棉秆去皮疏解机的研制.pdf

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1、2013年10月农机化研究第10期棉秆去皮疏解机的研制景继龄，郭康权，武明放，丁新民(1．西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌712100；2．陕西省农业装备工程技术研究中心，陕西杨凌7121O0；3．陕西省机电工程学校机电工程系，陕西咸阳712025)摘要：为了解决棉秆重组材原料的碾压疏解和去皮问题，设计试制了棉秆去皮碾压疏解机。该机主要由间距均可调节的3对碾压辊、两对剥皮辊和两对断皮辊组成，能够完成棉秆粗疏解、精疏解以及去皮的工序，得到制备重组材的棉秆纤维束原料。首先，进行了棉秆去皮疏解机的设计和试制，确定了其整体设计方案，完成了主要参数的设计；然后，对碾压辊进行受力分析和参数设

2、计；最后，用试制的样机进行疏解性能试验，获得了较好的疏解效果。关键词：棉秆；疏解机；碾压辊；疏解性能中图分类号：$225．912文献标识码：A文章编号：1003—188X(2013)10—0068—05对断皮辊、机架、传动机构、减速机和电机等组成，如0引言图1所示。传动机构由皮带传动和齿轮传动组成。我国作为世界第2大产棉国，棉秆年产量超过电机经减速机、皮带轮驱动下疏解辊5，13和17，再分2400万t，利用其年产量的1％生产人造板，即可替代别由一对齿轮啮合驱动上疏解辊6，9和12；上下剥皮1000万m木材_1J。棉秆的木质化程度较高，纤维辊和断皮辊分别由上下挤压辊轴上的齿轮啮合驱动。形态及其

3、物理力学性能与木材接近，有人称其是继竹其中，第1对为粗疏解齿辊，第2对为碾压光辊，第3材之后的“第3大木材资源”_4J。目前，棉秆主要用对为细疏解齿辊。两对剥皮辊和断皮辊分别布置在于制作刨花板和纤维板。本课题组开发了棉杆重组挤压辊之间，每对压辊的间距浮动可调，以适应原料材制备工艺，在不打乱棉秆纤维排列方向、保留棉秆的不同尺寸。木质部基本特性的条件下，将棉秆碾压成“棉秆束”，1．2工作原理及过程制成性能良好的棉杆重组材。棉秆去皮主要采用洗削原理实现棉秆与皮的分棉秆重组材是借鉴重组木的生产工艺，即将棉秆离。其工作过程为：将原料由进料槽4人工喂人到等通过机械碾压疏解成横向不断裂、纵向松散而又交错速

4、相向运动的粗疏解辊5和6之间；原料被粗疏解的相连的棉秆束，经干燥、施胶、铺装组坯、热压成型及同时，受挤压力向右继续移动；当移动到剥皮辊7和锯切等工序制成人造板。其中，碾压工序是棉秆重组19之间时，上下剥皮辊的线速度方向与原料运动方向材区别于其他人造板的重要工序，疏解纤维束的形态相反，借鉴旋转洗削的原理，对原料起到逆向剥刮作是影响重组材物理力学性能的重要因素，关系到产品用，从而将原料表皮刮下；刮下的韧皮纤维容易缠绕的品质。为此，针对碾压疏解环节，设计了棉秆剥在剥皮辊上，在其后设置了上下断皮辊8与18，以清皮疏解机，从而为棉秆重组材的生产提供必要的前处除剥皮辊上棉秆皮的缠绕；同时，上下断皮辊也对

5、原理设备。料起到逆向剥刮作用，可以继续剥去剥皮辊没有去除的原料表皮；刮去部分表皮的棉杆在粗疏解辊抓取力1主要技术参数和工作原理的推动下，克服了剥皮辊和断皮辊的逆向刮削阻力，1．1总体结构继续向右进入上下碾压辊9与17之间，厚度被挤压棉秆疏解机主要由3对挤压辊、两对剥皮辊、两减小；此时，又有一部分表皮显露在上下表面，由第2组剥皮辊1O与l6和断皮辊11与15继续进行剥皮和收稿日期：2012—09—27断皮作用；最后，通过细疏解辊12与l3碾压疏解，得基金项目：陕西省农业装备技术研究中心项目(2011HBGC一03)作者简介：景继龄(1988一)，女，陕西延安人，硕士研究生，(E—mail)到基

6、本无皮的束状纤维原料。jingjiling1988@163．coin。1．3主要技术参数通讯作者：郭康权(1955一)，男，西安人，教授，博士生导师，(E—mail)jdgkq@nwsuaf．edu．ca。试制的剥皮疏解机如图2所示。根据上述工作·68·2013年10月农机化研究第l0期辊之间的间隙及棉秆的直径有关。在实际生产中，压一钢一木之间的摩擦系数，即fo：O．3～0．5。辊的直径是确定的，变化的只有压辊间隙和棉秆直根据式(9)，取fo=0．4，得到挟入棉秆的最小允许径。当间隙不变时，棉秆直径越大，起始抓取角越大，辊径Di的取值范围为D162mm。在本设计中，压棉秆越不易进入工作区；当

7、棉秆直径均匀时，增大压辊直径D=220mm。辊之间的间隙，起始抓取角减小，棉秆比较容易进入2．1．3压辊工作区受力分析工作区而被压劈。当棉秆进人工作区以后，越靠近中心轧点，压辊间隙逐渐减小，压强逐渐增大，压强的增大与棉秆的压缩程度是正相关的。压辊受力分析如图4所示。’’—_～、一‘一_^l一、—≥一Fll厂＼l／n图3压辊挟人条件Fig．3Feedingconditionofrollbite从图3的几何关系也