一种新型牡蛎壳清洗设备机械结构设计_王伟民

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1 牡蛎壳清洗方案选择
废弃牡蛎壳表面凹凸不平,褶皱里有大量淤泥 及残留内脏软组织等杂物,其清洗目的是将淤泥与 残留内脏软组织等污物完全与牡蛎壳分离。对于不 规则固体清洗,现代清洗行业中主要有:高温蒸汽清 洗法、超声波清洗法、气泡清洗法、高压水射流清洗 法等。高温蒸汽清洗法和超声波清洗法设备昂贵,清 洗成本高,不适用于牡蛎壳清洗;气泡清洗法能量小, 对于牡蛎壳清洗效果不佳。高压水射流清洗法常用于 各类管道、锅炉等的清洗,清洗成本低,效果好[14]。结 合试验,采用高压水枪,在压力 0.8 MPa、流量 5.5 L/min 条件下,距离牡蛎壳 40 cm 冲洗,清洗效果理
油后,以后每 100 h 换一次机油。
3. 避免过负载运转。发动机在磨合期不能满负
载运转,可以按转速 3 000 r/min、负载 50%左右进行
磨合。
4. 微耕机设备要选择合适的机油。如果使用的
机油牌号不适合,会引起活塞环的粘合烧坏活塞环、
缸套的快速磨损和轴承及其它运动部件的快速磨
损,缩短柴油机的使用寿命。
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AET
农业装备技术
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图 4 滚筒轴向卸荷结构图
4结语
根据牡蛎壳实际外形尺寸及表面污物特性,结 合高压水射流清洗牡蛎壳试验,提出采用高压水射 流与倾斜旋转滚筒相结合的方式清洗,设计出来新 型牡蛎壳清洗设备的总体结构形式,并以此为基础, 对其关键机械机构如滚筒、传动机构及滚筒轴向卸 荷机构进行了分析计算。该设备的提出及设计,不仅 可提高生产效率保证产品清洗质量稳定性,降低工 人的劳动强度,对于废弃牡蛎壳再利用、牡蛎壳产品 的后续加工及开发也将起到积极的促进作用。
想。据此提出采用高压水射流清洗牡蛎壳。利用滚筒 转动带动牡蛎壳在滚筒内做抛物线运动,牡蛎壳相 互摩擦及均匀翻滚。同时,利用高压水射流均匀冲击 清洗牡蛎壳表面污物及残留内脏组织,残留物通过 滚筒筛孔与牡蛎壳分离,达到清洗目的。
2 牡蛎壳清洗设备的结构设计
该设备主要由送料装置、预处理装置、变速滚 筒、高压清洗系统、射流角度微调电机、低压清洗系 统、地脚倾斜微调机构、出料装置组成、减速器、电机 等组成,其总体结构如图 1 所示。牡蛎壳通过送料装 置运送到滚筒内,同时在送料过程中淋水清洗牡蛎 壳。滚筒中的抬升筋有助于牡蛎壳作抛物线,控制系 统根据送料装置反馈的牡蛎壳重量信号智能调节滚 筒转速,达到控制牡蛎壳的抛物高度。同时,智能调 节高压水射流的喷射压力及喷射角度,达到精确清 洗的效果。地脚倾斜微调机构根据控制系统反馈的 信号,调节倾斜角度,从而控制出料时间,出料装置 实现自动出料。
能的影响[J].工程塑料应用, 2013, 41(4):85~88.
1. 微耕机的发动机。发动机初次起动后进行
5 min 的热机运转,在发动机未热之前保持低速负
载运转,切勿高速满负载运转或低速无负载运转。
2. 按时更换机油。发动机运转 20 h 后,热机更
换机油,否则不能排尽机体内的残余机油。20 h 换机
3 关键机构设计
3.1 滚筒的设计
滚筒由钢板制成,其制造工艺简单,安装进度要 求低,不易堵塞网孔,维护成低。
通过对牡蛎壳的抽样调查可知,从牡蛎壳清洗 下来的淤泥颗粒面积均小于 100 mm2,牡蛎壳的横 截面积均大于 450 mm2,则筛孔的设计面积在 100~
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王伟民 等:一种新型牡蛎壳清洗设备机械结构设计
第 42 卷第 2 期 2016 年 4 月
农业装备技术 Agricultural Equipment & Technology
Vol.42 №.2 Apr. 2016
一种新型牡蛎壳清洗设备机械结构设计
王伟民,庞洪臣,林立成,王树鹏
(广东海洋大学工程学院,广东 湛江 524088)
摘 要:为实现广东废弃牡蛎壳回收利用及深加工处理,设计一种新型牡蛎壳清洗设备,在充分考虑 废弃牡蛎壳自身结构、污物去除特点及环保要求基础上,拟采用滚筒式清洗装置配以高压水射流的 清洗方案,结合该清洗方案初步设计出新型牡蛎壳清洗设备的总体结构,根据实际设计要求对其关 键机械机构滚筒、传动系统及轴向卸荷等进行了计算分析。 关键词:牡蛎壳;清洗设备;结构设计
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1.滚筒 2.制动器 3.滚筒清洗管 4.高压水射流管 5.大齿轮 6.高压水射流液压系统 7.伺服电机 8.送料装置 9.牡蛎壳预洗管 10.小齿轮 11.电机 12.减速器 13.辊轮 14.大链轮 15.链 16.小链轮 17.集水槽 18.辊轮 19.液压支持地脚 20.出料装置
