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      一種壓電碾米裝置及其應(yīng)用的制作方法

      文檔序號(hào):12353967閱讀:237來(lái)源:國(guó)知局
      一種壓電碾米裝置及其應(yīng)用的制作方法
      本發(fā)明涉及糧食加工
      技術(shù)領(lǐng)域
      ,具體地說(shuō),本發(fā)明涉及谷類作物加工設(shè)備的
      技術(shù)領(lǐng)域

      背景技術(shù)
      :中國(guó)是世界上水稻總產(chǎn)量最高的國(guó)家,稻谷是我國(guó)單產(chǎn)量最高、穩(wěn)定性最好、總產(chǎn)量最多的糧食作物。碾米機(jī)作為稻谷加工關(guān)鍵設(shè)備,在提高糧食資源利用率方面起著重要作用。日本碾米設(shè)備一直處于糧食加工業(yè)先鋒地位。盡管我國(guó)碾米機(jī)械發(fā)展起步較晚,但經(jīng)過(guò)技術(shù)研發(fā)人員及碾米企業(yè)共同努力,碾米行業(yè)正發(fā)生質(zhì)的飛躍。技術(shù)人員及企業(yè)一直以稻谷成品質(zhì)量、出米率作為衡量碾米機(jī)性能優(yōu)劣指標(biāo),不斷地對(duì)碾米機(jī)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新。壓電陶瓷,一種能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料,屬于無(wú)機(jī)非金屬材料,是一種具有壓電效應(yīng)的材料。壓電陶瓷具有敏感的特性,可以以較低的電壓將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,功耗小,頻率穩(wěn)定性好,精度高及適用頻率范圍寬,而且體積小、不吸潮、壽命長(zhǎng)。目前,國(guó)內(nèi)碾米機(jī)種類繁多,若按碾白作用方式可分為:擦離型碾米機(jī)、碾削型碾米機(jī)和混合型碾米機(jī),按碾輥材質(zhì)不同,大致可分為鐵棍碾米機(jī)和砂輥碾米機(jī)。無(wú)論是哪一種類型的碾米機(jī),主要由進(jìn)料裝置、碾白室、出料裝置、傳動(dòng)裝置、噴風(fēng)系統(tǒng)及機(jī)架等組成。但是這些設(shè)備還存在著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的諸多足,如碾米機(jī)碾米室設(shè)計(jì)復(fù)雜,工作效率低;并且碾米室內(nèi)的碾米壓力不好調(diào)節(jié),擠出壓力太大了,大米雖然含糠量低,米粒比較干凈,但碎米率高;出米壓力太小了,雖然碎米率降低,但米粒表面不是很干凈,含慷量高。上述問(wèn)題導(dǎo)致稻谷聯(lián)合加工設(shè)備加工時(shí),大米的加工質(zhì)量難以保證,出米率較低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀,特別是目前設(shè)備碾米效率低,碎米率高,有效成分嚴(yán)重的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種壓電碾米裝置,該裝置通過(guò)壓電陶瓷的高頻振動(dòng),加快了搓掉谷殼的速度,通過(guò)氣壓調(diào)節(jié)磨盤之間的壓力,實(shí)現(xiàn)軟性接觸,減少碎米,在一定程度上復(fù)原了古法石磨碾米的過(guò)程,在糧食加工領(lǐng)域具有廣泛的適用性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案:本發(fā)明提供的一種壓電碾米裝置,包括箱體、底座、料斗和揉搓裝置,箱體底部設(shè)置有底座,底座上設(shè)置有安裝柱,箱體頂上設(shè)置有料斗,箱體內(nèi)部設(shè)置有揉搓裝置;揉搓裝置中,振動(dòng)塊為圓形,振動(dòng)塊上圓周陣列設(shè)置有四組以上對(duì)稱缺口,壓電元件同一極性一側(cè)粘貼在驅(qū)動(dòng)塊上,驅(qū)動(dòng)塊下端通過(guò)螺絲固定在安裝柱上,驅(qū)動(dòng)塊上端與緩沖塊下端通過(guò)螺絲連接,緩沖塊上端通過(guò)螺絲固定在振動(dòng)塊缺口的同一側(cè)側(cè)壁上,振動(dòng)塊上端固定有振動(dòng)盤,振動(dòng)盤遠(yuǎn)離料斗的一側(cè)有缺口,振動(dòng)盤內(nèi)設(shè)置有耐磨橡膠層一,氣壓塊通過(guò)彈簧和箱體頂部連接,氣壓塊下面設(shè)置有耐磨橡膠層二,氣壓塊平面面積小于振動(dòng)塊,氣壓塊上面設(shè)置有氣動(dòng)活塞,活塞穿過(guò)箱體并與箱體固定,活塞另外一端與進(jìn)氣管道連接,壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源設(shè)置在箱體外側(cè),壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源和壓電陶瓷元件電性連接。