一种籽粒无损伤玉米芯内部气爆胀裂预脱粒试验台

本发明属于农业机械玉米脱粒，更确切地说，本发明涉及一种籽粒无损伤玉米芯内部气爆胀裂预脱粒试验台。

背景技术：

1、玉米机械化脱粒是玉米生产全过程机械化的关键环节，对玉米品质有着重要影响。现有玉米脱粒装置大多采用击打、搓擦、挤搓等暴力方式施加外力至玉米籽粒表面，以打破完整玉米果穗上的籽粒紧密组砌状态，该过程所需外力远远大于玉米籽粒表面可承受应力，难以避免籽粒损伤。损伤的玉米籽粒在后续储运过程中容易发生霉变，产生大量真菌毒素，还会成为污染源引发连锁反应使周边玉米变质，严重威胁粮食安全。因此，发明一种籽粒无损伤玉米芯内部气爆胀裂预脱粒试验台具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有技术存在玉米机械化脱粒过程中打破完整玉米果穗上籽粒紧密组砌状态时所需外力大，导致籽粒损伤率高的问题，将玉米脱粒过程分为两步即预脱粒和脱粒，并提供了一种籽粒无损伤玉米芯内部气爆胀裂预脱粒试验台。

2、一种籽粒无损伤玉米芯内部气爆胀裂预脱粒试验台，包括气泵、安装台和预脱粒总成；

3、所述的气泵是整个气爆胀裂预脱粒试验台的供气装置，整体位于安装台的左部下方地上，外伸出的供气管末端接入预脱粒总成中的连接管尾部；预脱粒总成位于安装台上方，通过螺栓固定在安装台中安装板的上面。

4、所述的安装台包括安装板、置物柜、4个万向轮、扶手、落料盒和玻璃罩；

5、所述的安装板位于整个安装台顶端，通过焊接固定在置物柜最上端，整体为矩形板，长790mm、宽435mm，由厚度为20mm的钢板切割而成，其上分布有用于安装预脱粒总成各部分的螺栓孔；

6、所述的置物柜整体为长方体，上方通过焊接和安装板相固定，下方四角分别通过螺栓连接安装有1个万向轮；柜体前端安装有用合沿连接的双开扇门，内部中空，用以放置工具和试验材料；

7、所述的扶手整体由一根圆截面钢管经两次折弯而成，圆截面直径26mm，两端通过焊接固定在置物柜前端面上方，便于推拉整个试验台；

8、所述的落料盒整体为长方体，上端开口，由2mm厚的钢板经一次冲压而成，放置于安装板上面，用以承接预脱粒总成完成胀裂后的碎玉米果穗；

9、所述的玻璃罩整体呈长方体状，下端开口扣在整个安装板上面，用以防止气爆胀裂过程中玉米籽粒飞溅出试验台台面。

10、所述的预脱粒总成包括气爆胀裂总成、夹持总成和推进总成；

11、所述的气爆胀裂总成位于整个预脱粒总成最前端，推进总成位于整个预脱粒总成最后端，夹持总成位于两者之间，三个部分均通过螺栓固定在安装板上面。

12、所述的气爆胀裂总成包括手轮、安装座、轴承套筒、连接管和胀裂管；

13、所述的手轮位于整个气爆胀裂总成最前端，通过平键安装于连接管尾部，可以转动手轮带动胀裂管转动，使其容易插入玉米芯轴内部；

14、所述的安装座由厚钢板裁剪而成，上部中间开有直径为60mm的圆形通孔，底部竖直方向上左右两侧对称分布有2个直径为13mm的螺栓孔，用以通过螺栓将整个安装座固定在安装板的上面前部；

15、所述的轴承套筒由1个外套筒、2个轴承和2个止动垫圈组成，2个轴承分布于外套筒内孔的前后两端，外圈和外套筒内孔内部相接，轴承内圈套在连接管上的中部轴承安装管上，两者之间过盈配合；两个止动垫圈分置于外套筒内孔前后两侧和两个轴承外侧，防止两个轴承向外滑动和阻止灰尘进入轴承套筒；

16、所述的连接管由后部的胀裂管安装嘴、中部轴承安装管和前部的高压气管连接嘴组成，胀裂管安装嘴末端固定有胀裂管，两者相密闭且可拆卸；中部轴承安装管外接2个轴承的内圈，两者之间过盈配合，一同转动；高压气管连接嘴位于整个连接管最前端，末端连接气泵外伸出来的高压气管，整个连接管内部中空，负责连接气泵为胀裂管内部供气；

