Discusión sobre el diseño de la bisagra de primavera aplicada a la bisagra del mecanismo de eliminación de tambor centrífugo que sabe la bisagra1

Al expandir el artículo existente, es evidente que la carga de trabajo de la cosecha de caña de azúcar representa una porción significativa del proceso general de plantación de caña de azúcar. Además, el tiempo que lleva la eliminación de hojas durante la fase de cosecha constituye una porción sustancial del proceso de recolección. La mecanización juega un papel vital para garantizar la plantación, el manejo y la cosecha de caña de azúcar eficientes y efectivas, y varios países, como Estados Unidos, Brasil, Cuba y Australia, han logrado con éxito la mecanización en estos procesos.

En estos países, la siembra de caña de azúcar se lleva a cabo predominantemente de manera contigua a gran escala, lo que permite que todo el proceso se mecanice de la plantación a la cosecha. Las cosechadoras de combinación de alta potencia se usan comúnmente para la recolección de caña de azúcar, lo que hace que el proceso sea altamente eficiente. Antes de la cosecha, los tallos y las hojas de caña de azúcar se queman con fuego, después de lo cual los segmentos de caña los cortan. El ventilador de escape de flujo axial en la cosechadora se usa para eliminar las hojas envueltas restantes. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la mayoría de las áreas de caña de azúcar en países como China, Japón, India, Tailandia y Filipinas están ubicadas en regiones montañosas con pequeñas parcelas, lo que hace que los cosechadores de combinación a gran escala no sean adecuados para el terreno y los patrones de plantación irregulares.

Para satisfacer las necesidades de estos países, se ha promovido un pequeño sistema de cosecha segmentado, que consiste en una cosechadora de caña de azúcar, un stripper de hojas de azúcar y maquinaria de transporte. La eliminación de la hoja de caña de azúcar se puede lograr a través de un stripper de hoja de caña de azúcar independiente o instalando un mecanismo de eliminación de hojas en una cosechadora de caña de azúcar de la barra completa. El mecanismo de pelado juega un papel fundamental en la máquina de desnudos de hoja de caña de azúcar, y China ha progresado significativamente en la investigación y el desarrollo de la maquinaria de recolección de caña de azúcar, incluida la máquina de pelado de hojas.

Se han introducido varios modelos avanzados de países como Japón y Australia, y se ha desarrollado con éxito un lote de strippers con indicadores técnicos similares. Sin embargo, todavía hay algunos desafíos que deben abordarse. Por ejemplo, el efecto de extracción de hojas no es satisfactorio, y los indicadores técnicos clave, como el contenido de impurezas, la tasa de daños en la piel, la tasa de rotura, la vida útil del elemento de extracción de hojas y la adaptabilidad de la máquina no cumplen con los requisitos del mercado. En particular, el corto período de vida del elemento de extracción de hojas y el alto contenido de impurezas son dos problemas técnicos significativos que no se han resuelto fundamentalmente, lo que obstaculiza el uso generalizado de los strippers de hojas de caña de azúcar.

Por lo tanto, es crucial fortalecer la investigación y el desarrollo en los mecanismos de eliminación de hojas de caña de azúcar para mejorar las operaciones mecanizadas en la industria de plantación de caña de azúcar de China. Actualmente, la mayoría de los mecanismos de eliminación de hojas domésticas utilizan un mecanismo de eliminación de hojas tipo tambor centrífuga que comprende una rueda de alimentación, rodillo de desnudos y elementos de desnudos. Sin embargo, este mecanismo tiene varios problemas.

En primer lugar, el efecto de extracción de hojas no es ideal. En lugar de despegar los tallos y las hojas de la caña de azúcar, el mecanismo de eliminación de hojas de tipo de tambor centrífuga se basa en golpes repetidos, fricción y arrastre por los elementos de desnudos de la hoja para eliminar las hojas de caña de azúcar. Esto a menudo resulta en que el proceso de pelado está incompleto, lo que lleva a una mayor tasa de impurezas y daños en la piel.