本發(fā)明中,進(jìn)氣管道上設(shè)置有壓力表。本發(fā)明中,箱體上面設(shè)置有風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有通風(fēng)管道,通風(fēng)管道另外一端固定在振動(dòng)盤缺口處。本發(fā)明中,進(jìn)氣管道口設(shè)置有氣體減壓器。本發(fā)明中,料斗和氣壓塊平行設(shè)置,料斗位于振動(dòng)盤上方。本發(fā)明中,振動(dòng)盤缺口下方設(shè)置有導(dǎo)米槽,導(dǎo)米槽通過(guò)支撐架設(shè)置在底座上,導(dǎo)米槽一端延伸到箱體外側(cè)。將本發(fā)明所述的碾米裝置應(yīng)用到碾米領(lǐng)域可獲得如下有益效果:1、本發(fā)明提供的壓電碾米裝置,實(shí)現(xiàn)了古法低溫碾米的工藝要求,最大限度保持了大米富含營(yíng)養(yǎng)的米胚和米膜,但是也保留了機(jī)械碾米的效率和勞動(dòng)強(qiáng)度。2、本發(fā)明提供的壓電碾米裝置,使用氣壓推動(dòng)活塞支撐氣動(dòng)塊固定不動(dòng),使得稻谷和氣動(dòng)塊之間為軟性連接,大大降低了碎米率。3、壓電驅(qū)動(dòng)振動(dòng)效率比傳動(dòng)的機(jī)械振動(dòng)要高,耗能低,噪音污染也小,而且不在采用傳動(dòng)機(jī)械鐵棍和砂輥結(jié)構(gòu),降低了谷物之前的相互摩擦實(shí)現(xiàn)了低溫加工。附圖說(shuō)明圖1顯示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示為本發(fā)明外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3顯示為本發(fā)明壓電元件和驅(qū)動(dòng)塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖4顯示為本發(fā)明緩沖塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖5顯示為本發(fā)明振動(dòng)塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖6顯示為本發(fā)明振動(dòng)盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖7顯示為本發(fā)明耐磨橡膠層一結(jié)構(gòu)示意圖。圖8顯示為本發(fā)明氣壓塊結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1-8中,1-底座、2-箱體、3-料斗、4-導(dǎo)米槽、5-進(jìn)氣管道、6-氣動(dòng)活塞、7-彈簧、8-安裝柱、9-驅(qū)動(dòng)塊、10-壓電元件、11-緩沖塊、12-振動(dòng)塊、13-耐磨橡膠層一、14-振動(dòng)盤、15-氣壓塊、16-耐磨橡膠層二、17-風(fēng)機(jī)、18-通風(fēng)管道、19-壓力表、20-壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖1至附圖8和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述,但本發(fā)明裝置不限于下述實(shí)施例。在本發(fā)明中,為了便于描述,對(duì)一種壓電碾米裝置中,各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述是根據(jù)附圖1的布圖方式來(lái)進(jìn)行描述的,如:上、下、左、右等位置關(guān)系是依據(jù)附圖1的布圖方向來(lái)確定的。本發(fā)明中用到的壓電元件(10)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(20)、風(fēng)機(jī)(17)、壓力表(19)都可從市場(chǎng)常規(guī)渠道購(gòu)買。