油茶果脫殼機試驗分析

曲振興， 樊 濤， 胡景陽， 王德柱， 湯晶宇*

(1.國家林業(yè)局哈爾濱林業(yè)機械研究所，黑龍江 哈爾濱 150086；2. 中國林業(yè)科學研究院林業(yè)新技術研究所，北京100091；3. 國家林業(yè)局林業(yè)裝備工程技術研究中心，黑龍江 哈爾濱 150086)

研究與設計

油茶果脫殼機試驗分析

曲振興1，2，3， 樊 濤1，2，3， 胡景陽1， 王德柱1，2，3， 湯晶宇1，2，3*

(1.國家林業(yè)局哈爾濱林業(yè)機械研究所，黑龍江 哈爾濱 150086；2. 中國林業(yè)科學研究院林業(yè)新技術研究所，北京100091；3. 國家林業(yè)局林業(yè)裝備工程技術研究中心，黑龍江 哈爾濱 150086)

對雙齒輥擠壓復合柱狀柔性輥抽打油茶果脫殼機進行了性能試驗，獲得了高速、低速和兩種篩板篩孔大小條件下的脫殼率，同時探索脫殼后如何將油茶籽和殼進行分離的方法，指出機械化分離油茶果殼和籽需加強對油茶果、油茶果殼及油茶籽物理特性的基礎研究。

油茶果；脫殼機；性能試驗；分離

油茶果脫殼機是將油茶果去掉殼而得到油茶籽的作業(yè)機械。隨著油茶種植業(yè)的不斷發(fā)展，對油茶果脫殼機械化的要求也越來越高。目前國內的果殼脫殼機械很多[1-4]，但其性能是否能夠滿足用戶的要求是每一個使用者都關心的問題。本文主要對雙齒輥擠壓復合柱狀柔性輥抽打油茶果脫殼機進行性能測試試驗及性能分析，同時對油茶果脫殼后的果殼和籽混合物的分離方法進行探索，并提出了一種茶籽、果殼的分離方法。

1 油茶果脫殼機簡介

1.1主要結構

油茶果脫殼機的主要結構如圖1所示，其主要由機座、發(fā)動機、離合器、變速箱、皮帶張緊輪、皮帶、皮帶輪、柔性抽打輥、擠壓輥、鏈輪、鏈條、上機罩、下機殼和篩網(wǎng)等組成。

圖1 油茶果脫殼機主要結構1.機座；2.發(fā)動機；3.離合器；4.變速箱；5.皮帶張緊輪；6.大皮帶輪；7.柔性抽打輥；8.擠壓輥；9.鏈輪；10.鏈條；11.上機罩；12.皮帶二；13.皮帶一；14.皮帶輪二；15.皮帶輪三；16.小皮帶輪；17.下機殼；18.篩網(wǎng)

1.2 主要技術參數(shù)

油茶果脫殼機的主要技術參數(shù)如下：

(1)發(fā)動機功率：5馬力(3.68 kW)；

(2)額定生產率：300 kg/h；

(3)脫凈率：95%。

2 油茶果脫殼機的性能試驗

2.1試驗目的

主要測試不同篩板及不同主軸轉速條件下對油茶果脫皮效果的影響，從而測試雙齒輥擠壓復合柱狀柔性輥抽打油茶果脫殼機的性能。

2.2 試驗材料及條件

采用江西油茶果為試驗材料，試驗時使用的油茶果堆漚時間為2～5天，茶果直徑18～50 mm，在環(huán)境溫度21～25 ℃條件下對油茶果脫殼機進行性能試驗，試驗時首先選用大小兩種篩網(wǎng)在脫殼前對油茶果進行分級。

2.3 性能試驗

根據(jù)油茶果脫殼機工作裝置的轉速及選用篩板的篩孔大小分四次進行對比試驗，試驗數(shù)據(jù)及計算結果見表1。

表1 油茶果脫殼機性能試驗

試驗次數(shù)ⅠⅡⅢⅣ工作裝置轉速(快/慢)快慢快慢篩孔(大/小)大大小小工作時間/min32474854樣品質量/kg300300300300脫皮質量/kg2946292829492943未脫皮質量/kg54725157脫皮率/%982976983981生產效率/kg·h-15625383037503330

