CN104923475A

CN104923475A - 分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板及其筛选方法

Info

Publication number: CN104923475A
Application number: CN201510375142.0A
Authority: CN
Inventors: 罗锡文; 向阳; 曾山; ***; 臧英; 周志艳
Original assignee: South China Agricultural University
Current assignee: South China Agricultural University
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2015-09-23

Abstract

本发明公开了一种分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板，筛板的长边方向为物料前行方向，筛板后方边缘和两个长边边缘设有阻挡边，筛板开有多个横向的平行的条形孔；所述筛孔条板为长方形，筛孔条板开有多个矩形筛孔，筛孔条板呈现梯子形状，并且矩形筛孔的横向尺寸A大于沿着物料前行方向的纵向尺寸B；多个所述导向条沿着物料前行方向平行等距安装在筛板内，导向条之间形成多个物料通道，各个所述筛孔条板安装在筛板的条形孔内，并且导向条之间的间距等于筛孔条板的矩形筛孔的横向尺寸A。本发明还提供了一种分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板的筛选方法。本发明筛板对茎秆具有导向作用，利用茎秆长度方向的特点将其筛选出来。

Description

分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板及其筛选方法

技术领域

本发明涉及分选罂粟果壳碎片和茎秆的设备，具体涉及一种分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板及其筛选方法。

背景技术

机械化收获的罂粟干果产品在破碎后仍含有一定量的茎秆，需要通过分选设备将茎秆从果壳碎片中分离出来。由于果壳碎片形状不规则，采用传统的网孔筛板进行分选往往效果不佳。如果网孔直径过大则部分长度较小的茎杆会和罂粟果壳碎片一起穿过筛板提高了产品的含杂率；如果网孔直径过小则尺寸较大的罂粟果壳碎片无法穿过筛板随茎秆一起被筛除，从而提高了罂粟果壳碎片的筛选损失率。因此，实际应用中很难同时保证较低的含杂率和损失率。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板，筛板对茎秆具有导向作用，利用茎秆长度方向的特点将其筛选出来。

本发明还提供了一种分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板的筛选方法。

本发明解决上述技术问题的方案如下：

分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板，包括筛板、多个筛孔条板和多个导向条，

所述筛板为长方形，筛板的长边方向为物料前行方向，筛板后方边缘和两个长边边缘设有阻挡边，筛板开有多个横向的平行的条形孔；

所述筛孔条板为长方形，筛孔条板开有多个矩形筛孔，筛孔条板呈现梯子形状，并且矩形筛孔的横向尺寸A大于沿着物料前行方向的纵向尺寸B，纵向尺寸B为20mm-25mm，纵向尺寸B与横向尺寸A的比值为1：2～1：3；

多个所述导向条沿着物料前行方向平行等距安装在筛板内，导向条之间形成多个物料通道，各个所述筛孔条板安装在筛板的条形孔内，并且导向条之间的间距等于筛孔条板的矩形筛孔的横向尺寸A。

所述筛孔条板与导向条通过螺钉连接。

所述筛板的下方设置有多个横向的平行的角钢，角钢、筛板与导向条通过螺钉连接。

上述的分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板的筛选方法，把所述导向筛板安装到直线振动筛上，开启直线振动筛，从筛板后方往导向筛板倒入物料，物料为罂粟果壳碎片和茎秆的混合物，罂粟果壳碎片大小不同并且为不规则形状，重量上95％以上的罂粟果壳碎片的最大尺寸小于30mm，重量上95％以上的茎秆的长度集中在50-120mm范围，物料在振动作用下分布于各个导向条之间的物料通道，在振动作用下茎秆平行或接***行于导向条前行，导向筛板的末端输出茎秆，导向条对罂粟果壳碎片没有导向作用，在振动作用下罂粟果壳碎片穿过矩形筛孔掉落。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1.茎秆穿过性降低：由于茎秆在长度方向尺寸大，因此在通过物料通道时，在导向条作用下必然按平行或接***行于导向条的方向通过，而在该方向上矩形筛孔的纵向尺寸B较小，茎杆难以穿过矩形筛孔。

2.罂粟果壳碎片穿过性提高：导向条对于罂粟果壳碎片没有导向作用，因此罂粟果壳碎片在经过通道时没有一定的方向性,当罂粟果壳碎片的某一方向尺寸小于横向尺寸A时即有可能穿过矩形筛孔。经过物料通道内多个矩形筛孔后，罂粟果壳碎片几乎全部倾斜从矩形筛孔掉落。

