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摘 要：设计了一种贝母筛分机，利用振动原理和曲柄连杆机构来实现物料的分级，并且通过试验确定了它的主要工作参数——振动频率和筛面倾角。这种贝母筛分机具有结构简单、运输方便、分级效果好等优点，为贝母种植户节省了劳力，减轻了工作强度，是一种性能良好的贝母筛分机。
关键词：贝母筛分机；结构；原理；工作参数
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）03-143-02
Design of the Fritillaria Sieving Machine
Wang Jinhui et al.
（Agricultural Machine Research Institue of Tonghua ，Tonghua 134100， China）
Abstract：A fritillaria sieving machine was designed， which us the principle of vibration and a crank connecting rod mechanism to realize the classification of materials， and its the main working parameters ——the vibration frequency and the screen angle were determined with test method. The fritillaria sieving machine has the advantages of simple structure， convenient transportation， good classification effect， it is a good performance a fritillaria sieving machine. because of saving labor， reducing th work intensity， for fritillaria growers.
Key words：The fritillaria sieving machine；Structure；Principle；Working parameters
贝母是我国的一种名贵中药材，应用极其广泛[1]。近年来，其市场需求量也不断增长，但长期以来一直靠人工方法进行筛选，造成生产能力低、产品质量不稳定等现象[2]。为此，我们设计了贝母筛分机，大大提高了工作效率，保证了筛分质量。经过多次反复试验和分析，确定了合理的工作参数，满足了筛分机设计要求，设备使用性能良好。
1 结构
筛分机主要由筛分部分、传动装置、机架3部分组成，如图1所示。筛分部分采用3层不同口径的筛网，以实现物料的分级，同时利用减速器来控制筛网的振动频率。筛选出来的贝母直接通过筛网边的出料口入袋。筛面与水平面成一定倾角，便于物料在筛面上的定向运动。传动部分利用外置柴油机与变速箱相互连接，控制好筛网的振动频率的同时带动连杆机构，连杆的另一端连接摇杆，筛面固定在摇杆上，这样，通过传动装置将圆周运动转换为简谐振动，带动筛面摆动实现物料的筛分。为了便于整机搬运，在机架底部安装滚轮，方便挪动。
1、柴油机 2、变速箱 3、过滤筛 4、机架 5、偏心轮 6、连杆
图1 贝母筛分机结构
2 原理
振动筛分设备是依靠振动原理进行工作的设备[3-4]。如图2所示，筛分机的主要运动部件是曲柄连杆机构，曲柄做圆周运动，带动连杆。筛面的一端固定，另一端与连杆连接，在连杆的作用下，做简谐运动。由于曲柄与连杆的长度比例较大，所以该简谐运动的振幅很小，也可以近似认为其是直线简谐振动。因为筛面与水平面成一定倾角，物料在重力的作用下，向出料口运动。
1、 曲柄 2、连杆 3、筛面 4、摇杆
图2 传动装置的运动原理
筛分机要实现物料的完美分级，就要使物料同筛面有足够的接触时间，以保证物料能够通过筛孔，实现物料分级[5]。但是如果物料同筛面的接触时间过长，就会导致物料堵塞及筛分效率低下的问题。在这种情况下，物料在筛面上的运动特点就应当满足以下条件：
（1）物料有向下的运动，即反向运动。由于物料受重力作用，且筛面与水平面成一定倾角，因此，物料有向下运动的趋势。
