百号切碎设备的设计与实验*

刘尔玺

(甘肃省机械科学研究院，甘肃 兰州 730030)

百号切碎设备的设计与实验*

刘尔玺

(甘肃省机械科学研究院，甘肃 兰州 730030)

为了适应甘肃地区特药百号种植的快速发展，设计研制一种百号切碎设备。阐述该设备结构设计及工作原理，通过试验证明该切碎设备运行效果良好,并针对实验中出现的不足提出了改进措施。

百号；切碎装置；切碎辊

Abstract: In this paper, a poppy chopped device is designed to fit for the rapid expansion of poppy in Gansu area. The equipment structure design and working principle are expounded. It is proved that the operation result of chopped device is good by testing，the improvement measure is put forward for the disadvantages appearing in the testing.

Key words: poppy；chopped device；chopped roll

0 引 言

我国特药百号破壳机的研究和应用都处于不成熟阶段，甘肃特药基地百号种植面积大。目前百号破壳相关机械方面比较缺乏，农场一直延用锤片式粉碎机进行破壳加工。这种破壳机械工作效率低，投入人工量大，产生粉末率高，出壳率低。严重影响了特药百号产业的快速发展，设计、开发、和研制百号破壳的机械化设备迫在眉睫。百号的深加工对相应的机械设备提出了更高的要求，且符合甘肃特药基地种植专业户实际购买力的水平，研制机型拟采用半自动化规模，以实现较好的社会价值。

1 基本结构与工作原理

1.1 基本结构

百号加工设备的动力来源为电机，每个装置都由单独匹配的电机进行带动运行，可实现单独控制运行于停止。工作过程中，由网带式籽粒前处理装置将物料中含有的大量籽粒提前进行处理，通过籽粒溜槽装置将籽粒接入籽粒斗，进而将含有少量籽粒或不含籽粒的百号果壳运送至前提升喂料装置，前提升喂料装置将物料喂入切碎装置[1]进行切碎，再经过筛分装置，将籽粒与成品百号壳进行分离，将从筛分装置二、三层筛网出来的合格百号片进行装袋，经过切碎装置没有达到要求的百号壳将会从筛分装置的一层筛网筛出，再通过人工输送至原料处。进入接籽料斗的籽粒再通过高压风机吸入籽粒分选装置，将籽粒与粉末进行分离，最终将分离出的干净籽粒进行装袋。完成一个完整的工作过程。百号切碎设备结构原理图，如图1所示。

图1 百号切碎设备结构原理图1. 网带式籽粒前处理装置 2.前提升喂料装置 3. 籽粒分选装置 4.百号切碎装置 5.筛分装置

1.2 主要技术参数

整机结构(长×宽×高)(mm)：7 600×4 300×3 000；整机质量(kg)：约4 640 kg；整机功率(kW)：8.5 kW；加工能力(t/h)：1～1.2 t/h；粉末率：≤5%；成品大小(mm)：2～10。

2 关键部件的设计

2.1 切碎装置的设计

切碎装置为本设备的关键部件，完成百号果壳的切片加工，是利用两对切刀，一对圆盘刀辊[1]现将百号果壳切成条状，然后有一对直刀辊[2]将条状物切成片状。圆盘刀刀与刀之间的间隙为10 mm，两圆盘道之间的间隙为5 mm，直刀刀刃与刀刃之间的弧长为20 mm。通过两对刀的切碎加工，将百号果壳切碎为小于等于10 mm的片状物。切碎装置的结构如图2所示。

(a)切碎装置结构原理图1.传动系统 2.机架 3.圆盘刀 4.直刀

(b)圆盘刀结构原理图1.圆盘刀轴 2.圆盘刀片 3.拨齿 4.间隔套

(c)直刀结构原理图1.刀体 2.直刀片 3.砧板 4.直刀轴图2 切碎装置结构图

2.2 百号切碎设备的仿真

各装置结构尺寸确定后，用三维制图软件Solidworks绘制出切碎设备的三维模型图，如图3所示。通过软件对主要部件进行运动仿真，仿真结果显示在整机结构中各个部件之间没有发生干涉。通过整个装置的三维演装，提高实物制造、安装、调试和运输的方便可靠性，降低制造成本。

图3 百号切碎设备的仿真结构图

3 百号切碎设备的工作程序

3.1 开机前准备

将紫斑百号果堆积在设备入料口位置，其果壳的含水率在6%～7%之间，清理干净物料里面的铁屑和石块等杂物。各出料口处放置好接料袋，将吸籽管放置在籽粒料斗内。

3.2 启动顺序

按照筛分装置、切碎装置、网带式籽粒前处理装置、前提升喂料装置、籽粒分选装置的顺序依次合闭电源，使设备空载运行一分钟左右。待设备运转正常之后，开始上料，进行生产。

3.3 上 料

待设备运转正常之后，开始上料，进行生产。上料时保证物料的连续性和均匀性，严格控制喂入量。

3.4 安 全

开机之前，必须先检查电路是否正常，电源异常情况下严禁开机。开机时严禁非工作人员打开电器柜作业。生产过程中严禁拆卸传动链处的护板，严禁攀爬设备，出现电气故障严禁带电检修。严禁向切碎装置中投入含铁杂物及硬度较高物体。生产期间，必须穿工作服操作[3]。

4 性能试验

4.1 空载试运转试验

空载运行各动力传递零件运转良好，无卡滞和异响情况；切碎装置运行良好，运行过称速度可调；筛分装置、输送装置、籽粒分选装置运转良好。

4.2 切碎试验

4.2.1 试验条件

试验用品种为紫斑百号，物料准备充分不含铁屑、石块等杂物，物料含水率在6%～7%之间。

4.2.2 实验结果

本实验在10个班次实验中随机抽样3次进行检测，试验结果如表1所列。

表1 实验结果

表1表明：粉末率≤5%，产品尺寸均在2～10 mm之间，完全满足农场加工技术要求。

5 结 论

(1) 与现用的锤片式粉碎机进行破壳加工相比，本设备工作性能稳定可靠、生产率高、移动维护方便、粉末率低，能满足农场对百号的加工要求，提高了经济效益。

(2) 本设备通过籽粒分选装置，有效的将籽和粉末分离，并将粉末收集成袋，提高了粉末的利用率。

(3) 扩大本机的使用范围，满足不同品种百号的破壳加工。

[1] 胡建平，黄英飒，杨德勇.果蔬三维切丁机设计与实验[J].农业机械学报，2011,27(12)；353-357.

[2] 吴巧梅.平板刀式滚筒切碎装置的参数的研究与优化[D].西安：西北农林科技大学,2010.

[3] 李德志.草类加工机械的安全使用[N].福建科技报,2006.

[4] 中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册(上下册)[M].北京:中国农业科学技术出版社，2007.

Design and Experiment of Poppy Chopped Equipment

LIU Er-xi

(GansuAcademyofMechanicalSciences,LanzhouGansu730030,China)

2014-05-08

刘尔玺(1986-)，男，甘肃武威人，助理工程师，研究方向：农业机械化及其自动化。

U461.4

A

1007-4414(2014)04-0171-02