一種新型榛子去皮分揀機(jī)的設(shè)計

房 強(qiáng),胡星汝，周偉艷

（1.遼寧省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，沈陽 110161；2.遼寧省農(nóng)業(yè)工程項目建設(shè)服務(wù)中心，沈陽110033；3.遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，沈陽 110034）

榛子是國際四大堅果之一，耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)，可在丘陵、山坡、林緣等非耕地種植，這對于“六山一水三分田”的遼寧而言，發(fā)展林果榛子產(chǎn)業(yè)潛力巨大。目前榛子一般使用沙輥錯位旋轉(zhuǎn)擠壓去皮，壓力過大時會使榛子破裂。 去皮后的榛子由人工用篩子再次分揀，勞動強(qiáng)度大、工作效率低。 脫皮機(jī)大多由電機(jī)驅(qū)動，沒電的地方無法使用。針對以上問題，設(shè)計一種新型榛子去皮分揀機(jī)，其具有防止榛子在去皮過程中破裂、提高分揀效率和質(zhì)量、柴油機(jī)和電機(jī)均能驅(qū)動等優(yōu)點(diǎn)，為榛子收獲機(jī)械化提供機(jī)具支撐。

1 整體結(jié)構(gòu)

如圖1 所示， 榛子去皮分揀機(jī)主要由移動機(jī)架、動力傳動裝置、去皮裝置、篩分精選裝置等組成。

圖1 榛子去皮分揀機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1 Structural diagram of hazelnut peeling sorter

2 工作原理

動力通過傳動機(jī)構(gòu)帶動沙輥旋轉(zhuǎn)，榛子由進(jìn)料口導(dǎo)入去皮裝置內(nèi)，通過沙輥旋轉(zhuǎn)擠壓去除外皮。 沙輥去皮壓力可以通過改變調(diào)節(jié)擋板和沙輥之間的距離實(shí)現(xiàn)，以適應(yīng)不同品種的榛子。榛子皮、枝葉等輕雜質(zhì)由風(fēng)機(jī)抽到榛皮雜質(zhì)出口并拋出。吸風(fēng)口可以通過調(diào)整螺栓調(diào)節(jié)，適應(yīng)不同榛子品種。 去皮后的榛子通過去皮裝置末端掉入傾斜的中孔篩網(wǎng)。 篩網(wǎng)往復(fù)運(yùn)動時， 小于中孔徑的榛子掉入中孔篩網(wǎng)下的側(cè)滑道，大于中孔徑的榛子通過前滑道去往機(jī)器前方，上滑道通過打孔篩網(wǎng)再次篩選。一般大于大孔篩網(wǎng)的去皮不徹底，收集后再次放入進(jìn)料斗。 小于大孔篩網(wǎng)的是最優(yōu)級榛子。側(cè)滑道榛子通過機(jī)器最左側(cè)的小孔篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，滑向不同出口。

3 關(guān)鍵部件設(shè)計

3.1 移動機(jī)架

機(jī)架用于承載各個零部件， 同時焊有牽引裝置，可與農(nóng)用車等動力機(jī)械連接，便于牽引。 機(jī)架上的動力機(jī)安裝位置既可安裝柴油機(jī)，也可安裝電動機(jī)。 兩種動力均能通過花鍵與主動輪連接。機(jī)架下方安裝車輪，方便移動。

3.2 動力傳動裝置

動力傳動裝置由主動輪、皮帶、從動輪、從動輪軸組成。主動輪可通過花鍵與電動機(jī)或柴油機(jī)的輸出軸連接，皮帶帶動從動輪運(yùn)轉(zhuǎn)。 動輪軸上設(shè)有沙輥和吸風(fēng)風(fēng)扇，往復(fù)輪通過皮帶與主動輪相連。

3.3 去皮裝置

去皮裝置主要部件如圖2 所示，沙輥上有導(dǎo)向螺旋片和交錯排列的帶有膠套的去皮輥，力道柔和。 沙輥與擋板的距離可以上下調(diào)節(jié)， 距離越小壓力越大。皮薄的榛子品種不宜壓力過大， 否則容易擁堵和破損。皮較厚的榛子品種可稍加大壓力，以提高脫凈率。對于榛殼與榛果結(jié)合較為緊密的品種，也需要增加壓力，否則容易脫不凈。但壓力也不宜過大，以免損傷部件和增加榛果的破損率。去殼脫粒裝置設(shè)有外罩開關(guān)板，可在滾筒脫粒擁堵時打開清理，便于機(jī)具維修。

圖2 去皮裝置主要部件結(jié)構(gòu)示意圖Figure 2 Structural diagram of main parts of peeling device

3.4 篩分精選裝置

篩分精選裝置如圖3 所示，主要由大孔、中孔、小孔榛子篩網(wǎng)組成。篩網(wǎng)分為3 級，均傾斜放置，利于榛殼、榛果順利排出。篩網(wǎng)兩側(cè)設(shè)有擋板，便于榛子篩分后送向不同出口。大孔榛果篩分件與小孔榛果篩分件出口方向不同，以收集大小不同的榛果。 篩網(wǎng)通過傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，通過滑道卡在機(jī)架上。 根據(jù)不同榛子品種可更換不同孔徑的篩網(wǎng)，適應(yīng)性強(qiáng)。

圖3 篩分精選裝置Figure 3 Structural diagram of screening selection device

4 試驗(yàn)效果與討論

樣機(jī)經(jīng)多次優(yōu)化設(shè)計， 于2020 年8 月在本溪縣東營房進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明，機(jī)具生產(chǎn)率約520 kg/h，脫皮率96%，噪聲79 dB，符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q-YSN 003-2017《榛子精選機(jī)》?？傮w來看，機(jī)具具有結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)行穩(wěn)定、移動維護(hù)方便、脫粒均勻干凈、作業(yè)效率較高、榛果完整度好、兼具去皮分揀收集功能、油電動力使用不受限等特點(diǎn)， 可為榛子機(jī)械化提供技術(shù)支撐。缺點(diǎn)是去皮過程中傳動系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲較大，可能會影響有關(guān)零部件的使用壽命，有待進(jìn)一步完善設(shè)計。