论文部分内容阅读
摘要：文章通过对各种甘蔗剥叶方法进行比较和分析, 提出适合云南省高山蔗区的一种小型整杆式甘蔗剥叶机，核心部件是剥叶刀。工作时甘蔗在输送轮、压紧轮的摩擦力的驱动下向前运动，当甘蔗进入剥叶区时，剥叶刀通过弹簧径向自动调整紧贴甘蔗表面，随着输送的继续，剥叶刀刃口在蔗茎圆周表面划过，将甘蔗叶剥下，消除蔗茎两侧打击不到的剥叶盲区。文章重点叙述小型整杆式甘蔗剥叶机的设计方案和工作原理。
关键词：甘蔗剥叶机；剥叶刀；设计
中图分类号：TH162文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）20-0011-02
在云南省蔗糖生产已成为主要的支柱产业之一，是农民收入的主要经济来源。甘蔗送往糖厂以前必须将蔗叶处理干净, 若处理不干净,叶子会粘附糖汁而被浪费掉, 降低蔗糖产量影响糖厂效益；还会降低甘蔗等级和价格，直接影响农民的收入甚至糖厂拒收。目前，在云南省蔗农收获甘蔗基本上沿用古老的手工作业方式，其收获的工序一般包括: 去稍、砍根、剥蔗叶、捆扎。其中剥蔗叶劳动时间最长，剥叶所占用的时间为整个收获作业时间的65% 左右，人工剥叶每小时只能60～80根，劳动强度大，生产成本高，工作效率较低。再加上云南省制糖企业的生产管理水平相对比较落后，甘蔗从收割到榨糖一般要存放一星期左右，所以焚烧式和分段后剥叶的处理方法在云南省均不适用。由于甘蔗的收割季节性强、加上近年来外出务工人员增多，收获时节劳动力不足等因素严重制约了云南甘蔗种植规模和制糖业的发展。
当前国内研制的各种甘蔗剥叶机, 因存在剥叶质量不理想、价格昂贵等原因未得到广泛的推广。因此，必须针对目前云南省甘蔗生产的实际情况研制出一种体积小、田间转弯灵活、价格低廉、剥叶效果好的具有云南特色的小型甘蔗剥叶机，在云南省蔗区有着广阔的销售市场。
1国内甘蔗剥叶机的研究现状
目前，我国研制较多的是整杆式甘蔗收获机, 其剥叶机构采用离心式剥叶法。其核心部分由输送装置、剥叶装置、动力装置组成。如图1所示，其工作原理是利用高速旋转的剥叶元件反复打击和扯拽将蔗叶与蔗茎脱离。存在以下缺陷: 由于上下滚轮的相对位置是固定不变的难以自动适应不同直径蔗杆；存在剥叶盲区；蔗叶不是被剥下而是被拽下的,甘蔗表皮容易损伤。
尽管许多高校、科研机构近年来对甘蔗剥叶方法进行了相关的研究并取得了一定的进展，为以后甘蔗剥叶机的研究与发展提供了理论依据。但剥叶质量不理想问题仍没得到根本解决，致使甘蔗剥叶机未能得到大量的推广使用。因此,开发出一种小巧实用、价格合理、适合野外作业的小型整杆式甘蔗剥叶机显得尤为迫切。
2甘蔗剥叶机的设计方案
为克服图1所示剥叶机存在的不足，笔者通过对各种甘蔗剥叶方法进行了比较和分析，设计了一种小型整杆式甘蔗剥叶机，如图2所示。
剥叶机主要由：输送滚轮、压紧滚轮、剥叶刀、导蔗斗组成。输送装置安装在支座上、剥叶刀安装在刀架上，支座和刀架通过支撑块连接在底座上，动力通过V型带传动。
喂蔗输入装置如图3所示：包括输送轮7和两个压紧轮6，压紧轮6安装在从动轴5上，可在从动轴5上转动，其表面有半椭圆形凹弧，从动轴5安装在支座4上。为了适应不同粗细的甘蔗，压紧轮6设计成两部分既一端固定式和一端自由式的结构。输送轮7安装在主动轴8上并且通过轴承3安装在支座2上，并且平行位于从动轴5下方。动力源10传输的动力由V型带9传送给主动轴8，输送轮7安装在主动轴8上并且绕其转动；其表面的半椭圆形凹弧与压紧轮6上的半椭圆形凹弧相对应，共同形成一个椭圆形。
