵又在于上甑操作[5]，即上甑操作質(zhì)量的好壞將直接決定出酒率和酒質(zhì)好壞[6]。通常上甑時要求：在甑鍋的中間部位要均勻平鋪，且松軟適當(dāng)、密實度一致，靠近鍋壁的周圈部位要求形成一定高度的斜坡，如圖1 的斜坡(24)所示，以保證在蒸餾過程中釀酒原料既不跑汽又不壓汽[6]。目前，熟練的工人上甑雖然能滿足以上嚴(yán)格的上甑工藝要求，但人工酒醅上甑勞動強度較大，生產(chǎn)效率、質(zhì)量和出酒率受人為要素的影響大，人工成本高、招工難、企業(yè)負(fù)擔(dān)較重[7]。為減輕企業(yè)用工負(fù)擔(dān)，現(xiàn)今行業(yè)中部分工廠使用的傳送帶拋撒上甑不但做不到均勻上甑，更不能在靠近鍋壁的周圈部位形成一定高度的斜坡，很難滿足以上的工藝要求。之所以這樣要求，是要達(dá)到以下目的：松軟適當(dāng)、密實度一致、不壓汽、不塌汽、不漏汽，即在上甑的整個過程中要確保甑鍋的中間部位上甑厚度均勻、松軟適當(dāng)、密實度一致，以便保證鍋底蒸汽能均勻的通過松軟的甑料層及時達(dá)到新鋪甑料層的下部，實現(xiàn)不壓汽；甑鍋的局部因為上甑時用力過大或其他原因引起密實度不均，會造成密實度大的地方蒸汽上不來，即所謂塌汽；此外，在上甑過程中還要確保在不壓汽、不塌汽的基礎(chǔ)上不漏汽，僅僅是及時上甑、均勻上甑、松軟適當(dāng)、密實度一致是不夠的?？拷伇诘闹苋?，金屬鍋壁傳熱快，蒸汽上來也快，在靠近鍋壁的周圈部位上甑時，要形成一定高度的斜坡，以確保蒸汽不會先于其他位置沿著鍋壁漏出。不壓汽、不塌汽是為了使甑層的各部分受熱均勻，使得蒸鍋里的所有甑料均勻出酒，否則會降低產(chǎn)量；不漏汽是為了在上甑過程中不把甑料中含有的酒分過早蒸出，以免造成浪費，減少蒸酒過程中酒的損耗。人工上甑、傳送帶拋撒上甑和本研究的自動上甑系統(tǒng)的優(yōu)缺點如表1所示。

表1 人工上甑、傳送帶拋撒上甑和本研究的自動上甑的優(yōu)缺點

1 自動上甑系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及關(guān)聯(lián)關(guān)系

1.1 自動上甑系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

為克服現(xiàn)有的人工上甑和傳送帶拋撒上甑的缺點，達(dá)到熟練工人上甑的工藝效果，本研究設(shè)計了一套全自動上甑系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)造及其主要部件如圖1所示。

