马铃薯的选矿方法

马铃薯的选矿方法

0马铃薯采用计算机深基坑选果机甘薯是谷物的一种兼用性谷物。由于其丰富、经济和利益，它受到了越来越多人的喜爱。佳多。国外已经研制出了许多先进的马铃薯分选机器,早些年英国的罗科特洛尼格公司就研发出了一种自动的马铃薯分级机［2］,将马铃薯根据大小分为大、中、小3种类型,预先将这3种尺寸的大小输入电脑。分选马铃薯时,先将其倒入一个大的容器内,使马铃薯进入一个暗室,通过光电信号转换装置将马铃薯的大小尺寸转换成数据输入电子计算机,在不到1s时间内电子计算机即可完成对比处理,向机械手发出指令,按规定大小将马铃薯放入其所属的容器。这种分选机是连续工作,全部自动控制、自动调节,分选效率12t/h,但是造价昂贵,超出农民承受范围。国内马铃薯在收获后要及时清洗、分选大小,以便确定价格,但马铃薯分选目前都是靠人工完成,劳动量十分繁重,生产率低。国内专门用于马铃薯分选的机器并不多见,选择分选马铃薯的机器一般是常见的、多用的选果机器,如山东龙口凯祥有限公司所生产的人工上果椭圆式重量选果机。该机器采用杠杆原理和天平,利用盛料装置的质量和砝码器来设定秤量,分等、分级是通过游动时的位移与测量。周竹等研制基于机器视觉的马铃薯质量和形状分选方法［3］,设计了基于V型平面镜同时获取三面图像的马铃薯机器视觉分级系统,并提出了相应的分级算法,侧重于马铃薯品质的检验,机器造价昂贵,农民购买力弱。我国尽管已研制和开发了几种马铃薯的分级设备,但发展进程缓慢,远远落后于马铃薯种植业的发展,并且,成熟的机型不多,远不能满足实际的需要［4］。通过对以上的分析,笔者研制出了一种简单易行的专门用于马铃薯的分选设备,采用了辊轴式分选装置,分选的优点是不会有马铃薯堵塞或者卡住机器,整个输送带都在一直向前行走,辊轴滚动,马铃薯会落入接料装置,机器使用的可靠性高。1结构设计1.1辊轴的规格设计1)工作量:2000~3000kg/h。2)运行速度:分级链板的运行速度为0.029m/s。3)辊轴尺寸:分选辊轴直径30mm。为了减小薯块损伤,辊轴外表面套有橡胶管,分级长辊轴总长970mm,短辊轴总长930mm。4)中心距:分选装置由1对主动链轮和3对从动链轮组合构成,根据整机结构布局,选择相邻两链轮的横向中心距1400mm,纵向中心距320mm。5)辊轴间隙:分选辊轴最小间隙40mm,最大间隙100mm,根据分选要求可在40~120mm之间调节。1.2辊轴间隙的马铃薯分配根据马铃薯的外形特征,同时为了避免马铃薯在分选过程中被损伤,让分选能够准确、快速地进行,提高分选精度,在对比了几个方案后［5－8］,采用了辊轴式分选装置,其主要由分选辊轴、动力轴、链板、链轮、接料装置等组成。分选部件是由一系列的分选辊轴组成一条整体输送带,每两根短辊轴之间设有一个可通过链板上滑块来升降的长辊轴,这3根辊轴形成了两组分选辊轴间隙。当分选机进行工作时,马铃薯通过入料口进入输送带,小于辊轴间隙的马铃薯则从两相邻辊轴之间的间隙中落到缓冲网上,进入接料装置,其余马铃薯则继续向后运动。在链轮的驱动下,输送带上的分选辊轴都向前滚动,升降长辊轴在分选轨道上随着滑块逐渐上升,长短辊轴之间的间距逐渐增大。此时,处在不断增大的辊轴间隙中的马铃薯在摩擦力带动作用下也转动,当马铃薯直径小于间隙时就落到缓冲网上,而后进入接料装置;大于辊轴间隙的马铃薯继续随带前进,随着分选长辊轴与短辊轴之间间距的增大而在不同的位置上落下,从而分成3个等级。若升降长辊轴上升至最高位置而马铃薯仍不能从间隙中落下,则最后掉入到末端的软垫上,属于特大号马铃薯。长辊轴上升到最高的位置时,分选结束,然后通过导轨逐渐下降到最低位置,循环以上工作过程,直至分选任务完成。辊轴在运行中借其轴端安装的橡胶摩擦轮与导轨之间的摩擦公转的同时绕其轴旋转,从而带动孔中的马铃薯也滚动,提高了分选效率,并减少了马铃薯损伤。分选原理示意图如图1所示。1.3全景图根据上述设计要求和工作原理,设计的马铃薯分选机总体效果如图2所示。2链板输送链设计2.1链板安装部位马铃薯分选机由分级链板组合组成了输送链,如图3所示。链板组合主要由长短辊轴套筒、分级链板、分级链板滑块3部分组成,相邻两链板交错安装。链板两侧孔与套筒配合安装短辊轴,中间孔通过分级链板滑块与长辊轴连接。防止连续快速移动链板将辊轴磨损,每个长短辊轴上相应配有长短辊轴套筒,可以定时更换套筒,方便快捷。2.2子链,链的磨损发生分选装置的链轮设计不同于普通的链轮［9］,一般链轮每个链节都与相应的轮齿啮合,形成一个多边形。该正多边形的边长等于链条的节距p,边数等于链轮齿数Z,链轮每转1周,随之转过的链长为Zp;且传统的设计采用滚子链,链的主要磨损发生在销轴与套筒的接触面上。该分级装置采用链板组成传动链,由于每个链板中间都有一个升降长辊轴,导致了升降长辊轴需要有一个相对应的轮齿啮合,所以实际链轮齿数是设计计算出来的链轮齿数的2倍。为了避免每个链板与链轮啮合时发生干涉现象,齿面圆弧半径不能采用传统的计算方式,而应以其相邻链板中心为半径做齿面圆弧半径;链轮带动辊轴,辊轴带动链板,整个输送带就这样运行起来。试验表明:链的主要磨损发生在长短辊轴与链板的接触面上。为了减轻长短辊轴与链板的磨损,在其配合处设有套筒,磨损后可以随时更换。根据设计要求,分级链轮齿数Z=4,节距p=160mm,套筒外径d1=32mm。设计的链轮形状如图4所示。3辅助设备的设计3.1设置了若干明显的加害机构根据马铃薯分选机的设计要求,为使马铃薯达到分选的目的(即辊轴间隙可变动),分级辊轴设计为长短辊轴结构,工作段长短辊轴分别在各自的轨道上滚动,长棍轴在斜坡上滚动,短棍轴在水平导轨上滚动;在工作段的尾部,也设置了一个斜坡,使得长辊轴在分级导轨最后即分选结束后可以与短辊轴水平。分级导轨机构如图5所示。3.2垂直农轨道系统垂直导轨是为了使长短辊轴在离开分级导轨之后不偏离原定轨道。垂直导轨可以托住长短辊轴,让摩擦轮在上面行走,不会因为质量问题下垂而影响机器的工作。垂直导轨的设计如图6所示。4马铃薯生产设备研制的背景马铃薯是一种常见的粮食兼用