整骨式黄红麻剥皮机的结构设计.pdf

第2 5卷第3 期2023年6 月黄冈职业技术学院学报Journal of Huanggang PolytechnicVol.25 No.3Jun.2023整骨式黄红麻剥皮机的结构设计杨彦伟（咸宁职业技术学院，湖北咸宁43 7 10 0）摘要：设计一种整骨式黄红麻剥皮机装置，由动力、传动机构、喂入折秆机构、夹持牵引分离机构、伸缩放麻架等结构组成。在该剥皮机的左正上方设置由折秆支座、摆动体、转动体及安全罩组成的喂入折秆机构，折秆支座的前斜边与转动体的喂入折盘的后缘形成麻秆定位喂入V形口，喂入折盘位于斜立板和侧立板之间，摆动体的破秆刀刀刃对准麻秆轴心，破秆刀上的折秆刀位于中立板和斜立板之间。夹持牵引分离机构位于喂入折秆机构的右下面，由上下夹持牵引体和前挡麻杆和后挡麻杆组成，夹持带一正一反上下相互偶合，传动机构减速分动箱的两根输出轴分别驱动喂入轴、下夹持带和上夹持带。该整骨式黄红麻剥皮机能实现麻秆横向中间喂入，皮骨分离，适用于黄红麻整骨式剥皮，生产效率高，动力消耗少，以利麻皮、麻骨更好地利用。关键词：整骨式剥皮机；结构设计；工作原理；黄红麻中图分类号：S226.4D0l:10.3969/j.issn.1672-1047.2023.03.30黄红麻是一种特殊的纤维资源，有着广泛的用途。但剥制劳动强度大，费工费时，手工剥皮每人每天仅能剥鲜皮50 10 0 公斤，严重制约了麻类产业的发展。20世纪50 年代中期我国即开始进行黄红麻动力剥皮机的研制工作，8 0 年代我国曾研制出碎骨式和整骨式两种类型的黄红麻剥皮机，但由于剥皮工效不高或剥制质量较差，未能在生产上广泛推广应用。相比之下，碎骨式操作较简单，效率较高，因而普遍认为碎骨式前景较好，整骨式难以实现机械化。近年来由中国农业科学院麻类研究所研制的“4HB-480型黄红麻剥皮机”（见中国农机化2 0 10年第5期），通过大小压辊的碾压分离和剥皮滚筒的刮打去掉麻骨、叶、屑等，虽然生产效率较高，达到700kg/h，但麻骨被粉碎，鲜皮含骨率较高（11.6 9 1%）。因此，研制出高效的整骨式黄红麻剥皮机，将是突破性的技术进步。1设计思路该整骨式黄红麻剥皮机由机架、动力、传动机构、文献标志码：A文章编号：16 7 2-10 47（2 0 2 3）0 3-0 12 7-0 4的麻秆折断，喂折圆盘的拔齿将剖开折碎的麻秆向下压折使中部皮骨分离，两侧麻骨从麻皮中露出，与绕喂入轴的夹持带一起使麻皮进入上下夹持牵引体夹持往后拉，两侧的前后挡麻杆给麻秆定位导向，使麻骨从上夹持体的前端向左右两侧梭出，麻皮向后拉出后放置在机座底板上，完成皮骨分离。2结构组成与工作原理本文所设计的整骨式黄红麻剥皮机装置如图1、图2 所示，喂入折秆机构设置在机器的左正上方，夹持牵引分离机构位于喂入折秆机构的右下面，动力及传动机构的减速分箱位于机器的左前方。喂入折秆机构将麻秆中部剖开、折碎、分离、两端露出麻骨送入夹持牵引分离机构，上夹持牵引体和下夹持牵引体夹持麻皮往后拉出，前挡麻杆和后挡麻杆定位导向麻骨梭放在机器左端的前后两侧。23?4?5.6T喂入折秆机构、夹持牵引分离机构、放麻平台及伸缩放麻架组成。剥麻之前根据麻秆的长度拉开左右伸缩放麻架，将麻秆理顺居中铺放在带伸缩放麻架的放麻平台上，启动机器后，将麻秆依次铺开，使前排的麻秆接触喂折圆盘，破秆刀将麻秆从中间向两边剖开，破秆刀两边的麻秆压展板将麻秆展开，折秆刀将展开收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 6基金项目：湖北省教育厅科学技术研究项目“黄红麻整骨式剥皮机的研制”（B2020412）；咸宁市科技计划项目“整骨式麻类纤维剥制机的研发”(2021GXYF046)。作者简介：杨彦伟，男，河南西平人，副教授。研究方向：机电一体化技术，机电产品创新设计。图1整机主视（侧立面）示意图127第3 期整骨式黄红麻剥皮机的结构设计第2 5卷6摆动体如图5、图6 所示，摆动体包括破秆刀、折秆刀、压展板、摇杆、复位弹簧。破秆刀对准麻秆轴心，折秆刀置于右下方折秆支座中立板和斜立板之间的左上方，固定在破秆刀上，压展板对准斜立板，弹性安装在破秆刀的两侧，破秆刀由凸轮摇杆机构驱动间歇往复运动，弹簧复位。破秆刀刀口对准麻秆轴线，中间开口破秆时越过中立板，两侧装有折秆刀和41.喂入折秆机构，2.伸缩放麻架，3.传动机构，4.电动机，5.机架，6.夹持牵引分离机构，7.放麻平台图2 整机俯视示意图喂入折秆机构如图3、图4所示，由折秆支座、摆动体、转动体和安全罩组成。喂入折秆机构依次将麻秆中部折碎、麻骨分离，使两端的麻骨露出麻皮后送入夹持牵引分离机构进行剥皮，完成横向喂入。折秆支座位于摆动体和转动体的左方，包括侧立板、斜立板和中立板，侧立板的右斜边较陡，右下角与夹持牵引分离机构的左端挡麻杆衔接，斜立板的右斜边较长与转动体的喂折盘交叉重叠，中立板斜边做有麻秆定位窝。斜立板的右斜边与转动体的喂入折盘形成麻秆定位的V形口，侧立板的右下角与夹持牵引分离机构的后挡麻杆的顶端衔接。