1.2 自動上甑系統(tǒng)各部分的關(guān)聯(lián)關(guān)系

4 支掛桿(8)的一端分別固定在2 根導(dǎo)軌(7)的兩端，另一端分別與房頂連接，從而將2 根導(dǎo)軌(7)平行且等高度的懸掛于蒸鍋(25)正上方的適當(dāng)高度；料斗(5)通過其上端左右兩邊設(shè)置的4 支滾動輪(6)及2 根滾動軸(圖中沒有標(biāo)出)懸掛于導(dǎo)軌上，其中右邊的滾動軸上設(shè)置有滾動輪驅(qū)動電機(圖中沒有標(biāo)出)，驅(qū)動電機啟動后可以帶動滾動輪(6)和料斗(5)及懸掛在其以下的機構(gòu)沿著導(dǎo)軌(7)左右移動；軸承座一(4)的外圈通過連接筋(圖中沒有標(biāo)出)固定在料斗(5)的上端口，軸承座二(10)的外圈通過連接筋(圖中沒有標(biāo)出)固定在料筒(13)的上端口，此外料斗(5)的下部安裝有自動稱量裝置(圖中沒有標(biāo)出)；螺旋式輸送機的料筒(13)的上部與料斗(5)的下端口對接，料筒(13)的下部焊接有連接套(15)，連接套(15)的下端連接有伸縮料筒(17)，伸縮料筒(17)的下部固定有套筒(19)，楔形送料筒(21)通過套筒(19)前后兩側(cè)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸(18)掛在套筒(19)的下端(旋轉(zhuǎn)軸和楔形送料筒的軸和孔上分別鑲嵌有尼龍?zhí)?；螺旋式輸送機的主軸(2)的上端通過聯(lián)軸器(圖中沒有標(biāo)出)連接電機一(1)，主軸(2)的下半部焊接有螺旋帶(12)，主軸(2)的上部通過軸承一(3)和軸承二(9)固定在料筒(13)的中心軸線上，而軸承一(3)和軸承二(9)分別固定在軸承座一(4)和軸承座二(10)上，軸承座一(4)和軸承座二(10)分別通過連接筋與料斗(5)的上端口和料筒(13)的上端口連接(要保證軸承一和軸承二的中心軸線與料筒的中心軸線重合)；主軸(2)在電機一(1)的驅(qū)動下帶著螺旋帶(12)繞著料筒(13)的中心線旋轉(zhuǎn)，從而通過電機一(1)的啟、停實現(xiàn)送料和停止送料的動作。螺旋式輸送機除通過改變電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)下料量外，當(dāng)驅(qū)動電機一(1)斷電后，螺旋式輸送機還可以保證物料暫時存放在料斗(5)和料筒(13)的內(nèi)部，起到物料閥門的作用，即停止送料的作用；氣缸(14)的兩端分別通過固定座一(11)和固定座二(20)焊接在料筒(13)的上端和套筒(19)的上端，氣缸(14)的伸縮可以帶動伸縮料筒(17)及其以下部分在料筒(13)的軸向方向上下移動，從而可根據(jù)甑鍋(25)中物料的高低調(diào)節(jié)落料口的高低，以便減少甑料在落料過程中酒分的揮發(fā)(圖中僅畫出了1 只氣缸，實際上是2 只氣缸對稱分布于料筒的兩側(cè))；卷揚電機(37)通過固定套(16)固定在連接套(15)上，卷揚電機(37)的主軸通過聯(lián)軸器(圖中沒有標(biāo)出)與卷揚筒(38)相連，滑輪支架(35)一端安裝有滑輪(34)，另一端焊接在套筒(19)上，楔形送料筒(21)楔形面的右下角兩側(cè)分別焊接1只掛鼻(22)，尼龍繩(36)的兩個Y 型分叉分別系在2只掛鼻(22)上，合并后通過滑輪(34)后再固定在卷揚筒(38)上，開動卷揚電機(37)帶動卷揚筒(38)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動卷揚筒(38)使得尼龍繩(36)卷繞或伸展，進(jìn)而調(diào)節(jié)楔形送料筒(21)的角度、調(diào)整落料角度，即當(dāng)尼龍繩(36)處于最大伸展?fàn)顟B(tài)時楔形送料筒(21)的狀態(tài)如圖1 所示，這時甑料會自由下落；當(dāng)尼龍繩(36)卷繞時，楔形送料筒(21)沿著旋轉(zhuǎn)軸(18)逆時針轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)楔形送料筒(21)的軸線與蒸鍋(25)的鍋壁形成需要的角度(如圖2所示)，該角度的形成可以使沿著楔形送料筒(21)滑落的甑料在慣性力的作用下沖向鍋壁，沿著鍋壁自由下滑，從而在鍋壁周圈附近形成一圈斜坡形的甑料層(當(dāng)蒸鍋處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時)。

圖2 本系統(tǒng)的楔形送料筒落料形成斜坡時的狀態(tài)（各部件標(biāo)識與圖1一致）

蒸鍋(25)的上部外檐上鑲有一圈齒圈(26)，蒸鍋(25)鍋底的中心焊有轉(zhuǎn)軸(27)，轉(zhuǎn)軸(27)與推力軸承(28)和軸承三(29)裝配，推力軸承(28)和軸承三(29)固定在軸承座上(圖中沒有標(biāo)出)，軸承座又固定在混凝土基礎(chǔ)上；電機二(30)的主軸與變速器(31)連接，變速器(31)通過聯(lián)軸器(32)與齒輪(33)連接，電機二(30)通過其底座固定在蒸鍋(23)右側(cè)的混凝土基礎(chǔ)上。當(dāng)電機二(30)通電時會帶動變速器(31)、聯(lián)軸器(32)和齒輪(33)轉(zhuǎn)動，齒輪(33)又會通過齒圈(26)帶動蒸鍋(25)繞著轉(zhuǎn)軸(27)以一定的角速度轉(zhuǎn)動。本研究料筒(13)的內(nèi)直徑是蒸鍋的平均直徑(該比例可根據(jù)實際情況調(diào)整)。