（2）物料有向上的运动，即正向运动。物料与筛面之间有摩擦力，并且在筛面的简谐振动的作用下，物料有向上运动的趋势。
（3）正向运动趋势大于反向运动的趋势。只有向上的运动趋势大于向下的运动趋势，物料才能按照设计向上运动。
（4）物料在筛面上轻微跳动，但不能离开筛面。由于筛面做简谐振动，且其振幅很小，因此物料在简谐振动的作用下，会做微小的跳动，以保证物料的筛分效果。
3 工作参数的确定
贝母筛分机的筛分效果主要取决于2个主要的工作参数，一个是振动频率，一个是筛面的倾角[6-7]。我们通过试验的方法找出它们的合理取值。
3.1 振动频率的确定 振动频率是由减速器的输出转数决定的，柴油机输出动力，通过减速器减速后带动曲柄转动，通过连杆与筛网的摆动频率同步，实现物料的合理分筛。如果振动频率过高，会造成物料与筛面的接触时间过少，达不到理想的筛分效果。如果频率过低，就会造成物料堵塞，影响工作效率。
3.2 筛面倾角的确定 筛面的倾角直接影响物料的重力在平行筛面方向和垂直筛面方向的分力大小，也就影响了物料的正向运动和反向运动的趋势，进而影响物料的筛分效果。试验数据见表1。
由表1可见，贝母筛分机的最佳工作参数为筛面倾角15°，曲柄转速为60n/min，此时贝母筛分机不但生产能力高，而且分级效果好。
4 结语
笔者研究了贝母筛分机的工作原理，并且通过试验确定了它的主要工作参数。贝母筛分机的设计与应用，对所有贝母种植大户来说，实现了由机械化代替传统手工挑选，不仅省工省时，而且经济效益也相当可观，有着广阔的应用前景和推广价值。
参考文献
[1]于晓琳，季晖，王长礼，季萍.贝母的药理作用研究概况[J].中草药，2000（4）：75-77
[2]段志善，郭宝良.我国振动筛分设备的现状与发展方向[J].矿山机械，2009，37（4）：1-4
[3]邓春岩， 陈 芳， 于玉真，等. 圆弧振动式甜玉米籽粒筛分机的分析与设计[J]. 农机化研究，2009，12 ：55-57
[4]彭会清，曹钊，曹永丹. 筛分机械与筛分机理研究的现状及发展[J]. 矿山机械，2009（15） ：117-121
[5]郑军，叶萌，赵孙才，等.人工栽培川贝母鳞茎采收分级研究[J].中草药，2009（S1）：279-282
[6]石秀华，徐克非，王秀梅. 白瓜籽筛分机工作参数的确定[J]. 黑龙江商学院学报（自然科学版），1997，13（2）：30-33
[7]董吉祥，段传胜.筛分机工作参数的确定[J].黑龙江科技信息，2001（2）：58
（责编：徐世红）
关键词：贝母筛分机；结构；原理；工作参数
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）03-143-02
Design of the Fritillaria Sieving Machine
Wang Jinhui et al.
（Agricultural Machine Research Institue of Tonghua ，Tonghua 134100， China）
Abstract：A fritillaria sieving machine was designed， which us the principle of vibration and a crank connecting rod mechanism to realize the classification of materials， and its the main working parameters ——the vibration frequency and the screen angle were determined with test method. The fritillaria sieving machine has the advantages of simple structure， convenient transportation， good classification effect， it is a good performance a fritillaria sieving machine. because of saving labor， reducing th work intensity， for fritillaria growers.
