王五明

（山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展中心，山西 太原 030002）

葵花籽，即向日葵的果實(shí)，富含不飽和脂肪酸和多種維生素，營養(yǎng)豐富，是十分受歡迎的休閑食品和食用油源，廣泛種植于山西、內(nèi)蒙古、新疆、甘肅等地區(qū)。葵花秋季成熟后需及時(shí)采摘脫粒，否則易爛盤霉籽。收獲時(shí)，一般將花盤摘下后再進(jìn)行脫粒，目前我國多采用人工脫粒，勞動(dòng)強(qiáng)度大、脫粒效率低、脫粒成本高。市場(chǎng)上也有簡單的機(jī)械脫粒，但存在脫粒不完全、含雜率高、脫粒效率低等缺點(diǎn)。國外的脫粒機(jī)械雖然技術(shù)相對(duì)成熟，但多以適合大型農(nóng)場(chǎng)集中連片規(guī)模種植的聯(lián)合采摘脫粒機(jī)械為主，價(jià)格昂貴，也不適合我國分散坡梁地小面積種植的收獲要求。因此，結(jié)構(gòu)簡單、使用維護(hù)方便，能同時(shí)進(jìn)行脫粒、篩分、除雜且脫粒完全、篩分凈度好、脫粒效率高、脫粒成本低、適用范圍廣的葵花脫粒篩選機(jī)械在葵花籽脫粒領(lǐng)域需求巨大。

1 葵花脫粒篩選機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 葵花脫粒篩選機(jī)結(jié)構(gòu)

葵花脫粒篩選機(jī)通過安裝在上層機(jī)架的旋轉(zhuǎn)脫粒輥模擬人手剝落花盤上的籽粒，再采用安裝在下層機(jī)架上側(cè)的風(fēng)機(jī)裝置將跌落中的秕粒、花葉等輕質(zhì)雜質(zhì)去除，后使用下層機(jī)架上的兩層振動(dòng)篩網(wǎng)將比重較大的大顆粒和微小顆粒雜質(zhì)去除，從而篩選出顆粒飽滿的葵花籽。其具體結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 葵花脫粒篩選機(jī)Fig.1 The threshing and screening machine of sunflower

1.2 工作原理

上層機(jī)架兩側(cè)設(shè)置斜向橫梁45，篩篦41 跨裝在斜向橫梁45 上，篩篦41 高端位于機(jī)架前側(cè)為入料端，低端位于機(jī)架后側(cè)為出料端，篩篦41 由若干金屬條間隔平行設(shè)置形成，入料托板44 斜向固定連接在機(jī)架前側(cè)，與篩篦41 位于同一平面，三條脫粒輥42通過兩斜向橫梁上對(duì)稱設(shè)置的軸承安裝在篩篦上方，脫粒輥42一側(cè)安裝有從動(dòng)輪46，脫粒輥42圓周上沿軸向平行設(shè)置有筋條421，通過筋條將葵花籽剝落，三條脫粒輥平行設(shè)置，若干脫粒輥之間的間距由入料端到出料端逐漸變小。脫粒輥與篩篦的距離，由入料端到出料端逐漸變小，入料側(cè)第一個(gè)脫粒輥與篩篦的距離為5 cm，出料側(cè)最后一個(gè)脫粒輥與篩篦的距離為2 cm，通過脫粒輥與篩篦的距離逐漸縮小，及脫粒輥間距的逐漸變小，可以有效保證脫粒完全度，出料槽43 安裝在上層機(jī)架上，位于篩篦41 下側(cè)，出料槽43 出料口位于機(jī)架左側(cè)，出料槽底面與地面成角度設(shè)置，便于葵花籽受重力下滑出料，接料槽兩幫延伸至篩篦下部，防止脫下的葵花籽從兩幫部撒落。

