輥筒式花生脫殼機(jī)脫殼部件優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

賈雅麗 馬璐萍

1、河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定總站 2、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

引言

我國是花生生產(chǎn)大國，花生種植面積7500 多萬畝，產(chǎn)量達(dá)1700 萬噸，約占世界總產(chǎn)量40%左右[1]?；ㄉN脫殼是花生播前備種的重要環(huán)節(jié)，脫殼后的花生種子質(zhì)量直接影響出苗、生長和產(chǎn)量等[2]。目前，我國花生脫殼多采用打擊輥筒式脫殼結(jié)構(gòu)[3-7]，但輥筒式花生脫殼機(jī)大都存在花生種仁損傷率高、花生莢果脫殼率低等問題。針對(duì)上述問題，本文對(duì)輥筒式花生脫殼機(jī)脫殼關(guān)鍵部件進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期實(shí)現(xiàn)花生種仁低損傷率、花生莢果高脫殼率脫殼。

1 脫殼輥筒改進(jìn)優(yōu)化

花生莢果及花生種仁顯脆性，脫殼工作時(shí)剛性的脫殼輥筒在擊破莢果外殼的同時(shí)也會(huì)對(duì)花生種造成一定損傷，如花生種仁破碎或花生種仁種皮脫落等。為提高脫殼輥筒的柔性，分別設(shè)計(jì)了橡膠套管式、尼龍?zhí)淄彩胶湍猃埌羰饺N脫殼輥筒（圖1），以探究不同材質(zhì)的脫殼輥筒在花生種子脫殼時(shí)對(duì)莢果脫殼率和種仁損傷率的影響。脫殼輥筒由端板、輥筒軸和多個(gè)擠搓柱組成，橡膠套管式脫殼輥筒中的擠搓柱由柱芯和橡膠套筒兩部分組成（圖1，a），橡膠套筒的內(nèi)孔與柱芯滑配連接；尼龍?zhí)淄彩矫摎ぽ佂仓械拇陦褐芍竞湍猃執(zhí)淄步M成（圖1，b），尼龍?zhí)淄驳闹鎻较蜷_設(shè)多條溝槽，各溝槽沿尼龍?zhí)淄驳闹嬷芟蚓迹猃執(zhí)淄驳膬?nèi)孔與柱芯滑配連接且各尼龍?zhí)淄查g運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立；尼龍棒式脫殼輥筒中各搓壓柱主要包括柱芯和與柱芯等長的圓形尼龍棒兩部分（圖1，c），柱芯的柱面徑向開設(shè)與尼龍棒等直徑的溝槽，使橡膠棒尼龍棒擠入開槽的柱芯。

圖1 脫殼輥筒

2 脫殼凹柵改進(jìn)優(yōu)化

為提高脫殼凹柵結(jié)構(gòu)柔性，探究柔性脫殼凹柵對(duì)花生莢果脫殼率、花生種仁損傷率的影響，選取脫殼凹柵的柵條材質(zhì)為鋁合金，如圖2 所示。細(xì)長的鋁合金棒具有一定強(qiáng)度和較好的撓性，可增加脫殼凹柵結(jié)構(gòu)柔性，可通過增減脫殼凹柵加強(qiáng)筋數(shù)量實(shí)現(xiàn)脫殼凹柵結(jié)構(gòu)整體柔性的調(diào)節(jié)。

3 脫殼試驗(yàn)及結(jié)果分析

選取長度為35～37 mm、直徑10～14 mm、含水率12%～15%的花育23 花生莢果為研究對(duì)象，試驗(yàn)樣機(jī)如圖3a 所示。通過測定喂入的花生莢果總質(zhì)量及脫殼后完整花生種仁質(zhì)量、損傷花生種仁質(zhì)量、未脫殼莢果質(zhì)量，計(jì)算可得花生莢果脫殼率和花生種仁損傷率[8]。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)脫殼試驗(yàn)中脫殼工作參數(shù)設(shè)置為脫殼輥筒轉(zhuǎn)速280 rpm、脫殼輥筒與脫殼凹柵間距在 200～250 mm、喂入量 0.5～0.6 kg/s時(shí)，橡膠套管式脫殼輥筒和單一加強(qiáng)筋的脫殼凹柵所組成的脫殼機(jī)構(gòu)的花生莢果脫殼率為97.4%、花生種仁損傷率2.8%，脫殼效果最好，如圖3b 所示。

圖2 脫殼凹柵

圖3 花生種脫殼試驗(yàn)