切段机收原料蔗含杂率快速检测装置设计与试验

切段机收原料蔗内蔗叶、蔗蔸、蔗梢、泥沙等杂质含量过高会导致制糖设备磨损增加和高品质糖产出率下降。快速准确检测原料蔗含杂率,按实际含杂率扣除杂质量,有利于平衡糖厂和蔗农双方利益。我国糖厂目前采用人工分离原料蔗样本内所含杂质的方法计算含杂率,该方法耗费人工多、耗时长,难以实现一车一检。针对这一问题,该研究设计并试制了一种切段机收原料蔗含杂率快速检测装置。该装置由称重台、双层振动筛、轴流风机、电机等部分组成。每次检测的样本量为100 kg左右。上层振动筛分离蔗蔸,下层振动筛分离泥土。物料由上层筛降落到下层筛的过程中,轴流风机吹风去除蔗叶和细碎泥土。以除杂率为试验指标,选取风机转速(A)、振动频率(B)、喂入量(C)为试验因素,每个因素选取3个水平(A:1250、1350、1450 r/min;B:14、15、16 Hz;C:70、90、110 kg),进行了三因素三水平正交试验。结果表明:各因素对除杂率的影响由主到次顺序依次为:风机转速、喂入量和振动频率,最优组合为A3C3B1即风机转速1450 r/min、喂入量110 kg、振动频率14 Hz,该组合下平均除杂率为96.1%。该研究的技术与装备可以满足糖厂快速测杂的要求。

圆盘切割式剑麻采摘装置设计与仿真

针对剑麻人工收割劳动强度大、效率低、成本高等问题,结合剑麻叶片物理特性和收割工艺特点,设计一种圆盘切割式剑麻采摘装置。首先,简述整机结构与工作原理;然后,对装置关键部件的结构进行设计,通过对刀具在切割过程中的受力与运动分析,确定刀具的回转半径和转速等结构与运行参数;最后,运用ANSYS对圆盘刀具进行静力学和模态分析,进而仿真优化刀盘结构,以刀具回转半径和安装角度为试验因素,刀具底部的最大应力和刀具顶部的最大形变量为评价指标进行两因素三水平正交仿真试验。仿真试验结果表明:当刀具安装角度为28°,最大回转半径为105 mm时,刀具的最大变形量为0.09 mm,最大应力为9.38 MPa,远小于刀具材料的最小屈服强度345 MPa;安全系数最小值为15,远大于1,最小循环次数为1010,进入了无限寿命区;根据刀具前6阶模态分析知,刀具的工作转速800 r/min,远小于极限转速。以上研究表明,刀具的刚度、强度和安全系数、疲劳寿命均满足要求,且不会发生共振现象。研究为剑麻收割机的设计及刀具避开共振点频率,减小因振动产生的变形,提供理论和技术参考。