摘要:遼宁作为全国柞蚕生产第一大省,存在采摘后人工剥叶作业效率低、成本高的问题。研制一种蚕茧剥叶装置,介绍总体结构原理和关键部件设计,经样机试验表明:该装置结构简单,能实现蚕茧剥叶连续作业,但有些技术问题尚需进一步解决。
关键词:蚕茧;剥叶;研制
中图分类号:S226.4 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2022)01-0030-02
收稿日期:2021-11-30
作者简介:高红军(1971—),男,工程师,从事农业机械研发设计与技术推广工作。
柞蚕产业是辽宁优势产业之一,辽宁作为全国柞蚕生产第一大省,蚕场面积约53.3 hm2,产区集中于凤城、岫岩、宽甸、庄河、西丰等地区,对辽东山区脱贫致富起到重要作用。在柞蚕生产过程中,采摘后的剥叶环节需要依靠人力来完成,不仅作业效率低,而且人工成本高,更容易错过最佳上市时机。根据蚕业科研部门和养蚕用户的现实需求,研制一种蚕茧剥叶装置,以实现蚕茧的自动剥叶,解决蚕茧剥叶过程中存在的技术问题,为柞蚕产业化发展提供技术支撑。
1 蚕茧剥叶机结构原理
1.1 蚕茧剥叶机的设计
蚕茧剥叶机结构见图1。
如图1所示:机架上下分别设有上、下剥叶滚筒,剥叶滚筒分别绕各自滚筒轴旋转;上、下剥叶滚筒外侧分别设有上、下圆筛网,圆筛网与机架固定连接且与剥叶滚筒之间留有预定距离间隙,以形成封闭腔剥叶室;上圆筛网上端的蚕茧输入口与第一封闭腔上剥叶室连通;下圆筛网设有蚕茧输出口,蚕茧输出口与第二封闭腔下剥叶室连通;筛网由金属栅条沿周向围成,金属栅条与剥叶滚筒的滚筒轴平行,各金属栅条之间沿周向设有预定大小的间距;上、下剥叶滚筒的外表面分别设有多头螺旋排列的剥叶齿。该蚕茧剥叶机结构简单,可实现带叶蚕茧的连续剥叶生产作业。
1.2 工作原理
蚕茧剥叶机作业时,带叶蚕茧由蚕茧输入口投入,在剥叶室内经过上、下剥叶滚筒转动,使带叶蚕茧之间产生摩擦以及带叶蚕茧与筛网之间产生摩擦,进而将叶剥去。剥下的叶片从筛网的金属栅条间隙中排出,剥叶后的蚕茧最后由输出口排出。两个剥叶滚筒上下配置,有助于减小结构尺寸。
蚕茧在上、下剥叶室内连续经过,延长了带叶蚕茧在剥叶滚筒内的滞留时间,提高了剥叶能力。同时,上、下剥叶滚筒设有多头螺旋排列的剥叶齿,利于提高蚕茧在剥叶滚筒内的推送速度,减少蚕茧滞留时间,从而减少蚕茧损伤。
剥叶齿用聚氨酯橡胶制成,齿表面设有柱状凸起,以增强剥叶能力。
2 关键部件设计
2.1 剥叶滚筒设计
剥叶滚筒由上剥叶滚筒和下剥叶滚筒组成。上、下剥叶滚筒的滚筒轴分别通过轴承座安装在机架上,且可绕各自滚筒轴做旋转运动。电机驱动下剥叶滚筒旋转,下剥叶滚筒通过传动机构驱动上剥叶滚筒旋转。上、下剥叶滚筒的外表面分别设有多头螺旋排列的剥叶齿。剥叶滚筒结构见图2。
2.2 剥叶齿设计
剥叶齿由聚氨酯橡胶制成,以减少作业过程中剥叶齿对蚕茧的损伤。为提高剥叶效果,将剥叶齿结构设计为柱状,其表面有柱状凸起。剥叶齿结构见图3。
2.3 圆筛网设计
圆筛网主要由上圆筛网和下圆筛网组成。上圆筛网与下圆筛网由金属栅条沿周向围成,金属栅条与剥叶滚筒的滚筒轴平行,各金属栅条之间设有预定大小的间距。剥叶作业过程中,蚕茧第一开口进入上滚筒,经第二开口落入下滚筒,由剥叶滚筒将蚕茧壳表面粘附的叶剥下,由圆筛网落入筒外,实现蚕茧剥叶作业。
圆筛网结构见图4。
3 结论
蚕茧剥叶机是由辽宁省农业机械化研究所结合蚕业需求而研制的新装备,《一种蚕茧剥叶装置》已申报国家实用新型专利,专利证号ZL 201721237670.0。实践证明,将外壳偏软的带叶蚕茧筛选出去后进行剥叶作业,剥净率在88%左右。但因前期筛选作业仍需人工完成,故整体作业效率比人工作业效果只提高8倍左右。在蚕茧剥叶机设计及试验过程中,发现以下问题需要加以解决:一是带叶蚕茧必须预先通风晾晒,使柞蚕叶干燥到不出汁时再进行剥叶机械化作业。但也不能过于干燥,否则蚕茧上的柞蚕叶易碎而影响剥净率。二是需要继续开展不同转速的剥净率比对,找到剥叶滚筒转速与剥净率的最佳参数关系,进而确定适宜的剥叶滚筒转速。
参考文献
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Development of a Silkworm Cocoon Leaf Stripping Machine
GAO Hongjun
(Liaoning Institute of Agricultural Mechanization, Shenyang 110161, China)
Abstract: As the largest province of tussah production in China, the artificial leaf striping operation after picking has low efficiency and high cost. A cocoon leaf stripping device was developed, the overall structure principle and the design of key components were introduced, and the experimental study was carried out. The results show that the device is simple in structure and can realize continuous cocoon leaf stripping, but some technical problems need to be solved further.
Key words: silkworm cocoon; strip leaf; development59156049-A679-405E-BDDA-9DA9837ADFE6