螺旋风动式芝麻果实分离装置

肖晗

在每年6月之后的几个月里，是芝麻的收获季节。

芝麻植株收割回家后，通常是去掉叶子，放在太阳下晾晒近一个星期左右，再用木棒敲打，将芝麻籽粒与植株分离，然后用小孔筛将杂质与芝麻分离。这种处理方法耗时长、费工夫，而且品质难以保证。因为芝麻粒籽重量轻，易被风吹走造成损失，芝麻粒籽小，容易被踩碾造成破损，破损的籽粒容易受天气影响发生霉变产生黄曲霉菌，或与其他污物接触造成污染。如果将霉变或受污染的芝麻榨油，人们食用之后会生病，如果将其掺加到食品、医药等之中，同样对人的身体有害。

为减轻农民的劳动，提高芝麻这种绿色农产品的品质，我决定将上述问题作为重点研究对象。

以绿色农业机械化的要求为指导，在自然阳光干燥的基础上，再利用风力来加工处理。利用重力学和蒸发原理相结合的方法，发明出一种高效的农业机具，将芝麻籽粒与它的壳碎物进行分离，得到干净的芝麻。

方案一：将等量的芝麻植株放在不同的晾晒架上，扎捆竖立晾晒与散把斜放在阳光下晾晒，进行比较观察。扎捆竖立晾晒要7天以上才能敲打分离出芝麻籽粒，散把斜放晾晒只需5天就可自动分离，不需人工敲打。

方案二：将等量的芝麻植株放在阴凉处，用不同的风向进行干燥。正面风与螺旋风向，8天才可晾干，不霉变，但不能一次性全部脱粒。

方案三：将等量的芝麻植株放在自然风与机械风下干燥对比。自然风的风干效果差，因受天气条件影响，风力不足或不均时，还有霉变；机械风的风干效果好，风力均匀，无霉变。

根据上述实验进行对比分析后，决定将采用倒立放置和风动方法对芝麻植株的晾晒处理，这样符合绿色食品的生产要求。（为什么不用电热烘干呢？因为电热烘干温度过高会影响绿色食品的生产要求，高温曝晒也不符合绿色食品的生产要求，通常采用常温“生态温度”37℃进行处理最佳。）

1. 设计整体思路

首先是从尝试的角度进行思考，其次从绿色食品生产加工的方向出发，再次从环境保护的要求出发，再后从节省人工成本、劳动工时出发。

2. 设计的原理与技术

重力学原理、蒸发原理、空气动力原理、振动学原理、传感技术、微电脑控制技术、筛选法等。

3. 确定装置的功能

由敞口形圆锥桶和中心圆台柱组成芝麻植株容器，底部配有相适应的滤筛网，配加微电脑温湿度监控仪，实现温湿度的设定控制，再加风动机器附加螺旋导风口产生微振动，实现芝麻果实自动分离，采用220V交流电做动力。

4. 技术方案设计

将收割的芝麻植株放在桶内，顺着桶壁斜放，放在阳光下晾晒，能防止自然风力将芝麻果实吹散，又便于下雨天的收放。利用鼓风机吹风，采用螺旋导风口形成螺旋风，防止因久雨而霉变。通过观察发现扎捆方式与散株桶藏有很大的区别，以螺旋风式的桶藏芝麻植株更易干。

5. 制作材料

選用不锈钢材料做机体架，配上4个万向轮做机脚，再用1mm厚铝板做箱壳和敞口圆锥形容器，另外购买微电脑温湿度控制器和两台鼓风机。

6. 效果测试

在未下雨的天气里分别割 2kg 的绿叶树枝放在容器内进行风动吹干实验与放在自然环境下晾干进行对比实验，连续12小时后再进行称重，容器内2kg的树枝减轻了0.6kg，放在自然环境下的减少了0.3kg。通过对比实验证明，风动吹干效果更好。

我发明的螺旋风动式芝麻果实分离装置为农产品粗加工提供了一种新的农业机具。通过对比实验，风动吹干实验达到了预期目标，而且发现该装置可多方向延伸，可用于农家芝麻风动干燥分离，也可用于科研部门对种子的分离收集，还可将该装置扩大化，实现规模化生产。

我的本次创作设计是根据自己平时观察而进行的尝试性研究，不代表成熟的技术方案。我认为大规模的生产必须是大型的设备和宽敞的场地。如果根据本项目的创造设想，在芝麻出口处增加传送带和自动装袋设备，可实现自动化生产作业。

一个人在读书的同时，还必须关注社会热点问题，多参加生产劳动和社会实践活动。这次科技发明与创新活动使我明白了一个道理，知识如果不用是没有意义的，在遇到问题时要勤于探索，勇于坚持，而且注重方法，收获则能事半功倍。

要特别感谢老师对我的鼓励和指导，使我在科技创新活动中走出了一小步，使我的作品更加科学化、合理化，使作品科技含量提高了。

（指导教师 廖剑强 杨红军 邹建明

编辑 孙世奇）