【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在的缺點(diǎn)是分級(jí)精度不高。 我國林業(yè)區(qū) 干果資源豐富，但是對(duì)于干果的深加工尚處于起步階段，仍然是以家庭為主的小作坊式的生產(chǎn)。針對(duì)于 我國林業(yè)區(qū)農(nóng)村的 這種情況，我們的干果分級(jí)機(jī)由于其技術(shù)性能好、造價(jià)低等特點(diǎn)，正好可以滿足農(nóng)戶對(duì)于機(jī)械分級(jí)的需求。同時(shí)可以為干果深加工走向產(chǎn)業(yè)化奠定一定的基礎(chǔ)。因此，我們所進(jìn)行的干果分級(jí)機(jī)的試驗(yàn)研究是非常必要的。 第二章 柵條滾筒式機(jī)總體方案確定 技術(shù)關(guān)鍵 （ 1）重點(diǎn)研究干果分級(jí)機(jī)的工作原理和核心部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)； （ 2）著重解決分級(jí)精度，各等級(jí)混級(jí)率不得超過 5％； （ 3）通過替換核心部件篩筒，用以達(dá)到對(duì)于不同物料進(jìn)行分級(jí)的目的。 ※技術(shù)性能考核指標(biāo)：①生產(chǎn)率： 500kg／ h；②傷果率：＜ 3％；③分級(jí)級(jí)數(shù)： 3～4級(jí)；④混級(jí)率：＜ 5％；⑤配套動(dòng)力： ；⑥操作人員： 2～ 3人；⑦設(shè)備可靠性：≥ 95％ 工作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 總體布局 柵條滾筒式干果分級(jí)機(jī) 整機(jī)由進(jìn)料斗、篩籠、鋼圈、槽圈、圓柱形摩擦輪、 V型摩擦輪、出料斗、清篩橡膠片 和傾斜度調(diào)整螺栓等組成，每個(gè)篩籠是由若干篩條與兩個(gè)連接環(huán)焊接而成的圓柱形條孔篩籠，篩條間隔尺寸根據(jù)干果外形尺寸及分級(jí)要求確定，各個(gè)篩籠之間靠螺栓聯(lián)結(jié)，且按照篩條間隔尺寸由小到大的順序聯(lián)結(jié)。整個(gè)篩籠由兩個(gè)圓柱形摩擦輪和兩個(gè) V 型摩擦輪支撐，工作時(shí)，摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)篩籠轉(zhuǎn)動(dòng)，將干果分為多個(gè)等級(jí)。該新型機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，效率高，可一次將干果安外形尺寸分為幾級(jí)，損傷率小。 下圖 是 柵條滾筒式干果分級(jí)機(jī) 使用狀態(tài)剖面結(jié)構(gòu)圖，圖中， l鋼圈 。2清篩橡膠片 。3篩籠 。4篩籠 。5篩 條 。6連接環(huán) 。7篩 籠 。8v 形鋼 圈 。9V 型摩擦輪 。 1 1 13出料斗 。14調(diào)整螺栓 。15減速電機(jī) 。16主動(dòng) 圓柱形摩擦輪 。17進(jìn)料斗 。18被動(dòng)圓柱形摩裸輪 。l9橡膠片固定板。 具體實(shí)施形式 工作時(shí)，先調(diào) 整螺栓 14，使整機(jī)傾斜 度達(dá) 到要求 ， 電機(jī) 動(dòng)力由鏈條傳遞到傳動(dòng)軸，并驅(qū)動(dòng)主動(dòng)圓柱形 摩擦輪 16和主動(dòng) v型 摩擦輪 9轉(zhuǎn)動(dòng) ，最后帶動(dòng) 整個(gè)篩籠在兩個(gè)圓柱形 摩擦 輪和兩個(gè) v型 摩擦 輪上轉(zhuǎn)動(dòng)。由于 V 型 摩擦輪和 v 形圈 8始終嚙合，對(duì)整個(gè)篩籠起軸向定位作用，所以篩籠轉(zhuǎn)動(dòng)平 穩(wěn) 。干果由進(jìn)料斗 17進(jìn)入 篩籠 3，最小外形尺寸小于篩籠 3篩條間距 的干果從篩籠 3中分離落入出料斗 13，其余干果在傾斜篩籠轉(zhuǎn)動(dòng)下進(jìn)入篩籠 4，同樣，最小外形尺寸小于篩籠 4篩 條間距而大于篩籠 3 篩 條間距的干果從篩籠 4 中分離落入出料斗 12，最小外形尺寸小于篩籠 7 篩條間距而大于篩籠 4 篩條間距的干 果從篩籠 7中分離，落 入出料斗 11，其余的干 果都落入出料斗 10，由此，干果由小到大被分為四級(jí)。