河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 李珊珊 袁永偉 孔德剛 劉江濤 楊淑華

對(duì)蝦清洗分級(jí)機(jī)的設(shè)計(jì)

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 李珊珊 袁永偉 孔德剛 劉江濤 楊淑華

針對(duì)傳統(tǒng)分級(jí)機(jī)的特點(diǎn)及不足，通過分析對(duì)蝦生物學(xué)特性，設(shè)計(jì)了對(duì)蝦清洗分級(jí)一體機(jī)，介紹了對(duì)蝦清洗分級(jí)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)和工作原理，并著重分析了其關(guān)鍵部件。該分級(jí)機(jī)以體厚為分級(jí)參數(shù)，通過調(diào)整輥軸間隙實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格對(duì)蝦的分級(jí)，提高了分級(jí)精度與效率，便于后續(xù)的精加工與銷售。

對(duì)蝦；清洗分級(jí)機(jī)；雙輥式

引言

成熟對(duì)蝦大小不一，直接上市銷售嚴(yán)重影響市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益。因此研發(fā)對(duì)蝦分級(jí)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)蝦的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，開發(fā)分級(jí)效率高、精度好、自動(dòng)化程度高、高性價(jià)比的清洗分級(jí)設(shè)備十分必要。

1 總體設(shè)計(jì)方案

1.1 技術(shù)要求

設(shè)計(jì)對(duì)蝦的清洗、分級(jí)一體機(jī)，要求清洗效率高，不影響對(duì)蝦鮮度；分級(jí)效率和分級(jí)精度高；可以實(shí)現(xiàn)不同體厚的對(duì)蝦分級(jí)?！鄂r活對(duì)蝦購銷規(guī)范 SB/T10524》規(guī)定對(duì)蝦規(guī)格按每 500g 對(duì)蝦所含只數(shù)分為 2～3、4～6、7～9、10～12 等 16 個(gè)等級(jí)。設(shè)計(jì)分級(jí)設(shè)備時(shí)，要求不符合該規(guī)格等級(jí)的對(duì)蝦符合次一級(jí)規(guī)格要求，且不超過10%。最終確定使用雙輥式分級(jí)機(jī)通過調(diào)整輥軸間隙實(shí)現(xiàn)分級(jí)。

1.2 整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

整機(jī)主要由清洗裝置、打散定向裝置、分級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)及控制部分組成。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 對(duì)蝦清洗分級(jí)機(jī)結(jié)構(gòu)原理

其工作原理為：將鮮活對(duì)蝦倒入儲(chǔ)蝦池中進(jìn)行清洗，清洗完成后，電機(jī)帶動(dòng)入料輸送帶將對(duì)蝦輸送至上方，沿導(dǎo)向板落入分級(jí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分級(jí)，在重力和反向推力作用下，對(duì)蝦沿分級(jí)輥滑落至合適間隙進(jìn)而落到出料輸送帶上，輸送至合適位置，完成分級(jí)。

2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)及分析

2.1 分級(jí)輥設(shè)計(jì)

分級(jí)輥的傳動(dòng)方式為鏈傳動(dòng)，鏈條呈 S 型布置，由異步電機(jī)提供動(dòng)力，沿鏈條傳送至各輥軸，輥軸依靠鏈條作用反向旋轉(zhuǎn)形成數(shù)條分選道。傳動(dòng)原理如圖2所示。

圖2 分級(jí)輥傳動(dòng)示意圖

由于對(duì)蝦大小不同，設(shè)計(jì)輥軸間隙可調(diào)，如圖3 所示。固定輥和固定軸安裝在機(jī)架上；活動(dòng)輥和活動(dòng)軸安裝在活動(dòng)輥安裝座上；間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)螺桿、調(diào)節(jié)板和伺服電機(jī)組成，通過控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)來控制螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，螺桿導(dǎo)程和轉(zhuǎn)數(shù)的乘積即為雙輥間隙的變化量。

圖3 分級(jí)輥間隙調(diào)節(jié)示意圖

2.2 分級(jí)床機(jī)架設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)分級(jí)輥傾角的調(diào)節(jié)功能，機(jī)架除具有足夠的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性外，須保證傾角可調(diào)，保證不同等級(jí)對(duì)蝦以合適的速度下滑，提高分級(jí)精度和分級(jí)效率。此外，傾角調(diào)節(jié)裝置應(yīng)具有鎖緊功能，待傾角調(diào)節(jié)合適時(shí)將其鎖死。其示意圖如圖4所示。

圖4 傾角調(diào)節(jié)裝置示意圖

該機(jī)構(gòu)可在線調(diào)節(jié)分級(jí)機(jī)角度，保證處于最佳傾角狀態(tài)。通過試驗(yàn)得出分級(jí)輥的最佳角度范圍為 15℃～25℃，在該范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，當(dāng)調(diào)整到合適角度時(shí)鎖止機(jī)架。

3 結(jié)論

結(jié)合當(dāng)前對(duì)蝦分級(jí)精度差、效率低等現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了對(duì)蝦清洗分級(jí)一體機(jī)。針對(duì)市場上常見的對(duì)蝦規(guī)格，設(shè)計(jì)了分級(jí)輥外形及傾角調(diào)節(jié)裝置，并設(shè)計(jì)了分級(jí)輥中心距自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸對(duì)蝦的分級(jí)，提高了分級(jí)精度與分級(jí)效率，便于后續(xù)深加工與精銷。

[1]黃卉,李來好.對(duì)蝦產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)要素及評(píng)價(jià)技術(shù)[J].中國水產(chǎn)科學(xué),2010-11,17(6)：1371-1376．

[2]尹新玲,姜海勇等.扇貝分級(jí)機(jī)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2015(3)：116-120.

[3]李珊珊,袁永偉等.對(duì)蝦分級(jí)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(3)：410-413.

[4]王松磊,劉民法等.紅棗自動(dòng)快速無損檢測(cè)分級(jí)機(jī)研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2014,45(9)：79-83.

[5]周建華,史建新.紅棗分級(jí)機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2012(5)：147-150.

李珊珊，1987 年出生，女，河北唐山人，助教，研究方向：機(jī)電一體化。

保定市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展指導(dǎo)計(jì)劃(16ZN 004)；河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工基金（LG20150101）；國家海洋公益性科研專項(xiàng)（20120531）