农作物去泥筛选机的研究与设计

衡晓惺 周岩 徐爽 张文政 刘福生 杨光 谷泉

【摘要】设计一种便携式去泥筛选机，利用机电结合的方式，集去泥、筛选于一体，具有可拆卸，便于运输、组装、使用方便等优点，适用于个体田间工作，解放生产力，极大的提高了工作效率，具有较大的应用市场。

【关键词】去泥筛选机 机械结构 控制部分 机电结合

1.引言

我国是农业大国，农业经济占全国经济的10%。其中农作物的加工处理直接影响着农作物的产率及销售，所以农作物的加工处理非常重要，如大蒜，花生等常见农作物的传统加工方式为手搓或人工挑选，效率低质量差，使得农作物的成品产量和销量下降。为了提高生产速率，农作物加工机械将向着多功能一体化的方向发展。

本文通过查阅相关资料，针对中小型农户加工农作物有限的生产条件，进行了农作物去泥筛选机的研究与设计，并根据设计方案，制作了去泥筛选机的结构模型.

2.总体方案设计

项目以农作物的去泥和筛选为目标，整体结构分传送、去泥、筛选以及控制四个部分，设计方案主要包括机械结构设计和控制系统设计。如图1所示为筛选机整体结构。

2.1工作原理

整体机构依次由传送装置，去泥装置和筛选装置三部分组成。农户将待加工农作物倒入传送漏斗中，挡板传送带将农作物从传送裝置传送到去泥装置中，去泥装置中的分槽结构将传送带分为多条轨道，且网状传送带将农作物带到滚筒毛刷处，由两个平行滚筒毛刷将农作物表面泥土刷干净，随后传送带将已加工农作物运到筛选装置，筛选装置为可调节漏孔大小的倾斜导槽，将已加工农作物按直径分为小中大三等级并分别导向不同方向进行收集。其中控制部分可用来控制传送装置的传送速度、去泥装置中毛刷的转速以及筛选部分中筛选空隙的大小。

1一传送装置;2一去泥装置;3-筛选装置

图1农作物去泥筛选机整体结构

2.2结构部分

1.传送装置

（1）作用：通过传送带实现农作物从地面到去泥装置的过程。

（2）设计方案：经过实际情况的调查与实验，把传送装置部分传送带的倾斜角度设计为30度，传送带最短支撑腿高度设计为605mm，保证了农户能轻松的装载农作物。为确保农作物能顺利到达去泥装置，我们采用挡板传送带输送的方式：为提高传送带的承载能力，以及防止托辊与传送带之间的打滑现象，我们在托辊中间加了一齿轮链条传送系统，再次保证了农作物能平稳运送到去泥装置中。

2.去泥装置

（1）作用：代替人工手搓去泥的方式，去除农作物表面附着的泥土。

（2）设计方案：去泥装置由毛刷辊，网状传送带组成。农作物被传送装置传送到去泥装置的过程中，会跟随网状传送带经过两个并排毛刷辊，本身泥土几乎被毛刷辊去除，实现了去泥的作用。网状传送带的选择大大加强了农作物传送的质量，使农作物顺利经过毛刷辊的去泥过程，有利于清理下来的泥土的掉落。因被清理农作物表皮一般较为脆弱，在去泥的过程中为防止出现破皮现象，通过大量实验，本次设计采用较为柔软的尼龙毛刷，能保证对农作物去泥稳定有力，同时降低了能耗，防止农作物在去泥过程中出现破皮现象，影响农作物的商品价值。本设计采用的毛刷外径为125mm，其中尼龙毛刷每根长度为50mm，毛刷外径与传送带间距为22mm，可清理农作物的直径在35mm到80mm之间，因此所设计的筛选机对生活中常见的农作物均能进行筛选加工，适用范围广泛。

3.筛选装置

（1）作用：根据农作物的大小进行筛选，从而使该装置具有普遍的实用性。

（2）设计方案：筛选装置是由农作物自身重力提供动力，根据大量的测试结果：我们将筛选装置的倾斜角度设计为30。来保证农作物能有效满足滑落的需求。筛选功能是通过两板之间的间隙大小来实现的，可把农作物筛分为小、中、大三个等级，中间板是可移动的，农户根据需求调节中间板的位置来改变小、中两个筛分孔的大小。通过调查，常见农作物的直径尺寸如下：土豆：30mm-80mm：大蒜：30mm-60mm：花生：15mm-25mm，所以设计小等级的尺寸范围为20mm-40mm，中等级的尺寸范围为40mm-60mm，大等级的尺寸范围为60mm-80mm，以此来满足农户的需求。

4.控制部分

本次设计的控制部分，主要是针对传送装置的传送速度、去泥装置中毛刷转速以及筛选部分中筛选空隙的大小。控制方式采用直流电机调速控制系统。

3结论

（1）本设计能够让更多的中小型农户在实际生产中实现对农作物的自动去泥及筛选，取代了传统的人工方法，减轻了劳动力，加快了农作物的生产效率，

（2）能够为进一步研究农业机械化奠定基础;

参考文献：

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课题项目：辽宁科技学院大学生创新创业训练计划项目（编号：201911430061）。

作者简介：衡晓惺（1998.5 -），男，汉族，河南郑州人，辽宁科技学院机械工程学院学生。