2 自動上甑系統(tǒng)的布料規(guī)程及布料時間的設(shè)定

2.1 自動上甑系統(tǒng)的布料規(guī)程

本研究的全自動上甑系統(tǒng)開始工作時，中心控制器首先指示螺旋式輸送機(圖中沒有標(biāo)出)將甑料輸送到料斗(5)，當(dāng)設(shè)置在料斗下方的稱重裝置所稱重量大于某一設(shè)定值M 時(M 值為料斗重量+滿斗甑料的重量)，稱重裝置將信號傳輸?shù)街行目刂破?，中心控制器再指示螺旋式輸送機停止送料；然后，中心控制器指示滾輪驅(qū)動電機啟動，帶動滾動輪(6)、料斗(5)及懸掛在其以下的設(shè)備移動到蒸鍋中心偏右的位置，即料筒(13)移動到如圖3 所示的粗實線圓一(48)的正上方，也就是料筒(13)的中心軸線與蒸鍋橫向軸線(40)和細(xì)點畫線圓三(46)的右側(cè)交點重合；同時中心控制器指示電機一(1)、電機二(30)啟動并帶動螺旋帶(12)和蒸鍋(25)轉(zhuǎn)動，這時甑料就會從料斗(5)的底部通過軸承座二(10)與料筒(13)之間的連接筋形成的空隙落入料筒(13)的上部，甑料在螺旋帶(12)的推動下逐步下移，并通過伸縮料筒(17)、套筒(19)及楔形送料筒(21)均勻自由落入蒸鍋的如圖3 所示的粗點畫線圓二(45)所圍成的圓圈內(nèi)(因為落料的同時蒸鍋也在旋轉(zhuǎn))；經(jīng)過一定時間t1 后(t1 的確定方法下面會詳細(xì)說明)，中心控制器指示電機一(1)停止轉(zhuǎn)動(即甑料停止下落)，同時指示滾輪驅(qū)動電機啟動將料筒(13)移動到如圖3所示的粗實線圓二(50)的正上方，即料筒(13)的中心軸線與蒸鍋橫向軸線(40)和細(xì)點畫線圓二(44)的右側(cè)交點重合，啟動電機一(1)，甑料就會再次均勻自由落入蒸鍋的如圖3 所示的粗點畫線圓二(45)和粗點畫線圓一(43)之間的范圍內(nèi)；經(jīng)過一定時間t2 后(t2 的確定方法下面會詳細(xì)說明)，中心控制器指示電機一(1)停止轉(zhuǎn)動(即甑料停止下落)，同時指示滾動輪驅(qū)動電機啟動將料筒(13)移動到如圖3所示的粗實線圓三(52)的正上方，即料筒(13)的中心軸線與蒸鍋橫向軸線(40)和細(xì)點畫線圓一(42)的右側(cè)交點重合，指示啟動電機一(1)，甑料均勻自由落入蒸鍋的如圖3 所示的粗點畫線圓一(43)和蒸鍋內(nèi)圓(41)之間的范圍內(nèi)；經(jīng)過一定時間t3 后(t3 的確定方法下面會詳細(xì)說明)，中心控制器指示電機一(1)停止轉(zhuǎn)動(即甑料停止下落)，同時指示滾動輪驅(qū)動電機啟動將料筒(13)移動到如圖3 所示的細(xì)點畫線圓三(46)的正上方，即料筒(13)的中心軸線與蒸鍋中心軸線重合，再指示啟動電機一(1)，這時甑料就會再次均勻自由落入蒸鍋的如圖3 所示的細(xì)點畫線圓三(46)以內(nèi)的范圍內(nèi)；經(jīng)過一定時間t4 后(t4 