剥叶装置（见图4）包括上剥叶刀、下剥叶刀、弹簧和刀架等组成。调节弹簧的一端通过弹簧连接板用螺栓安装在刀架上,另外一端安装在刀背上。连接刀架与刀背的弹簧能自动调节，使刀口向甘蔗过孔方向伸出适应不同粗细的蔗杆。刀架安装在支座上，并且通过支座底部的螺栓调整与喂料装置之间的距离。
3甘蔗剥叶机的工作原理
启动动力源，待剥叶机运行正常后, 再将去稍的甘蔗小头从送料台推向喂蔗输入装置的输送孔,甘蔗在输送轮、压紧轮的摩擦力驱动下向前运动，压紧轮与输送轮形成椭圆形孔径的大小以适应甘蔗杆外径、弯曲的变化。剥叶刀右端的锥形导蔗斗引导甘蔗顺利进入剥叶中心椭圆孔，当甘蔗进入剥叶区时,剥叶刀紧贴甘蔗表面，随着输送的继续，剥叶刀刃口在蔗茎圆周表面划过将接触的蔗叶剥掉，剥叶刀通过弹簧在径向自动调节适应甘蔗不同粗细蔗杆的变化。为了不堵塞剥叶口，将导蔗斗下部设计成开口槽，便于蔗叶的排出。另外，通过底座上的螺栓调整喂料装置和剥叶装置之间的距离,适应有一定的弯曲的蔗杆。
4结论
①剥叶刀刃口在蔗茎圆周表面划过将接触的蔗叶剥掉, 消除剥叶盲区。
②由于采用圆周式剥叶法,椭圆形剥叶刀孔径的大小可通过弹簧自动调节，对甘蔗表面的损伤较低。
③喂料装置和剥叶装置之间的距离通过底座上的螺栓进行合理调节, 对不同弯曲的蔗杆适应性较强。
参考文献：
[1] 任维义,杨映忠,李世贵.小型整杆刀片式甘蔗剥叶机的设 计[J].重庆科技学院学报,2005,7(4):39-41.
[2] 王光炬,喬艳辉，吕勇.甘蔗剥叶机的研究现状及研发趋势 [J].广西农业机械化,2007,(4):6-37.
关键词：甘蔗剥叶机；剥叶刀；设计
中图分类号：TH162文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）20-0011-02
在云南省蔗糖生产已成为主要的支柱产业之一，是农民收入的主要经济来源。甘蔗送往糖厂以前必须将蔗叶处理干净, 若处理不干净,叶子会粘附糖汁而被浪费掉, 降低蔗糖产量影响糖厂效益；还会降低甘蔗等级和价格，直接影响农民的收入甚至糖厂拒收。目前，在云南省蔗农收获甘蔗基本上沿用古老的手工作业方式，其收获的工序一般包括: 去稍、砍根、剥蔗叶、捆扎。其中剥蔗叶劳动时间最长，剥叶所占用的时间为整个收获作业时间的65% 左右，人工剥叶每小时只能60～80根，劳动强度大，生产成本高，工作效率较低。再加上云南省制糖企业的生产管理水平相对比较落后，甘蔗从收割到榨糖一般要存放一星期左右，所以焚烧式和分段后剥叶的处理方法在云南省均不适用。由于甘蔗的收割季节性强、加上近年来外出务工人员增多，收获时节劳动力不足等因素严重制约了云南甘蔗种植规模和制糖业的发展。
当前国内研制的各种甘蔗剥叶机, 因存在剥叶质量不理想、价格昂贵等原因未得到广泛的推广。因此，必须针对目前云南省甘蔗生产的实际情况研制出一种体积小、田间转弯灵活、价格低廉、剥叶效果好的具有云南特色的小型甘蔗剥叶机，在云南省蔗区有着广阔的销售市场。
