大豆在胶带斗式提升机运输中机械损伤的实验及其建议

　　有研究分析大豆在胶带斗式提升机运输过程中的机械损伤特征和应力特征的基础上，研究了大豆在斗式提升机运输过程中的损伤机理，对改进和设计低害大豆用斗式提升机具有一定的参考和指导作用。其实验过程及结果与建议分析如下：

　　一、实验过程：

　　斗式提升机装载方式分为控挖取式、注入式及混合式3种，由于挖取式装载方式对喂料连续性要求不高、使用广泛、工作效率高，因此选用TD250型斗式提升机作为试验设备，试验在大豆加工仓库进行。

　　大豆由散装货车卸货后，直接投入斗式提升机进料口，进行提升分流。输送前大豆的损伤主要由收获、脱粒等过程造成，不计入输送损伤的统计当中。输送前后分别取5kg的大豆为样本进行对比，以经过胶带斗式提升机输送后的损伤统计减去输送前的损伤统计，即为大豆提升输送损伤，提升输送损伤分为两部分;装载损伤和卸载损伤。装载时，以10个畚斗装料后的样本进行统计装载损伤;卸载时，以对应的10个畚斗卸料后的样本进行统计卸载损伤，试验重复3次。对输送之后的大豆作观察取样，统计大豆输送中的损伤特征与装卸载损伤率。

　　二、结果与建议：

　　1、斗式提升机输送大豆的损伤率约为10%，其中装载损伤约占7.7%，卸载损伤约占2.4%。主要损伤形式有破碎、两源、缺损及种皮破损等形式，其中以种皮破损为主，约占7.5%，大豆籽粒两瓣其次，约占135%，其他损伤形式所占比例较低。

　　2、该斗式提升机造成大豆机械损伤主要产生在装载和卸载过程。挖取装载时，由于豆堆堆积过高，畚斗运行速度过大，畚斗会对大豆籽粒产生剪切力、冲击力和摩擦力作用，大豆极易破碎损伤。卸载时，大豆损伤主要由撞击机罩的冲击作用反力产生，离心力越大，作用反力越大，损伤率越高。

　　3、改进后的大豆胶带斗式提升机采用斜口进料，进料口与水平成45角，进料口的设计采用分层分流的进料方式，进料口的下部高于尾轴中心水平150mm，减少大豆堆积，以减少冲击力作用;卸载时，机罩的设计要考虑大豆卸料轨迹，可减少大豆籽粒瘫击机罩，适当增大卸料口高度，同时料口附加缓冲装置可减少大豆损伤。

　　结合装卸载损伤机理分析，畚斗运行速度不宜过高，优化到1.2m/s，但可采用畚斗紧密布置来弥补提高生产率，畚斗宜采用深斗结构形式，结构形状设计应采用流线型设计，使畚斗前壁到前檐的外部曲线与畚斗回转半径圆弧相一致，以减少摩擦阳阻力作用，畚斗前檐宜采用柔性元件，可降低冲击力及剪切力作用。优化后，装载损伤率由7.6%降低到4.8%，卸载损伤率由2.4%降到1.9%，总损伤率下降到6.7%。可继续通过胶带斗式提升机结构及运行参数的正交优化设计，得出各参数的越佳组合，进一步降低损伤率。