籽瓜破碎取籽机工作过程仿真分析

针对自主研制的籽瓜破碎取籽机在实际应用过程中存在瓜籽含杂率较高等问题,采用离散元法对籽瓜籽瓤破碎分离效果进行研究,利用EDEM对其工作过程进行模拟仿真分析。综合考虑瓜籽含杂率与筛筒利用率两个指标,工作过程中参数应选取如下:分离辊转速110 kg/min,刮板与筛筒间距1 mm,分离辊刮板倾角10°,可为籽瓜破碎取籽机结构优化提供理论依据。

籽瓜破碎取籽机皮瓤分离装置试验研究

籽瓜破碎取籽机是籽瓜全利用加工生产线中的关键设备,而其皮瓤分离装置又直接影响到籽瓜瓜籽的损伤率和脱净率,进而影响到后续皮瓤处理的打浆分离效果,从而最终影响到籽瓜皮瓤的利用率和瓜籽的商品性。为解决该问题,借助自主研制的适用于籽瓜全利用加工生产线中的高产能籽瓜破碎取籽机,依据其皮瓤分离装置锥形分离辊的特征,通过改变影响整机加工效果的锥形分离辊的主要性能参数,先对其皮瓤分离装置的工作性能进行单因素试验研究,在其试验结果的基础上,再对其皮瓤分离装置的工作性能进行正交试验。结果表明:影响瓜籽损伤率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、分离辊刮板与筛网间的最小间距、分离辊锥度;影响瓜籽脱净率的主次因素依次为皮瓤分离辊转速、分离辊刮板与筛网间的最小间距、分离辊锥度。综合考虑试验因素对瓜籽损伤率和脱净率的影响大小与籽瓜的实际加工要求,皮瓤分离装置的优化工作参数为:皮瓤分离辊转速为98.5 r·min-1,皮瓤分离辊刮板与筛网间的最小间距为20 mm,皮瓤分离辊锥度为4°。验证试验结果表明:瓜籽损伤率小于2%,瓜籽脱净率大于98%。该研究可为相关籽瓜破碎取籽机的设计研究提供参考。

高产能籽瓜破碎取籽机的改进及试验

高产能籽瓜破碎取籽机是籽加工过程中的关键设备,可一次性完成籽瓜瓜籽、瓜瓤和瓜皮的分离.根据目前机型存在的产能低,瓜籽的损失率大,脱净率、洁净率低等问题,对取籽机的关键部件破碎辊和一级破碎分离装置中的分离辊进行改进设计.在破碎辊轴上安装扁刃型瓜刀,并在瓜刀下方设有刀砧,瓜刀能迅速抓住下落的籽瓜并将其强制向下切成两瓣.分离辊根据人手掏瓜的动作,采用仿生手结构.针对整机性能的影响因素进行正交试验,采用模糊综合评价法对试验结果进行分析,结果表明,影响整机性能的因素主次顺序为:分离辊锥度>一级破碎分离装置主轴转速>分离辊与主轴角度>破碎辊转速.优选参数组合为:破碎辊的转速45r/min、分离辊锥度2°、一级破碎分离装置主轴转速98.5r/min、仿生手结构辊刀与主轴角度12°.重复试验表明,该破碎取籽机的瓜籽损失率<1%,瓜籽脱净率>98%,洁净率>98%,可满足籽瓜加工的指标要求.

籽瓜籽瓤离散元模型构建及籽瓤分离过程研究

【目的】针对QW-QZ-2型籽瓜破碎取籽分离机瓜籽含杂率高和筛网各部分分离效率差异大等问题,采用数值模拟方法研究籽瓤分离过程,为籽瓜破碎取籽机的结构优化提供依据。【方法】以甘肃省白银市“靖远一号”品种籽瓜为研究对象,采用试验法测量籽瓜各组分的本征参数,利用Hertz-Mindlin with JKR模型,以堆积角为响应标定籽瓜各组分接触参数,进行籽瓜籽瓤分离数值模拟试验,并与试验结果进行对比分析。【结果】利用标定的参数建立籽瓜籽瓤分离数值模拟模型,经试验确定籽瓜破碎取籽机分离辊的较优转速为110~130 r/min,瓜籽含杂率为3.98%~4.03%,在该转速下筛筒区域的瓜瓤分离净度均大于20%且分布较为平均,有效避免了各区域分离效率的差异和分离辊部分区域磨损较大的问题。仿真结果与试验结果基本一致,瓜籽含杂率的最大相对误差为4.71%,瓜瓤分离净度的最大相对误差为6.33%,均满足作业要求。【结论】所建立的离散元模型模拟精度较高,能够满足籽瓜籽瓤分离的需求。