דיון על תכנון ציר האביב המיושם על ציר מנגנון הפשטת תופים צנטריפוגלי1

בהרחבה על המאמר הקיים, ניכר כי עומס העבודה של קציר קנה הסוכר מהווה חלק משמעותי מתהליך השתילה הכולל של קנה סוכר. יתר על כן, הזמן שנדרש להפשטת עלים בשלב הקטיף מהווה חלק ניכר מתהליך הקטיף. מכניזציה ממלאת תפקיד חיוני בהבטחת נטיעת קנה סוכר יעילה ויעילה, ניהול וקציר, ומספר מדינות כמו ארצות הברית, ברזיל, קובה ואוסטרליה השיגו בהצלחה מכניזציה בתהליכים אלה.

במדינות אלה נטיעת קנה סוכר מתבצעת בעיקר על בסיס רציף בקנה מידה גדול, מה שמאפשר למנגן את כל התהליך מהנטה לקציר. בדרך כלל משמשים לקצבי קומבין בעלי עוצמה גבוהה לשימוש לקציר קנה סוכר, מה שהופך את התהליך ליעיל ביותר. לפני הקטיף נשרפים גבעולי קנה הסוכר והעלים באמצעות אש, לאחר מכן הם נחתכים לקטעי קנים על ידי הקציר הקומביין. לאחר מכן משתמשים במאוורר הפליטה של ​​הזרימה הצירית על הקציר להסרת העלים העטופים הנותרים. עם זאת, חשוב לציין כי מרבית אזורי קנה הסוכר במדינות כמו סין, יפן, הודו, תאילנד והפיליפינים ממוקמים באזורים הרריים עם חלקות קטנות, מה שהופך את הקצרים לשילוב בקנה מידה גדול לבלתי מתאימים לתבניות השטח והנטיות הלא סדירות.

כדי להתאים לצרכים של מדינות אלה, קידמה מערכת קציר קטנה מפולחת, המורכבת מקציר קנה סוכר, חשפנית עלים של קנה סוכר ומכונות הובלה. ניתן להשיג הפשטת עלים של קנה סוכר באמצעות חשפנית עלים עצמאיים של קנה סוכר או על ידי התקנת מנגנון הפשטת עלים על קציר קנה סוכר מלא. מנגנון הקילוף ממלא תפקיד מרכזי במכונת הפשטת עלים של קנה הסוכר, וסין התקדמה משמעותית במחקר ופיתוח מכונות קציר קנה סוכר, כולל מכונת פילינג העלים.

דגמים מתקדמים שונים ממדינות כמו יפן ואוסטרליה הוצגו, ופותחה בהצלחה חבורה של חשפניות עלים עם אינדיקטורים טכניים דומים. עם זאת, עדיין ישנם כמה אתגרים שצריך לטפל בהם. לדוגמה, אפקט הפשטת העלים אינו משביע רצון, ומדדים טכניים מרכזיים כמו תכולת טומאה, קצב נזק לעור, קצב שבירה, חיי אלמנט הפשטת עלים ויכולת הסתגלות מכונה אינם עומדים בדרישות השוק. בפרט, אורך החיים הקצר של יסוד הפשטת העלים ותכולת טומאה גבוהה הם שני סוגיות טכניות משמעותיות שלא נפתרו באופן בסיסי, מה שמפריע לשימוש נרחב בחשפניות עלים של קנה סוכר.

לפיכך, חשוב לחזק את המחקר והפיתוח במנגנוני הפשטת עלים של קנה סוכר כדי לשפר את הפעילות הממוכנת בתעשיית נטיעות קני הסוכר בסין. נכון לעכשיו, מרבית מנגנוני הפשטת העלים הביתיים משתמשים במנגנון הפשטת עלים מסוג תוף צנטריפוגלי הכולל גלגל האכלה, רולר הפשטה ואלמנטים הפשטים. עם זאת, למנגנון זה יש כמה בעיות.

ראשית, אפקט הפשטת העלים אינו אידיאלי. במקום לקלף את גבעולי קנה הסוכר והעלים, מנגנון הפשטת עלים מסוג הצנטריפוגלי מסוג התוף מסתמך על מכות חוזרות ונשנות, חיכוך ונגרר על ידי האלמנטים המפשטים עלים כדי להסיר את עלי קנה הסוכר. לעתים קרובות זה מביא לכך שתהליך הקילוף אינו שלם, מה שמוביל לשיעור גבוה יותר של זיהומים ופגיעה בעור.