注：大孔篩脫果尺寸25～48 mm，籽仁尺寸25 mm×24 mm×15 mm；小孔篩脫果尺寸18～25 mm，籽仁尺寸14 mm×12 mm×8 mm。

2.3.1 脫殼率計算

脫殼率=脫殼質量/樣品質量×100%

2.3.2 生產效率計算

生產效率=(樣品質量/工作時間)×60

2.4 試驗結果分析

高速、低速及篩板篩孔大小不同條件下的脫殼率都在98%左右，都能滿足油茶果脫殼的要求，但使用大篩孔要比使用小篩孔的工作效率高，主要原因是質量與體積成正比；在同一篩板但不同轉速脫殼條件下，轉速和脫皮率成反比，依據(jù)這一性能用戶在使用機器時可根據(jù)自身的需要選用適當?shù)姆绞?。但脫殼后油茶的果殼和籽還沒有做到最終分離，這是脫殼機需要進一步完善的地方。

3 油茶果果殼和籽的分離試驗

3.1試驗目的

油茶果脫殼機雖然實現(xiàn)了油茶果脫殼，但并沒有將殼和籽最終分離出來，探索試驗希望找到一種能有效分離油茶果殼和籽混合物的方法。

3.2 試驗材料及設備

經過油茶果脫殼機脫殼后果皮和籽的混合物，風機一臺，水槽一個。

3.3 分離試驗

3.3.1 風選試驗

將油茶果皮和籽的混合物向下傾倒，調整風機風速對混合物進行吹風分選。試驗表明，風速變化對油茶殼和籽的混合物分離效果影響不顯著。

3.3.2 水選試驗

在水槽中注入2/3的水，然后將適量的油茶殼和籽的混合物緩慢倒入水槽中，油茶果殼會漂浮在水面上，籽則沉入水底，分離效果明顯，但部分不飽滿的油茶籽也浮在水面。

3.4 試驗結果分析

風選無法有效分離油茶殼和籽的混合物，原因是殼和籽的物理特性接近，不適合風選。但殼和籽在水中的沉浮特性差別明顯，因此使用水選可對油茶殼和籽的混合物進行有效分離，但出現(xiàn)了部分不飽滿油茶籽漂浮的現(xiàn)象。

4 結束語

雙齒輥擠壓復合柱狀柔性輥抽打油茶果脫殼機的性能試驗表明，該機能對油茶果進行有效的脫殼，且效率高、成本低，但沒有實現(xiàn)油茶殼和籽的最終分離。對油茶殼和籽的混合物分離試驗表明，油茶殼和籽的混合物可用水選方式進行分離，但會有一定的不飽滿油茶籽被帶出，對此還需要通過人工進行二次分選。因此需要深入研究油茶果、油茶果殼與油茶籽的物理特性，盡快研發(fā)出分離油茶殼和籽的機械設備。

[1] 樊濤，吳兆遷，曲振興，等.油茶果脫青皮機的設計[J].林業(yè)機械與木工設備，2011(10)：35-36.

[2] 王靈軍，全燕鳴.白果脫殼方法及裝置的試驗研究[J].糧油加 工與食品機械，2003(9)：65-67.

[3] 鄭傳祥.蓮子脫殼機設計與試驗[J].農業(yè)機械學報，2003，34(5)：86-88.

[4] 段超，儲江偉，李洪亮.磁齒輪傳動式兩級飛輪儲能裝置設計[J].森林工程，2017(2)：68-72+75.

(責任編輯 張雅芳)

TestAnalysisofCamelliaFruitPeelingEquipment

QUZhen-xing1，2.3，F(xiàn)ANTao1，2.3，HUJing-yang1，WANGDe-zhu1，2.3，TANGJing-yu1，2.3*

(1. Harbin Research Institute of Forestry Machinery，the State Forestry Administration，Harbin Heilongjiang150086，China；2. Forestry New Technology Research Institute,the Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091，China；3. Forestry Equipment Engineering Technology Center of the State Forestry Administration，Harbin Heilongjiang 150040，China)

The performance test of double-tooth roll extruded composite columnar flexible roller-beaten camellia fruit peeling equipment is performed，with the peeling rates at a high speed and a low speed and under two sieve size conditions obtained，the method for separating camellia seeds and peels after peeling explored.It is pointed out that basic research on the physical properties of camellia fruit，camellia fruit peel and camellia seeds needs to be strengthened in the case of mechanized separation.

camellia fruit；peeling equipment；performance test；separation

TS642

A

2095-2953(2017)12-0033-03

2017-08-28

浙江省省院合作林業(yè)科技項目(2016SY02)

曲振興(1982-)，男，黑龍江哈爾濱人，工程師，碩士，主要從事營林機械技術裝備及其智能化理論與應用的研究，E-mail：qzx_2@163.com。

*通訊作者：湯晶宇(1980-)，男，黑龍江望奎人，副研究員，碩士，主要從事營林機械技術裝備及其智能化基礎研究與設備的開發(fā)，E-mail：hljtjy@163.com。