農作物去泥篩選機的研究與設計

衡曉惺 周巖 徐爽 張文政 劉福生 楊光 谷泉

【摘要】設計一種便攜式去泥篩選機，利用機電結合的方式，集去泥、篩選于一體，具有可拆卸，便于運輸、組裝、使用方便等優點，適用于個體田間工作，解放生產力，極大的提高了工作效率，具有較大的應用市場。

【關鍵詞】去泥篩選機 機械結構 控制部分 機電結合

1.引言

我國是農業大國，農業經濟占全國經濟的10%。其中農作物的加工處理直接影響著農作物的產率及銷售，所以農作物的加工處理非常重要，如大蒜，花生等常見農作物的傳統加工方式為手搓或人工挑選，效率低質量差，使得農作物的成品產量和銷量下降。為了提高生產速率，農作物加工機械將向著多功能一體化的方向發展。

本文通過查閱相關資料，針對中小型農戶加工農作物有限的生產條件，進行了農作物去泥篩選機的研究與設計，并根據設計方案，制作了去泥篩選機的結構模型.

2.總體方案設計

項目以農作物的去泥和篩選為目標，整體結構分傳送、去泥、篩選以及控制四個部分，設計方案主要包括機械結構設計和控制系統設計。如圖1所示為篩選機整體結構。

2.1工作原理

整體機構依次由傳送裝置，去泥裝置和篩選裝置三部分組成。農戶將待加工農作物倒入傳送漏斗中，擋板傳送帶將農作物從傳送裝置傳送到去泥裝置中，去泥裝置中的分槽結構將傳送帶分為多條軌道，且網狀傳送帶將農作物帶到滾筒毛刷處，由兩個平行滾筒毛刷將農作物表面泥土刷干凈，隨后傳送帶將已加工農作物運到篩選裝置，篩選裝置為可調節漏孔大小的傾斜導槽，將已加工農作物按直徑分為小中大三等級并分別導向不同方向進行收集。其中控制部分可用來控制傳送裝置的傳送速度、去泥裝置中毛刷的轉速以及篩選部分中篩選空隙的大小。

1一傳送裝置;2一去泥裝置;3-篩選裝置

圖1農作物去泥篩選機整體結構

2.2結構部分

1.傳送裝置

（1）作用：通過傳送帶實現農作物從地面到去泥裝置的過程。

（2）設計方案：經過實際情況的調查與實驗，把傳送裝置部分傳送帶的傾斜角度設計為30度，傳送帶最短支撐腿高度設計為605mm，保證了農戶能輕松的裝載農作物。為確保農作物能順利到達去泥裝置，我們采用擋板傳送帶輸送的方式：為提高傳送帶的承載能力，以及防止托輥與傳送帶之間的打滑現象，我們在托輥中間加了一齒輪鏈條傳送系統，再次保證了農作物能平穩運送到去泥裝置中。

2.去泥裝置

（1）作用：代替人工手搓去泥的方式，去除農作物表面附著的泥土。

（2）設計方案：去泥裝置由毛刷輥，網狀傳送帶組成。農作物被傳送裝置傳送到去泥裝置的過程中，會跟隨網狀傳送帶經過兩個并排毛刷輥，本身泥土幾乎被毛刷輥去除，實現了去泥的作用。網狀傳送帶的選擇大大加強了農作物傳送的質量，使農作物順利經過毛刷輥的去泥過程，有利于清理下來的泥土的掉落。因被清理農作物表皮一般較為脆弱，在去泥的過程中為防止出現破皮現象，通過大量實驗，本次設計采用較為柔軟的尼龍毛刷，能保證對農作物去泥穩定有力，同時降低了能耗，防止農作物在去泥過程中出現破皮現象，影響農作物的商品價值。本設計采用的毛刷外徑為125mm，其中尼龍毛刷每根長度為50mm，毛刷外徑與傳送帶間距為22mm，可清理農作物的直徑在35mm到80mm之間，因此所設計的篩選機對生活中常見的農作物均能進行篩選加工，適用范圍廣泛。

3.篩選裝置

（1）作用：根據農作物的大小進行篩選，從而使該裝置具有普遍的實用性。

（2）設計方案：篩選裝置是由農作物自身重力提供動力，根據大量的測試結果：我們將篩選裝置的傾斜角度設計為30。來保證農作物能有效滿足滑落的需求。篩選功能是通過兩板之間的間隙大小來實現的，可把農作物篩分為小、中、大三個等級，中間板是可移動的，農戶根據需求調節中間板的位置來改變小、中兩個篩分孔的大小。通過調查，常見農作物的直徑尺寸如下：土豆：30mm-80mm：大蒜：30mm-60mm：花生：15mm-25mm，所以設計小等級的尺寸范圍為20mm-40mm，中等級的尺寸范圍為40mm-60mm，大等級的尺寸范圍為60mm-80mm，以此來滿足農戶的需求。

4.控制部分

本次設計的控制部分，主要是針對傳送裝置的傳送速度、去泥裝置中毛刷轉速以及篩選部分中篩選空隙的大小。控制方式采用直流電機調速控制系統。

3結論

（1）本設計能夠讓更多的中小型農戶在實際生產中實現對農作物的自動去泥及篩選，取代了傳統的人工方法，減輕了勞動力，加快了農作物的生產效率，

（2）能夠為進一步研究農業機械化奠定基礎;

參考文獻：

[1]孟峰，侯紅偉，宋興元，吳偉.大傾角帶式輸送機逆止打滑的預防措施[J]，煤礦機電，2007（01）：83 -84.

[2]孫路路.帶式輸送機輸送帶防打滑的方法[J].橡塑技術與裝備，2015，41（18）：69-70.

[3]鄧祥豐，鄢強，宋慧瑾，吳明春，徐茂輝，何玲，吳亮，馬鈴薯清洗機的結構設計與有限元分析[J].糧食科技與經濟，2019 ，44 （02）：11Z -116.

課題項目：遼寧科技學院大學生創新創業訓練計劃項目（編號：201911430061）。

作者簡介：衡曉惺（1998.5 -），男，漢族，河南鄭州人，遼寧科技學院機械工程學院學生。