第一電機(jī)2 安裝在下層機(jī)架上部，第一電機(jī)軸上安裝有主動(dòng)輪21，主動(dòng)輪21 與入料端的第一個(gè)脫粒輥42 上的從動(dòng)輪及第二個(gè)脫粒輥上的從動(dòng)輪通過皮帶連接，入料端第一個(gè)脫粒輥上設(shè)置有另一個(gè)從動(dòng)輪與第三個(gè)脫粒輥的從動(dòng)輪皮帶連接。

篩選機(jī)構(gòu)，包括風(fēng)機(jī)主體51、振動(dòng)篩，風(fēng)機(jī)主體51 安裝下層機(jī)架上，位于出料槽43 下側(cè)，出風(fēng)口正對(duì)出料槽物料下落空間，用于在葵花籽下落過程中，吹掃夾雜在葵花籽中的雜物。

振動(dòng)篩，安裝在下層機(jī)架底部，包括篩網(wǎng)架52、偏心軸53，底座，底座一端設(shè)置有支架54，上端與篩網(wǎng)架52 一端鉸接，偏心軸53 安裝在底座另一側(cè)上，偏心軸53 一側(cè)安裝有從動(dòng)輪，篩網(wǎng)架位于出料槽出料口的下側(cè)，保證出料槽下料可以落在篩網(wǎng)架上，第二電機(jī)3安裝在下層機(jī)架上，設(shè)置有主動(dòng)輪31，第二電機(jī)軸通過聯(lián)軸器與風(fēng)機(jī)主體連接，主動(dòng)輪與偏心軸從動(dòng)輪皮帶連接。

使用時(shí)，葵花花盤從入料托板進(jìn)入裝置，通過脫粒輥的剝粒，葵花籽從篩篦落入出料槽，出料槽斜向設(shè)置，葵花籽因重力滑出出料槽落向下方的振動(dòng)篩，在下落的過程中，風(fēng)機(jī)將夾雜在葵花籽中的輕質(zhì)雜質(zhì)吹走除雜，葵花籽到達(dá)振動(dòng)篩后進(jìn)行篩選操作，小粒的葵花籽經(jīng)過振動(dòng)篩的振動(dòng)落入振動(dòng)篩下部，可以采用一個(gè)接料盤進(jìn)行接料，大顆粒的葵花籽從振動(dòng)篩末端送出。

2 試驗(yàn)過程與結(jié)果

葵花脫粒篩選機(jī)按照設(shè)計(jì)完成試驗(yàn)樣機(jī)的試制后，開展了樣機(jī)的實(shí)用場(chǎng)景試驗(yàn)。初步試驗(yàn)過程中，脫粒、風(fēng)選、篩選機(jī)構(gòu)工作效果差，運(yùn)行不協(xié)調(diào)，出現(xiàn)了葵花籽脫粒不完全、破殼碎籽多、脫粒成品雜質(zhì)多、飽滿籽粒隨雜質(zhì)流出等多種問題。

2.1 初始樣機(jī)試驗(yàn)與改進(jìn)過程

2.1.1 脫粒機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)

按照最初設(shè)計(jì)，脫粒輥為直徑30 mm 的圓鋼，脫粒輥圓周表面沿軸向平行設(shè)置3根直徑為6 mm的筋條，脫粒輥轉(zhuǎn)速260 r/min，脫粒輥下方順向設(shè)置的篩篦條間距為30 mm，平面傾角10°，篩篦條平面與脫粒輥的距離由入料端50 mm 成正比遞減，至出料端縮小為20 mm，篩篦條列成整體固定于上層機(jī)架上。