1国内甘蔗剥叶机的研究现状
目前，我国研制较多的是整杆式甘蔗收获机, 其剥叶机构采用离心式剥叶法。其核心部分由输送装置、剥叶装置、动力装置组成。如图1所示，其工作原理是利用高速旋转的剥叶元件反复打击和扯拽将蔗叶与蔗茎脱离。存在以下缺陷: 由于上下滚轮的相对位置是固定不变的难以自动适应不同直径蔗杆；存在剥叶盲区；蔗叶不是被剥下而是被拽下的,甘蔗表皮容易损伤。
尽管许多高校、科研机构近年来对甘蔗剥叶方法进行了相关的研究并取得了一定的进展，为以后甘蔗剥叶机的研究与发展提供了理论依据。但剥叶质量不理想问题仍没得到根本解决，致使甘蔗剥叶机未能得到大量的推广使用。因此,开发出一种小巧实用、价格合理、适合野外作业的小型整杆式甘蔗剥叶机显得尤为迫切。
2甘蔗剥叶机的设计方案
为克服图1所示剥叶机存在的不足，笔者通过对各种甘蔗剥叶方法进行了比较和分析，设计了一种小型整杆式甘蔗剥叶机，如图2所示。
剥叶机主要由：输送滚轮、压紧滚轮、剥叶刀、导蔗斗组成。输送装置安装在支座上、剥叶刀安装在刀架上，支座和刀架通过支撑块连接在底座上，动力通过V型带传动。
喂蔗输入装置如图3所示：包括输送轮7和两个压紧轮6，压紧轮6安装在从动轴5上，可在从动轴5上转动，其表面有半椭圆形凹弧，从动轴5安装在支座4上。为了适应不同粗细的甘蔗，压紧轮6设计成两部分既一端固定式和一端自由式的结构。输送轮7安装在主动轴8上并且通过轴承3安装在支座2上，并且平行位于从动轴5下方。动力源10传输的动力由V型带9传送给主动轴8，输送轮7安装在主动轴8上并且绕其转动；其表面的半椭圆形凹弧与压紧轮6上的半椭圆形凹弧相对应，共同形成一个椭圆形。
剥叶装置（见图4）包括上剥叶刀、下剥叶刀、弹簧和刀架等组成。调节弹簧的一端通过弹簧连接板用螺栓安装在刀架上,另外一端安装在刀背上。连接刀架与刀背的弹簧能自动调节，使刀口向甘蔗过孔方向伸出适应不同粗细的蔗杆。刀架安装在支座上，并且通过支座底部的螺栓调整与喂料装置之间的距离。
3甘蔗剥叶机的工作原理
启动动力源，待剥叶机运行正常后, 再将去稍的甘蔗小头从送料台推向喂蔗输入装置的输送孔,甘蔗在输送轮、压紧轮的摩擦力驱动下向前运动，压紧轮与输送轮形成椭圆形孔径的大小以适应甘蔗杆外径、弯曲的变化。剥叶刀右端的锥形导蔗斗引导甘蔗顺利进入剥叶中心椭圆孔，当甘蔗进入剥叶区时,剥叶刀紧贴甘蔗表面，随着输送的继续，剥叶刀刃口在蔗茎圆周表面划过将接触的蔗叶剥掉，剥叶刀通过弹簧在径向自动调节适应甘蔗不同粗细蔗杆的变化。为了不堵塞剥叶口，将导蔗斗下部设计成开口槽，便于蔗叶的排出。另外，通过底座上的螺栓调整喂料装置和剥叶装置之间的距离,适应有一定的弯曲的蔗杆。
4结论
①剥叶刀刃口在蔗茎圆周表面划过将接触的蔗叶剥掉, 消除剥叶盲区。
②由于采用圆周式剥叶法,椭圆形剥叶刀孔径的大小可通过弹簧自动调节，对甘蔗表面的损伤较低。
③喂料装置和剥叶装置之间的距离通过底座上的螺栓进行合理调节, 对不同弯曲的蔗杆适应性较强。
参考文献：
[1] 任维义,杨映忠,李世贵.小型整杆刀片式甘蔗剥叶机的设 计[J].重庆科技学院学报,2005,7(4):39-41.
[2] 王光炬,喬艳辉，吕勇.甘蔗剥叶机的研究现状及研发趋势 [J].广西农业机械化,2007,(4):6-37.