實(shí)施例一:壓電碾米裝置為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案:本發(fā)明提供的一種壓電碾米裝置,包括箱體(2)、底座(1)、料斗(3)和揉搓裝置,箱體(2)底部設(shè)置有底座(1),底座(1)上設(shè)置有安裝柱(8),箱體(2)頂上設(shè)置有料斗(3),箱體(2)內(nèi)部設(shè)置有揉搓裝置;揉搓裝置中,振動(dòng)塊(12)為圓形,振動(dòng)塊(12)上圓周陣列設(shè)置四組對(duì)稱缺口,壓電元件(10)同一極性一側(cè)粘貼在驅(qū)動(dòng)塊(9)上,驅(qū)動(dòng)塊(9)下端通過(guò)螺絲固定在安裝柱(8)上,驅(qū)動(dòng)塊(9)上端與緩沖塊(11)下端通過(guò)螺絲連接,緩沖塊(11)上端通過(guò)螺絲固定在振動(dòng)塊(12)缺口的同一側(cè)側(cè)壁上,振動(dòng)塊(12)上端固定有振動(dòng)盤(14),振動(dòng)盤(14)遠(yuǎn)離料斗(3)的一側(cè)有缺口,振動(dòng)盤(14)內(nèi)設(shè)置有耐磨橡膠層一(13),氣壓塊(15)通過(guò)彈簧(7)和箱體(2)頂部連接,氣壓塊(15)下面設(shè)置有耐磨橡膠層二(16),氣壓塊(15)平面面積小于振動(dòng)塊(12),氣壓塊(15)上面設(shè)置有氣動(dòng)活塞(6),氣動(dòng)活塞(6)穿過(guò)箱體(2)并與箱體(2)固定,氣動(dòng)活塞(6)另外一端與進(jìn)氣管道(5)連接,壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(20)設(shè)置在箱體(2)外側(cè),壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(20)和壓電元件(10)電性連接。本發(fā)明中,進(jìn)氣管道(5)上設(shè)置有壓力表(19)。本發(fā)明中,驅(qū)動(dòng)塊(9)的螺絲孔采用敞口設(shè)計(jì),增加硬性連接造成壓電元件易碎的缺陷。本發(fā)明中,箱體(2)上面設(shè)置有風(fēng)機(jī)(17),風(fēng)機(jī)(17)進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有通風(fēng)管道(18),通風(fēng)管道(18)另外一端固定在振動(dòng)盤(14)缺口處,起到去雜的作用。本發(fā)明中,進(jìn)氣管道(5)口設(shè)置有氣體減壓器。本發(fā)明中,料斗(3)和氣壓塊(15)平行設(shè)置,料斗(3)位于振動(dòng)盤(14)上方。本發(fā)明中,振動(dòng)盤(14)缺口下方設(shè)置有導(dǎo)米槽(4),導(dǎo)米槽(4)通過(guò)支撐架設(shè)置在底座(1)上,導(dǎo)米槽(4)一端延伸到箱體(2)外側(cè)。實(shí)施例二:壓電陶瓷是常用的驅(qū)動(dòng)器材料,它在電場(chǎng)作用下發(fā)生變形,在低電場(chǎng)下應(yīng)變電場(chǎng)基本呈線性關(guān)系,然而當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí),由于電鑄取向改變應(yīng)變電場(chǎng)偏離線性關(guān)系,出現(xiàn)明顯遲滯。軟性PZT壓電陶瓷如PZT-5A、PZT-5H、PZN-PZT、PMN-PZT是常用的驅(qū)動(dòng)器材料,其壓電性能如表1所示,根據(jù)需求我們選擇0.375PMN-0.625PZT壓電陶瓷材料作為壓電元件材料。表1驅(qū)動(dòng)器常用壓電陶瓷的壓電性能。材料tgθd31(pC/N)d33(pC/N)PZT5A0.16208429PZT5Ⅱ0.162855810.3PZN-0.7PZT0.182606880.375PMN-0.625PZT0.18270650極化后的壓電元件(10)和驅(qū)動(dòng)塊(9)通過(guò)電極膠粘貼,壓電元件(10)表面焊線與驅(qū)動(dòng)塊(9)上的焊線一起接入壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(20),在外加電場(chǎng)時(shí),根據(jù)逆壓電效應(yīng),壓電陶瓷片產(chǎn)生垂直方向和水平方向的變形,輸出位移。