試驗(yàn)過程中，出現(xiàn)葵花盤碎盤、葵花籽破裂、碎花盤上剩籽多的現(xiàn)象。針對(duì)這一情況，先采取調(diào)整脫粒輥與脫粒篩篦間隙的方法，按每次調(diào)大3 mm進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)過5次試驗(yàn)，最終確定脫粒輥與篩篦距離入料端60 mm，出料端30 mm時(shí)，花盤剩籽、花盤破碎程度、、籽粒裂碎度三項(xiàng)指標(biāo)綜合效果最好。然后從脫粒輥轉(zhuǎn)速入手，轉(zhuǎn)速逐步從260 r/min，按10 r/min 間隔向低調(diào)整，脫粒輥轉(zhuǎn)速逐步調(diào)慢時(shí)，花盤剩籽、花盤破碎程度、籽粒裂碎度三項(xiàng)指標(biāo)綜合呈現(xiàn)正向趨好，當(dāng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速調(diào)整到160 r/min 以下時(shí)，隨著脫粒輥轉(zhuǎn)速的向低調(diào)整，花盤破碎程度、籽粒裂碎度繼續(xù)向好，但花盤剩籽出現(xiàn)趨多趨勢(shì)，而在脫粒輥轉(zhuǎn)速從260 r/min至160 r/min向下遞減時(shí)，花盤破碎程度、籽粒裂碎度降低，但花盤剩籽量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，經(jīng)過10次反復(fù)試驗(yàn)，最終確定確定160 r/min 的脫粒輥?zhàn)罴艳D(zhuǎn)速，但花盤剩籽量、花盤破碎程度、籽粒裂碎度任然與設(shè)想效果相差較多。隨后，將改進(jìn)重點(diǎn)放在脫粒輥的設(shè)計(jì)上，通過對(duì)脫粒輥直徑的調(diào)整，觀察脫粒效果，以獲取最佳直徑值。脫粒輥直徑依次從20～60 mm 按每次增加5 mm 的幅度調(diào)整，調(diào)整過程中隨著脫粒輥直徑由小到大增加，花盤破碎程度、花盤剩籽量、籽粒裂碎度呈現(xiàn)正向改善，花盤破碎程度變化不明顯，當(dāng)脫粒輥直徑超過40 mm 后，花盤剩籽量、籽粒裂碎度出現(xiàn)反向加劇，最后確定脫粒輥直徑40 mm的最佳值。

2.1.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)選機(jī)構(gòu)試驗(yàn)

風(fēng)選機(jī)構(gòu)在整個(gè)脫粒篩選過程中所起的作用是將比重較輕的花芯粒、花盤葉、秕粒、花盤細(xì)小輕質(zhì)碎屑通過風(fēng)力分離出去，所以風(fēng)量的大小直接影響分離凈度和飽滿籽粒損耗度，通過反復(fù)試驗(yàn)得到最佳出風(fēng)量數(shù)值是風(fēng)選試驗(yàn)的核心目的。風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)直徑為350 mm，寬度為620 mm，風(fēng)機(jī)離心葉片為6 片，葉片寬度為80 mm，長度為600 mm，轉(zhuǎn)速為2 200 r/min。風(fēng)機(jī)固定在脫粒篩篦下方，出風(fēng)口向后，風(fēng)向水平，從籽粒雜質(zhì)重力下落空間吹過。風(fēng)機(jī)以2 200 r/min 轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，飽滿籽粒隨雜質(zhì)分離很多，說明2 200 r/min轉(zhuǎn)速風(fēng)量過大，我們以每次風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速遞減20轉(zhuǎn)的試驗(yàn)方式，觀察飽滿籽粒的分離損耗，經(jīng)過幾十次調(diào)節(jié)風(fēng)量試驗(yàn)，確定最佳風(fēng)量時(shí)風(fēng)機(jī)1 700 r/min 的轉(zhuǎn)速，此時(shí)輕質(zhì)雜質(zhì)分離較完全，風(fēng)選雜質(zhì)中飽滿籽粒含量較少。

2.1.3 篩選機(jī)構(gòu)試驗(yàn)

篩選分離作為最后一道工序，用于分離比重和體積較大的花盤碎屑，其篩選過濾效果的好壞決定了的飽滿籽粒凈度和損耗大小。過濾篩網(wǎng)頁的大小、傾斜度、振動(dòng)速度、振動(dòng)幅度決定著過濾效果。初始設(shè)計(jì)過濾篩網(wǎng)眼規(guī)格為20 mm×20 mm，傾斜度(過濾篩網(wǎng)平面與地面夾角)為10°，振動(dòng)速度以偏心軸轉(zhuǎn)速計(jì)為460 r/min，振動(dòng)幅度以偏心距計(jì)為50 mm。

