滚筒式分级机的设计[1]

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1、第6期总第192期农业科技与装备No．6TotalNo．1922010年6月AgriculturalScience＆TechnologyandEquipmentJun．2010滚筒式分级机的设计秦永辉，王伟，程云湧，刘志渝（辽宁省农机质量监督管理站，沈阳100034）摘要：针对核桃、榛子、山楂等果实的分级需要，设计了滚筒式分级机。详细介绍分级机的设计原理，并计算其主要工作部件滚筒（节数、孔眼总数、转数、功率）和筛面（尺寸、筛孔）的参数，以满足不同的分级需要，实现粗选、精选并适应不同的物料要求，实现一机多用。关键词：农业机

2、械；分级机；滚筒式；原理；设计中图分类号：S226．5文献标识码：A文章编号：1674-1161(2010)06-0056-02果实由于大小、质量、色泽、形状、成熟度、病虫害等方面存在一定的差异，并且商品要求的规定标准也不一样，导致其不利于生产、贮藏和商品化，所以需要对其进行分级。滚筒式分级机利用多节不同孔径滚筒筛的旋转，可对直径大小不同的果实进行尺寸分级。由于整机工作平稳，且对果实不会造成机械损伤，分级效率高，噪音小，因此符合现代农业机械发展的趋1．进料斗；2．滚筒；3．滚圈；4．摩擦轮；5．铰链；势。6．收集料斗；7

3、．机架；8．传动系统1设计原理图1滚筒式分级机Figure1Roller－typeclassifier滚筒分为若干组，组数为所需分级级数减1。滚筒上有很多小孔，各组小孔孔径不同，而同一组中的料斗合为一级，以满足不同的分级需要。现设计采用孔径一样。从物料进口至出口，后组的孔径比前组大，5节筛筒，6级分级。小于第一组孔径的物料从第一组掉出用漏斗收集为2．2滚筒孔眼总数的确定一个级别，以下依次类推。这种分级机分级效率较高，生产能力G可由下式计算：目前广泛应用于食品分级领域。3600zλmG＝（1）1000×1000工作时，被筛

4、选的物料由喂入装置进入筛筒内，式中：z为滚筒上的孔眼总数；G为生产能力；λ沿着旋转筛筒的内壁上升，当上升至一定高度后松散为在同一秒内从筛孔中掉下物料的系数，因分级机型落下。如此反复，连续进入筛筒内的物料受压力和松和物料性质不同而异，滚筒式可取1．0％～2．5％；m为散性的作用，逐步向筛筒另一端的出口移动。在这一物料的平均质量。过程中，小于筛孔的物料通过筛孔漏出，被配置在筛2．3筛面尺寸设计筒下部的出料口排出；大于筛孔的物料随着筛筒转动由式（1）可知滚筒上孔眼的总数，若把滚筒展开被带到筛筒的另一端经筛上的出料口流出，从而完

5、成成平面，则：每级孔数＝排数×每排孔数；每级长度＝分选作业；夹在筛孔中的物料则由清筛装置从筛筒外（每级筛孔直径×每排孔数）＋（筛孔间隙×各排孔壁向内击打清除。总体机构如图1所示。数）；滚筒的圆周长度＝（排数×各级孔数）＋（排数×孔2主要工作部件参数计算隙）。由此，滚筒直径大小即可确定。2．1滚筒设计2．4筛孔设计考虑到核桃、榛子、山楂的品种差异，将机器的分筛孔是分级机械的主要工作部分，其优劣程度直级情况定为6级。在实际分级中，可以将相邻的两级接影响分级效果。筛孔有正方形、矩形、正三角形等排列。正三角形排列筛面的有效系数比

6、正方形排列增加收稿日期：2010－03－1816％，如图2所示。作者简介：秦永辉（1980—），男，硕士，从事农机质量监督管理设孔径d和孔隙间距m相同，则从虚线方格可工作。2010年第6期秦永辉等：滚筒式分级机的设计57m；g为重力加速度，9．8N／kg；ω为物料随圆筒筛旋转时的角速度，r／min。通过式（4）可以得到：n燮30／姨R。式中，n为圆筒筛的转速，r／min。圆筒筛的最低转速应满足：2mRω－mgf≥0（5）式中：f为物料与筛孔端面之间摩擦系数，一般为图2两种排列方式比较0．3～0．6，因冲孔筛不光滑而取0．

7、6，故可推导出：Figure2Comparisonoftwokindsofarrangementn≥23／姨R知，正三角形排列时，筛面面积有效系数K1为：由以上两式可以看出，圆筒筛的转速应为：12πd223／姨R≤n≤30／姨R4πdK1＝＝（2）2．6滚筒功率计算姨32姨3（m＋d）（m＋d）（m＋d）2对于摩擦轮传动来说，其功率N用下式计算：正方形排列时，筛面面积有效系数K2为：N＝Rn（m1＋13m2）g／60η（6）12式中：R为滚筒内半径，m；n为滚筒转速，r／min；πd2K2＝4＝πd（3）η为传动效率，取

8、0．6～0．7；m1为滚筒本身质量，kg；m22（m＋d）（m＋d）4（m＋d）为滚筒内原料质量，kg。2πd2m1＝Fδγ（7）K12姨3（m＋d）4＝＝＝1．162Kπd2式中：F为滚筒表面积，m；δ为滚筒材料厚度，22姨34（m＋d）23m；γ为滚筒材料密度，kg／m。可此可见，采取正三角形排列的筛面较正方形排