的確定方法下面會詳細(xì)說明)，中心控制器指示電機一(1)停止轉(zhuǎn)動(即甑料停止下落)，同時指示滾輪驅(qū)動電機啟動將料筒(13)移動到如圖3 所示的粗破折線圓一(49)的正上方，即料筒(13)的中心軸線與蒸鍋橫向軸線(40)和粗點畫線圓二(45)的右側(cè)交點重合，再指示啟動電機一(1)，這時甑料就會再次均勻自由落入蒸鍋的如圖3 所示的細(xì)點畫線圓二(44)和細(xì)點畫線圓三(46)之間的范圍內(nèi)；經(jīng)過一定時間t5 后(t5 的確定方法下面會詳細(xì)說明)，中心控制器指示電機一(1)停止轉(zhuǎn)動(即甑料停止下落)，同時指示滾動輪驅(qū)動電機啟動將料筒(13)移動到如圖3 所示的粗破折線圓二(51)的正上方，即料筒(13)的中心軸線與蒸鍋橫向軸線(40)和粗點畫線圓一(43)的右側(cè)交點重合，再指示啟動電機一(1)，這時甑料就會再次均勻自由落入蒸鍋的如圖3 所示的細(xì)點畫線圓一(42)和細(xì)點畫線圓二(44)之間的范圍內(nèi)；經(jīng)過一定時間t6 后(t6 的確定方法下面會詳細(xì)說明)，中心控制器指示電機一(1)停止轉(zhuǎn)動(即甑料停止下落)，同時指示卷揚電機(37)逆時針轉(zhuǎn)動，將尼龍繩(36)纏卷到卷揚筒(38)上，楔形送料筒(21)在尼龍繩(36)的拉動下逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動到如圖3 所示的位置時，中心控制器指示卷揚電機(37)停止轉(zhuǎn)動，指示啟動電機一(1)，這時甑料就會從料斗(5)的底部通過軸承座二(10)與料筒(13)之間的連接筋形成的空隙落入料筒(13)的上部，然后甑料在螺旋帶(12)的推動下逐步下移，并通過伸縮料筒(17)、套筒(19)自由垂直落向處于傾斜狀態(tài)的楔形送料筒(21)，甑料在楔形送料筒(21)的強制下由自由垂直下落改變?yōu)檠刂ㄐ嗡土贤?21)向著斜下方滑動著通過楔形送料筒(21)，在慣性力的作用下繼續(xù)按照圖3 所示虛實線箭頭(39)的方向沖向蒸鍋(25)的內(nèi)壁，再順著蒸鍋(25)的鍋壁下滑到已有甑料的上方，并隨著甑鍋(25)的轉(zhuǎn)動和落料的連續(xù)進(jìn)行，甑料會貼著鍋壁周圈逐漸堆積成一圈斜坡(24)。經(jīng)過一定時間t7 后，當(dāng)觀測到斜坡達(dá)到要求的高度后，中心控制器指示電機一(1)停止轉(zhuǎn)動(即甑料停止下落)，同時指示滾輪驅(qū)動電機啟動將料筒(13)移動到如圖3 所示的粗實線圓一(48)的正上方，也就是料筒(13)的中心軸線與蒸鍋橫向軸線(40)和細(xì)點畫線圓三(46)的右側(cè)交點重合；這樣就完成了一層的布料，多次重復(fù)以上動作就會完成蒸鍋的全部布料(經(jīng)過以上布料，如果發(fā)現(xiàn)蒸鍋的中間區(qū)域布料的厚度和均勻程度達(dá)不到要求的話，可以通過適當(dāng)調(diào)整布料位置實現(xiàn)蒸鍋中間區(qū)域的布料厚度均勻)。