在分級(jí)過 程中，如有干 果卡在篩條間，在隨篩籠轉(zhuǎn)動(dòng)與清篩橡膠片 2相碰后掉回篩籠。 主要工作參數(shù)的確定 。 為研究方便起 見，仍取垂直于軸線的任一平面 II 內(nèi)的一粒物料來分析。由于物料的寬度尺寸和柵條的半徑 r，與篩筒半徑 R相比，要小的多，可忽略不計(jì)。物料在平面的受力如圖 22。設(shè)物料的質(zhì)量為 m，重力在該平面的分力為 mgcosα。 N－兩柵條對(duì)物料支反力的合力； F－兩柵條對(duì)其摩擦力的合力； μ－離心慣性力。 若其它物料對(duì)該粒物料的作用力不計(jì)，又平衡條件知：平衡時(shí) N+mgcosαcos(180176。 β) μ=0 即： N=μ +mgcosα cosβ 當(dāng) N≤ 0時(shí)，物料脫離柵條而下落 即：μ +mgcosα cosβ≤ 0 ∴μ≤ mgcosμ cosβ n為物料下落的轉(zhuǎn)速。（ 21）式中∵ cosα 0，必須 cosβ 0，（ 21）式方可成立。 通過正交試驗(yàn)確定分級(jí)機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速 25r/min— 30r/min 柵條滾筒篩內(nèi)物料軸向移動(dòng)的基本分析 柵條滾筒篩分選干果時(shí)的工作狀況如下圖所示，篩筒軸線與水平線呈α角放置。工作時(shí)，物料在滾筒內(nèi)的厚度沿整個(gè)篩筒長(zhǎng)度并不相同，首端較末端厚些。任取一垂直與軸線的平面II 來看，靜止時(shí)，物料上層表面 AB 在水平位置如下圖 (c)。當(dāng)篩筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料層徐徐上升，其表面 AB 的 位置逐漸改變。轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后， AB 與水平面成θ角（θ角大于或接近于物料的自然休止角）。其中 A點(diǎn)到篩筒中心連線與鉛垂線的夾角滑β為物料在柵條滾筒篩內(nèi)的下滑起始角如圖 (a)。 當(dāng)物料的寬、厚尺寸小于柵條間隙時(shí)，在離心力和重力的作用下通過柵條間隙而 分離。大于柵條間隙者，必須移動(dòng)到柵條間隙較大處，方可實(shí)現(xiàn)分級(jí)分離。很明顯，物料在滾筒篩內(nèi)能否軸向移動(dòng)，是實(shí)現(xiàn)物料完全分級(jí)的關(guān)鍵。經(jīng)觀察分析：物料在柵條滾筒篩內(nèi)的軸向移動(dòng)有兩種情形： （ 1）緊靠柵條和柵條間的物料。這部分物料在篩筒底部時(shí)，由于受上部物料和柵條軸向的阻礙，基本上 不發(fā)生任何軸向位移，只隨篩筒轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到一定高度，物料被帶到大于滑β后，其中部分物料將沿柵條下滑于 A 點(diǎn)后，再沿 AB 滑動(dòng)方可發(fā)生軸向移動(dòng)。其軸向移動(dòng)規(guī)律與 A 點(diǎn)附近物料的運(yùn)動(dòng)一樣。其余部分物料則必須被帶到足夠高度，脫離柵條而下落，落于 AB 線的 N 點(diǎn)后，又沿 AB 下滑到 B 點(diǎn)，在其下落和下滑的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)一定的軸向移動(dòng)。這后一部分的物料以下稱為下落物料。 （ 2）柵條以內(nèi)離柵條較遠(yuǎn)的物料，即 AB 線附近的物料。該部分物料在篩筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受重力沿 AB 方向的分力 mgcosα cos(90θ )和軸向分力 mgsinα的聯(lián)合作用，既沿 AB 線下滑又沿篩筒軸線移動(dòng)?？煽闯上仍?II 平面內(nèi)滑動(dòng)，然后再做軸向移動(dòng)。這部分物料稱為下滑物料，（包括沿柵條下滑的物料）。當(dāng)篩筒轉(zhuǎn)速較高時(shí)，由于離心力的作用，物料上表面AB 線與水平線的夾角有所增加，略大于θ角。計(jì)算時(shí)，θ角的值由具體的物料而定。其軸向移動(dòng)由下滑到 B 點(diǎn)的下落高度來確定。 