压力磨盘式薏苡脱壳装置的设计与试验

为提高薏苡脱壳质量，运用柔性剪切揉搓脱壳原理，设计了一种压力磨盘式薏苡脱壳装置。装置主要由进料搅龙、动磨盘、压力磨盘和压力调节装置等部件组成。工作时，薏苡随进料搅龙进入脱壳空间，依靠两磨盘之间的压力和摩擦力对薏苡进行揉搓脱壳，当压力磨盘受力大于薏仁破碎力时被顶起，以增大脱壳间隙，保护薏仁。对薏苡在导流区、破壳区和分离区的受力进行分析，确定影响薏苡脱壳质量的主要因素为薏苡含水率、脱壳转速、脱壳间隙和预紧力。以脱净率、破损率为试验指标，通过单因素试验确定薏苡脱壳装置的最佳参数范围；基于单因素试验结果，选取含水率为7%的薏苡，以脱壳装置的转速、脱壳间隙和预紧力为试验因素，脱净率和破损率为响应指标，进行三因素二次回归正交旋转组合试验，结果影响薏苡脱净率的主次因素依次为预紧力、脱壳间隙、脱壳转速，影响薏苡破损率的主次因素依次为脱壳间隙、预紧力、脱壳转速；基于响应曲面法对回归模型进行多目标优化，优选出脱壳装置的最佳作业参数组合为脱壳转速513.625 r/min、脱壳间隙2.061 mm、预紧力119.628 N，薏苡脱净率为91.731%、破损率为9.612%。将优化参数圆整，对薏苡进行连续脱壳作业，测得薏苡脱净率为91.12%，破损率为8.93%，可满足实际生产要求。