《平欧大榛子脱粒机设计与试验》-农学论文，农业论文-论文范文参考-科学狗论文网

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平欧大榛子脱粒机设计与试验

范文

孙志刚刘仁广丛亿军

摘要：传统平欧大榛子脱粒均采用手工扒皮脱粒，成本高、用工荒等问题越来越突出。针对现有脱粒机存在的技术问题，研制一种扒皮效率高、品种适应强的大榛子扒皮脱粒装备。试验表明;该机结构设计合理，运行稳定良好，脱粒均匀干净，能有效筛分榛果，具有脱粒效率高、完整度好等特点。

关键词：平欧大榛子;脱粒机;设计;试验;

辽东山区特别是浑江两岸地区因其特殊的地理、气候条件，特别适合平欧大榛子生长，其中，最具代表性的地区是桓仁县五里甸子镇老黑山村。2007年老黑山村开始栽植平欧大榛子，现已发展到240 hm2，并以老黑山村为核心向周边地区不断扩展，示范辐射面积达1333 hm2，年产量300多万kg。在平欧大榛子产业领域，有着“全国看辽宁、辽宁看桓仁、桓仁看老黑山”的说法，老黑山村已发展成为全国平欧大榛子生产销售的集散地，拥有一定的全国大果鲜榛子市场定价权。

1 平欧大榛子生产面临的主要问题

随着平欧大榛子的规模化种植，成本高、用工荒等问题越来越突出。以平欧大榛子脱粒环节为例，传统脱粒方式就是人工扒皮脱粒，不仅劳动强度高、占用农时多，而且作业效率低、脱粒效果差。按熟练工人每天扒皮脱粒10 h计算，每天最多只能扒皮脱粒25～30 kg，平均人工成本4元/kg左右，则300多万kg需要人工成本1 200多万元。仅脱粒环节就需要如此大的人工成本，必然挤占平欧大榛子的利润空间，影响大榛子的市场竞争力，极易出现增产不增收的现象，影响种植户种植效益和脱贫增收，阻碍大榛子产业的可持续发展。研制并推广一种扒皮效率高、品种适应强的平欧大榛子扒皮脱粒装备，为降低大榛子生产成本、促进种植户增效增收提供机械化解决方案，是现实所需、迫在眉睫。

2 现有大榛子脱粒机存在的技术问题及改进设计方案

目前市场上已有榛子脱粒机，但其去壳装置普遍存在拥堵、能耗高、开启不便、清理维修难等问题，同时，去壳后的榛果被直接排到机器外，缺少机械化筛分过程，无法对脱粒后的榛果大小进行等级分类。不同等级混在一起捆绑式销售，无法实现按质论价和优质优价，不仅降低产品整体品质，而且影响整体经济效益。而依靠人工实现分选或利用专门分选机进行筛选，会增加不必要的成本，且分选质量无法保证。针对当前榛子脱粒机存在的技术问题，开展实地调研和科学研究，有针对性地改进设计、完善性能，确定技术设计方案。

2.1 工作流程

大榛子脱粒机工作流程图如图1所示。

2.2 设计思路

1）基本架构。大榛子脱粒机主要由机架、动力装置、去壳装置、筛分装置、筛分驱动装置5个部分组成。

2）动力选择。为保证平欧大榛子脱粒机工作效率，参考国内同类榛子脱粒机具，确定以3 kW电机作为动力。

3）结构选材。采用整体式机身，以方便运输，同时，保证机身刚度，减轻机身重量。

4）传动方式。整机选择带传动方式，主电机轮转速2 800 r/min，主动轮直径55 mm，从动轮直径240 mm，传动比0.229。

5）参数设置。确定大榛子脱粒机的关键部件——去壳装置内沙辊的布置、匀料件的设置、筛选装置的设置等参数。

3 大榛子脱粒机总体设计

3.1 结构设计

平欧大榛子脱粒机结构如图2a所示，图2b为去壳装置内沙辊局部视图。

3.2 技术原理

以电动机为动力，工作时通过皮带轮带动去壳装置中的沙辊轴高速转动，旋转的沙辊轴上带有匀料件，将大榛子传输到带有保护套的沙辊中进行脱粒。脱粒后的榛壳通过榛壳筛分件排出，榛果下落至大孔榛果筛分件和小孔榛果筛分件中，其中，大榛果留在大孔榛果筛分件中，小榛果则留在小孔榛果筛分件中。最后，大小不同的榛果通过各自通道排出机器外。

