曲振興， 樊 濤， 胡景陽(yáng)， 王德柱， 湯晶宇*

(1.國(guó)家林業(yè)局哈爾濱林業(yè)機(jī)械研究所，黑龍江 哈爾濱 150086；2. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)新技術(shù)研究所，北京100091；3. 國(guó)家林業(yè)局林業(yè)裝備工程技術(shù)研究中心，黑龍江 哈爾濱 150086)

研究與設(shè)計(jì)

油茶果脫殼機(jī)試驗(yàn)分析

曲振興1，2，3， 樊 濤1，2，3， 胡景陽(yáng)1， 王德柱1，2，3， 湯晶宇1，2，3*

(1.國(guó)家林業(yè)局哈爾濱林業(yè)機(jī)械研究所，黑龍江 哈爾濱 150086；2. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)新技術(shù)研究所，北京100091；3. 國(guó)家林業(yè)局林業(yè)裝備工程技術(shù)研究中心，黑龍江 哈爾濱 150086)

對(duì)雙齒輥擠壓復(fù)合柱狀柔性輥抽打油茶果脫殼機(jī)進(jìn)行了性能試驗(yàn)，獲得了高速、低速和兩種篩板篩孔大小條件下的脫殼率，同時(shí)探索脫殼后如何將油茶籽和殼進(jìn)行分離的方法，指出機(jī)械化分離油茶果殼和籽需加強(qiáng)對(duì)油茶果、油茶果殼及油茶籽物理特性的基礎(chǔ)研究。

油茶果；脫殼機(jī)；性能試驗(yàn)；分離

油茶果脫殼機(jī)是將油茶果去掉殼而得到油茶籽的作業(yè)機(jī)械。隨著油茶種植業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)油茶果脫殼機(jī)械化的要求也越來(lái)越高。目前國(guó)內(nèi)的果殼脫殼機(jī)械很多[1-4]，但其性能是否能夠滿足用戶的要求是每一個(gè)使用者都關(guān)心的問(wèn)題。本文主要對(duì)雙齒輥擠壓復(fù)合柱狀柔性輥抽打油茶果脫殼機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試試驗(yàn)及性能分析，同時(shí)對(duì)油茶果脫殼后的果殼和籽混合物的分離方法進(jìn)行探索，并提出了一種茶籽、果殼的分離方法。

1 油茶果脫殼機(jī)簡(jiǎn)介

1.1主要結(jié)構(gòu)

油茶果脫殼機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示，其主要由機(jī)座、發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱、皮帶張緊輪、皮帶、皮帶輪、柔性抽打輥、擠壓輥、鏈輪、鏈條、上機(jī)罩、下機(jī)殼和篩網(wǎng)等組成。

圖1 油茶果脫殼機(jī)主要結(jié)構(gòu)1.機(jī)座；2.發(fā)動(dòng)機(jī)；3.離合器；4.變速箱；5.皮帶張緊輪；6.大皮帶輪；7.柔性抽打輥；8.擠壓輥；9.鏈輪；10.鏈條；11.上機(jī)罩；12.皮帶二；13.皮帶一；14.皮帶輪二；15.皮帶輪三；16.小皮帶輪；17.下機(jī)殼；18.篩網(wǎng)

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

油茶果脫殼機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：

(1)發(fā)動(dòng)機(jī)功率：5馬力(3.68 kW)；

(2)額定生產(chǎn)率：300 kg/h；

(3)脫凈率：95%。

2 油茶果脫殼機(jī)的性能試驗(yàn)

2.1試驗(yàn)?zāi)康?/p>

主要測(cè)試不同篩板及不同主軸轉(zhuǎn)速條件下對(duì)油茶果脫皮效果的影響，從而測(cè)試雙齒輥擠壓復(fù)合柱狀柔性輥抽打油茶果脫殼機(jī)的性能。

2.2 試驗(yàn)材料及條件

采用江西油茶果為試驗(yàn)材料，試驗(yàn)時(shí)使用的油茶果堆漚時(shí)間為2～5天，茶果直徑18～50 mm，在環(huán)境溫度21～25 ℃條件下對(duì)油茶果脫殼機(jī)進(jìn)行性能試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)首先選用大小兩種篩網(wǎng)在脫殼前對(duì)油茶果進(jìn)行分級(jí)。

2.3 性能試驗(yàn)

根據(jù)油茶果脫殼機(jī)工作裝置的轉(zhuǎn)速及選用篩板的篩孔大小分四次進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 油茶果脫殼機(jī)性能試驗(yàn)

試驗(yàn)次數(shù)ⅠⅡⅢⅣ工作裝置轉(zhuǎn)速(快/慢)快慢快慢篩孔(大/小)大大小小工作時(shí)間/min32474854樣品質(zhì)量/kg300300300300脫皮質(zhì)量/kg2946292829492943未脫皮質(zhì)量/kg54725157脫皮率/%982976983981生產(chǎn)效率/kg·h-15625383037503330

