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      一種蜜蓋電熱切割器的設(shè)計(jì)研究

      2015-10-31 06:20:20和紹禹耿振龍鄭永春
      中國蜂業(yè) 2015年11期
      關(guān)鍵詞:溫控器電熱腔體

      梁 昭 和紹禹 耿振龍 鄭永春

      (1云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,昆明650201;2云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所,昆明650201)

      一種蜜蓋電熱切割器的設(shè)計(jì)研究

      梁昭1和紹禹2耿振龍1鄭永春1

      (1云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,昆明650201;2云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所,昆明650201)

      蜜蜂養(yǎng)殖生產(chǎn)中,蜜脾蜜蓋的切割是一項(xiàng)非常繁重的工作,本設(shè)計(jì)立足轉(zhuǎn)地飼養(yǎng)蜂場實(shí)際,在電源選擇、刀型結(jié)構(gòu)、加熱方式等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn),設(shè)計(jì)研究了一種簡單實(shí)用的利用電熱方式熔化切割蜜蓋的電熱切割器。

      蜜蜂;蜜蓋;電熱切割

      1 引言

      在蜜蜂養(yǎng)殖生產(chǎn)中,蜜脾蜜蓋的切割是一項(xiàng)非常繁重的工作,多數(shù)蜂農(nóng)是使用傳統(tǒng)的割蜜刀來進(jìn)行蜜蓋的切割,勞動強(qiáng)度比較大。目前市場上也出現(xiàn)了利用電加熱進(jìn)行蜜蓋切割的電熱蜜蓋切割刀(如圖1所示),多為仿人工切割刀制作,使用AC220V電源,應(yīng)用范圍受到限制。2015年2月27日課題組在云南羅平縣隨機(jī)調(diào)研了來自河南、遼寧、陜西、內(nèi)蒙、山東、安徽等地的10個轉(zhuǎn)地蜂場,有9個蜂場都擁有了太陽能發(fā)電裝置,電源電壓為DC12V,比例達(dá)到90%。為此,課題組在電源選擇、刀型結(jié)構(gòu)、加熱方式等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn),設(shè)計(jì)研究了一種簡單實(shí)用的利用電熱方式熔化切割蜜蓋的電熱切割器。

      圖1 電熱割蜜刀

      2 基本結(jié)構(gòu)

      2.1機(jī)械硬件系統(tǒng)部分

      圖2 蜜蓋電熱切割器結(jié)構(gòu)簡圖

      圖2是蜜蓋電熱切割器結(jié)構(gòu)簡圖。切割器由刀片、加熱腔體、電源開關(guān)、手柄等幾部分構(gòu)成,在加熱腔體中置有PTC加熱元件和溫控器。刀片用螺釘連接于腔體下面,刀片是可以更換的;加熱腔體的前面是楔體形狀,這樣可以防止蜜蓋堆積在加熱腔體前方;加熱腔體后面與手柄相連,手柄上裝有電源開關(guān)。

      2.2加熱控溫部分

      發(fā)熱元件采用PTC加熱體。PTC加熱體由鍍鋅外壓板、不銹鋼波紋狀彈簧片、鍍鋅內(nèi)壓板、單層鋁散熱件、PTC發(fā)熱片、雙層鋁散熱件、鍍鎳銅電極端子和PPS高溫塑膠電極護(hù)套所組成。兩塊PTC加熱元件用PTC卡安裝于加熱腔內(nèi)兩側(cè),以保證刀片受熱均勻。

      溫控器選用突跳式溫控器。突跳式溫控器是一種將定溫后的雙金屬片作為熱敏感反應(yīng)組件,當(dāng)?shù)镀訜釡囟冗_(dá)到設(shè)定溫度時(shí),溫控器迅速切斷電路;當(dāng)?shù)镀瑴囟认陆档綔乜仄鲝?fù)位溫度設(shè)定值時(shí),雙金屬片迅速回復(fù)原狀接通電路繼續(xù)加熱。溫控器可以防止由于加熱元件干燒過熱而引發(fā)的不安全因素。

      3 電氣控制部分

      3.1電氣控制原理

      圖3 電氣控制流程圖

      圖3是電氣控制流程圖。電源接通按下電源開關(guān)后,電流通過定溫后的突跳式溫控器供給PTC加熱元件對刀片進(jìn)行加熱,當(dāng)?shù)镀瑴囟冗_(dá)到設(shè)定值后,溫控器斷開切斷電路,PTC不再發(fā)熱;當(dāng)?shù)镀瑴囟鹊陀谠O(shè)定溫度時(shí),溫控器接通電路,PTC繼續(xù)通電加熱;如此反復(fù),控制刀片溫度基本穩(wěn)定在所設(shè)定的范圍之內(nèi)。

      3.2電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      主要由DC12V直流電源、SB自鎖按鈕開關(guān)、溫控器和兩個PTC加熱體組成。

      3.3主要電氣參數(shù)

      PTC加熱元件所需電壓為DC12V,最大功率為18W,最高發(fā)熱溫度為150℃,而蜜脾蜜蓋的熔點(diǎn)一般在62~67℃之間。為保證良好的切割效果,設(shè)置溫控器的整定溫度在80到90℃之間,此時(shí)的發(fā)熱功率為8W到10W之間,由此可知,蜜蓋切割器的最大功率為20W,工作時(shí)電路中最大電流為1.7A左右。

      圖4 為電氣原理框圖

      4 結(jié)語

      對于新電熱蜜蓋切管器:采用PTC加熱元件加熱速度快,安全性高;通過PTC加熱刀片,使刀片溫度達(dá)到蜜蓋融化溫度之上,使蜜蓋的切割更加快捷方便,降低了勞動強(qiáng)度,提高勞動效率。

      [1]王星.蜜蜂的轉(zhuǎn)地飼養(yǎng)[J].湖北畜牧獸醫(yī),2007,04:39-40.

      [2]李然.新型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)與研究[J].東北大學(xué),2008,06.

      [3]鄭玉莉.一種適用于蜜蜂轉(zhuǎn)地飼養(yǎng)的電動搖蜜機(jī)及其配套多功能電氣控制裝置的實(shí)驗(yàn)研究[J].蜜蜂雜志,2013,01.

      [4]徐海榮.鐘史明.充分利用我國太陽能資源,開發(fā)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006,04.

      [5]袁婕.PTC熱敏電阻在節(jié)能燈上的應(yīng)用[J].電子質(zhì)量,2014,01.

      [6]劉大中.PTC熱敏電阻加熱元件及其應(yīng)用[J].家用電器科技,2002,01.

      Design of a Honey Cover Electric Heating Cutters

      Liang Zhao1He Shaoyu2Geng Zhenlong1Zheng Yongchun1
      (1 Faculty of Engineering and Technology,Yunnan Agricultural University,Kunming,Yunnan 650201;2 Institute of Oriental Bees,Yunnan Agricultural University,Kunming,Yunnan 650201)

      Bee breeding production,honey spleen and honey cover cutting is a very heavy work,the design based on actual turn to keeping bee farm,design improvements in power options,knife-type structure,heating methods,design research a simple and practical honey cover cut electric heating cutter use of electric heating melting honey cover.

      bees;honey cover;electric heating cutter

      國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(蜜蜂)CARS-45-kxj14

      梁昭(1989-),男,山東泰安人,在讀碩士研究生,研究方向?yàn)殡姎夤こ?,E-mail:lzliangzhao@163.com

      鄭永春,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)電氣工程。

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