先從過濾篩網(wǎng)眼尺寸的大小入手，以1 mm 為試驗(yàn)間隔，傾斜度、振動(dòng)速度、振動(dòng)幅度按初始設(shè)計(jì)值進(jìn)行試驗(yàn)，放大和縮小網(wǎng)眼以觀察過濾效果。經(jīng)過13 次反復(fù)試驗(yàn)，確定了12 mm×12 mm過濾篩網(wǎng)眼尺寸，保證葵花籽粒從篩眼通過掉入接料盤，盡可能多的將大顆粒雜質(zhì)截留分離。

過濾篩網(wǎng)在工作運(yùn)行過程中處于上下向和前后向連續(xù)振動(dòng)狀態(tài)，類似于人們使用簸箕濾除糧食中的雜質(zhì)，其所在平面必須與地面有一定傾角，以利于雜質(zhì)隨重力有序向雜質(zhì)出口匯聚，所以傾角大小的確定也是決定過濾效果的很重要一環(huán)。坡度過大，飽滿籽粒會(huì)隨著雜質(zhì)一起集聚，加大飽滿籽粒損耗，過小則會(huì)造成雜質(zhì)在跌落處附近聚集，不利于雜質(zhì)快速向雜質(zhì)出口處匯聚流出，也不利于飽滿籽粒穿過過濾篩網(wǎng)眼跌入接料盤，降低了篩選速度，加大了飽滿籽粒隨雜質(zhì)流出的損耗。在試驗(yàn)中，將傾角范圍設(shè)定在6°～20°，傾角從6°開始，以每次試驗(yàn)增加2°傾角的方式，獲取最佳傾角值。因?yàn)榭紤]到過濾篩振動(dòng)速度也是影響過濾效果的重要因素（通過以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，振動(dòng)幅度對(duì)過濾效果影響較小，所以試驗(yàn)中未對(duì)過濾篩網(wǎng)的振動(dòng)幅度進(jìn)行調(diào)整），所以過濾篩網(wǎng)每確定一個(gè)傾角值，同時(shí)通過調(diào)整過濾篩網(wǎng)的振動(dòng)速度觀察其過濾效果。連接在過濾篩網(wǎng)上的偏心軸的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定過濾篩網(wǎng)的振動(dòng)速度，其初始設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為450 r/min，以每次調(diào)整10轉(zhuǎn)為一個(gè)試驗(yàn)區(qū)間，通過比對(duì)篩選效果，獲取最佳數(shù)據(jù)，經(jīng)過104 次試驗(yàn)，確定了過濾篩網(wǎng)12°傾角，偏心軸轉(zhuǎn)速380 r/min的最佳過濾效果。

2.2 改進(jìn)樣機(jī)的試驗(yàn)與改進(jìn)過程

初始樣機(jī)完成各項(xiàng)試驗(yàn)并進(jìn)行改進(jìn)后，試制了改進(jìn)樣機(jī)供用戶進(jìn)行實(shí)際場(chǎng)景應(yīng)用。樣機(jī)在實(shí)際作業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用中，一是葵花花盤易破裂且籽粒碎裂的問題較為嚴(yán)重，花盤碎裂成塊，殘余飽滿籽粒較多；二是篩選出的顆粒成品中含有細(xì)小沙粒類雜質(zhì)；三是對(duì)小顆粒的油用葵花脫粒篩選效果差，成品雜質(zhì)多，脫粒完全性不好。

2.2.1 脫粒機(jī)構(gòu)改進(jìn)

