油茶果脱壳机试验分析

曲振兴， 樊 涛， 胡景阳， 王德柱， 汤晶宇*

(1.国家林业局哈尔滨林业机械研究所，黑龙江 哈尔滨 150086；2. 中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京100091；3. 国家林业局林业装备工程技术研究中心，黑龙江 哈尔滨 150086)

研究与设计

油茶果脱壳机试验分析

曲振兴1，2，3， 樊 涛1，2，3， 胡景阳1， 王德柱1，2，3， 汤晶宇1，2，3*

(1.国家林业局哈尔滨林业机械研究所，黑龙江 哈尔滨 150086；2. 中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京100091；3. 国家林业局林业装备工程技术研究中心，黑龙江 哈尔滨 150086)

对双齿辊挤压复合柱状柔性辊抽打油茶果脱壳机进行了性能试验，获得了高速、低速和两种筛板筛孔大小条件下的脱壳率，同时探索脱壳后如何将油茶籽和壳进行分离的方法，指出机械化分离油茶果壳和籽需加强对油茶果、油茶果壳及油茶籽物理特性的基础研究。

油茶果；脱壳机；性能试验；分离

油茶果脱壳机是将油茶果去掉壳而得到油茶籽的作业机械。随着油茶种植业的不断发展，对油茶果脱壳机械化的要求也越来越高。目前国内的果壳脱壳机械很多[1-4]，但其性能是否能够满足用户的要求是每一个使用者都关心的问题。本文主要对双齿辊挤压复合柱状柔性辊抽打油茶果脱壳机进行性能测试试验及性能分析，同时对油茶果脱壳后的果壳和籽混合物的分离方法进行探索，并提出了一种茶籽、果壳的分离方法。

1 油茶果脱壳机简介

1.1主要结构

油茶果脱壳机的主要结构如图1所示，其主要由机座、发动机、离合器、变速箱、皮带张紧轮、皮带、皮带轮、柔性抽打辊、挤压辊、链轮、链条、上机罩、下机壳和筛网等组成。

图1 油茶果脱壳机主要结构1.机座；2.发动机；3.离合器；4.变速箱；5.皮带张紧轮；6.大皮带轮；7.柔性抽打辊；8.挤压辊；9.链轮；10.链条；11.上机罩；12.皮带二；13.皮带一；14.皮带轮二；15.皮带轮三；16.小皮带轮；17.下机壳；18.筛网

1.2 主要技术参数

油茶果脱壳机的主要技术参数如下：

(1)发动机功率：5马力(3.68 kW)；

(2)额定生产率：300 kg/h；

(3)脱净率：95%。

2 油茶果脱壳机的性能试验

2.1试验目的

主要测试不同筛板及不同主轴转速条件下对油茶果脱皮效果的影响，从而测试双齿辊挤压复合柱状柔性辊抽打油茶果脱壳机的性能。

2.2 试验材料及条件

采用江西油茶果为试验材料，试验时使用的油茶果堆沤时间为2～5天，茶果直径18～50 mm，在环境温度21～25 ℃条件下对油茶果脱壳机进行性能试验，试验时首先选用大小两种筛网在脱壳前对油茶果进行分级。

2.3 性能试验

根据油茶果脱壳机工作装置的转速及选用筛板的筛孔大小分四次进行对比试验，试验数据及计算结果见表1。

表1 油茶果脱壳机性能试验

试验次数ⅠⅡⅢⅣ工作装置转速(快/慢)快慢快慢筛孔(大/小)大大小小工作时间/min32474854样品质量/kg300300300300脱皮质量/kg2946292829492943未脱皮质量/kg54725157脱皮率/%982976983981生产效率/kg·h-15625383037503330

注：大孔筛脱果尺寸25～48 mm，籽仁尺寸25 mm×24 mm×15 mm；小孔筛脱果尺寸18～25 mm，籽仁尺寸14 mm×12 mm×8 mm。

2.3.1 脱壳率计算

脱壳率=脱壳质量/样品质量×100%

2.3.2 生产效率计算

生产效率=(样品质量/工作时间)×60

2.4 试验结果分析

高速、低速及筛板筛孔大小不同条件下的脱壳率都在98%左右，都能满足油茶果脱壳的要求，但使用大筛孔要比使用小筛孔的工作效率高，主要原因是质量与体积成正比；在同一筛板但不同转速脱壳条件下，转速和脱皮率成反比，依据这一性能用户在使用机器时可根据自身的需要选用适当的方式。但脱壳后油茶的果壳和籽还没有做到最终分离，这是脱壳机需要进一步完善的地方。

3 油茶果果壳和籽的分离试验

3.1试验目的

油茶果脱壳机虽然实现了油茶果脱壳，但并没有将壳和籽最终分离出来，探索试验希望找到一种能有效分离油茶果壳和籽混合物的方法。

3.2 试验材料及设备

经过油茶果脱壳机脱壳后果皮和籽的混合物，风机一台，水槽一个。

3.3 分离试验

3.3.1 风选试验

将油茶果皮和籽的混合物向下倾倒，调整风机风速对混合物进行吹风分选。试验表明，风速变化对油茶壳和籽的混合物分离效果影响不显著。

3.3.2 水选试验

在水槽中注入2/3的水，然后将适量的油茶壳和籽的混合物缓慢倒入水槽中，油茶果壳会漂浮在水面上，籽则沉入水底，分离效果明显，但部分不饱满的油茶籽也浮在水面。

3.4 试验结果分析

风选无法有效分离油茶壳和籽的混合物，原因是壳和籽的物理特性接近，不适合风选。但壳和籽在水中的沉浮特性差别明显，因此使用水选可对油茶壳和籽的混合物进行有效分离，但出现了部分不饱满油茶籽漂浮的现象。

4 结束语

双齿辊挤压复合柱状柔性辊抽打油茶果脱壳机的性能试验表明，该机能对油茶果进行有效的脱壳，且效率高、成本低，但没有实现油茶壳和籽的最终分离。对油茶壳和籽的混合物分离试验表明，油茶壳和籽的混合物可用水选方式进行分离，但会有一定的不饱满油茶籽被带出，对此还需要通过人工进行二次分选。因此需要深入研究油茶果、油茶果壳与油茶籽的物理特性，尽快研发出分离油茶壳和籽的机械设备。

[1] 樊涛，吴兆迁，曲振兴，等.油茶果脱青皮机的设计[J].林业机械与木工设备，2011(10)：35-36.

[2] 王灵军，全燕鸣.白果脱壳方法及装置的试验研究[J].粮油加 工与食品机械，2003(9)：65-67.

[3] 郑传祥.莲子脱壳机设计与试验[J].农业机械学报，2003，34(5)：86-88.

[4] 段超，储江伟，李洪亮.磁齿轮传动式两级飞轮储能装置设计[J].森林工程，2017(2)：68-72+75.

(责任编辑 张雅芳)

TestAnalysisofCamelliaFruitPeelingEquipment

QUZhen-xing1，2.3，FANTao1，2.3，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

浙江省省院合作林业科技项目(2016SY02)

曲振兴(1982-)，男，黑龙江哈尔滨人，工程师，硕士，主要从事营林机械技术装备及其智能化理论与应用的研究，E-mail：qzx_2@163.com。

*通讯作者：汤晶宇(1980-)，男，黑龙江望奎人，副研究员，硕士，主要从事营林机械技术装备及其智能化基础研究与设备的开发，E-mail：hljtjy@163.com。