图 1 牡蛎壳清洗设备结构示意图
研究综述,2004,28(4):62-65. [5] 苗艳丽.以牡蛎壳粉—CM 为载体制备阿司匹林胃漂浮片
的研究[J]. 药学实践杂志,2008,26(1):264-301. [6] 周森麟,葛福平,朱列伟,等.复方牡蛎补钙剂的动物实验研
究[J].中国医药学报,1998, 13(6):23-26. [7] Chang H L, Do K L, Mahammad A, et, al. Effects of oyster
5. 谨防燃油进入脏水、脏物。如果燃油中有水和
脏物,应将燃油存贮在干净的容器中沉淀 2 h 以上,
然后用胶管或泵抽出上面的燃油,容器底部的油不
可使用。
6. 要保持空气滤芯器清洁。如果出现发动机功
率不足、烟色恶化,则要更换空气滤芯或清洗滤芯。滤
芯第一次清洗为使用 100 h 后,第二次是使用到 500 h,
使用到 1 000 h 后更换滤芯。
网泽
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径为 700 mm,长度为 2 000 mm,如图 2 所示。
图 2 滚筒示意图
3.2 传动系统设计 所设计的牡蛎壳清洗设备滚筒由辊轮托起 , [16]
通过焊接在滚筒上的大齿轮与装在辊轮轴上的小齿 轮啮合传动[17],电机连接减速器降低转速,大链轮与 小链轮进一步降低转速,拟定最终滚筒转速为 n=25 r/min。 通 过 变 频 器 调 节 滚 筒 转 速 , 使 滚 筒 转 速 在 20~30 r/min 可调,如图 3 所示。
[14] 石磊.水射流清洗机研究[J].液压与气动,2010(12):46-47. [15] 沈建,秦小明.牡蛎实验研究与清洗设备设计[J].渔业现代
化,2011,38(4):45~48 [16] 方迪.滚筒式马铃薯清洗机的设计研究[J].森林工程,2003,
19(6):36-37. [17] 薛强,冯广斌,孙华刚,等.齿轮传动系统动态响应分析[J].
wk.baidu.com
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[12] 苗艳丽,洪鹏志,宋文东,等.牡蛎壳粉用于板蓝根水提液 的吸附澄清研究[J].中成药, 2008, 30(10): 7-10.
[13] 孙君社,马林,刘海,等. 牡蛎壳与花生壳的超微粉碎及表 征[J].2000(5):26-27.
参考文献:
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[3] 张玺,楼子康.牡蛎[M].北京:科学出版社,1959. [4] 董晓伟,姜国良,李立德,等.牡蛎综合利用的研究进展[J].
0引言
牡蛎是我国四大经济养殖贝类之一,年产量超 过 300 万 t[1]。目前对牡蛎利用主要在于可食用部分, 大量牡蛎壳则作为垃圾丢弃,仅在我国南方地区,每 年产生废弃牡蛎壳可达 100 万 t[2],已成沿海重要污染 源。牡蛎壳主要成分为碳酸钙占其质量 90%以上[3,4], 且含有大量 2 ̄10 μm 微孔[5],其在医学、农业、轻工 业等领域有很好的应用前景[6-10]。 将牡蛎壳清洗干 净是其开发利用的先决条件,当前主要以人工清洗 或化学药剂清洗方式为主,其工作效率低,劳动强度 大,且化学药剂会使牡蛎壳溶解变质,产生新的污 染,从而降低废弃牡蛎壳的实用价值[11-13]。据此,设计 一种高效、环保的牡蛎壳清洗设备,对减少环境污 染、提高废物再利用率具有重要的意义。
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机械传动, 2010, 34(12):59-62.
基 金 项 目 : 广 东 海 洋 大 学 海 之 帆 —起 航 计 划 项 目 (hzfqhjhkjfm2015b12),2014 年广东省研究生教育创 新计划项目(2014JGXM-MS25),湛江市科技攻关项 目(2015B01049)。
正确养护微耕机
450
mm2,即:100
mm2≤
πd2 4
≤450 mm2。计算直径
为:12.29 mm≤d≤23.94 mm,取 d=20 mm。一般筛
孔间距 L=1.25 d,即 L=20×1.25=25 mm,筛孔尺寸为
Φ20 mm×25 mm(孔间距),拟定滚筒筛网厚度 3 mm,
材质为 304 不锈钢。根据相关文献[15],确定滚筒的直
图 3 传动示意图
3.3 滚筒的轴向卸荷设计 为了简化设备结构,辊轮轴的轴承采用带座外
球面轴承。出料需求,滚筒倾斜一定角度,因此产生 轴向力,而带座外球面轴承并不能够承受此轴向力, 所以需要设计一种结构卸荷。本设备的滚筒倾斜角 可调,且滚筒的磨损量需要保证一定的使用年限。设 计一种由小钢轮支撑的结构,其优点是能够承受较 大的轴向力,且对于滚筒的磨损较小,如图 4 所示。
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