針對(duì)脫粒機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程中大花盤易破裂且飽滿籽粒碎裂問題，我們先是采取減小脫粒篦篩條間距的方式改進(jìn)，在不斷減小間距后，碎盤狀況、脫粒凈度（籽粒殘余量）有所改善，但碎籽狀況不見改善，于是將改進(jìn)方向轉(zhuǎn)到調(diào)整脫粒輥脫粒筋條的直徑上，將脫粒輥筋條直徑由原來的6 mm 依次增加1 mm，并依次對(duì)應(yīng)各個(gè)脫粒篩篦筋條間距再次進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)過20余次反復(fù)試驗(yàn)后，我們得到脫粒輥脫粒筋條10 mm，對(duì)應(yīng)脫粒篩篦條25 mm 間距的最佳搭配值，但是在此條件下經(jīng)過30余次脫粒試驗(yàn)后，雖然碎盤狀況、脫粒凈度、碎籽狀況都有所好轉(zhuǎn)，但效果并不理想。脫粒試驗(yàn)陷入困境，為此，經(jīng)過設(shè)計(jì)人員集體研究，決定改變脫粒輥對(duì)花盤籽粒的剛性剝落方式，采用柔性接觸剝落方式，具體方法是將脫粒篩篦設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立部件（篩篦條間距還保持在原來的25 mm 大?。瑢⒚摿：Y篦位于入料口端的兩角通過彈簧向下固定于機(jī)架上，將脫粒篩篦位于出料口端的兩角通過彈簧懸掛固定在機(jī)架上側(cè)，這樣，脫粒輥對(duì)葵花盤上籽粒的剝離力度變得富有彈性性，對(duì)花盤大小的適應(yīng)性更強(qiáng)，脫粒輥對(duì)葵花籽粒的損傷會(huì)降小。改進(jìn)方案確定后，技術(shù)工人著手改進(jìn)加工。通過試驗(yàn)選擇合適彈力的彈簧又成為下一個(gè)需要攻克的難點(diǎn)。為此，在原有改進(jìn)部件數(shù)據(jù)不變的情況下，進(jìn)行了15次反復(fù)試驗(yàn)，終于確定了極限應(yīng)力10 kg 的彈力參數(shù)，此時(shí)脫粒效果最好，確定了彈力參數(shù)后，我們又多次檢驗(yàn)脫粒效果，發(fā)現(xiàn)脫粒后還有少量籽粒出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，設(shè)計(jì)人員建議調(diào)整篩篦前后側(cè)彈簧的應(yīng)力，經(jīng)10余次試驗(yàn)后，確定了前側(cè)彈簧應(yīng)力10 kg，對(duì)應(yīng)后側(cè)彈簧應(yīng)力7 kg 的搭配，在此應(yīng)力下，脫粒機(jī)構(gòu)對(duì)花盤的適應(yīng)性最好，籽粒完整性達(dá)到最佳，脫粒機(jī)構(gòu)功能得到較好的發(fā)揮，但脫粒凈度不能達(dá)到設(shè)計(jì)狀態(tài)。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員經(jīng)過反復(fù)脫粒試驗(yàn)，觀察脫粒機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)，再次把改進(jìn)關(guān)注點(diǎn)放到脫粒輥設(shè)計(jì)上，提出在不改變脫粒輥和脫粒輥剝落筋條直徑的前提下，在脫粒輥圓周上再增加一條脫粒筋條（初始設(shè)計(jì)為3條）進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)工人對(duì)脫粒輥實(shí)施增加一根剝落筋條改進(jìn)后，再經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，葵花盤上幾無剩籽，脫粒凈度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.2.2 篩網(wǎng)的改進(jìn)

由于葵花盤在采摘運(yùn)輸過程中不可避免地會(huì)沾染沙土。在設(shè)計(jì)之初忽略了這一實(shí)際情況，致使機(jī)械不能將混入葵花籽粒中的比重大的細(xì)小砂粒分離出來，影響了脫粒篩選后的葵花籽成品的品質(zhì)，設(shè)計(jì)人員通過以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，決定采用雙層過濾篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。具體方法是在原來的過濾篩網(wǎng)下面加一層小網(wǎng)眼過濾篩，加上的過濾篩網(wǎng)也與偏心軸連接，保持與上面大眼篩網(wǎng)的同步振動(dòng)速度，傾斜角度與上部大眼篩網(wǎng)相同，網(wǎng)眼大小要保證飽滿籽粒不漏到底部，同時(shí)在小眼篩網(wǎng)傾斜向地面的一端設(shè)置長方形出料托盤，托盤一端伸入小眼篩網(wǎng)下方，另一端呈坡狀向外探出，保證篩選出的飽滿葵花籽粒向機(jī)身前部聚集，便于收集，這樣，比重大的砂石類小雜質(zhì)就從下層小眼篩網(wǎng)上分離出去，跌入機(jī)身底部雜質(zhì)托盤。

