FJ型核桃分机的设计与试验王维.docVIP

3 FJ － 0 0 1 型核桃分级机的设计与试验 王 维，贺功民，王亚妮 ( 陕西省农业机械研究所， 陕西 咸阳 712000 ) 摘 要: 根据原核桃不以品种而以果核大小定价的销售特点 ，设计开发了高效的 3 FJ － 001 型核桃分级机。 同时， 阐述了其结构特点及工作原理 ，合理确定了主 要部件的运动参数 ，并通过正交试验得出 3 FJ － 001 型 核 桃 分 级 机 的主要因素的最佳水平组合。 试验表明: 当其它因素不变的情况下 ，筛 面倾角 α = 4 ° ，振 动次数 n = 500 r / min，筛 面振幅 A = 5 mm 时 ，分 级精度最高; 并且通过更换筛网规格 ，可 用于机械 、建 筑 、医药以及食品等其它物料的筛分 。 关键词: 分级机; 3 层振动式; 核桃 中图分类号: S226． 5 文献标识码: A 文章编号: 1003 － 188X( 2014) 05 － 0155 － 03 DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2014.05.035 0 引言 近年来，国务院及各地方政府将核桃树种植列为 大力实施退耕还林工程的首选树种。作为各地经济 建设和群众脱贫致富的主导产业，我国的核桃种植已 成规模，并且还在大幅度增加。据统计: 2010 年，全国 核桃栽植总面积已达 240 万 hm2 ，产量 128 万 t，产量 及面积均居世界第一; 在销售市场上，无论是原核 桃 还是果仁的价格均以果核的大小级别定价，分级结果 对分级后销售价格及后续加工都有极大的影 响［1］。 为此，根据核桃的基本物理参数，设计一种 3 层振动 式、高精度、高效率核桃分级机，为原核桃销售获得最 大的经济效益，同时改善破壳的质量。 1 主要结构特点及工作原理 1． 1 结构特点 3FJ － 001 型分级机的结构简图，如图 1 所示。主 要由喂料斗、分级筛网、电机、带 传动、连 杆Ⅰ、机 架、 连杆Ⅱ、振动箱体及出料斗等组成，主要部件是机 架 及振动箱体。机架出料口方向上装有升降杆，可调节 分级筛网的筛面倾角; 电机作为动力源驱动曲柄摇杆 机构，实现物料在筛网上被抛起并向前做直线运 动; 通过专用变频器调节电机频率，确定振动箱体的最佳 转速; 筛网架底部装数只橡胶球，使之在振动时产 生 撞击，达到清网的作用，解决了物料塞眼现象。 收稿日期: 2013 － 05 － 17 基金项目: 陕西省科技统筹创新工程计划项目( 2012KTZB02 － 02 － 05) 作者简介: 王 维( 1982 － ) ，女，陕西泾阳人，工程师，硕士，( E － mail) 249116614@ qq． ocm。 通讯作者: 贺功民( 1960 － ) ，男，陕西武功人，正高级工程师，( E － mail) hegongmin@ shaannj． com。  1． 出料斗 2． 螺旋升降装置 3． 连杆Ⅱ 4． 连杆Ⅰ 5． V 带传动机构 6． 电机 7． 机架 8． 分级筛网 9． 喂料斗 图 1 3FJ － 001 型核桃分级机结构简图 Fig． 1 Structural diagram of 3FJ － 001 type walnut classifier 1． 2 工作原理 调节机架出料口的螺旋升降装置，将分级筛网调 节至适当角度，启动电机待转速稳定后进行投料; 核 桃从喂料斗进入振动箱体，电机经带传动减速后将动 力传递给曲轴，以曲柄摇杆机构［2］ 作为振动源，使 物 料在筛网上抛起，不断地跳跃全面铺开同时向前做直 线运动。当核桃的最小直径小于筛网间距时，在重力 作用下核桃掉入下一级筛网，最终各级核桃运动至相 应的出料口落料。 2 主要部件参数的确定 核桃分级是以其外形尺寸为标准，按大小进行分 级。对不同品种核桃的纵径、横径和棱径尺寸进行测 量，并对测量结果统计分析。结合坚果果实现行评价 标准，将 横 径 大 于 35mm 的 定 为 优 级 果，横 径 大 于 30mm 的定为一级果，横径大于 27mm 的定为二级果。 3FJ － 1 型核桃分级机的运动学参数主要包括筛面倾 角 α、振动方向角 β、筛面振幅 A、振动次数 n 及物料速 度 v，以上运动参数直接影响振动筛的筛分效率及效 果［3］，故需合理选择。 2． 1 筛面倾角 α 筛面倾角 α 即筛面与水平面之间的夹角。筛面 倾角主要受筛分处理量及筛分效率的影响。筛面倾 角愈大，物料在筛面上的运动速度愈快，处理量随 之 增加; 但物料在筛面上滞留时间缩短，筛分效率随 之 降低。由于核桃的直径一般小于 50mm，取 筛面倾角 为 3° ～ 5°。 2． 2 振动方向角 β 振