Key words：The fritillaria sieving machine；Structure；Principle；Working parameters
贝母是我国的一种名贵中药材，应用极其广泛[1]。近年来，其市场需求量也不断增长，但长期以来一直靠人工方法进行筛选，造成生产能力低、产品质量不稳定等现象[2]。为此，我们设计了贝母筛分机，大大提高了工作效率，保证了筛分质量。经过多次反复试验和分析，确定了合理的工作参数，满足了筛分机设计要求，设备使用性能良好。
1 结构
筛分机主要由筛分部分、传动装置、机架3部分组成，如图1所示。筛分部分采用3层不同口径的筛网，以实现物料的分级，同时利用减速器来控制筛网的振动频率。筛选出来的贝母直接通过筛网边的出料口入袋。筛面与水平面成一定倾角，便于物料在筛面上的定向运动。传动部分利用外置柴油机与变速箱相互连接，控制好筛网的振动频率的同时带动连杆机构，连杆的另一端连接摇杆，筛面固定在摇杆上，这样，通过传动装置将圆周运动转换为简谐振动，带动筛面摆动实现物料的筛分。为了便于整机搬运，在机架底部安装滚轮，方便挪动。
1、柴油机 2、变速箱 3、过滤筛 4、机架 5、偏心轮 6、连杆
图1 贝母筛分机结构
2 原理
振动筛分设备是依靠振动原理进行工作的设备[3-4]。如图2所示，筛分机的主要运动部件是曲柄连杆机构，曲柄做圆周运动，带动连杆。筛面的一端固定，另一端与连杆连接，在连杆的作用下，做简谐运动。由于曲柄与连杆的长度比例较大，所以该简谐运动的振幅很小，也可以近似认为其是直线简谐振动。因为筛面与水平面成一定倾角，物料在重力的作用下，向出料口运动。
1、 曲柄 2、连杆 3、筛面 4、摇杆
图2 传动装置的运动原理
筛分机要实现物料的完美分级，就要使物料同筛面有足够的接触时间，以保证物料能够通过筛孔，实现物料分级[5]。但是如果物料同筛面的接触时间过长，就会导致物料堵塞及筛分效率低下的问题。在这种情况下，物料在筛面上的运动特点就应当满足以下条件：
（1）物料有向下的运动，即反向运动。由于物料受重力作用，且筛面与水平面成一定倾角，因此，物料有向下运动的趋势。
（2）物料有向上的运动，即正向运动。物料与筛面之间有摩擦力，并且在筛面的简谐振动的作用下，物料有向上运动的趋势。
（3）正向运动趋势大于反向运动的趋势。只有向上的运动趋势大于向下的运动趋势，物料才能按照设计向上运动。
（4）物料在筛面上轻微跳动，但不能离开筛面。由于筛面做简谐振动，且其振幅很小，因此物料在简谐振动的作用下，会做微小的跳动，以保证物料的筛分效果。
3 工作参数的确定
贝母筛分机的筛分效果主要取决于2个主要的工作参数，一个是振动频率，一个是筛面的倾角[6-7]。我们通过试验的方法找出它们的合理取值。
3.1 振动频率的确定 振动频率是由减速器的输出转数决定的，柴油机输出动力，通过减速器减速后带动曲柄转动，通过连杆与筛网的摆动频率同步，实现物料的合理分筛。如果振动频率过高，会造成物料与筛面的接触时间过少，达不到理想的筛分效果。如果频率过低，就会造成物料堵塞，影响工作效率。
3.2 筛面倾角的确定 筛面的倾角直接影响物料的重力在平行筛面方向和垂直筛面方向的分力大小，也就影响了物料的正向运动和反向运动的趋势，进而影响物料的筛分效果。试验数据见表1。
由表1可见，贝母筛分机的最佳工作参数为筛面倾角15°，曲柄转速为60n/min，此时贝母筛分机不但生产能力高，而且分级效果好。
4 结语
笔者研究了贝母筛分机的工作原理，并且通过试验确定了它的主要工作参数。贝母筛分机的设计与应用，对所有贝母种植大户来说，实现了由机械化代替传统手工挑选，不仅省工省时，而且经济效益也相当可观，有着广阔的应用前景和推广价值。
参考文献
[1]于晓琳，季晖，王长礼，季萍.贝母的药理作用研究概况[J].中草药，2000（4）：75-77
[2]段志善，郭宝良.我国振动筛分设备的现状与发展方向[J].矿山机械，2009，37（4）：1-4
[3]邓春岩， 陈 芳， 于玉真，等. 圆弧振动式甜玉米籽粒筛分机的分析与设计[J]. 农机化研究，2009，12 ：55-57
[4]彭会清，曹钊，曹永丹. 筛分机械与筛分机理研究的现状及发展[J]. 矿山机械，2009（15） ：117-121
[5]郑军，叶萌，赵孙才，等.人工栽培川贝母鳞茎采收分级研究[J].中草药，2009（S1）：279-282
[6]石秀华，徐克非，王秀梅. 白瓜籽筛分机工作参数的确定[J]. 黑龙江商学院学报（自然科学版），1997，13（2）：30-33
[7]董吉祥，段传胜.筛分机工作参数的确定[J].黑龙江科技信息，2001（2）：58
（责编：徐世红）