一种根茎作物根土分离装置的制作方法

本发明涉及一种根茎作物根土分离装置，属于农作物加工技术领域。

背景技术：

根茎类作物种类繁多且用途广泛，除常见的食用作物（如马铃薯、花生、大蒜等）外，还包括根茎类中药材，以及可作为生物燃料的作物根茬（如玉米根茬。根茎类作物又分为长根茎类，块根茎类和须根茎类。根茎类作物在收获过程中需将根茎与包裹其上的土壤进行分离，传统的人工收获方式用工量大、劳动强度高、效率低，要实现根茎类作物的规模化生产，必需采用机械化收获方式。

而目前常见的一些简易型作物根土分离装置的根土分离效果差，并且对根茎作物的损伤率较高，因此，发明一种效率高、根土分离效果好且对作物损伤率低的根茎作物根土分离装置对农作物加工技术领域具有积极的意义。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题：针对目前根茎类作物在收获过程中需将根茎与包裹其上的土壤进行分离，传统的人工收获方式用工量大、劳动强度高、效率低，而常见的一些简易型作物根土分离装置的根土分离效果差，并且对根茎作物的损伤率较高的缺陷，提供了一种根茎作物根土分离装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种根茎作物根土分离装置，包括机架、抖动链、1号撞击罩、柔性击打辊、碾压辊、进料口、弹性格栅输送链、弹簧支撑、电机、抖动轮、超声发射器、收集箱、2号撞击罩，其特征在于：柔性击打辊表面带有柔性击打条，碾压辊表面带有升抛辊指和梳刷辊指，进料口的侧壁上由上至下装有喷雾装置和液氮冷冻装置，喷雾装置和液氮冷冻装置中间是可伸缩隔离板，进料口底部装是进料隔板。

一种根茎作物根土分离装置的应用方法是：工作时，首先启动电机给整个装置提供动力，将待脱土的根茎作物从进料口放入落在可伸缩隔离板上，经喷雾装置向根茎作物表面喷水20～30s，喷水结束后可伸缩隔离板收缩使得根茎作物落在进料隔板上，再经液氮冷冻装置冷冻处理3～5s，利用水滴遇冷瞬时膨胀的作用将根茎作物表面的泥土撑开，变得疏松易脱离，冷冻结束后，进料隔板开启将根茎作物落在弹性格栅输送链并将根茎作物输送至碾压辊下方，碾压辊与下部弹簧支撑支撑的弹性格栅输送链间形成碾压间隙，对根茎作物进行挤压和揉搓作用，经梳刷辊指的击打实现梳刷脱土，再经升抛辊指圆弧部分使根茎作物周期性抬升，并在重力作用下回落，实现物料的振动脱土，破碎的土壤经弹性格栅输送链间隙下落到地面从而完成根茎作物的初步分离过程，接着根茎作物被输送至柔性击打辊下方，旋转的柔性击打条敲打根茎作物，并抛掷根茎作物撞击到1号撞击罩后下落，实现大部分根土分离，根茎作物下落到抖动链上，超声发射器向抖动链上的根茎作物发射超声波，通过抖动轮和抖动链的相互作用发生振动与抖动以及超声波的振荡作用，使得根茎作物和泥土间发生破碎分离，最后，根茎作物经高速运动的抖动链再次抛送到2号撞击罩上实现抛扔撞击分离后落到收集箱中，完成整个根土分离过程。

所述的柔性击打条共有10条，是由PVC材料制成。

所述的弹簧支撑共有两个，弹簧支撑可以调节弹性格栅输送链和碾压辊之间的间隙以适应不同大小尺寸的根茎作物。

所述的超声发射器共有两个，上下对称安装在机架的顶部和底部。

所述的收集箱是格珊结构，格珊间隙为5～8mm。

本发明的应用：工作时，首先启动电机给整个装置提供动力，将待脱土的根茎作物从进料口放入落在可伸缩隔离板上，经喷雾装置向根茎作物表面喷水20～30s，喷水结束后可伸缩隔离板收缩使得根茎作物落在进料隔板上，再经液氮冷冻装置冷冻处理3～5s，利用水滴遇冷瞬时膨胀的作用将根茎作物表面的泥土撑开，变得疏松易脱离，冷冻结束后，进料隔板开启将根茎作物落在弹性格栅输送链并将根茎作物输送至碾压辊下方，碾压辊与下部弹簧支撑支撑的弹性格栅输送链间形成碾压间隙，对根茎作物进行挤压和揉搓作用，经梳刷辊指的击打实现梳刷脱土，再经升抛辊指圆弧部分使根茎作物周期性抬升，并在重力作用下回落，实现物料的振动脱土，破碎的土壤经弹性格栅输送链间隙下落到地面从而完成根茎作物的初步分离过程，接着根茎作物被输送至柔性击打辊下方，旋转的柔性击打条敲打根茎作物，并抛掷根茎作物撞击到1号撞击罩后下落，实现大部分根土分离，根茎作物下落到抖动链上，超声发射器向抖动链上的根茎作物发射超声波，通过抖动轮和抖动链的相互作用发生振动与抖动以及超声波的振荡作用，使得根茎作物和泥土间发生破碎分离，最后，根茎作物经高速运动的抖动链再次抛送到2号撞击罩上实现抛扔撞击分离后落到收集箱中，完成整个根土分离过程。