3.无穿过盲区：物料通道宽度与矩形筛孔宽度相同，物料必然经过矩形筛孔，因此不存在穿过盲区。

附图说明

图1是筛板的立体图。

图2是筛孔条板的立体图。

图3是分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板的主视图。

图4是图3的后视图。

图5是图3的立体图。

图6是茎秆杆长与通过率的曲线图。

图7是纵向尺寸B与通过率的曲线图。

图8是不同纵向尺寸B条件下茎秆的混合通过率柱形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1-图5所示的分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板，包括筛板1、8个筛孔条板2和9个导向条3，筛板1为长方形，筛板1的长边方向为物料前行方向，筛板1后方边缘和两个长边边缘设有阻挡边4，筛板1开有8个横向的平行的条形孔5；筛孔条板2为长方形，筛孔条板2开有8个矩形筛孔6，筛孔条板2呈现梯子形状，并且矩形筛孔2的横向尺寸A大于沿着物料前行方向的纵向尺寸B；9个导向条3沿着物料前行方向平行等距安装在筛板1内，导向条3之间形成8个物料通道，各个筛孔条板2安装在筛板1的条形孔5内，并且导向条3之间的间距等于筛孔条板2的矩形筛孔6的横向尺寸A。筛孔条板2的矩形筛孔6的横向尺寸A为60mm，矩形筛孔6的沿着物料前行方向的纵向尺寸B为25mm，A与B的比值为12：5。筛孔条板2与导向条3通过螺钉连接。筛板1的下方设置有11个横向的平行的角钢7，角钢7、筛板1与导向条3通过螺钉连接。角钢7的作用是提高筛板1的强度。

上述的分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板的筛选方法，把所述导向筛板安装到直线振动筛上，开启直线振动筛，从筛板1后方往导向筛板倒入物料，物料为罂粟果壳碎片和茎秆的混合物，罂粟果壳碎片大小不同并且为不规则形状，重量上95％以上的罂粟果壳碎片的最大尺寸小于30mm，重量上95％以上的茎秆的长度集中在50-120mm范围，物料在振动作用下分布于各个导向条3之间的物料通道，在振动作用下茎秆平行或接***行于导向条3前行，导向筛板的末端输出茎秆，导向条3对罂粟果壳碎片没有导向作用，在振动作用下罂粟果壳碎片穿过矩形筛孔6掉落。

下面进行4个实验，以检验矩形筛孔的尺寸与罂粟果壳碎片的筛落率、茎秆的通过率的关系：

实验1：纵向尺寸B对罂粟果壳碎片筛落率的影响

实验方法：

(1)选取特定规格的纵向尺寸B，仅取一个矩形筛孔有效，将其它矩形筛孔全部用透明胶带封闭。

(2)启动直线振动筛。

(3)选取特定规格尺寸的模拟罂粟果壳碎片物料100片，采用人工喂料方逐片放入目标矩形筛孔所在的物料通道起始处。

(4)模拟罂粟果壳碎片物料分别由筛板后端、矩形筛孔全部排出后，对矩形筛孔排出的物料进行计数，取三次重复实验平均值即为特定纵向尺寸B条件下特定规格物料的筛落率。

(5)纵向尺寸B不变，改变模拟罂粟果壳碎片物料的尺寸，再次重复步骤(1)-(4)。

(6)纵向尺寸B改变，再次重复步骤(1)-(5)。

全部筛落率的数据如表1所示：

表1纵向尺寸B对碎片筛落率的影响

从表1可知：纵向尺寸B为20mm以上时，所有的不同的碎片筛落率为100％，分析原因认为，最大碎片直径为30mm，当B大于15mm时，碎片通过矩形筛孔时，其1/2以上部分已通过入口边界而前端未达到出口界时，会因重心悬空而落下穿过矩形筛孔。

实验2：纵向尺寸B对茎秆通过率的影响实验

实验方法：

(2)启动直线振动筛。

(3)选取茎秆100根，采用人工喂料方式放入目标矩形筛孔所在的物料通道起始处。

(4)茎秆分别由筛板后端、矩形筛孔全部排出后，对筛板后端排出的物料进行计数，取三次重复实验平均值即为特定纵向尺寸B条件下茎秆的通过率。

(5)纵向尺寸B不变，改变茎秆的尺寸，再次重复步骤(1)-(4)。

(6)纵向尺寸B改变，再次重复步骤(1)-(5)。

全部通过率的数据如表2所示：

表2纵向尺寸B对茎秆通过率的影响

序号

纵向尺寸B(mm)

杆长(mm)

通过率(％)

序号

纵向尺寸B(mm)

杆长(mm)

通过率P(％)

1	40	50	0	29	25	90	100
								2	40	60	0	30	25	100	100
3	40	70	0	31	25	110	100
								4	40	80	4	32	25	120	100
5	40	90	43.3	33	20	50	55
								6	40	100	70.5	34	20	60	94
7	40	110	83	35	20	70	100
								8	40	120	87.5	36	20	80	100
9	35	50	0	37	20	90	100
								10	35	60	0	38	20	100	100
11	35	70	0	39	20	110	100
								12	35	80	23	40	20	120	100
13	35	90	73	41	15	50	96
								14	35	100	90	42	15	60	100
15	35	110	92	43	15	70	100
								16	35	120	98.5	44	15	80	100
17	30	50	0	45	15	90	100
								18	30	60	15.5	46	15	100	100
19	30	70	50.5	47	15	110	100
								20	30	80	80.5	48	15	120	100
21	30	90	96.5	49	10	50	97
								22	30	100	99	50	10	60	100
23	30	110	99.5	51	10	70	100
								24	30	120	99.5	52	10	80	100
25	25	50	7	53	10	90	100
								26	25	60	51	54	10	100	100
27	25	70	89.5	55	10	110	100
								28	25	80	95	56	10	120	100