針對(duì)葵花脫粒篩選機(jī)對(duì)小顆粒油用葵花脫粒效果差的問題，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，脫粒凈度（油用葵花盤剩籽量）能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但脫粒后的成品中雜質(zhì)量含量大，且多為花盤上比重較大的碎粒，說明脫粒工序和風(fēng)選工序符合設(shè)計(jì)要求，篩選工序存在缺陷，考慮到油用葵花籽粒比食用葵花籽粒明顯偏小，一套過濾篩網(wǎng)要兼顧兩種體積相差較大的葵花籽粒的篩選，且都要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的脫粒篩選品質(zhì)效果，難度太大或者不太可能，而設(shè)計(jì)之初也是著重了可用性，并未先期考慮同時(shí)解決兩種問題，對(duì)此，設(shè)計(jì)人員變換思路，嘗試采用可替換過濾篩網(wǎng)方式解決一部機(jī)械兩種功能的難題。針對(duì)大顆粒食用葵花的篩選，設(shè)計(jì)了大網(wǎng)眼規(guī)格12 mm×12 mm，小網(wǎng)眼規(guī)格5 mm×5 mm的兩層配套篩網(wǎng)，對(duì)小顆粒油用葵花篩選的篩選，通過多次試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了大網(wǎng)眼10 mm×10 mm，小網(wǎng)眼4 mm×4 mm 的配套篩網(wǎng)，這樣，對(duì)大顆粒食用葵花篩選時(shí)，裝入網(wǎng)眼大的配套篩網(wǎng)，進(jìn)行小顆粒油用葵花篩選時(shí)，則更換上網(wǎng)眼小的配套篩網(wǎng)，拓寬了葵花脫粒篩選機(jī)的適用性。

2.2.3 動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)

初始設(shè)計(jì)中，考慮到脫粒機(jī)構(gòu)動(dòng)力需求大，其動(dòng)力由一部電機(jī)獨(dú)立提供，風(fēng)機(jī)和振動(dòng)篩網(wǎng)的動(dòng)力由另外一部電機(jī)提供，在改進(jìn)試驗(yàn)中，經(jīng)測(cè)試，一臺(tái)電機(jī)足夠提供整機(jī)動(dòng)力，出于對(duì)協(xié)調(diào)傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)、降低制造成本、減低能耗的考慮，在二次改進(jìn)設(shè)計(jì)中，取消了為脫粒機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的電機(jī)，用為風(fēng)選機(jī)構(gòu)和篩選機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的電機(jī)同時(shí)向脫粒機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，這一改變需要對(duì)脫粒機(jī)構(gòu)、風(fēng)選機(jī)構(gòu)、篩選機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)重新布局，具體方法是在電機(jī)傳動(dòng)軸一端設(shè)置兩個(gè)主動(dòng)輪，風(fēng)機(jī)軸一端設(shè)置兩個(gè)從動(dòng)輪，電機(jī)軸端外側(cè)主動(dòng)輪通過皮帶連接風(fēng)機(jī)軸端外側(cè)從動(dòng)輪，風(fēng)機(jī)軸端內(nèi)側(cè)從動(dòng)輪通過皮帶連接脫粒輥軸端的從動(dòng)輪，電機(jī)傳動(dòng)軸端的內(nèi)側(cè)從動(dòng)輪則通過皮帶連接偏心軸從動(dòng)輪帶動(dòng)篩選機(jī)構(gòu)工作，經(jīng)過后續(xù)反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整，各個(gè)工作機(jī)構(gòu)間達(dá)到了協(xié)調(diào)運(yùn)行。

