淺談玉米色選機的基本機械結構
來源:環球糧機網發布時間:2015-05-12 15:31:51
玉米原糧中的雜質不良品主要來源于兩方面。一方面是由于農業機械化的推廣,使玉米在脫粒時摻雜部分玉米莛等雜質;另一方面玉米由于倉儲后如存儲不當易發生霉變等變質現象。這就給后續加工時帶來原料質量問題,所以在進行玉米再次加工時要將不良品雜質剔除,保證原料質量。玉米原糧中良品和不良品見圖1。顧玉米分選已經成為糧食加工中一道不可避免的工序,玉米色選機是實現糧食分選工藝的加工機械。玉米色選機的誕生可以為糧食分選工序節省大量的人力物力財力,為糧食加工企業帶來豐厚的利益。玉米色選機是集光、機、電、氣動于一體的高科技綜合技術,是實現糧食精制過程機械化、自動化必不可少的糧食加工設備。
1、玉米色選機的工作原理
玉米色選是利用CCD光學成像技術對玉米中異色顆粒及雜質進行篩選的一道工序。在玉米物料運抵加工地點后要確定單位時間內的產量,產量與色選機精度成反比即單位時間內產量越大色選效果越差。為解決產量和色選精度的問題可以增加色選機色選通道來解決。但增加色選通道又會使色選機機身長度過長,而鈑金加工件易在長度過長的情況下產生形變,造成機械結構不穩定等問題。因此,本文介紹了一種新型機械結構的色選機。圖2為此種機械結構的3D示意圖。如圖2所示結構可有效解決為達到產量要求增加色選通道而使色選機跨度過長問題。除去產量因素含雜率也是影響色選效果的關鍵因素之一。含雜率即玉米原糧中異色顆粒及雜質所占比例,玉米物料里的含雜率直接影響到玉米色選機的色選精度,含雜率越高色選精度越低,效果越差。所以一般在開機工作前,根據玉米物料的含雜率、產量等來設置色選機工作模式等相關參數。參數設置完畢后,將被選玉米通過提升機械裝入色選機進料斗內,玉米此時從進料斗經振動喂料器為溜槽通道(即色選通道,其表面應平整光滑無跳動現象)供料。米粒在溜槽通道內進行擺列整形調速形成單層速度均勻的玉米流滑出溜槽通道,墜落到CCD鏡頭探測區內。色選機主控系統根據CCD鏡頭采集的數據對米流進行分析判別,將米流中不良品利用高速噴氣閥吹出米流,進入不良品斗中。經過色選的優質玉米物料將被送入下道工序處理,不良品另行存儲處理。
2、玉米色選機的基本機械結構
玉米色選機主要部件有:進料斗、振動喂料器、溜槽滑道、光源、背景板、CCD檢測鏡頭、出料倉和噴氣嘴等。
2.1 供料系統:由進料斗、振動喂料器和溜槽滑道等部件組成。待分揀玉米物料由進料斗進入振動喂料器,通過振動和導向機構使物料自動排列成一列列連續的現狀細束,在通過料槽加速后以恒定速度墜落至光電分選的探測區內,以確保物料清晰的呈現在光學分選和噴射區內。供料系統除去為色選機提供待選原糧的功能外還可實現控制色選機產量。通過對進料斗流量控制板和振動料斗振動量的調整可實現對色選機單位時間內產量的控制。由于玉米顆粒較大,由振動喂料器中墜落到溜槽通道后不可避免的會出現跳動現象,這樣就會使玉米在通道內滾動時出現擁擠摞層現象,造成CCD鏡頭的誤判。所以要在通道上方加裝有減震材質的防震蓋,消弱玉米跳動。
2.2 光電系統:光電系統是色選機的核心部分,主要由光源、背景板、CCD鏡頭和有關輔助裝置組成。光源為被測物料和背景板提供穩定的均勻照明。CCD鏡頭將探測區(探測區為密封啞光暗箱,目的為防止雜散光進入CCD鏡頭內,影響精度)內被測物料的反射光轉化為電信號。背景板則為電控系統提供基準信號,其反光特性與合格品的反光特性基本等效,而與剔除物差異較大。
2.3 分選系統:分選系統由出料倉、噴氣閥、空氣壓縮機及空氣過濾凈化器等附件組成。由于玉米物料在經過高速噴嘴噴射后動能較大,顧出料倉空間要足夠大且在物料與出料倉接觸部有減震措施。防止大米因打在出料倉后反彈二次進入CCD鏡頭探測區內,造成誤打現象發生。經實驗證明,噴嘴間隔寬度及噴嘴單位長度內個數是影響色選機精度的關鍵因素之一。噴嘴截面積要漸進的變小以到達壓縮空氣目的,并配以高速噴氣組閥保證在含雜率較高時閥門可有效開關,防止露打現象的出現。
2.4 清掃系統:清掃系統由氣缸、玻璃雨刷器等部件組成。由于玉米在色選過程中會產生灰塵及其他易附著于玻璃上的雜質。視窗玻璃上一旦附著過多灰塵及雜質,透過視窗玻璃對物料進行分選檢測的光電系統就會容易產生誤檢等鏈式連鎖反應。輕則對色選精度、色選帶出比產生影響,重則造成噴氣嘴頻繁工作,減少噴嘴及控制系統壽命甚至燒毀噴嘴控制系統。玻璃雨刷器安裝于氣缸上,由總控系統按預設時間通過控制氣缸閥門開關推動氣缸活塞滑動達到定時清掃玻璃上灰塵雜質效果。
2.5 操作系統:采用大屏幕寬視角彩色觸摸操作平臺,為客戶預設多個色選模式。并建立友好的人機界面,根據玉米物料具體情況方便快捷的實現調整。
3、結語
隨著我國經濟迅速發展,國民生活水平在日益提高,對飲食品質也提出了更高的要求,不僅要吃飽還要吃好、吃精、吃出品質和健康來;即便將玉米加工成飼料,也要將其精選后再投入加工。而色選是玉米精加工中重要的一道工序, CCD玉米色選機是實現色選工藝的加工機械。目前玉米色選機在我國糧食加工行業中應用越來越普及,已經成為提高玉米品質必不可少的高科技糧食加工設備。其作用被諸多有識之士所看重,并為眾多農民及糧商帶來豐厚的利益。