螺旋風動式芝麻果實分離裝置

肖晗

在每年6月之后的幾個月里，是芝麻的收獲季節。

芝麻植株收割回家后，通常是去掉葉子，放在太陽下晾曬近一個星期左右，再用木棒敲打，將芝麻籽粒與植株分離，然后用小孔篩將雜質與芝麻分離。這種處理方法耗時長、費工夫，而且品質難以保證。因為芝麻粒籽重量輕，易被風吹走造成損失，芝麻粒籽小，容易被踩碾造成破損，破損的籽粒容易受天氣影響發生霉變產生黃曲霉菌，或與其他污物接觸造成污染。如果將霉變或受污染的芝麻榨油，人們食用之后會生病，如果將其摻加到食品、醫藥等之中，同樣對人的身體有害。

為減輕農民的勞動，提高芝麻這種綠色農產品的品質，我決定將上述問題作為重點研究對象。

以綠色農業機械化的要求為指導，在自然陽光干燥的基礎上，再利用風力來加工處理。利用重力學和蒸發原理相結合的方法，發明出一種高效的農業機具，將芝麻籽粒與它的殼碎物進行分離，得到干凈的芝麻。

方案一：將等量的芝麻植株放在不同的晾曬架上，扎捆豎立晾曬與散把斜放在陽光下晾曬，進行比較觀察。扎捆豎立晾曬要7天以上才能敲打分離出芝麻籽粒，散把斜放晾曬只需5天就可自動分離，不需人工敲打。

方案二：將等量的芝麻植株放在陰涼處，用不同的風向進行干燥。正面風與螺旋風向，8天才可晾干，不霉變，但不能一次性全部脫粒。

方案三：將等量的芝麻植株放在自然風與機械風下干燥對比。自然風的風干效果差，因受天氣條件影響，風力不足或不均時，還有霉變；機械風的風干效果好，風力均勻，無霉變。

根據上述實驗進行對比分析后，決定將采用倒立放置和風動方法對芝麻植株的晾曬處理，這樣符合綠色食品的生產要求。（為什么不用電熱烘干呢？因為電熱烘干溫度過高會影響綠色食品的生產要求，高溫曝曬也不符合綠色食品的生產要求，通常采用常溫“生態溫度”37℃進行處理最佳。）

1. 設計整體思路

首先是從嘗試的角度進行思考，其次從綠色食品生產加工的方向出發，再次從環境保護的要求出發，再后從節省人工成本、勞動工時出發。

2. 設計的原理與技術

重力學原理、蒸發原理、空氣動力原理、振動學原理、傳感技術、微電腦控制技術、篩選法等。

3. 確定裝置的功能

由敞口形圓錐桶和中心圓臺柱組成芝麻植株容器，底部配有相適應的濾篩網，配加微電腦溫濕度監控儀，實現溫濕度的設定控制，再加風動機器附加螺旋導風口產生微振動，實現芝麻果實自動分離，采用220V交流電做動力。

4. 技術方案設計

將收割的芝麻植株放在桶內，順著桶壁斜放，放在陽光下晾曬，能防止自然風力將芝麻果實吹散，又便于下雨天的收放。利用鼓風機吹風，采用螺旋導風口形成螺旋風，防止因久雨而霉變。通過觀察發現扎捆方式與散株桶藏有很大的區別，以螺旋風式的桶藏芝麻植株更易干。

5. 制作材料

選用不銹鋼材料做機體架，配上4個萬向輪做機腳，再用1mm厚鋁板做箱殼和敞口圓錐形容器，另外購買微電腦溫濕度控制器和兩臺鼓風機。

6. 效果測試

在未下雨的天氣里分別割 2kg 的綠葉樹枝放在容器內進行風動吹干實驗與放在自然環境下晾干進行對比實驗，連續12小時后再進行稱重，容器內2kg的樹枝減輕了0.6kg，放在自然環境下的減少了0.3kg。通過對比實驗證明，風動吹干效果更好。

我發明的螺旋風動式芝麻果實分離裝置為農產品粗加工提供了一種新的農業機具。通過對比實驗，風動吹干實驗達到了預期目標，而且發現該裝置可多方向延伸，可用于農家芝麻風動干燥分離，也可用于科研部門對種子的分離收集，還可將該裝置擴大化，實現規模化生產。

我的本次創作設計是根據自己平時觀察而進行的嘗試性研究，不代表成熟的技術方案。我認為大規模的生產必須是大型的設備和寬敞的場地。如果根據本項目的創造設想，在芝麻出口處增加傳送帶和自動裝袋設備，可實現自動化生產作業。

一個人在讀書的同時，還必須關注社會熱點問題，多參加生產勞動和社會實踐活動。這次科技發明與創新活動使我明白了一個道理，知識如果不用是沒有意義的，在遇到問題時要勤于探索，勇于堅持，而且注重方法，收獲則能事半功倍。

要特別感謝老師對我的鼓勵和指導，使我在科技創新活動中走出了一小步，使我的作品更加科學化、合理化，使作品科技含量提高了。

（指導教師 廖劍強 楊紅軍 鄒建明

編輯 孫世奇）