椰壳纤维分离机的设计

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1、2015年2月农机化研究第2期椰壳纤维分离机的设计储诚中，张燕，樊军庆，奉山森，周斌(海南大学机电工程学院，海口570228)摘要:针对传统化学及人工分离椰壳纤维生产效率低、污染严重、纤维损伤率高、劳动强度大等弊端，设计出了自动化程度较高的椰壳纤维分离机械。该机械具有生产效率高、结构简单、实用性强等特点。椰壳纤维分离机械的研究不仅填补了我国机械分离椰壳的空白，同时也对椰子产业规模化起到了极大的推动作用。关键词:椰壳;纤维分离;机械+中图分类号:S226．79文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)02－0032－03DOI:10.13427/j

2、.cnki.njyi.2015.02.009维价值的进一步研究。0引言为此，笔者设计出一套自动化程度较高的椰壳纤我国是椰子生产大国，产量及需求量均居世界前维分离机械。该机械的设计克服了传统生产方式的列。椰子的综合利用经济价值很高，其各个部分都可弊端，并提出了一些实际性的机械优化设计方法，旨加工成相应的产品。椰壳纤维作为一种新型材料，其在对未来实现椰子纤维分离的机械化生产起到一定用途十分广泛。这种纤维含水性好，5年之内不会腐的推动作用。烂，既可以织成网，用来护沙护坡、保持土壤、防止水1椰壳纤维分离机的工作原理土流失，又可以作草坪的含水基，还可以加工床垫、隔热材

3、料等。由于优良的综合性能，使其具有广阔的市1．1加工对象分析场应用前景。椰子壳纤维另外一大优势就是椰子壳该设计的加工对象是食品加工企业已取出椰汁、纤维长于果实中，不占耕地，生产成本相对较低，故在椰肉的半球形椰壳，如图1所示。椰壳从外到内具有［1－4］［8］同类产品中脱颖而出。3层机构:①纤维层;②脆性硬壳;③内部空腔。由于生产水平落后，传统椰壳纤维提取工序繁在椰壳中，纤维含量为40%左右，纤维呈经度分琐，造成椰壳纤维产量低、提取成本高，在很大程度上布;果胶含量约为4%;木质结构含量为39%左右，且限制了椰壳纤维的应用与相关产业的发展。随着科木质结构组织疏松，

4、附着在椰壳纤维上，经过浸泡、揉学水平的提高，对椰壳纤维的研究也越来越深入，椰搓等工序可以使其与纤维分离，脱落的木质结构呈细［9－10］壳纤维的价值也越来越得到人们的重视。目前，椰壳颗粒状。纤维主要靠人工结合化学方法提取，具体方法为:将椰壳浸泡在盐水中4～5个月，从中抽出纤维，再进过［5－6］人工揉搓，晾晒等工序得到椰壳纤维成品。东南亚等椰子生产大国对椰壳纤维的研究仍处于起步阶段，没有研制出能够完成椰壳纤维提取的机械装［7］置。传统的方法提取椰壳纤维存在生产效率低、劳动强度大、环境污染严重等问题，在很大程度上限制了椰壳纤维提取的规模化生产，从而阻碍了对椰壳纤1

5、．纤维层2．脆性硬壳3．内部空腔收稿日期:2014－03－03图1椰壳结构基金项目:海南省教育科学“十二五”规划项目(QJY125012)Fig．1Coconutshellstructure作者简介:储诚中(1992－)，男，安徽安庆人，本科学生，(E－mail)chuchengzhong@foxmail．com。1．2工作流程通讯作者:张燕(1978－)，女，湖北鄂州人，副教授，硕士，(E－椰壳纤维分离机械主要包括进料机构、碾压滚筒mail)z_yhs@163．com。机构、传送带机构、特制铣刀粗分离机构和橡胶滚刷·32·2015年2月农机化研究第2期精分

6、离机构。其主要工作流程图如图2所示。图2椰壳纤维分离机械的工作流程图Fig．2Workflowchartofcoirfiberseparationmachinery1．3工作原理图3所示为椰壳纤维分离机工作示意图。椰壳1．弹性元件2．刀刃3．刀架图4特制铣刀随传送带(图3未做表达)运动至碾压滚筒上部滑板，Fig．4Specialmillingcutter在重力的作用下从滑板进入碾压滚筒;在碾压滚筒的该设计模拟卧式铣床的铣削加工的特点，在刀具作用下，椰壳被压成直径约250mm、厚度约15mm的结构上做出了很大的调整。为了保证椰壳纤维分离圆饼状结构，此时椰壳纤维

7、方向趋于平行。的完整性要求，尽可能大不损伤椰壳纤维，采用1把圆饼状结构在重力的作用下进入滑道，运动至传卧式铣刀。刀具刃口采用钩状设计，横向呈梳齿分送带。传送带采用开式设计，在传送过程中人工调整布，刀刃之间留有空隙，刃口与空隙采用1:1的宽度椰壳纤维的朝向，使纤维与传送方向近似成90°，即使比例。为得到较好的切削效果，滚筒设定直径为椰壳纤维近似与下一工序中铣刀的刃口方向平行。140mm，横向长度为400mm，刀刃凸出部分高位8mm，调整好的圆饼结构随传送带运动到铣刀上方的凸出部分为直径16mm的圆弧;刀刃与滚筒式刀架长圆弧形滑道，在重力的作用下进入铣削装置，在

8、铣刀度相等，通过弹性元件进行限位连接;铣刀在工作时的