注：大孔篩脫果尺寸25～48 mm，籽仁尺寸25 mm×24 mm×15 mm；小孔篩脫果尺寸18～25 mm，籽仁尺寸14 mm×12 mm×8 mm。

2.3.1 脫殼率計(jì)算

脫殼率=脫殼質(zhì)量/樣品質(zhì)量×100%

2.3.2 生產(chǎn)效率計(jì)算

生產(chǎn)效率=(樣品質(zhì)量/工作時(shí)間)×60

2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析

高速、低速及篩板篩孔大小不同條件下的脫殼率都在98%左右，都能滿足油茶果脫殼的要求，但使用大篩孔要比使用小篩孔的工作效率高，主要原因是質(zhì)量與體積成正比；在同一篩板但不同轉(zhuǎn)速脫殼條件下，轉(zhuǎn)速和脫皮率成反比，依據(jù)這一性能用戶在使用機(jī)器時(shí)可根據(jù)自身的需要選用適當(dāng)?shù)姆绞健５摎ず笥筒璧墓麣ず妥堰€沒(méi)有做到最終分離，這是脫殼機(jī)需要進(jìn)一步完善的地方。

3 油茶果果殼和籽的分離試驗(yàn)

3.1試驗(yàn)?zāi)康?/p>

油茶果脫殼機(jī)雖然實(shí)現(xiàn)了油茶果脫殼，但并沒(méi)有將殼和籽最終分離出來(lái)，探索試驗(yàn)希望找到一種能有效分離油茶果殼和籽混合物的方法。

3.2 試驗(yàn)材料及設(shè)備

經(jīng)過(guò)油茶果脫殼機(jī)脫殼后果皮和籽的混合物，風(fēng)機(jī)一臺(tái)，水槽一個(gè)。

3.3 分離試驗(yàn)

3.3.1 風(fēng)選試驗(yàn)

將油茶果皮和籽的混合物向下傾倒，調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)速對(duì)混合物進(jìn)行吹風(fēng)分選。試驗(yàn)表明，風(fēng)速變化對(duì)油茶殼和籽的混合物分離效果影響不顯著。

3.3.2 水選試驗(yàn)

在水槽中注入2/3的水，然后將適量的油茶殼和籽的混合物緩慢倒入水槽中，油茶果殼會(huì)漂浮在水面上，籽則沉入水底，分離效果明顯，但部分不飽滿的油茶籽也浮在水面。

3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析

風(fēng)選無(wú)法有效分離油茶殼和籽的混合物，原因是殼和籽的物理特性接近，不適合風(fēng)選。但殼和籽在水中的沉浮特性差別明顯，因此使用水選可對(duì)油茶殼和籽的混合物進(jìn)行有效分離，但出現(xiàn)了部分不飽滿油茶籽漂浮的現(xiàn)象。

4 結(jié)束語(yǔ)

雙齒輥擠壓復(fù)合柱狀柔性輥抽打油茶果脫殼機(jī)的性能試驗(yàn)表明，該機(jī)能對(duì)油茶果進(jìn)行有效的脫殼，且效率高、成本低，但沒(méi)有實(shí)現(xiàn)油茶殼和籽的最終分離。對(duì)油茶殼和籽的混合物分離試驗(yàn)表明，油茶殼和籽的混合物可用水選方式進(jìn)行分離，但會(huì)有一定的不飽滿油茶籽被帶出，對(duì)此還需要通過(guò)人工進(jìn)行二次分選。因此需要深入研究油茶果、油茶果殼與油茶籽的物理特性，盡快研發(fā)出分離油茶殼和籽的機(jī)械設(shè)備。

[1] 樊濤，吳兆遷，曲振興，等.油茶果脫青皮機(jī)的設(shè)計(jì)[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2011(10)：35-36.

[2] 王靈軍，全燕鳴.白果脫殼方法及裝置的試驗(yàn)研究[J].糧油加 工與食品機(jī)械，2003(9)：65-67.

[3] 鄭傳祥.蓮子脫殼機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2003，34(5)：86-88.

[4] 段超，儲(chǔ)江偉，李洪亮.磁齒輪傳動(dòng)式兩級(jí)飛輪儲(chǔ)能裝置設(shè)計(jì)[J].森林工程，2017(2)：68-72+75.

(責(zé)任編輯 張雅芳)

TestAnalysisofCamelliaFruitPeelingEquipment

QUZhen-xing1，2.3，F(xiàn)ANTao1，2.3，HUJing-yang1，WANGDe-zhu1，2.3，TANGJing-yu1，2.3*

(1. Harbin Research Institute of Forestry Machinery，the State Forestry Administration，Harbin Heilongjiang150086，China；2. Forestry New Technology Research Institute,the Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091，China；3. Forestry Equipment Engineering Technology Center of the State Forestry Administration，Harbin Heilongjiang 150040，China)

The performance test of double-tooth roll extruded composite columnar flexible roller-beaten camellia fruit peeling equipment is performed，with the peeling rates at a high speed and a low speed and under two sieve size conditions obtained，the method for separating camellia seeds and peels after peeling explored.It is pointed out that basic research on the physical properties of camellia fruit，camellia fruit peel and camellia seeds needs to be strengthened in the case of mechanized separation.

camellia fruit；peeling equipment；performance test；separation

TS642

A

2095-2953(2017)12-0033-03

2017-08-28

浙江省省院合作林業(yè)科技項(xiàng)目(2016SY02)

曲振興(1982-)，男，黑龍江哈爾濱人，工程師，碩士，主要從事?tīng)I(yíng)林機(jī)械技術(shù)裝備及其智能化理論與應(yīng)用的研究，E-mail：qzx_2@163.com。

*通訊作者：湯晶宇(1980-)，男，黑龍江望奎人，副研究員，碩士，主要從事?tīng)I(yíng)林機(jī)械技術(shù)裝備及其智能化基礎(chǔ)研究與設(shè)備的開(kāi)發(fā)，E-mail：hljtjy@163.com。