圖3 蒸鍋布料位置示意圖

此外，在布料的過程中如果設(shè)置在料斗下方的稱重裝置所稱重量小于某一設(shè)定值m 時(M＞m，m值略大于料斗的重量)，中心控制器就會指示啟動螺旋式輸送機(圖中沒有標(biāo)出)將甑料輸送到料斗(5)，當(dāng)設(shè)置在料斗下方的稱重裝置所稱重量大于某一設(shè)定值M 時，稱重裝置將信號傳輸?shù)街行目刂破?，中心控制器再次指示螺旋式輸送機停止送料；當(dāng)設(shè)置在蒸鍋(25)上面及落料口下面的超聲波物位儀檢查到落料口與甑料層(23)的距離小于200 mm 時，中心控制器指示啟動氣泵，在氣泵的作用下，氣缸(14)帶動套筒及楔形送料筒、伸縮料筒向上收縮300 mm后停止氣泵。

之所以在每層布料時，把料筒(13)在蒸鍋橫向軸線上的布料位置交錯布置，是為了彌補不同落料區(qū)域落料多少不一致的缺點。圓形料筒(13)在蒸鍋(25)旋轉(zhuǎn)過程中，均勻落料，但在落料范圍內(nèi)的不同部位其落料多少并不一致(細(xì)點畫線圓三(46)上布料除外)，下面舉例說明。當(dāng)料筒(13)處于粗實線圓二(50)的正上方布料時，單獨從料筒(13)直下方的小范圍看(假設(shè)蒸鍋靜止不動，實際上是在以一定的角速度不停的旋轉(zhuǎn)中)，料筒的落料是均勻的，但如果同時考慮落料時蒸鍋以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，就可以發(fā)現(xiàn)：細(xì)點畫線圓二(44)右邊的落料區(qū)域內(nèi)隨著離細(xì)點畫線圓二(44)越遠(yuǎn)其料筒單位落料面積所對的落料區(qū)域越來越大，其結(jié)果就是經(jīng)一定時間布料結(jié)束后，越靠右邊的區(qū)域其料層厚度越薄，交錯位置布料后就可以有效彌補以上缺點，達(dá)到蒸鍋中間區(qū)域每層布料基本均勻的效果。

2.2 料筒在不同位置的布料時間

首先假設(shè)：料筒(13)的內(nèi)直徑為d，則蒸鍋平均直徑為6 d(因為本研究的料筒的內(nèi)直徑是蒸鍋平均直徑的)。

其次，當(dāng)甑料、螺旋式輸送機的螺旋帶(12)的轉(zhuǎn)速一定時，即單位時間內(nèi)落料量一定時：

旅游危機事件當(dāng)事人、利益攸關(guān)方、新聞媒體、官方代表及其他網(wǎng)民等傳播主體的作用貫穿了旅游危機事件網(wǎng)絡(luò)輿情傳播的整個過程，輿情主體對事件網(wǎng)絡(luò)輿情傳播起著至關(guān)重要的作用。然而，網(wǎng)絡(luò)傳播媒介往往容易將片面的情緒和失真的“噪音”混入輿情之中[15]。情緒和噪音的泛濫導(dǎo)致公眾需要了解事實的真相，需要政府及時、公平、公正、公開地對事件做出合理的處置，對公眾輿論給予正確的回應(yīng)和解釋。

t1的確定：

t1要根據(jù)有經(jīng)驗的師傅來確定，即當(dāng)在粗實線圓一(48)的正上方布料時，有經(jīng)驗的師傅從開始布料就記錄下時間，當(dāng)該師傅認(rèn)為布料厚度達(dá)到要求時，該落料時間間隔即為t1(以后不同蒸鍋的布料皆以該時間為準(zhǔn))，其對應(yīng)的布料面積為：。然后依據(jù)不同位置布料時對應(yīng)的布料面積確定其它位置的布料時間；

t2的確定：

粗實線圓二(50)的正上方布料時對應(yīng)的布料面積為：

布料時間：

t3的確定：

粗實線圓三(52)的正上方布料時對應(yīng)的布料面積為：

布料時間：

t4的確定：

細(xì)點畫線圓三(46)的正上方布料時對應(yīng)的布料面積為：

布料時間：

t5的確定：

粗破折線圓一(49)的正上方布料時對應(yīng)的布料面積為：

布料時間：

即：t5=2t1；

t6的確定：

粗破折線圓二(51)的正上方布料時對應(yīng)的布料面積為：

布料時間：

即：t6=4t1；

t7的確定：

t7要根據(jù)有經(jīng)驗的師傅來確定，即當(dāng)甑料沿著楔形送料筒(21)滑鍋壁時開始計時，當(dāng)甑料在鍋壁的周圈形成的斜坡(24)達(dá)到工藝要求時，該時間段即為t7(以后不同蒸鍋的布料皆以該時間為準(zhǔn))。

3 結(jié)論

本研究的自動上甑系統(tǒng)及布料程序和時間的設(shè)計與現(xiàn)有的其它機械化自動布料裝置相比具有結(jié)構(gòu)簡潔、操作簡單、投資少、效率高、布料均勻等優(yōu)點，且能完全滿足上甑工藝的各種復(fù)雜、苛刻的要求。