貝母篩分機的設計與研究

摘 要：設計了一種貝母篩分機，利用振動原理和曲柄連桿機構來實現物料的分級，并且通過試驗確定了它的主要工作參數——振動頻率和篩面傾角。這種貝母篩分機具有結構簡單、運輸方便、分級效果好等優點，為貝母種植戶節省了勞力，減輕了工作強度，是一種性能良好的貝母篩分機。

關鍵詞：貝母篩分機；結構；原理；工作參數

中圖分類號 S567 文獻標識碼 A 文章編號 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

貝母是我國的一種名貴中藥材，應用極其廣泛[1]。近年來，其市場需求量也不斷增長，但長期以來一直靠人工方法進行篩選，造成生產能力低、產品質量不穩定等現象[2]。為此，我們設計了貝母篩分機，大大提高了工作效率，保證了篩分質量。經過多次反復試驗和分析，確定了合理的工作參數，滿足了篩分機設計要求，設備使用性能良好。

1 結構

篩分機主要由篩分部分、傳動裝置、機架3部分組成，如圖1所示。篩分部分采用3層不同口徑的篩網，以實現物料的分級，同時利用減速器來控制篩網的振動頻率。篩選出來的貝母直接通過篩網邊的出料口入袋。篩面與水平面成一定傾角，便于物料在篩面上的定向運動。傳動部分利用外置柴油機與變速箱相互連接，控制好篩網的振動頻率的同時帶動連桿機構，連桿的另一端連接搖桿，篩面固定在搖桿上，這樣，通過傳動裝置將圓周運動轉換為簡諧振動，帶動篩面擺動實現物料的篩分。為了便于整機搬運，在機架底部安裝滾輪，方便挪動。

1、柴油機 2、變速箱 3、過濾篩 4、機架 5、偏心輪 6、連桿

圖1 貝母篩分機結構

2 原理

振動篩分設備是依靠振動原理進行工作的設備[3-4]。如圖2所示，篩分機的主要運動部件是曲柄連桿機構，曲柄做圓周運動，帶動連桿。篩面的一端固定，另一端與連桿連接，在連桿的作用下，做簡諧運動。由于曲柄與連桿的長度比例較大，所以該簡諧運動的振幅很小，也可以近似認為其是直線簡諧振動。因為篩面與水平面成一定傾角，物料在重力的作用下，向出料口運動。

1、 曲柄 2、連桿 3、篩面 4、搖桿

圖2 傳動裝置的運動原理

篩分機要實現物料的完美分級，就要使物料同篩面有足夠的接觸時間，以保證物料能夠通過篩孔，實現物料分級[5]。但是如果物料同篩面的接觸時間過長，就會導致物料堵塞及篩分效率低下的問題。在這種情況下，物料在篩面上的運動特點就應當滿足以下條件：

（1）物料有向下的運動，即反向運動。由于物料受重力作用，且篩面與水平面成一定傾角，因此，物料有向下運動的趨勢。

（2）物料有向上的運動，即正向運動。物料與篩面之間有摩擦力，并且在篩面的簡諧振動的作用下，物料有向上運動的趨勢。

（3）正向運動趨勢大于反向運動的趨勢。只有向上的運動趨勢大于向下的運動趨勢，物料才能按照設計向上運動。

（4）物料在篩面上輕微跳動，但不能離開篩面。由于篩面做簡諧振動，且其振幅很小，因此物料在簡諧振動的作用下，會做微小的跳動，以保證物料的篩分效果。

3 工作參數的確定

貝母篩分機的篩分效果主要取決于2個主要的工作參數，一個是振動頻率，一個是篩面的傾角[6-7]。我們通過試驗的方法找出它們的合理取值。

3.1 振動頻率的確定 振動頻率是由減速器的輸出轉數決定的，柴油機輸出動力，通過減速器減速后帶動曲柄轉動，通過連桿與篩網的擺動頻率同步，實現物料的合理分篩。如果振動頻率過高，會造成物料與篩面的接觸時間過少，達不到理想的篩分效果。如果頻率過低，就會造成物料堵塞，影響工作效率。

3.2 篩面傾角的確定 篩面的傾角直接影響物料的重力在平行篩面方向和垂直篩面方向的分力大小，也就影響了物料的正向運動和反向運動的趨勢，進而影響物料的篩分效果。試驗數據見表1。

由表1可見，貝母篩分機的最佳工作參數為篩面傾角15°，曲柄轉速為60n/min，此時貝母篩分機不但生產能力高，而且分級效果好。

4 結語

筆者研究了貝母篩分機的工作原理，并且通過試驗確定了它的主要工作參數。貝母篩分機的設計與應用，對所有貝母種植大戶來說，實現了由機械化代替傳統手工挑選，不僅省工省時，而且經濟效益也相當可觀，有著廣闊的應用前景和推廣價值。

參考文獻

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[3]鄧春巖， 陳 芳， 于玉真，等. 圓弧振動式甜玉米籽粒篩分機的分析與設計[J]. 農機化研究，2009，12 ：55-57

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[5]鄭軍，葉萌，趙孫才，等.人工栽培川貝母鱗莖采收分級研究[J].中草藥，2009（S1）：279-282

[6]石秀華，徐克非，王秀梅. 白瓜籽篩分機工作參數的確定[J]. 黑龍江商學院學報（自然科學版），1997，13（2）：30-33

[7]董吉祥，段傳勝.篩分機工作參數的確定[J].黑龍江科技信息，2001（2）：58

（責編：徐世紅）