分層切斷設(shè)備的應(yīng)用與研究

崔建軍，陳壯宇，唐天寬，劉洪標(biāo)

（湖南煙葉復(fù)烤有限公司郴州復(fù)烤廠，湖南 郴州 423000）

分層切斷設(shè)備的應(yīng)用與研究

崔建軍，陳壯宇，唐天寬，劉洪標(biāo)

（湖南煙葉復(fù)烤有限公司郴州復(fù)烤廠，湖南 郴州 423000）

為深入探索研究分層切斷方式對復(fù)烤加工質(zhì)量的影響和作用，以湖南煙葉復(fù)烤有限公司郴州復(fù)烤廠與昆明船舶設(shè)備有限公司合作研制的分層切段設(shè)備做實(shí)驗(yàn)，并將其與傳統(tǒng)的人工鋪葉擺把方式進(jìn)行比較。結(jié)果表明，采用分層切斷設(shè)備能有效提高煙葉的一潤、二潤含水率、大片率、大中片率。

分層切斷；鋪葉擺把；煙葉含水率

目前，打葉復(fù)烤加工前的煙葉切斷采用傳統(tǒng)配葉切斷設(shè)備，通過人工將煙包和煙架里的煙葉平鋪到配葉皮帶機(jī)上，然后經(jīng)過切斷機(jī)進(jìn)行切斷（如圖1)。這種切斷方式需要勞動力較多、人力成本較高，且難以控制煙葉配葉的均勻度。特別是在加工配方煙葉時(shí)，因?yàn)槿藶橐蛩赜绊?，煙葉的配方比例難以滿足工藝要求。隨著按葉位采烤，按炕分級收購散煙模式的推廣，復(fù)烤加工前的煙葉已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛寐榇b的散煙煙包。同時(shí)隨著人員工資費(fèi)用逐年上漲，招工也越來越困難。為滿足打葉復(fù)烤生產(chǎn)線自動化水平不斷提高的要求，減少前段的用工人數(shù)，降低人工勞動強(qiáng)度，減少落地?zé)煟档蜕a(chǎn)成本，在針對收購散煙工藝時(shí)，采用機(jī)械分層切斷投料代替人工鋪葉切斷投料，運(yùn)用散煙煙包分層切斷設(shè)備將會是提高打葉復(fù)烤生產(chǎn)線自動化程度的重要應(yīng)用。

圖1 傳統(tǒng)的人工擺把

1 分層切斷方式的研究

1.1 如何將麻袋片與散煙煙包分離

散煙煙包包裝主要采用人工裝包縫包方式，其煙包形狀不規(guī)整，縫制方式存在多樣性。因此拆除煙包需人工將麻袋片的縫制繩解開后打開麻袋片，取出上麻袋片，經(jīng)翻轉(zhuǎn)機(jī)翻轉(zhuǎn)后取出下麻袋片，從而實(shí)現(xiàn)麻袋片與煙包分離，具體表現(xiàn)形式如圖2～圖4所示。

圖2 原煙煙包

圖3 人工拆包并打開煙包

圖4 散煙煙垛

1.2 散煙煙包分層切斷的方法

散煙煙垛的切斷，需要通過對煙垛分層，將煙垛厚度減小后再進(jìn)行切斷處理。具體實(shí)施是將散煙煙垛輸送到分層位置，分層刀體在煙垛所需分層高度處從兩側(cè)水平插入煙垛后，通過提升裝置的帶動向上移動，將煙垛分成上下兩層，下層即為所需厚度的層分煙塊。采用分層切斷方式對煙葉撕扯次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于采用人工鋪葉擺把對煙葉的撕扯次數(shù)，因此分層切斷方式導(dǎo)致的煙葉造碎要低于人工鋪葉擺把導(dǎo)致的煙葉造碎。

2 樣機(jī)試制

2.1 工作流程

綜合考慮現(xiàn)場的人力、設(shè)備、物料具體情況后，我們將擺把和切斷的工作流程確定如圖6。

圖6

2.2 設(shè)備主要結(jié)構(gòu)

設(shè)備主要由上料平臺、進(jìn)料輸送帶、翻轉(zhuǎn)機(jī)、擺把輸送帶、緩存輸送帶、煙垛層分裝置、挑雜輸送帶、切斷裝置以及供氣系統(tǒng)等組成。其具體外形圖如圖7所示。

圖7

2.3 工作原理

（1）取垛。原煙煙包由人工抬放至前端皮帶輸送機(jī)后，由翻轉(zhuǎn)夾抱裝置翻轉(zhuǎn)，再送至后端皮帶輸送機(jī)（圖8）。

圖8

（2）切斷。原煙煙包由皮帶輸送機(jī)送至分層切斷設(shè)備進(jìn)行分層切斷（圖9）。

圖9

3 效果檢驗(yàn)