שנית, לאלמנטים הפשטת העלים יש חיי שירות קצרים. האלמנטים נתונים להשפעות חזקות וחיכוך במהלך הניתוח, וגורמים לעייפות, בלאי, ובמקרים מסוימים, שבר. זהו דאגה עיקרית מכיוון שהיא משפיעה על היעילות והפרודוקטיביות הכללית של מכונת הפשטת עלים של קנה הסוכר.

שלישית, תחזוקת אלמנטים הפשטת עלים אינה נוחה. בשל תכנון מרבית חשפניות העלים המקומיות, אלמנטים הפשטת העלים מותקנים בחלל קטן יחסית ואטום עם נגישות מוגבלת. זה הופך את התחזוקה והחלפת האלמנטים לתהליך מסורבל.

לבסוף, היכולת ההסתגלותית של מנגנון הפשטת העלים היא ירודה. למנגנוני הפשטת עלים מסוג תוף צנטריפוגלי יש מבנה קבוע, מה שמקשה על הסתגלות אוטומטית להפשטת קנה סוכר בקטרים ​​ועקומות שונות. זה מוביל לקצב שבירה גבוה של קנה הסוכר ומקטין את היעילות הכוללת של מכונת הפשטת העלים.

כדי לטפל בסוגיות אלה, מוצע תכנון של מנגנון הפשטת עלים אדפטיבי של ציר אביב. הוא כולל מנגנון חיתוך וקילוף עלים בזנב, כמו גם מנגנון הפשטת עלים עיקרי. מנגנון החיתוך והקילוף של עלי הזנב אחראי על כריתת זנב קנה הסוכר וקילוף העלים הצעירים כדי להכין לגבעול קנה הסוכר ולקילוף העלים. הוא כולל להב מסור חיתוך זנב, חבית סכין חיתוך זנב, מוט התקנה של סכין קילוף זנב וסכין קילוף עלה זנב.

חבית סכין חיתוך הזנב מונעת על ידי מוביל ראשוני דרך מנגנון הילוכים. הוא מסתובב במהירות גבוהה, ומאפשר לסכין קילוף עלה זנב לחתוך ולהסיר את העלים הרכים בזנב קנה הסוכר. מוט ההתקנה של סכין קילוף עלים זנב מעוצב כמנגנון ציר קפיץ, ומבטיח שהוא יכול להסתגל אוטומטית לשינויים בקוטר קנה הסוכר.

מנגנון הפשטת העלים העיקרי מורכב מגלגלי האכלה, סכיני הפשטת עלים, מנגנון ציר קפיצי ורכיבים אחרים. סכיני הפשטת העלים מחוברים למסגרת קבועה דרך צירים ונלחצים על פני קנה הסוכר על ידי קפיצים. סכיני הפשטת העלים יכולים להסתובב סביב הציר כדי להסתגל לשינויים בקוטר קנה הסוכר.

העיצוב משלב גם גלגלי האכלה עליונים קדמיים ואחוריים מתכווננים כדי להכיל קנה סוכר בקטרים ​​שונים. ניתן לכוונן את מיקום ההתקנה של גלגל ההאכלה הקדמי כך שיתאים לקנה סוכר עם עקומות משתנות, למנוע כיפוף מוגזם והפחתת קצב השבירה.

ניתוח אפקט הפשטת העלים באמצעות מנגנון מוצע זה מראה תוצאות חיוביות. ארבעת סכיני הפשטת העלים מקלפים ביעילות את גבעולי קנה הסוכר ועלים מבלי להשאיר אזורים עיוורים. הטעינה המוקדמת על סכיני הפשטת העלים מבטיחה נזק מינימלי לעור קנה הסוכר, תוך התייחסות לשיעורי הטומאה הגבוהים והנזק לעור הקשורים למנגנון הפשטת עלים מסוג תוף צנטריפוגלי.

יתר על כן, המנגנון מדגים יכולת תואמת עצמית חזקה. מנגנון ציר האביב הן במנגנון חיתוך עלים בזנב והן במנגנון הפשטה ובעיקר