En segundo lugar, los elementos de extracción de hojas tienen una breve vida útil. Los elementos están sujetos a fuertes impactos y fricción durante la operación, causando fatiga, desgaste y, en algunos casos, fractura. Esta es una preocupación importante, ya que afecta la eficiencia y la productividad general de la máquina de eliminación de hoja de caña de azúcar.

En tercer lugar, el mantenimiento de los elementos de eliminación de hojas es inconveniente. Debido al diseño de la mayoría de los strippers de hojas domésticas, los elementos de desnudos de las hojas se instalan en un espacio relativamente pequeño y sellado con accesibilidad limitada. Esto hace que el mantenimiento y el reemplazo de los elementos sean un proceso engorrosos.

Por último, la capacidad adaptativa del mecanismo de despojo de la hoja es pobre. Los mecanismos de eliminación de hojas tipo tambor centrífugo tienen una estructura fija, lo que dificulta la adaptación automáticamente de la caña de azúcar con diferentes diámetros y curvaturas. Esto conduce a una alta tasa de rotura de la caña de azúcar y disminuye la eficiencia general de la máquina de eliminación de hojas.

Para abordar estos problemas, se propone el diseño de un mecanismo de eliminación de hojas adaptativas de bisagra de primavera. Incluye un mecanismo de corte de hoja de cola y pelado, así como un mecanismo principal de eliminación de hojas. El mecanismo de corte y pelado de la hoja de la cola es responsable de cortar la cola de la caña de azúcar y pelar las hojas jóvenes para prepararse para el tallo de la caña de azúcar y la pelado de las hojas. Comprende una cuchilla de sierra para cortar la cola, barril de cuchillo de corte de cola, varilla de instalación de cuchillo de pelado de hoja de cola y cuchillo de pelado de hoja de cola.

El barril de cuchillo de corte de la cola es impulsado por un motor principal a través de un mecanismo de transmisión. Gira a alta velocidad, lo que permite que el cuchillo de pelado de la hoja de la cola corte y quite las hojas tiernas en la cola de la caña de azúcar. La varilla de instalación de cuchillo de pelado de hojas de cola está diseñada como un mecanismo de bisagra de resorte, asegurando que pueda adaptarse automáticamente a los cambios en el diámetro de la caña de azúcar.

El mecanismo principal de eliminación de hojas consiste en alimentar ruedas, cuchillos de desnudos de hoja, un mecanismo de bisagra de resorte y otros componentes. Los cuchillos de eliminación de la hoja están conectados a un marco fijo a través de bisagras y se presionan contra la superficie de la caña de azúcar por resortes. Los cuchillos de desnudos de la hoja pueden girar alrededor de la bisagra para adaptarse a los cambios en el diámetro de la caña de azúcar.

El diseño también incorpora ruedas de alimentación superior delantera y trasera ajustables para acomodar la caña de azúcar con diferentes diámetros. La posición de instalación de la rueda de alimentación delantera se puede ajustar para adaptarse a la caña de azúcar con curvaturas variables, evitando la flexión excesiva y reduciendo la velocidad de rotura.

El análisis del efecto de extracción de hoja utilizando este mecanismo propuesto muestra resultados positivos. Los cuatro cuchillos de desnudos de hoja despegaron efectivamente los tallos y las hojas de la caña de azúcar sin dejar áreas ciegas. La precarga de primavera en los cuchillos de desnudos de la hoja asegura un daño mínimo a la piel de la caña de azúcar, abordando la alta impureza y las tasas de daño de la piel asociadas con el mecanismo de eliminación de hojas tipo tambor centrífuga.

Además, el mecanismo demuestra una fuerte capacidad autoadaptativa. El mecanismo de bisagra de primavera tanto en el mecanismo de corte de hoja de cola como en el principal