柵條滾筒篩內(nèi)物料的軸向運(yùn)動(dòng) 由于柵條滾筒篩轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部物料的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不一致，其軸向移動(dòng)的距離與速度應(yīng)分別計(jì)算。 下落物料軸向移動(dòng)的距離及速度 ： 由于下落物料緊靠柵條或在柵條間， II 平面內(nèi)兩柵條任一物料質(zhì)點(diǎn) M 的運(yùn)動(dòng)如下圖所示。 A 點(diǎn)為滑動(dòng)起始點(diǎn)，滑∠ AOC=β， C 點(diǎn)為過圓心鉛垂線與圓的交點(diǎn)?！?MOC 為 m 點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角β，為求物料拋落后的軸向移動(dòng)距離，先求出在該平面內(nèi)的下落高度。由下圖看出物料在 m 點(diǎn)脫落時(shí)，以 V0 的初速度沿切線方向拋出，經(jīng)過一段時(shí)間后，落于 AB 線的 N點(diǎn)，然后沿 AB 由 N 點(diǎn)滑動(dòng)到 B 點(diǎn)，其下落高度為拋后下降高度與滑動(dòng)下降高度之和。 即： H=Rcos(180176。 β )+Rcos∠ BOC 過圓心 O 點(diǎn)作 OK⊥ AB，則∠ KOC=θ 因 II 平面與鉛垂面成α角，當(dāng)滾筒篩轉(zhuǎn)一圈時(shí)，物料拋落一次，其下落高度 H的同時(shí)，沿軸向移動(dòng)距離Δ S，由幾何關(guān)系可知： 式中 n－物料脫離柵條下落時(shí)滾筒篩的轉(zhuǎn)速；α－滾筒篩的傾角，一般α =0176。 ~6176。 下滑物料軸向移動(dòng)的距離及速度 ： 由于下滑物料都是沿 AB 線由 A點(diǎn)滑動(dòng)到 B點(diǎn)，其下滑過程中下降的高度滑 H 由上圖可知： 由此可得， 柵條滾筒篩分選物料時(shí)， 篩筒內(nèi) 物料的軸向移動(dòng)，都受篩筒轉(zhuǎn)動(dòng)和傾角的明顯影響。柵條滾筒篩內(nèi)物料的軸向移動(dòng)，主要與篩筒轉(zhuǎn)速和傾角有關(guān)，增大轉(zhuǎn)速和傾角，將明顯提高其軸向移動(dòng)的速度向分力增大 ，導(dǎo)致物料在滾筒內(nèi)的軸向流速加快，減少了物料在篩筒內(nèi)的滯留 時(shí)間。通過正交試驗(yàn)確定分級(jí)機(jī)篩筒的傾角 3176。 5176。 。 長(zhǎng)度和柵條間隙的確定 有經(jīng)驗(yàn)確定 柵條滾筒的直徑為 400mm，滾筒的長(zhǎng)度為 1600mm。 滾筒是有三個(gè)篩籠組成， 每個(gè)篩籠是由若干篩條與兩個(gè)連接環(huán)焊接而成的圓柱形條孔篩籠，篩條間隔尺寸根據(jù)干果外形尺寸及分級(jí)要求確定，各個(gè)篩籠之間靠螺栓聯(lián)結(jié)，且按照篩條間隔尺寸由小到大的順序聯(lián)結(jié) 。分級(jí)機(jī)的滾筒設(shè)計(jì)不同的幾種，通過替換核心部件滾 筒，用以達(dá)到對(duì)于不同物料進(jìn)行分級(jí)的目的。 目前國內(nèi)并沒有制定統(tǒng)一的關(guān)于紅棗、杏干、核桃 等干果 大小等級(jí)的國家標(biāo)準(zhǔn)，因 此根據(jù)所測(cè) 得的物料厚度尺寸和相關(guān)市場(chǎng)調(diào)查，三種物料的各級(jí)間的柵條間隙由 農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)機(jī)化研究所的專家定出，如下表所示。 電機(jī)功率 N的確定及電機(jī)型號(hào)的選擇 柵條滾筒式干果分級(jí)機(jī)需要的功率很小，但現(xiàn)在并沒有確定的公式來計(jì)算，通過查閱相關(guān)資料確定電機(jī)功率為 。 柵條滾筒式干果分級(jí)機(jī)需要有一定的調(diào)速范圍，綜合考慮一些因素和查閱相關(guān)資料，選擇調(diào)速電機(jī)。電機(jī)型號(hào)為 GH 單項(xiàng)臥式齒輪調(diào)速速電機(jī)，調(diào)速范圍： 60r/min— 500r/min，功率 。 ． 6 小結(jié) 主要參數(shù)具體如 下： 柵條滾筒長(zhǎng)度 L=1600mm 柵條滾筒直徑 D=400mm 滾筒轉(zhuǎn)速 N=25r/min35r/min