2.3 葵花脫粒篩選機(jī)總體性能指標(biāo)

脫粒完全度高，達(dá)到98%以上，花盤幾無剩籽，達(dá)到設(shè)計(jì)要求；脫粒凈度好，雜質(zhì)含量1%以下，達(dá)到后續(xù)加工要求，達(dá)到設(shè)計(jì)要求；脫粒效率≧1 000 kg/h。達(dá)到設(shè)計(jì)要求；脫粒所需人力為1 人。達(dá)到設(shè)計(jì)要求；使用民用220 V 電源供電，整機(jī)3 kW，使用工業(yè)用電380 V 電源供電，整機(jī)1.5 kW，連續(xù)運(yùn)行1 h 耗電成本不到2 元，噸脫粒能耗成本也不到2 元，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

3 葵花脫粒篩選機(jī)研制開發(fā)項(xiàng)目研究所解決的關(guān)鍵技術(shù)難題和創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 所解決的關(guān)鍵技術(shù)

一是設(shè)計(jì)了由帶剝落筋條脫粒輥，可活動(dòng)柔性篩篦等組成的脫粒機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了脫粒過程模擬人手的脫粒方式，脫粒過程中花盤不碎裂，籽粒不破裂，由于雜質(zhì)形成少，使后續(xù)篩分工序變得更加容易，為整機(jī)效能的提升奠定了基礎(chǔ)。

二是為去除籽粒剝落后產(chǎn)生的輕質(zhì)雜質(zhì)，設(shè)計(jì)了6 葉寬幅風(fēng)機(jī)，并經(jīng)過數(shù)十次試驗(yàn)，摸索出風(fēng)機(jī)最佳轉(zhuǎn)速值，保證了在去除輕質(zhì)雜質(zhì)的同時(shí)，最大限度地減小飽滿籽粒隨雜質(zhì)分離的損耗。

三是脫粒機(jī)構(gòu)、風(fēng)選機(jī)構(gòu)、篩選機(jī)構(gòu)的合理布局，為傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化布置創(chuàng)造了條件，使得機(jī)器在一臺(tái)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，同時(shí)為三個(gè)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，并實(shí)現(xiàn)了各個(gè)機(jī)構(gòu)間的協(xié)調(diào)運(yùn)行。

3.2 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

脫粒工序模擬人手，脫粒輥實(shí)現(xiàn)柔性剝落，籽粒在剝落的過程中不破壞花盤的完整性，既保證了脫粒的完全性，又大幅減少了已剝落籽粒中的雜質(zhì)，利于下一步的風(fēng)選與篩選，提高篩分凈度，還降低了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的能耗。

適應(yīng)性好，通過可替換雙層過濾篩網(wǎng)方式，既可對(duì)大顆粒的食用葵花籽進(jìn)行脫粒篩選，也可用于小顆粒油用葵花籽的脫粒篩選。

4 效益分析與預(yù)測(cè)

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

脫粒效率1 000 kg/h 以上，一個(gè)人操作一臺(tái)機(jī)器作業(yè)，效率相當(dāng)于10個(gè)人工，脫粒能耗成本在2元/t以內(nèi)，葵花田可節(jié)省人力成本100元/0.067 hm2以上。

4.2 社會(huì)效益

向日葵耐旱、耐低溫、耐瘠薄、耐鹽堿，種植適應(yīng)性強(qiáng)，而我國北方地區(qū)耕地后備資源多為貧薄、鹽堿、寒涼、干旱土地，葵花脫粒篩選機(jī)的推廣使用，脫粒效率的大幅提高，勞力的節(jié)約，有利于提高農(nóng)戶種植積極性，增加農(nóng)戶收入，提高我國北方低品質(zhì)土地的耕作利用率，

4.3 環(huán)境效益

脫粒能耗成本的極大降低，有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。