机采籽棉残膜静电分离装置分离试验

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1、第27卷增刊2农业工程学报Vol.27Supp.262011年12月TransactionsoftheCSAEDec.2011机采籽棉残膜静电分离装置分离试验※郭淑霞，坎杂，张若宇，郭文松，安红磊，丛腾达（石河子大学机械电气工程学院，新疆生产建设兵团农业机械重点实验室，石河子832003）摘要：通过单因素试验考察了极板间距、分离电压、电极间距、荷电时间对籽棉残膜静电分离装置残膜分离率的影响，得到极板间距、分离电压、荷电时间对分离率影响显著。以残膜分离率为响应指标，利用3因素3水平的响应面分析法确定了各

2、影响因素的最佳参数组合并建立了数学模型，试验表明：最佳的参数组合为荷电时间2.71s，分离电压-30kV，极板间距14.75cm，此时分离率为96.8%。该文为进一步实现籽棉与残膜的有效分离提供依据。关键词：静电，试验，分离，分离器，分离率，影响因素，残膜doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2011.z2.002中图分类号：S129，S226.7文献标识码：A文章编号：1002-6819(2011)-Suppl.2-0006-05郭淑霞，坎杂，张若宇，等.机采籽棉残膜静电分离装置

3、分离试验[J].农业工程学报，2011，27(增刊2)：6－10.GuoShuxia,KanZa,ZhangRuoyu,etal.Separationtestofelectrostaticseparatingdeviceformachine-harvestedseedcottonandplasticfilmresidue[J].TransactionsoftheCSAE,2011,27(Suppl.2):6－10.(inChinesewithEnglishabstract)混入的地膜目前还缺少有效的清

4、理设备。0引言本文利用籽棉与残膜不同的荷电特性，在自行设计新疆作为中国主要的棉产区，采用铺膜种植，地膜的籽棉残膜静电分离试验台上针对极板间距、分离电[1-3]不仅对农田造成严重的污染，而且随着近年来棉花机压、电极间距、荷电时间等可能影响试验效果的因素进采面积的增加，籽棉中混入的地膜等异性纤维严重的影行了单因素与中心组合试验，以期通过试验得出对分离响了棉花的质量。效果影响显著的因素，排除不显著因素，寻求各因素的棉花中混入的异性纤维不仅影响棉农增收，也造成较佳组合，为进一步实现籽棉与残膜的有效分离提供依[

5、4]了布料疵点增多及染色不均对棉纺织企业造成了巨大据。的经济损失。目前针对棉花中异性纤维的清选主要采用[5-14][15-18]1材料与方法机器视觉技术，机械及气流原理。采用机器视觉技术的例如德国特莒茨勒公司的SCFO异性纤维检测及1.1籽棉残膜静电分离装置结构及工作原理分离装置采用数码摄像机对异性纤维进行检测，通过高籽棉残膜静电分离装置如图1所示，分离装置主要速空气喷嘴将检测到的异性纤维吹出。但是针对籽棉中由机架、喂料口、上极板、极板间距调节部件、传动装图1籽棉残膜静电分离装置结构简图Fig.1St

6、ructurediagramofelectrostaticseparatingdeviceforplasticfilmresidueandseedcotton收稿日期：2010-09-20修订日期：2010-12-19基金项目：国家十一五科技支撑项目（2009BADB0B01）；兵团科技支疆项置、籽棉收集箱、残膜回收箱，其中输送带采用铁质目（ZJ2009011）网状结构。试验台上极板放电极采用锯齿状电极，锯齿作者简介：郭淑霞（1985－），女，河南郑州人，研究方向：农产品高压静状电极安装在开有小槽的

7、绝缘棒内，均匀分布在上极板电特性研究。石河子石河子大学机械电气工程学院，832000。Email：guo19850403@163.com上。※通信作者：坎杂（1963－），男，新疆精河人，教授，中国农业工程学分离试验进行时，机架以及籽棉收集箱接地，负高会高级会员（E041200076S），研究方向：农牧机械装备研究。石河子石河子大学机械电气工程学院，832000。Email：kz-shz@163.com压加在上极板上，籽棉由喂料口均匀喂入，使其在输送增刊2郭淑霞等：机采籽棉残膜静电分离装置分离试验7带

8、上尽量呈单层排列，随着输送带进入高压静电场区域。表2响应面分析的因素水平编码表在静电场区域内籽棉荷正电荷，残膜荷负电荷，且荷电Table2Factorsandlevelscodingtableofresponsesurfaceanalysis量相差显著，在到达输送带末端时，籽棉因其所受电场水平吸附力远小于离心力而落入籽棉收集箱，残膜因其所受因素电场吸附力大于所受离心力而吸附在输送带上，最后由-101装置所带的毛刷刷下，落入残膜回收箱内。分离机构的荷电时间