1.1125131.4压展板，折秆刀位于折秆支座中立板和斜立板的前上方，与破秆刀刚性安装，压展板对准斜立板，与破秆刀弹性安装，转动体两侧的喂入盘和喂折盘拨齿工作边在同一轴向平面，与凸轮对称中心的夹角9 0。12512.61.2.4L.221221.E.11.2.81.2.71.2.9L.2.10127图5摆动体主视示意图1.2.6L2.51.2.41.281.2912.1021112.12图3 喂入折秆机构主视（侧立面剖视）示意图111.2.111.2.121.2.131.231.2.21.2.11.2.1摆动体安装底板，1.2.2 侧立板下联接板，1.2.3侧立板，1.2.4折秆刀，1.2.5压展板，1.2.6 复位弹簧，1.2.7侧立板上联接板，1.2.8 破秆刀，1.2.9 滑槽板，1.2.10 摇杆，1.2.11摇杆联接板，1.2.12 销轴，1.2.13 开口销1.1折秆支座，1.2 摆动体，1.3 转动体，1.4安全罩图6 摆动体俯视示意图图4喂入折秆机构的俯视示意图128第3 期整骨式黄红麻剥皮机的结构设计第2 5卷转动体如图7、图8 所示，包括喂入轴、固定在喂入轴上的下带传动轮、凸轮、喂折盘和喂入盘。喂折盘置于右下方折秆支座斜立板的外侧，喂入盘置于侧立板的外侧，喂入盘略小于喂折盘，前后喂入盘、喂折盘拨齿的工作边在同一轴向平面，高度根据麻秆直径确定，且与凸轮对称中心的夹角为9 0；安全罩是遮盖摆动体和转动体右半部的半圆筒。左缘与折秆支座右斜边形成V形麻秆定位喂入口。6.1图9 夹持牵引分离机构主视示意图6.16.26.26.36.3.6.46.441.3.51.3.46.1前挡麻杆，6.2 后挡麻杆，6.3 下夹持牵引体，1.3.313.21.3.1图7 喂入折秆机构转动体主视示意图A-A1.3.11.3.21.3.41.3.1转动体喂入轴，1.3.2 凸轮，1.3.3 下带传动轮，1.3.4喂折盘，1.3.5喂入盘图8 转动体A-A视示意图夹持牵引分离机构如图9、图10 所示，由前挡麻杆、后挡麻杆、上夹持牵引体、下夹持牵引体组成。夹持牵引分离机构夹住麻秆中间的麻皮往后拉，两侧麻秆上的麻皮绕后挡麻杆与麻骨分离，麻骨从右端两侧梭出，麻皮拉出后端后放置在机座底板上，完成皮骨分离。6.4上夹持牵引体H图10 夹持牵引分离机构俯视示意图前挡麻杆上端高出喂麻平台50 mm左右，兼做喂入机构转动体的机架，用型材制造。后挡麻杆圆柱形，上端与折秆支座侧立板的左下角衔接。上夹持牵引体和下夹持牵引体均由夹持架、传动轮、托压带轮、夹持带组成。后挡麻杆位于前挡麻杆的内侧，麻秆被前后挡麻杆卡住时，内端前倾，后挡麻杆的顶端与喂入折秆支座侧立板的前下角衔接。上下夹持体的传动轮，托压带轮相互错开半个轴距，上带尾端伸出，通过中间轮轴前后驱动，下带首端绕喂入轴，由喂入轴驱动，夹持架两侧无轴头伸出，便于麻皮卸落。夹持带为双面锲形带，断面为W形，中间三角形纵向楔齿的上半部为断续结构，形成矩形锯齿状，上下夹持带一正一反相互偶合，麻皮夹挂在两带之间，下带矩形锯齿面为外侧，带轮轮槽根据夹持带断面设计上带轮为M型，下带轮为W型。夹持带纵向中间三角形楔齿为矩形锯齿，齿高5mm，齿长10 mm，节距3 5mm，用钢丝或合同纤维做强力层，抗拉能力强，用天然橡胶或氯丁橡胶做纵向楔点齿，弹性好。动力及转动机构，选用普通电动机作动力。传动机构由皮带调速传动、减速分动箱、喂入轴及下夹持带链传动、上夹持带中间链传动、上夹持带前后链传动组成。动力通过三角带传动到减速分动箱，通过减速分动箱到输出轴，减速分动箱的两根输出轴速度相同、方向相反，两根输出轴转速相同、转向相反，以满足喂入折秆机构转动体，夹持牵引分离上下夹持带转速及转向的要求。一轴直接驱动喂入轴和下夹持带，一轴通过中间轴驱动上夹持带。129第3 期机架是用型材焊接的框架，由横梁、纵梁、立柱及动力、减速分动箱安装座等组成框架结构。为了缩小机器外形尺寸，减少材料消耗，便于转移运输，平面布置成梯形，前宽10 0 0 mm左右，后宽3 0 0 mm左右，通过伸缩放麻架适应长麻秆放置要求，长度根据加工麻秆的长度确定，为最长麻秆长度的一半多一点。伸缩放麻架是从左右两侧插入机架的两个门形架子，以缩小机器的外形尺寸，工作时根据麻秆的长度向外拉出。放麻平台在机架上面铺上平板即成，配合伸缩放麻架使用。将收割后去叶去梢的鲜麻秆放在机器上的放麻平台上，将麻秆理顺居中铺开，使麻秆依次靠拢喂入喂折圆盘即可完成皮骨分离，麻皮放在底座平板上，麻骨梭放在机前两侧。3结语综上所述，本文所设计的整骨式黄红麻剥皮机，利用麻皮韧性好抗拉能力强，皮骨靠形成层结合易剥离的机械力学性质进行整骨式剥皮，降低了动力消耗。该设备能将麻秆分成梢部基部两半同时剥皮，缩小了机器的总体结构。无高速旋转的工作部件，噪音整骨式黄红麻剥皮机的结构设计低。麻骨完整，麻皮不含碎骨，提高了麻皮质量，且有利麻骨利用。横向喂入连续剥制，提高了剥皮效率，操作轻便，机械化程度高，可与割麻机配套实现联合收获，改变了人们对整骨式难以机械化的认识。参考文献：1宋贻则,王绍文,龙超海,等.4GHM-12 型黄麻、红麻收割机的研究J.中国麻作,19 8 1(2):3 0-3 6.2张爱华,沈戟.6 HZB-150型黄、红麻整骨剥皮机.