该分离装置可以将茎秆上的辣椒通过切断茎秆的方法将辣椒果实与茎秆脱离,由于多组刀片的共同作用能将长茎秆切成短小的茎秆,便于辣椒果实的清选分离。对处理长茎秆效果很好。但是该装置结构较复杂,刀片磨损较为严重。
(2)双风机气流式清选分离装置
双风机气流式清选分离装置,由净果输送带、物料输送带、杂质输出管、及两个风机和组成,结构简单。
物料由输送带输入,当物料落入到输送带的过程中,叶片及轻小杂质被下面风机产生的气流吹出并由上面风机吸入,最后由杂质输出管排出。干净的辣椒由输送带1 运入集料箱。
风选式分离装置结构简单。但由于风机气流只能把轻小的叶片等杂质吹出,而茎秆却不能被分离。适用于采摘得比较干净,含茎秆比较少的辣椒机,而且辣椒的水分量应较大,否则水分小,较轻的辣椒也会被气流吹出,使辣椒损失率提高。
(3)滚筒式清选分离装置
滚筒式清选分离装置由旋转杆、固定杆,螺旋刷搅龙,轴、外齿圈和内齿圈等组成。螺旋刷及滚筒外围的杆是该分离机构的关键部件。为了不伤损辣椒,螺旋刷搅龙的材料可以用灵活柔软的塑料,而滚筒外部的杆可用外表光滑的空心不锈钢管。驱动螺旋刷的轴可以水平放置也可以倾斜放置。旋转杆装在齿轮上,齿轮两侧为外齿圈及内齿圈。分离装置在轮的驱动下,带动滚筒及旋转杆转动。轴的转向与滚筒的转向相反。
筒式分离装置只能将比辣椒小的杂质分离出去,而较长的茎秆则无法分离,所以用该装置分离的辣椒含杂率高,损失率高。适用于采摘得比较干净,含茎秆少的辣椒机。
(4)气流式清选分离装置
气流式清选分离装置,由气体管道、物料输送管道、输送带、气体管道、集装箱和气锁等组成。由管道输送的辣椒及杂质混合物通过气锁落入输送带,而
气流则由气体管道进入风机以循环利用。
由物料输送管道输入的辣椒及杂质混合物经气锁运入输送带,带上装有挡板,防止辣椒滚落,当辣椒及杂质混合物运入输送带顶端并落入集装箱的过程中,椒叶等轻杂质被气体管道的气流吹出箱外。风选式分离装置只能分离椒叶等轻杂质,
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适用于分离含茎秆少的物料。风选式分离装置只能分离椒叶等轻杂质,适用于分离含茎秆少的物料。
(5)气流与滚筒组合式清选分离装置
气流与滚筒组合式清选分离装置由分离滚筒、滚筒外的圆杆、滚筒内的搅板、排杂斜板、进料槽、气体导管和出料槽等组成。圆杆之间有间隙,可将小杂质排出。气体导管内的气流由风机吹入,一方面可以将叶片等轻杂质吹出机外,另一方面可以加大对滚筒内物料的作用。
辣椒及茎秆椒叶等杂质从进料槽进入滚筒,在气流吹动、滚筒转动及搅板的搅动下进行分离,比辣椒尺寸小的杂质由滚筒外的圆杆间隙中排入排杂斜板排出,椒叶等轻杂质被气流吹出机外,辣椒及部分茎秆则由出料槽输送到集料箱。
该滚筒式分离装置只能将小杂质及椒叶分离出去,而长茎秆则无法分离,适用于含茎秆少的辣椒物料。 1.2.2 国内对该课题的研究现状
目前,国内对辣椒机械化收获的研究还处于空白,只有几个事业单位及企业、个人进行了研究。2007 年以前,河南省村民研制出了简易的由人工喂料的辣椒采摘机,山西省村民研制了可以进行田间作业,以二冲程发动机为动力的简单辣椒收割机。2008年新疆生产建设兵团农一师四团职工研制了手摇式的简易辣椒清选机;2009 年新疆机械研究院研制了集采摘和运输功能的自走式的辣椒收获机;2010 年新疆光大农机股份有限公司研制了小动力驱动的自走式辣椒收获机;石河子大学机电学院研制出一次完成采摘、清选分离、装箱的牵引式辣椒收获机。从以上的研究的机型来看,辣椒收获后仍需要人工清理,劳动强度也较大。国内集采摘、清选分离、装箱于一体的自走式辣椒联合收获机还未研制成功。
1.3研究的目的与意义
国外辣椒收获机械的研制已进入了稳步发展的时期, 市场上的成熟产品较多, 而我国辣椒收获机的研究还处于空白时期, 市场上还没有成型的产品。国外
大量的辣椒收获试验表明, 辣椒的品种对收获的效果有很大的影响, 因此我国在研究开发辣椒收获机时,应根据地域条件及辣椒品种研究出适合本地的收获机械。辣椒收获机在保证效率的同时, 还要考虑到收获的质量。我国在研究开始阶段, 辣椒收获机基本靠引进国外技术, 在借鉴国外辣椒收获机械的技术时,要结合农艺的要求, 开发出具有自主知识产权的辣椒收获机械。在完成产品批量生
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产的前提下, 降低辣椒收获机的成本。
由于国外大多辣椒收获机对行采摘模式对辣椒行距的种植要求较高。因此, 在收获效率高、损失率低、自动化程度高这样一个大的发展方向上, 不对行采摘、采收灵活和成本低的辣椒收获机械将得到人们的青睐。通过我们的研究设计,完善请选分离部件,实现采摘、清选分离、装箱于一体的自走式辣椒联合收获机,填补我国对于该领域的空缺。 1.3.1研究内容
研究内容主要对辣椒收获机的分离清选的总体设计,优化和分析。国内外关于谷物收获机械各个系统的研究比较成熟,但是关于辣椒收获机械中的分离清选的精确理论分析和计算还比较欠缺。因此,针对以上问题,必须在收获机的分离清选工作性能方面有所突破,使其达到功耗小,适应性强、效率高、耐用性强,在满足损伤率和丢失率等农业要求的前提下,降低劳动强度,达到机械化收获的目的。
(1)在满足辣椒收获农艺条件的前提下,研究并确定分离清选各机构的主要参数。
(2)研究并确定分离清选系统各组成部分的结构,并对其进行理论分析,使其结构、性能达到最佳。
(3)辣椒收获机的分离清选的总体设计,优化和分析。 (4)选的动力学仿真分析。 1.3.2研究方法
(1)通过视频短片到辣椒种植地进行研究考察,查阅大量的文献资料,吸收并借鉴国内外辣椒收获机械分离清选装置及其它收获机械的成功之处,研究并确定辣椒收获机系统的主要参数。
(2)对分离清选装置进行研究设计。 (3)对分离清选的动力学仿真分析。 1.3.3技术路线
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文献检索 调查研究 提出设计方案 分离清选装置进行研究设计 一级清选装置研究设计,动力学仿真分析 二级清选装置研究设计,动力学仿真分析 完善设计 结题 8

