螺旋風動式芝麻果實分離裝置

肖晗

在每年6月之后的幾個月里，是芝麻的收獲季節(jié)。

芝麻植株收割回家后，通常是去掉葉子，放在太陽下晾曬近一個星期左右，再用木棒敲打，將芝麻籽粒與植株分離，然后用小孔篩將雜質(zhì)與芝麻分離。這種處理方法耗時長、費工夫，而且品質(zhì)難以保證。因為芝麻粒籽重量輕，易被風吹走造成損失，芝麻粒籽小，容易被踩碾造成破損，破損的籽粒容易受天氣影響發(fā)生霉變產(chǎn)生黃曲霉菌，或與其他污物接觸造成污染。如果將霉變或受污染的芝麻榨油，人們食用之后會生病，如果將其摻加到食品、醫(yī)藥等之中，同樣對人的身體有害。

為減輕農(nóng)民的勞動，提高芝麻這種綠色農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，我決定將上述問題作為重點研究對象。

以綠色農(nóng)業(yè)機械化的要求為指導，在自然陽光干燥的基礎上，再利用風力來加工處理。利用重力學和蒸發(fā)原理相結(jié)合的方法，發(fā)明出一種高效的農(nóng)業(yè)機具，將芝麻籽粒與它的殼碎物進行分離，得到干凈的芝麻。

方案一：將等量的芝麻植株放在不同的晾曬架上，扎捆豎立晾曬與散把斜放在陽光下晾曬，進行比較觀察。扎捆豎立晾曬要7天以上才能敲打分離出芝麻籽粒，散把斜放晾曬只需5天就可自動分離，不需人工敲打。

方案二：將等量的芝麻植株放在陰涼處，用不同的風向進行干燥。正面風與螺旋風向，8天才可晾干，不霉變，但不能一次性全部脫粒。

方案三：將等量的芝麻植株放在自然風與機械風下干燥對比。自然風的風干效果差，因受天氣條件影響，風力不足或不均時，還有霉變；機械風的風干效果好，風力均勻，無霉變。

根據(jù)上述實驗進行對比分析后，決定將采用倒立放置和風動方法對芝麻植株的晾曬處理，這樣符合綠色食品的生產(chǎn)要求。（為什么不用電熱烘干呢？因為電熱烘干溫度過高會影響綠色食品的生產(chǎn)要求，高溫曝曬也不符合綠色食品的生產(chǎn)要求，通常采用常溫“生態(tài)溫度”37℃進行處理最佳。）

1. 設計整體思路

首先是從嘗試的角度進行思考，其次從綠色食品生產(chǎn)加工的方向出發(fā)，再次從環(huán)境保護的要求出發(fā)，再后從節(jié)省人工成本、勞動工時出發(fā)。

2. 設計的原理與技術

重力學原理、蒸發(fā)原理、空氣動力原理、振動學原理、傳感技術、微電腦控制技術、篩選法等。

3. 確定裝置的功能

由敞口形圓錐桶和中心圓臺柱組成芝麻植株容器，底部配有相適應的濾篩網(wǎng)，配加微電腦溫濕度監(jiān)控儀，實現(xiàn)溫濕度的設定控制，再加風動機器附加螺旋導風口產(chǎn)生微振動，實現(xiàn)芝麻果實自動分離，采用220V交流電做動力。

4. 技術方案設計

將收割的芝麻植株放在桶內(nèi)，順著桶壁斜放，放在陽光下晾曬，能防止自然風力將芝麻果實吹散，又便于下雨天的收放。利用鼓風機吹風，采用螺旋導風口形成螺旋風，防止因久雨而霉變。通過觀察發(fā)現(xiàn)扎捆方式與散株桶藏有很大的區(qū)別，以螺旋風式的桶藏芝麻植株更易干。

5. 制作材料

選用不銹鋼材料做機體架，配上4個萬向輪做機腳，再用1mm厚鋁板做箱殼和敞口圓錐形容器，另外購買微電腦溫濕度控制器和兩臺鼓風機。

6. 效果測試

在未下雨的天氣里分別割 2kg 的綠葉樹枝放在容器內(nèi)進行風動吹干實驗與放在自然環(huán)境下晾干進行對比實驗，連續(xù)12小時后再進行稱重，容器內(nèi)2kg的樹枝減輕了0.6kg，放在自然環(huán)境下的減少了0.3kg。通過對比實驗證明，風動吹干效果更好。

我發(fā)明的螺旋風動式芝麻果實分離裝置為農(nóng)產(chǎn)品粗加工提供了一種新的農(nóng)業(yè)機具。通過對比實驗，風動吹干實驗達到了預期目標，而且發(fā)現(xiàn)該裝置可多方向延伸，可用于農(nóng)家芝麻風動干燥分離，也可用于科研部門對種子的分離收集，還可將該裝置擴大化，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

我的本次創(chuàng)作設計是根據(jù)自己平時觀察而進行的嘗試性研究，不代表成熟的技術方案。我認為大規(guī)模的生產(chǎn)必須是大型的設備和寬敞的場地。如果根據(jù)本項目的創(chuàng)造設想，在芝麻出口處增加傳送帶和自動裝袋設備，可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)作業(yè)。

一個人在讀書的同時，還必須關注社會熱點問題，多參加生產(chǎn)勞動和社會實踐活動。這次科技發(fā)明與創(chuàng)新活動使我明白了一個道理，知識如果不用是沒有意義的，在遇到問題時要勤于探索，勇于堅持，而且注重方法，收獲則能事半功倍。

要特別感謝老師對我的鼓勵和指導，使我在科技創(chuàng)新活動中走出了一小步，使我的作品更加科學化、合理化，使作品科技含量提高了。

（指導教師 廖劍強 楊紅軍 鄒建明

編輯 孫世奇）