粮油加工与食品机械,19 8 3(4):56-57.3邱宣怀,郭可谦,汤绍模.机械设计(第四版)M.北京：高等教育出版社,19 9 7.4宋贻则,王绍文,龙超海.立式双辊黄、红麻剥皮器的研究.中国麻作,19 8 6(1):2 6-3 0.5龙超海,吕江南,马兰,等.4HB-480型黄、红麻剥皮机的研究与试验示范.中国麻业科学,2 0 13,3 5(2):9 6-10 1.6马兰,龙超海,吕江南,等.黄、红麻剥皮机作业质量指标及其检测方法J.安徽农业科学,2 0 14,42(2 7):9 6 14+9 6 2 2.7龙超海,吕江南,王志军,等.黄、红麻剥皮机的研究与设计.中国农机化,2 0 10(5):8 3-8 6.第2 5卷责任编辑:刘良瑞Structure Design of Osteopathic Jute and Kenaf Peeling MachineYang Yanwei(Xianning Vocational Technical College,Xianning 437100 Hubei)Abstract:Design an osteopathic jute and kenaf peeling machine device,consisting of power,transmissionmechanism,feeding and folding mechanism,clamping and traction separation mechanism,and telescopic hempreleasing frame.A feeding and folding mechanism composed of a folding support,a swinging body,a rotating body,and a safety cover is installed directly above the left side of the peeling machine.The front inclined edge of thefolding support and the rear edge of the rotating bodys feeding and folding plate form a V-shaped mouth for feedingand positioning the hemp straw.The feeding and folding plate is located between the inclined and side vertical plates,and the blade of the swinging bodys breaking knife is aligned with the hemp straw axis.The breaking knife on thebreaking knife is located between the neutral plate and the inclined vertical plate.The clamping traction separationmechanism is located on the lower right side of the feeding and folding mechanism,consisting of an upper and lowerclamping traction body,a front and rear blocking hemp rod,and a clamping belt that is coupled vertically andhorizontally.The two output shafts of the transmission mechanism deceleration transfer box drive the feeding shaft,the lower clamping belt,and the upper clamping belt,respectively.The osteogenic jute and kenaf peeling functionrealizes the horizontal feeding of hemp stalks in the middle,and the separation of skin and bone.It is suitable for theosteogenic jute and kenaf peeling,with high production efficiency and low power consumption to facilitate the betterutilization of hemp skin and bones.Keywords:Osteogenic peeling machine;Structural design;Working principle;Jute and kenaf130