3.3 性能指标

平欧大榛子脱粒机总体性能指标如表1所示。

3.4 技术特点

1）去壳装置沙辊轴上的沙輥采用错位设计，能均匀挤压大榛子并使其脱壳干净。沙辊上设有保护套，可避免因挤压力过大而破坏榛果的完整性。

2）在进料口下方设计安装了匀料件，可把进料口处的大榛子均匀送至去壳装置，减小了沙辊轴的工作阻力。

3）机具外罩的固定螺栓设有保护套，即能起到固定作用，也便于机具清理与维修。

4）榛果筛分件均采取向下倾斜设计方式，以利于榛壳、榛果顺利排出。大孔榛果筛分件和小孔榛果筛分件两侧设有挡板，可使榛壳、榛果沿特定方向排出并便于收集。大孔榛果筛分件与小孔榛果筛分件出口方向不同，便于收集大小不同的榛果。筛分件出口处挡板向内收口，有助于榛果排出。

4 试验及效果

通过实地作业试验，检验脱粒机工作可靠性及作业质量达标情况，为机具改进提供依据。

4.1 试验时间与地点

2018年9月10日，在铁岭兴农农机制造有限公司进行平欧大榛子脱粒机性能试验。

4.2 试验条件

作业机具：平欧大榛子脱粒机1台;供试材料：未脱粒平欧大榛子4 000 kg;实测工具：地秤、计时器、声级计。

4.3 测定项目

对平欧大榛子脱粒机的纯工作小时生产率、脱粒率和噪声进行性能测定。

4.4 测定结果及分析

试验过程中样机运转正常，按照使用说明书规定进行使用、调整、保养。样机达到正常作业状态后，对样机进行性能测定。

1）纯工作小时生产率

将准备好的未脱粒榛子连续均匀喂入，记录时间和作业量，按公式（1）计算纯工作小时生产率，测定3次，取其平均值。

式中：E为纯工作小时生产率，kg/h;W为加工的榛子质量，kg;t为工作时间，h。在纯工作小时生产率试验中，分别连续喂入1 000 kg、1 500 kg、2 000 kg，记录脱粒作业时间和加工质量，计算脱粒机纯小时生产率平均值。其结果见表2。

2）脱粒率

在大榛子出口处分3次随机取样，每次取样不少于 2 kg，人工挑选出脱壳的榛子称重，按公式（2）计算脱粒率。

式中：λ为脱粒率，%;n为脱粒的榛子质量，kg;P为样品榛子总质量，kg。试验结果见表3。

3）噪声检验

脱粒机正常运转时，在同一水平面上，选择距声源1 m、地面1.5 m处且相隔90 °的4个点，用声级计各测1次噪声，分别测得噪声数据为73.1 dB，72.6 dB，72.4 dB和73.8 dB，取其最大值为73.8 dB。

综上，从运行效果看，该机结构合理，运行稳定，连接可靠。从脱粒效果看，脱粒均匀干净，可对脱粒后的榛仁进行有效筛分，具有脱粒效率高、完整度好等特点，能够满足总体设计要求和作业质量要求。

5 结语

针对现有平欧大榛子脱粒机存在的技术问题，研制一种新的平欧大榛子脱粒机。试验表明;该机以电机为动力，结构设计合理，运行稳定性良好。从脱粒效果看，脱粒均匀干净，榛果筛分有效，满足设计要求。有待充分验证后大力推广应用，为当地大榛子产业发展提供机械化支撑，充分发挥机械化在平欧大榛子生产中的节本增效作用。

参考文献

[1] 田金榜.5TYX-8型可移动式玉米精选脱粒机的开发与研究[D].长春：吉林大学，2009.

[2] 姚秀仕.大榛子种植发展现状研究[J].绿色科技，2019（7）：105-106.

[3] 曹永巡.杂交欧榛的栽培管理[J].特种经济动植物，2009（12）：47.

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