本发明的有益效果是：

本发明制得的根茎作物根土分离装置不需要消耗大量人力物力，所需劳动强度低，工作效率高，本装置先通过液氮冷冻干燥使得根茎作物表面泥土变得蓬松易脱离，再经过多层柔性击打、碾压、撞击等方式实现脱土，不仅脱土率高，而且对根茎作物的损害率也低，通过支撑弹簧的调节使得本装置能够适应不同大小尺寸的根茎作物的脱土，同时也对根茎作物起到了保护作用，最终的脱土率达到98%以上，而根茎作物的损伤率低于5%，具有极佳的根土分离效果，应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明“一种根茎作物根土分离装置”的侧视图。

其中，1、机架；2、抖动链；3、1号撞击罩；4、柔性击打辊；5、碾压辊；6、进料口；7、弹性格栅输送链；8、弹簧支撑；9、电机；10、抖动轮；11、超声发射器；12、收集箱；13、2号撞击罩；14、柔性击打条；15、升抛辊指；16、梳刷辊指；17、喷雾装置；18、液氮冷冻装置；19、可伸缩隔离板；20、进料隔板。

图2为本发明“一种根茎作物根土分离装置”中“碾压辊”的放大图。

其中，5、碾压辊；15、升抛辊指；16、梳刷辊指。

具体实施方式

一种根茎作物根土分离装置，包括机架1、抖动链2、1号撞击罩3、柔性击打辊4、碾压辊5、进料口6、弹性格栅输送链7、弹簧支撑8、电机9、抖动轮10、超声发射器11、收集箱12、2号撞击罩13，其特征在于：柔性击打辊4表面带有柔性击打条14，碾压辊5表面带有升抛辊指15和梳刷辊指16，进料口6的侧壁上由上至下装有喷雾装置17和液氮冷冻装置18，喷雾装置17和液氮冷冻装置18中间是可伸缩隔离板19，进料口6底部装是进料隔板20。一种根茎作物根土分离装置的应用方法是：工作时，首先启动电机9给整个装置提供动力，将待脱土的根茎作物从进料口6放入落在可伸缩隔离板19上，经喷雾装置17向根茎作物表面喷水20～30s，喷水结束后可伸缩隔离板19收缩使得根茎作物落在进料隔板20上，再经液氮冷冻装置18冷冻处理3～5s，利用水滴遇冷瞬时膨胀的作用将根茎作物表面的泥土撑开，变得疏松易脱离，冷冻结束后，进料隔板20开启将根茎作物落在弹性格栅输送链7并将根茎作物输送至碾压辊5下方，碾压辊5与下部弹簧支撑8支撑的弹性格栅输送链7间形成碾压间隙，对根茎作物进行挤压和揉搓作用，经梳刷辊指16的击打实现梳刷脱土，再经升抛辊指15圆弧部分使根茎作物周期性抬升，并在重力作用下回落，实现物料的振动脱土，破碎的土壤经弹性格栅输送链7间隙下落到地面从而完成根茎作物的初步分离过程，接着根茎作物被输送至柔性击打辊4下方，旋转的柔性击打条14敲打根茎作物，并抛掷根茎作物撞击到1号撞击罩3后下落，实现大部分根土分离，根茎作物下落到抖动链2上，超声发射器11向抖动链2上的根茎作物发射超声波，通过抖动轮10和抖动链2的相互作用发生振动与抖动以及超声波的振荡作用，使得根茎作物和泥土间发生破碎分离，最后，根茎作物经高速运动的抖动链2再次抛送到2号撞击罩13上实现抛扔撞击分离后落到收集箱12中，完成整个根土分离过程。所述的柔性击打条14共有10条，是由PVC材料制成。所述的弹簧支撑8共有两个，弹簧支撑8可以调节弹性格栅输送链7和碾压辊5之间的间隙以适应不同大小尺寸的根茎作物。所述的超声发射器11共有两个，上下对称安装在机架1的顶部和底部。所述的收集箱12是格珊结构，格珊间隙为5～8mm。