生活垃圾简易分类装置的设计

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1、第8期总第218期农业科技与装备No．8TotalNo．2182012年8月AgriculturalScience＆TechnologyandEquipmentAug．2012生活垃圾简易分类装置的设计11，21*1朱慧轩，刘晓明,冯江,王静远（1.东北农业大学工程学院，哈尔滨150030；2.黑龙江农业工程职业学院机械工程学院，哈尔滨150088）摘要：为减少城市污染，根据生活垃圾的成分及处理方法，设计一种生活垃圾简易分类装置。通过分析影响垃圾分类效率的因素，确定采用正交旋转组合试验法对分类装置的运动及结构参数进行优化。应用软件Desig

2、n-Expert软件进行优化求解，获得的因素最佳组合为：破袋旋刀与排针滚筒转速比0.43、排针滚筒与挡料排针间的倾角17°、排针长210mm、排针滚筒与分类齿辊的转速比0.37、排针滚筒与分类齿辊的高度差11.84mm。关键词：垃圾分类机；正交试验；分离率；速度比中图分类号：X799.3文献标识码：A文章编号：1674-1161(2012)08-0027-04研制经济实用的简易垃圾分类装置，为城市小区物业管理部门提供简易的生活垃圾分类设备，对克服居民垃圾分类意识欠缺，减少城市污染，促进城市生活垃圾减量化、无害化、资源化、产业化具有十分重要的

3、意义。1垃圾分类装置的总体设计根据垃圾成份及生活垃圾处理方法（填埋、堆肥、焚烧等），确定垃圾机械破袋打散、大体积较硬垃圾、小体积较硬垃圾、厨余类垃圾、柔韧性垃圾等机械分离处理工艺。垃圾分类装置（如图1所示）主要由破袋装置、卸图1简易生活垃圾分类装置虚拟图料导料排针、螺旋排针滚筒、挡料排针、盘齿刀切断分Figure1Thedesignofsimplifiedclassificationdeviceof类齿辊和卸料排针组成。破袋装置破袋，并将垃圾导MSW引到螺旋排针滚筒的前侧上方，由螺旋排针滚筒与挡方程进行分析。为防止柔性物体缠绕试验装置，工作

4、料排针完成玻璃瓶及大体积塑料包装盒的筛分，其他旋转速度必须较慢，因此采用人工手摇控制破袋旋垃圾随螺旋排针滚筒通过挡料排针旋转至螺旋排针刀、螺旋排针滚筒、盘齿刀切断分类齿辊三轴的旋转滚筒后方，再经螺旋排针滚筒与盘齿刀切断分类齿辊速度。的切分动作，将厨余垃圾、塑料袋及废纸等柔软性垃试验分为两阶段：对大体积及较硬的塑料瓶、玻圾分离开来。璃瓶、包装壳类垃圾进行分离，分析机构各零件位置2二次旋转正交组合试验设计及运动速率对分类出料率的影响；分析各机构零件位2.1试验方法置及运动速比对柔性性垃圾（塑料袋、面巾纸等纸类）为验证简易生活垃圾分类装置的有效性

5、及获得分离效率的影响。各组件的最佳工作尺寸，设计了分离性能试验。采用2.2分离率影响因素分析二次旋转正交组合试验法，用二次响应曲面法对回归分离效率是判断预处理系统性能好坏的重要指标。分离率主要包括柔韧性垃圾分离率和大体积较硬收稿日期：2012-04-08垃圾分离率。从两者之间的联系来看，先分离大体积基金项目：东北农业大学大学生创新基金（2010）较硬垃圾后分离柔韧性垃圾，若前者分离不净，很容作者简介：朱慧轩（1989—）,男，从事机械设计及制造方面的研易造成柔韧性垃圾分离机构中的螺旋排针滚筒、盘齿究。通信作者：冯江（1968—），男，副教授

6、，硕士生导师，从事机械刀切断及分类齿辊卡死。设计及制造方面的研究。影响大体积较硬垃圾分离率的因素主要是破袋28农业科技与装备2012年8月旋刀与螺旋排针滚筒的旋转速比、螺旋排针滚筒与挡2.3.4螺旋排针滚筒与盘齿刀切断分类齿辊的高度差螺料排针的安装角度及挡料排针长度；影响柔韧性垃圾旋排针滚筒与盘齿刀切断分类齿辊的相对运动，是保分离率的因素主要是挡料排针长度、螺旋排针滚筒与证柔韧性垃圾中的塑料袋与纸类垃圾、厨余类垃圾有盘齿刀切断分类齿辊的高度差、螺旋排针滚筒与盘齿效分离的关键。根据前期试验效果，确定高度差（见图刀切断分类齿辊的转速比。4）范围

7、为-33～33mm。2.3试验因素与水平域根据分类处理原理及工艺条件，并结合现有的试验条件，在前期探索性试验的基础上，选择以下因素作为重点研究对象。2.3.1破袋旋刀与螺旋排针滚筒转速比破袋旋刀的作用是将垃圾均匀输送到螺旋排针滚筒上，同时破袋。输送速度的均匀性，对分离率影响很大，是保证螺旋排两轴相对高度差针滚筒分离垃圾及防止卡死的关键参数。2.3.2螺旋排针滚筒与挡料排针的倾斜角度螺旋排针滚筒与挡料排针之间的安装倾斜角度（见图2），是保证图4螺旋排针滚筒与盘齿刀切断分类齿辊的高度差大体积较硬垃圾按设定方向分类的关键。根据试验结Figure4

8、Theheightdifferencebetweenthedrumwithscrewneedlesandthecutting-offclassifiedtoothedrollof