三层滚筒式银杏分级机的设计

第23巷第3期2004年6月华中农业大学学报3 004，359362三层滚筒式银杏分级机的设计袁巧霞 陈 红” 刘清生2 樊启洲”(”华中农业大学工程技术学院，武汉4300702仲恺农业技术学院，广州510225)摘要分析了三层滚筒式银杏分级机的结构特点及工作过程，并对分级机的分级性能及筛孔大小进行了试验研究。试验结果表明：滚筒体转速是影响分级机分级性能的主要因素，而倾斜角对分级机分级性能的影响不显著分级机各层滚筒筛应采用扩孔筛，且扩孔系数应从内层滚筒至外层滚逐渐增大。关键词银杏分级机；三层滚筒筛；分级性能；扩孔系数中圈法分类号556我国是银杏生产大国，银杏果的年产量占世界总产量的90。国际市场上银杏非常走俏，供货不足。特别是日本、香港、德国对供货要求最为迫切，积极与我国洽谈扩大银杏进口业务o。在国际市场上，银杏的交易不是以品种定价，而是以果核的大小级别来定价，销售前必须对果核进行分级。同时，银杏的深加工和深度开发需要对银杏进行脱壳，而分级是改善脱壳效果的有效手段。因此，研究银杏的采后分级处理技术，将银杏资源尽快转化为商品优势，是推动我国银杏产业稳步发展，促进经济腾飞的一项战略性措施国没有专用银杏分级设备，由于其特殊的物理形状特征及级别标准不同，不可能直接采用其它类坚果分级设备对银杏进行分级，因此，研制和开发银杏分级专用设备势在必行。根据目前现状，我们针对银杏核的物理特征设计了一种三层滚筒式银杏分级机，并进行了分级试验研究，旨在为银杏分级设备的设计和改进提供理论依据。1 分级机结构特点与工作过程三层滚筒式分级机(图1)由进料机构、三层滚筒筛体、卸料斗和传动机构等组成滚筒体倾斜角8 cy 机M。减速机进料机构滚筒体机架卸料斗003叼9_064一0428*广东省科委科技刨新百项工程项目资助*通讯作者裒巧霞963年牛，硕士，副教授作单位援430070万方数据华中农业大学学报 第23卷可调，与普通滚筒分级机不同之处在于滚筒筛体的设计上。其滚筒筛体由3个不同直径(310 30 40 筒筛套圃在一起，将银杏按分级标准分为4级。筛孔为长形孔，两水平与两垂直交错排列，孔宽大小由内层至外层，按物料厚度分级级差大小逐渐减少；两层筒筛尾部之间安装有锥筒形返料板。物料通过进料机构送人内层小滚筒筛体内，当传动机构带动滚筒体旋转时，小于每层筛筛孔的物料经过其筛孔落入下层筛。不能过筛的物料便从该层滚筒筛尾端流出，进入该级卸料斗体。从每层筛尾部分离出的物料，经过圆锥返料板返回至下层筛体中部，增加了物料在下层筛上的停留时间，使其过筛机率增加，可提高筛分效率。物料在两层滚筒筛之间滚动时，被外层筛带起后落在内层筛体上，此部分物料对内层筛体上的物料有一撞击作用，使堵塞在内层筛孔上的物料迅速脱离筛体，在一定程度上防止了内层筛的堵筛。而外层筛则通过固定在盖板上的毛刷清筛。从滚筒体整体结构上，由于各级滚筒互套并联在一起，整个滚筒组台体的长度决定于最小直径滚筒的长度。其长度比普通滚筒分级机大大减少，并且级数越多，总体长度减少的越多。相应地可减少设备占地面积，也便于运输。同时由于总体长度不长，可采用中间轴传动，传动方式简单可靠，运转平稳，还可减少设备的制造成本和使用成本。2试验方法及性能指标21供试材料与分级标准试验所用材料为广东省南雄佛手类银杏果核。经测试该银杏为卵形果，长l 89268 128204 1 57 果核分布规律将其分为4个等级，区间分别为108，125，(125，135，(135，145，(145，15703I。22试验步骤试验分两步进行。第一步是通过正交试验，研究各工作参数对分级性能的影响，确定最佳工作参数。据初步试验结果，分级滚筒转速分别取30 r6 rr个水平，滚筒体倾角分别为12“、2，2。和32。3个水平。滚筒体转速通过无级变速电机来调节，银杏果核进料总量为3000颗，进料速度不变。试验时筛孔孔长均为35 宽为扩孔，从内层筛筛孔至外层筛分别为15 4 3 度扩35、1037、1040，基本接近致。第二：步是通过试验确定筛孔宽度扩孔系数对筛分性能影响单因素试验。扩孔系数即指筛孔尺寸与该级别所要求最大物料尺寸之比。一般的筛分设备筛孔尺寸大小有2种确定方法，一种是等孔筛，即扩孔系数为1；另一种是扩孔筛，即扩孔系数大于1。