隨著壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(20)輸入相應(yīng)頻率的電壓信號(hào),電壓信號(hào)輸入時(shí)壓電元件(10)隨著電疇定向移動(dòng)開始做伸縮運(yùn)動(dòng),因?yàn)轵?qū)動(dòng)塊(9)下端固定在底座(1)上,隨著壓電元件(10)的伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)塊(9)上端開始發(fā)生左右形變,當(dāng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(20)輸入的頻率信號(hào)達(dá)到壓電元件(10)諧振點(diǎn)時(shí)壓電陶瓷形變達(dá)到最大。實(shí)施例三:本發(fā)明提供的一種壓電碾米裝置,包括箱體(2)、底座(1)、料斗(3)和揉搓裝置,箱體(2)底部設(shè)置有底座(1),底座(1)上設(shè)置有安裝柱(8),箱體(2)頂上設(shè)置有料斗(3),箱體(2)內(nèi)部設(shè)置有揉搓裝置;揉搓裝置中,振動(dòng)塊(12)為圓形,振動(dòng)塊(12)上圓周陣列設(shè)置八組對(duì)稱缺口,壓電元件(10)同一極性一側(cè)粘貼在驅(qū)動(dòng)塊(9)上,驅(qū)動(dòng)塊(9)下端通過(guò)螺絲固定在安裝柱(8)上,驅(qū)動(dòng)塊(9)上端與緩沖塊(11)下端通過(guò)螺絲連接,采用四組緩沖塊(11)豎直放置使用,緩沖塊(11)上端通過(guò)螺絲固定在振動(dòng)塊(12)缺口的同一側(cè)側(cè)壁上,振動(dòng)塊(12)上端固定有振動(dòng)盤(14),振動(dòng)盤(14)遠(yuǎn)離料斗(3)的一側(cè)有缺口,振動(dòng)盤(14)內(nèi)設(shè)置有耐磨橡膠層一(13),氣壓塊(15)通過(guò)彈簧(7)和箱體(2)頂部連接,氣壓塊(15)下面設(shè)置有耐磨橡膠層二(16),氣壓塊(15)平面面積小于振動(dòng)塊(12),氣壓塊(15)上面設(shè)置有氣動(dòng)活塞(6),氣動(dòng)活(6)塞穿過(guò)箱體(2)并與箱體(2)固定,氣動(dòng)活塞(6)另外一端與進(jìn)氣管道(5)連接,壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(20)設(shè)置在箱體(2)外側(cè),壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(20)和壓電元件(10)電性連接。本發(fā)明中,振動(dòng)盤(14)缺口下方設(shè)置有導(dǎo)米槽(4),導(dǎo)米槽(4)通過(guò)支撐架設(shè)置在底座(1)上,導(dǎo)米槽(4)一端延伸到箱體(2)外側(cè)。實(shí)施例四:在適用本發(fā)明裝置時(shí),在料斗(3)內(nèi)加入待去殼的稻谷,打開壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(20),將頻率調(diào)整到壓電元件(10)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)頻率,調(diào)節(jié)好適應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓,等待稻谷進(jìn)入耐磨橡膠層一(13)和耐磨橡膠層二(16)中間一段后,開啟設(shè)備上方的氣壓閥門,將氣壓塊(15)壓到稻谷上,將導(dǎo)米槽(4)處最開始流出脫殼不徹底的稻谷再次放入料斗(3),根據(jù)后續(xù)碾完大米的完整性和去殼效果適當(dāng)調(diào)大或者調(diào)小氣壓,加壓過(guò)程簡(jiǎn)單可控,提高了碾米良率。通過(guò)實(shí)施上述方案的壓電碾米裝置,提高了碾米效率,降低了碎米率和碾米溫度,最大限度保持了大米營(yíng)養(yǎng)成分,在糧食加工領(lǐng)域具有廣泛的適用性。如上所述,即可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,上述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明確定的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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