水果分级机的研究与发展

水果分级机的研究与发展

目前，国外对水果和蔬菜的分类标准和分类机械的研究已达到较高的水平。我国相应的香蕉分类机械的研究起步较晚，主要依靠国内采购和开发。水果分级机根据其分级方法的不同,主要有质量式分级机、光电式分级机、尺寸式分级机等。质量式分级机:果实的质量与它的长、宽、高参数成比例关系,质量式分级机一般由料箱、分拣台、抛掷机构、接收滑道和包装台组成。其设备结构比较复杂,造价较高,但实用性较强,尤其是对于形状不规则的果蔬分级效果更为明显。光电式分级机是根据果蔬内在品质(成熟度、味道、糖分等)和外在品质(颜色、尺寸等)进行分选的分级机。因为是非接触的测量分级,所以水果的机械损伤小,且有利于自动控制。但因其造价高,往往用于大型果蔬加工企业。尺寸式分级机是按照果蔬的外形尺寸进行分级的,又称大小分级机,常见的尺寸分级机有辊式、锲形输送带回转式、滚筒式、链板式、挡板式、振动筛式等。尺寸分级机多用于表皮较厚对机械负荷不敏感和随之要做进一步深加工的果蔬或干果分级,且其造价相对较低。生产实践证明,水果尺寸是分级的重要依据之一,新疆特色林果产品包括核桃、杏、红枣、加工番茄等,其形状基本为规则卵形或类球体,对机械负荷不敏感品种,在销售加工或储藏前通过尺寸分等定级,实现商品规格化,有利于实现优质优价。目前,国内鲜果的尺寸分级机多采用辊式分级机,主要又分辊带式和对辊式两种:1循环类型辊带式尺寸分级一般由分级辊轴和输送带组成,根据分级辊轴直径变化与否又分下面两种形式。1.1确定分级辊的旋转运动该类分级机分级辊轴尺寸固定,靠与输送带之间距离变化而改变分级间隙。图1中箭头所示方向为运转方向,工作时,分级辊轴作匀速转动,输送带作直线运动。当待分级物料落到输送带后,由输送带的直线移动和分级辊的旋转使其产生滚动和移动。当果子直径小于分级辊轴与输送带之间的间隙时则顺着间隙掉入分级隔板,这样,果子因其直径不同而通过不同的间隙,最后落到相应级别的分果槽,从而达到分级的目的。1.2分级间隙自喂入口大小变化该类分级机靠改变分级辊轴直径达到改变分级间隙的目的,通常根据分级要求,采用一根锥体或数段直径逐渐变小的圆柱体,分级间隙自喂入口逐渐增大。图2中箭头所示方向为运转方向,工作时,水果由输送装置输送至辊带分级装置,在水果输送带及分级辊轴共同作用下沿输送带向前运动,当水果直径小于分级间隙时在重力作用下下落,实现分级。2辊式对辊式尺寸分级机分级间隙的改变一般靠对辊之间的空间位置变化来改变分级间隙,分以下几种。2.1辊轴的物理特征该类分级机分级辊轴与水平面有一定倾角,两分级辊之间按待分级物料物理特征呈一定角度(或两对辊中心线平行,分级辊轴采用一根锥体或数段直径逐渐变小的圆柱体组成),且逆向旋转,待分级物料靠自身重量下滚,当其轴径小于分级辊间隙时,自然下落被分级为相应等级。2.2浮动辊间隙变化该类分级机主要工作部件由两根定辊和一根浮动辊组成,工作时通过浮动辊按一定分级曲线上下运行,导致承托果蔬的辊轴间的间隙逐级变化,当果蔬直径小于定辊与浮动辊之间间隙时落下,实现果蔬从小到大的分级。2.3特征情况设计的空间布置该分级机由至少两个分级单元构成,每个分级单元内部分级对辊间隙相同,不同分级单元的间隙根据待分级物料物理特征情况设计。其空间布置主要有纵向和横向两种情况,见图5、6。横向排列多级分级单元由左至右横向排列,分级间隙为从小到大;纵向排列分级单元有两个或两个以上,由上至下依次排列,顶层分级单元的辊杠间隙最大,下层分级单元的辊杠间隙依次小于上层分级单元的辊杠间隙,如图5,a、b、c分级辊轴间距a>b>c。2.4国内专家对采棉机摘锭加工工艺的研究该类分级机分级辊轴相互平行,辊轴空间关系由空心输送链条控制,每四节空心输送链条穿有一根分级辊轴。变节距机构改变空心输送链条之间距离来改变辊轴间隙,待分级物料在向前运动和自转状态下,当其自转周径小于分级辊轴间隙时落下。2010年6月10日,由新疆科技厅组织,新疆农业大学等8家单位的8位机械设计、制造,机械加工、生产及农机检测方面专家组成的专家组对新疆科力先进制造技术有限公司研制生产的采棉机关键部件-摘锭的研制进行了鉴定。该项目是新疆科力先进制造技术有限公司根据目前采棉机国产化进程中摘锭难以国产化而进行的攻关。该项目解决了摘锭材料的国产化;改进了摘锭结构,在国外整体式摘锭的基础上改为分体式,使摘锭在工作中由于磨损需要更换时,只需更换磨损部分;调整了钩齿角度,降低了摘锭磨损,延长了使用时间。通过攻关,确定了摘锭加工工艺方案。加工出的摘锭经过农机法定检测部门检测:采收棉花时,采摘率、含杂率均达到