为_正交试验确定的最佳工作参数条件下进行试验，分析各层滚筒筛不同尺寸范围物料的合格率，比较宽度扩孔系数对筛分性能的影响。分级时，物料进料量(3000颗)和进料速度不变，用游标卡尺测定其厚度。2 3性能指标多层滚筒分级机的主要性能指标为筛分合格率玑未过筛率#和误筛率妒。 -=丛盛嚣糍麓蝴煳o“户丝啦鹊慧勰祭幽姗。蹦一盘筮哑丝盟亟甏黧勰产盟壹塑塾越3结果与分析31工作参数对筛分性能的影响正交试验结果如表1所示。裹1正交试验结果 差分析。根据表1可画出正交试验因素、水平与效果的关系图(图2)。由图2可见，在所选择的正交试验的因素水平范围内，因素因素主次顺序为AB，最佳工作参数为)方差分析。通过方差分析结果可知，因素巧霞等：三层滚筒式银杏分级机的设计差羲一的差异对试验结果的影响是显著的，其可信度为95。而能是因素也可能是误差影响试验结果的变化。因此，在试验取值范围内可通过调整滚筒体的倾斜角来控制分级机的生产量。3 2筛孔宽度扩孔系数对筛分性能的影响表2为不同宽度扩孔系数时分级机主要性能指标，其中组别1为等孔筛，组别24为由内层至外层宽度扩孔系数逐渐减小的扩孔筛，组别58为由内层至外层宽度扩孔系数逐渐增大的扩孔筛。试验结果表明，当采用等孔筛时，尽管误筛率为o，但由于孔太小，使未过筛率急剧上升，合格率低；当扩孔系数由内层至外层逐渐增大时，其筛分性能明显优于扩孔系数逐渐减小时的筛分性能；但不管扩孔系数是由大变小还是由小变大，其差值应适中，如试验组别3的合格率明显高于组2和组4，组7的合格率明显高于组5、组6和组8。这主要是由于三层滚筒分级机各层滚筒筛直径不同而转速相同，物料在每层筛上的升角和停留时间不等，过筛机率也不一样，对每层筛的开孔要求也就不一样。在本设备的试验条件下，由内层筛至外层筛最佳扩孔系数为102、3、L 04。表2宽度扩孔系数单因素试验6rmn，a=2 2。)I 扩孔乐数为约等于数证在小数点后1位of an 有占地面积少、传动稳定可靠以及制造和使用成本低等优点，同时在试验中观察到，物料在两层滚筒之问滚动时，被外层筛不同程度地带起后落在内层筛体上，此部分物料对内层筛体的物料有一定的撞击作用，使堵塞在内层筛孔上的物料迅速脱离筛体，在一定程度上防止有明显的清筛效果。而最外层筛则通过固定在盖板上的毛刷清筛。试验结果表明，滚筒体转速是影响分级机分级精度的主要因素，而倾斜角以及转速与倾角的交互作用对分级机分级精度的影响不显著。因此，可通过调整倾斜角来控制分级机的生产量。分级机各层滚筒筛采用扩孔筛时的分级性能明显优于等孔筛，最合理的扩孔系数应是由内层至外层逐渐增大，在本设备条件下分别取102、103和级合格率可达8345。通过脱壳试验，可显著提高脱壳率、降低碎仁率，同时也能满万方数据华中农业大学学报 第23卷足目前销售前分级的需要“j。采用这类多层套固式滚筒分级机分级物料时，物料的级别数不能太多且各层滚筒筛体之间的合理间距也有待于进一步探讨。参考文献2刘燕君，陈章久，谢笔钧银杏栽培与加工技术武议：湖北科学技术出版杜，20001031石卓功刘急民云南省发展银杏产业的思考云南农业科技， 520022)t 1316袁巧霞，陈红杏果核物性参数的试验研究华中农业大学学报20022l(5)；47l473闸建文，何芳汪裕安圆筒筛筛分的过筛率及其影响因素农业机械学报，】995t 26(2)：6367袁巧霞，伍冬生刘清生白果分级的探讨粮油加工与食品机械，2001，(6)：3940l I。”(为o，凸“dzzf“rZ y，W“30070，Cl“r(2Z，搪，92o“510225，Ci”)er g he on he be in c。be to ey w(州s 任编辑：陈红叶)万方数据三层滚筒式银杏分级机的设计作者： 袁巧霞， 陈红， 刘清生， 樊启洲作者单位： 袁巧霞,陈红,樊启洲(华中农业大学工程技术学院,武汉,430070)， 刘清生(仲恺农业技术学院,广州,510225)刊名： 华中农业大学学报英文刊名： F (期)： 2004,23(3)参考文献(5条)南省发展银杏产业的思考期刊论文002(02)杏栽培与加工技术 杏果核物性参数的试验研究期刊论文002(05