樣機(jī)試制成功后，我們將其安裝在鋪葉擺把臺后面，并對其工作效率進(jìn)行了記錄評估。

3.1 對潤葉的加工工藝參數(shù)影響（表1）

3.2 對打葉加工工藝的影響（表2）

3.3 結(jié)論

表1

表2

根據(jù)以上兩個實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以看出，采用分層切段設(shè)備相較于普通的人工鋪葉切斷，能極大地提高煙葉的一潤、二潤含水率，提高其大片、大中片出片率并降低碎片率，在滿足加工效率的同時(shí)提高了加工質(zhì)量。同時(shí)與傳統(tǒng)切斷機(jī)加工方式相比，每臺分層切斷設(shè)備可節(jié)約60%～70%的用工人數(shù)。

4 結(jié)束語

分層切斷設(shè)備的探索和創(chuàng)新，體現(xiàn)了湖南煙葉復(fù)烤有限公司在“柔性加工”、“均質(zhì)化生產(chǎn)”加工理念上不斷追求卓越的精神?；诂F(xiàn)在投料方式、煙葉配打種類的不斷增加，鋪葉擺把在整個復(fù)烤加工流程中的重要性也越來越大，這也對投料段的人員素質(zhì)和設(shè)備情況有了更高的要求。此次分層切段設(shè)備的使用在國內(nèi)尚屬首次，我們將繼續(xù)探索分層切斷模式對煙葉加工的影響，不斷總結(jié)，不斷完善，為未來行業(yè)內(nèi)分層切斷設(shè)備的使用提供經(jīng)驗(yàn)和思路。

[1]張忠峰，張世成，齊海濤.分切打葉工藝設(shè)備的研究與應(yīng)用[M].煙草科技，2011,1.

[2]周瑞芳，陳建軍，雷云青.切斷解把在打葉復(fù)烤生產(chǎn)中的應(yīng)用[M].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009:2.

[3]張暉，鄧昌建.打葉復(fù)烤煙葉分切加工設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015,1.

表2 閥門應(yīng)力計(jì)算總結(jié) MPa

閥門上下閥體采用貼邊對焊的方式進(jìn)行焊接，需要對焊接處進(jìn)行校核。其中經(jīng)查閱，相關(guān)規(guī)范沒有對貼邊對焊的校核準(zhǔn)則，引用部分文獻(xiàn)，焊接材料采用主體材料強(qiáng)度的90%計(jì)算，焊接處采用對未指定工藝按照50%的準(zhǔn)則進(jìn)行校核。焊料的抗拉許用應(yīng)力=閥體材料抗拉強(qiáng)度×90%×50%=217.18MPa。經(jīng)Nastran求解，焊接處A級工況下焊接應(yīng)力為100.8MPa；D級工況下焊接應(yīng)力為150MPa，滿足應(yīng)力限值，合格。

5 結(jié)果分析

本文建立了核島排氣和疏水系統(tǒng)疏水閥的動力模型，進(jìn)行了模態(tài)分析。

同時(shí)采用等效靜力法的分析方法，得到了安全停堆地震(SSE)工況下結(jié)構(gòu)內(nèi)的最大應(yīng)力反應(yīng)，同時(shí)校核了焊縫對閥體抗震強(qiáng)度的的影響。得出如下結(jié)論：

（1）有限元分析得到的一階固有頻率為71.79Hz，遠(yuǎn)高于33Hz，故采用等效靜力法進(jìn)行閥門的抗震分析是合理的。

（2）在安全停堆地震作用下，疏水閥殼體最大應(yīng)力值滿足ASME規(guī)范中規(guī)定的許用值，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足安全要求且有足夠裕度，仍能較好地保持結(jié)構(gòu)邊界的完整性。

（3）上下閥體焊接處的應(yīng)力校核結(jié)果表明，該處焊縫可以滿足抗震強(qiáng)度要求。

由上述比較結(jié)論可知，在進(jìn)行核島疏水閥的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，可按照文中所述分析方法，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段或抗震試驗(yàn)之前對產(chǎn)品進(jìn)行抗震分析，以了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而采取改進(jìn)措施，提高核島疏水閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，同時(shí)也為順利通過抗震試驗(yàn)提供可靠的參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]NB/T20010.10-2010.壓水堆核電廠閥門應(yīng)力分析和抗震分析.

[2]翟歡樂.核級閥門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)抗震分析與試驗(yàn)機(jī)[M].電工程技術(shù)，2012(41)07,171～174.

TH162.1

A

1671-0711（2016）11（下）-0141-03