Discussió sobre el disseny de la frontissa de primavera aplicada al mecanisme de desplaçament de tambor centrífuga1

En expansió de l’article existent, és evident que la càrrega de treball de la recol·lecció de canya de sucre representa una part important del procés global de plantació de canya de sucre. A més, el temps que es triga per a la despesa de fulles durant la fase de recol·lecció constitueix una part substancial del procés de recol·lecció. La mecanització té un paper fonamental en la garantia de plantacions, gestió i recol·lecció de canya de sucre eficient i eficaç, i diversos països com els Estats Units, el Brasil, Cuba i Austràlia han aconseguit una mecanització amb èxit en aquests processos.

En aquests països, la plantació de canya de sucre es realitza predominantment de forma contigua a gran escala, permetent que tot el procés es pugui mecanitzar des de la plantació fins a la recol·lecció. Les recol·lectores combinades d’alta potència s’utilitzen habitualment per a la recol·lecció de canya de sucre, cosa que fa que el procés sigui altament eficient. Abans de la recol·lecció, les tiges i les fulles de la canya de sucre es cremen amb el foc, després dels quals són tallats en segments de canya pel recol·lector combinat. El ventilador d’escapament de flux axial a la recol·lectora s’utilitza per eliminar les fulles embolicades restants. Tot i això, és important tenir en compte que la majoria de les zones de canya de sucre de països com la Xina, el Japó, l’Índia, Tailàndia i Filipines es troben a les regions muntanyoses amb petites parcel·les, fent que les recol·lectores combinades a gran escala no siguin aptes per al terreny i els patrons de plantació irregulars.

Per adaptar -se a les necessitats d’aquests països, s’ha promogut un petit sistema de recol·lecció segmentat, format per una recol·lectora de canya de sucre, un despatx de fulles de sucre i una maquinària de transport. Es pot aconseguir un despullament de fulles de canya de sucre a través d’un stripper de fulla de canya de sucre independent o bé mitjançant la instal·lació d’un mecanisme de despullament de fulles en un recol·lector de canya de sucre de barra completa. El mecanisme de pelat té un paper fonamental en la màquina de despatx de fulles de sucre i la Xina ha avançat significativament en la investigació i el desenvolupament de maquinària de recol·lecció de canya de sucre, inclosa la màquina de pelar de fulles.

S'han introduït diversos models avançats de països com Japó i Austràlia, i s'ha desenvolupat amb èxit un lot de despulladors de fulles amb indicadors tècnics similars. Tot i això, encara hi ha alguns reptes que cal abordar. Per exemple, l’efecte de despullament de fulles no és satisfactori i els indicadors tècnics clau com el contingut d’impuresa, la taxa de danys de la pell, la taxa de trencament, la vida de l’element de les fulles i l’adaptabilitat de la màquina no compleixen els requisits del mercat. En particular, el curt període de vida de l’element de despullament de les fulles i el contingut d’impuresa elevat són dues qüestions tècniques significatives que no s’han resolt fonamentalment, dificultant l’ús generalitzat de les fulles de canya de sucre.

Per tant, és crucial reforçar la investigació i el desenvolupament en mecanismes de desplaçament de fulles de canya de sucre per millorar les operacions mecanitzades a la indústria de la plantació de canya de sucre de la Xina. Actualment, la majoria dels mecanismes de despullament de fulles domèstiques utilitzen un mecanisme de desplaçament de fulles de tambor centrífuga que inclou una roda d’alimentació, un rotllo de despullament i elements de despullament. Tot i això, aquest mecanisme té diversos problemes.

En primer lloc, l'efecte de despullament de fulles no és ideal. En lloc de pelar les tiges i les fulles de la canya de sucre, el mecanisme de despesa de fulla de tipus de tambor centrífuga es basa en cops repetits, fricció i arrossegament pels elements de les fulles per eliminar les fulles de canya de sucre. Sovint es tradueix que el procés de pelat és incomplet, provocant una taxa més elevada d’impureses i danys a la pell.

En segon lloc, els elements de despullament de fulles tenen una vida útil curta. Els elements estan sotmesos a forts impactes i friccions durant el funcionament, provocant fatiga, desgast i, en alguns casos, fractura. Aquesta és una preocupació important, ja que afecta l'eficiència i la productivitat global de la màquina de despatx de fulles de sucre.

En tercer lloc, el manteniment dels elements de despullament de fulles és inconvenient. A causa del disseny de la majoria de despulladores de fulles domèstiques, els elements de despullament de fulles s’instal·len en un espai segellat relativament petit amb una accessibilitat limitada. Això fa que el manteniment i la substitució dels elements siguin un procés molest.

Finalment, la capacitat adaptativa del mecanisme de despullament de fulles és pobra. Els mecanismes de despesa de fulla de tipus de tambor centrífuga tenen una estructura fixa, cosa que dificulta la adaptació automàtica a la canya de sucre amb diferents diàmetres i curvatures. Això comporta una elevada taxa de trencament de la canya de sucre i disminueix l’eficiència global de la màquina de despullar de fulles.

Per solucionar aquests problemes, es proposa el disseny d’un mecanisme de despullament adaptatiu de les fulles de la frontissa. Inclou un mecanisme de tall i pelat de fulla de cua, així com un principal mecanisme de despullament de fulles. El mecanisme de tall i pelat de fulla de cua és responsable de tallar la cua de la canya de sucre i pelar les fulles joves per preparar -se per a la tija de la canya de sucre i la pelada de les fulles. Comprèn una fulla de serra de tall de cua, barril de ganivet de tall de cua, barra d’instal·lació de ganivets de pell de fulla de cua i ganivet de pell de fulla de cua.

El canó de ganivet de tall de cua és impulsat per un motor principal mitjançant un mecanisme de transmissió. Gira a gran velocitat, permetent tallar el ganivet pelat de la fulla de la cua i eliminar les fulles tendres a la cua de la canya de sucre. La barra d’instal·lació de ganivets de pell de fulla de cua està dissenyada com a mecanisme de la frontissa de molla, garantint que es pugui adaptar automàticament als canvis en el diàmetre de la canya de sucre.

El principal mecanisme de despullament de fulles consisteix en rodes d’alimentació, ganivets de desplaçament de fulles, un mecanisme de frontissa de molla i altres components. Els ganivets de despullament de fulles estan connectats a un marc fix a través de les frontisses i es pressionen contra la superfície de la canya de sucre per molles. Els ganivets de despullament de fulles poden girar al voltant de la frontissa per adaptar -se als canvis en el diàmetre de la canya de sucre.

El disseny també incorpora rodes d’alimentació superior i posteriors regulables per allotjar la canya de sucre amb diferents diàmetres. La posició d’instal·lació de la roda d’alimentació frontal es pot ajustar per adaptar -se a la canya de sucre amb diferents curvatures, evitant la flexió excessiva i reduint la velocitat de trencament.

L’anàlisi de l’efecte de despullament de les fulles mitjançant aquest mecanisme proposat mostra resultats positius. Els quatre ganivets de despullament de fulles pelen eficaçment les tiges de la canya de sucre i les fulles sense deixar zones cegues. La precàrrega de la primavera dels ganivets de despullament de les fulles garanteix un dany mínim a la pell de la canya de sucre, abordant les taxes d’impuresa i danys de la pell altes associades al mecanisme de despullament de les fulles de tambor centrífuga.

A més, el mecanisme demostra una forta capacitat autoadaptiva. El mecanisme de la frontissa de la molla tant en el mecanisme de tall de fulla de cua com en el principal