从表2，生成曲线图6和图7。

如图6所示，对于一定的纵向尺寸B，随着茎秆长度的增加，其通过率也随之增加。

如图7所示，对于一定长度的茎秆，随着纵向尺寸B的增加，通过率下降。①当纵向尺寸B小于秆长的1/3，通过率较高，基本在90％以上。②当纵向尺寸B大于秆长1/3时，通过率迅速下降。③当纵向尺寸B达到秆长1/2左右，通过率非常低，基本小于10％。④当纵向尺寸B超过秆长的1/2，通过率接近或等于0，原因与上述的碎片掉落的原因类似。

从表2、图6、图7可知，纵向尺寸B为25mm以下，通过率较高。

实验3：矩形筛孔的个数与茎秆通过率的关系

实验1和实验2均基于一个通道仅有一个矩形筛孔进行，实际生产中可通过增加通道内的矩形筛孔的数量来进行多次筛选提高效率。为了验证多孔通过率与单孔通过率的关系，进行了茎秆通过的多孔实验。

实验中根据需要选择1-4槽，对于多余的槽用透明胶带封闭。实验采用30mm的固定纵向尺寸B，选择筛选率特征容易区分的70mm、80mm、90mm三种长度规格的茎秆进行实验。实验结果如表3所示。

表3多孔实验

表3中最后一列单槽成功率是根据多孔成功率和孔数换算而成，表达了茎秆通过的每个槽的成功率。计算公式为：

p_s＝(P₁)ⁿ

式中：P_s—多孔通过率

P₁—单孔通过率

n—孔数

由表3第1-4，5-8，9-12行的最后一列可知，在一定的杆长和纵向尺寸B条件下，对于不同的孔数，单孔的成功率是差距不大，证明分选效果是相对稳定的。

实验4：

表4茎秆重量分布规律统计

序号i	杆长(mm)	数量比例(％)	重量比例g(％)
				1	50	6.57	1.91
2	60	5.54	2.19
				3	70	6.57	3.07
4	80	7.08	3.78
				5	90	7.39	4.44
6	100	7.63	5.11
				7	110	6.67	4.93
8	120	54.23	75.01

对实际收获产品进行取样统计分析，得到了不同长度等级茎秆的比例如表4。为了量化不同纵向尺寸B件下对于茎秆的筛选性能，对于不同杆长的茎秆混合实验品，结合表4，提出了茎秆混合通过率的概念，即成功筛选出来的杆重占全部参与分选的总杆重的比例。

S = (Σ_{i = 1}^{n} P_{i} g_{i}) / (Σ_{i = 1}^{n} g_{i})

S-茎秆混合通过率。

P_i-第i种杆长的茎秆在当前纵向尺寸B条件下的筛选率，P_i可以直接从表4查取。

g_i-第i种杆长的茎秆所占原料的重量比例。

实验的结果如图8所示，不同纵向尺寸B条件下按茎秆重量计算的筛选成功率，当纵向尺寸B小于等于25mm时，成功率可达90％以上。

总实验结论：

对于罂粟果壳碎片，纵向尺寸B为20mm以上，具有100％的筛落率。

对于茎秆，纵向尺寸B为25mm以下，可以达到90％以上的通过率。

因此，纵向尺寸B为20mm-25mm，既能保证罂粟果壳碎片的筛落率，也能保证茎秆的通过率，为最优的尺寸范围。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板，其特征在于：包括筛板、多个筛孔条板和多个导向条，

2.根据权利要求1所述的分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板，其特征在于：所述筛孔条板与导向条通过螺钉连接。

3.根据权利要求1所述的分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板，其特征在于：所述筛板的下方设置有多个横向的平行的角钢，角钢、筛板与导向条通过螺钉连接。

4.根据权利要求1所述的分选罂粟果壳碎片和茎秆的导向筛板的筛选方法，其特征在于：把所述导向筛板安装到直线振动筛上，开启直线振动筛，从筛板后方往导向筛板倒入物料，物料为罂粟果壳碎片和茎秆的混合物，罂粟果壳碎片大小不同并且为不规则形状，重量上95％以上的罂粟果壳碎片的最大尺寸小于30mm，重量上95％以上的茎秆的长度集中在50-120mm范围，物料在振动作用下分布于各个导向条之间的物料通道，在振动作用下茎秆平行或接***行于导向条前行，导向筛板的末端输出茎秆，导向条对罂粟果壳碎片没有导向作用，在振动作用下罂粟果壳碎片穿过矩形筛孔掉落。