17、所述的胀裂管有6种不同的类型，分别为双排小直径孔胀裂管、四排小直径孔胀裂管、双排大直径孔胀裂管、四排大直径孔胀裂管、密集小直径孔胀裂管以及矩形镂空长孔胀裂管，试验过程中6个胀裂管可以置换，用以研究最佳的果穗胀裂效果。

18、所述的夹持总成包括2个底座、2个凹板、2个橡胶垫、2个磁力上座和提手；

19、所述的底座有2个，整体厚度为50mm，外轮廓呈工字形且上部中间位置开有半圆型槽，上端面上焊接有圆柱形的定位销，用以和2个磁力上座安装时定位；2个底座一前一后分置于夹持总成下端前后两侧，底部左右两侧均开有螺栓孔，底部通过螺栓将整个夹持总成固定在安装板上面中部位置处；

20、所述的凹板分为上下两个，形状大小相同，均由厚度为4mm的钢板通过折弯而成，横截面呈外直径68mm的半圆状，总长250mm；上凹板外弧面通过焊接固定在2个磁力上座上，下凹板外弧面通过焊接固定在2个底座的半圆型槽内部，上下凹板凹面相对合成一个圆筒状，内部用以放置玉米果穗；

21、所述的橡胶垫有2个，厚度为5mm，分别通过胶水粘贴在上下凹板内侧，用以减小试验过程中上下凹板夹持时对玉米果穗外侧籽粒的损伤；

22、所述的磁力上座有2个，厚度和底座相同，下部中间位置开有和底座上大小形状相同的圆形凹槽，通过凹槽内部焊接固定于上凹板外曲面前后两端，一侧开有和底座上定位销相配合的定位孔，另一侧安装有磁力装置，磁力开关安装于磁力上座上磁力装置的端面上，磁力开关打开和关闭可以实现磁力上座磁力的开和关，以此实现和底座的固定和分离；

23、所述的提手为圆柱体状，直径20mm，焊接于2个磁力上座顶部，用以连接2个磁力上座和作为2个磁力上座的提手，方便拿取。

24、所述的推进总成包括螺旋推杆、固定座、螺旋套筒和旋转顶头；

25、所述的螺旋推杆由圆形手轮和螺旋杆组成，圆形手轮位于螺旋杆最后侧，中心处的圆形通孔固定在螺旋杆最外侧，螺旋杆长度410mm，直径30mm，外侧遍布螺纹，转动最外侧的圆形手轮可以带动整个螺旋推杆向前运动；

26、所述的固定座厚度为50mm，上部中心处开有直径为50mm的圆形通孔，用以穿过螺旋推杆；圆形通孔外围均匀分布有4个螺栓孔，用以固定螺旋套筒；下部两侧在竖直方向各分布有1个螺栓孔，用以将整个推进总成通过螺栓固定在安装板上；

27、所述的螺旋套筒由两个直径不同的两个圆筒中心相和焊接而成，大圆筒在前侧，直径为100mm，长10mm；小圆筒位于后侧，直径50mm，长10mm；小圆筒安装于固定座内侧的圆形通孔中，内部遍布内螺纹，和螺旋推杆外侧螺纹相配合，实现螺旋推杆的前进和后退；

28、所述的旋转顶头整体呈圆柱状，后部中空，前端凹陷，安装于螺旋推杆最前端，内部通过固定螺栓、轴承和螺旋推杆相固定，通过轴承作用可相对于螺旋推杆转动；前端凹陷部分和玉米果穗小头处相接触，随着螺旋推杆转动前进推动玉米果穗向前运动。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

30、1、气泵体积小，便于挪动，且气泵气压可调节，便于探究气体压力对玉米果穗胀裂效果的影响。

31、2、试验台台面上工作部分安装有玻璃罩，可以防止气爆胀裂预脱粒过程中玉米籽粒飞溅，同时便于在旁边使用高速摄像机观察整个试验过程。

32、3、试验台底部安装有万向轮，便于挪动。

33、4、胀裂管连接手轮，可以转动手轮带动胀裂管转动，便于其钻入玉米芯轴内部。

34、5、胀裂管有6种，便于试验过程中探究不同胀裂管对玉米果穗胀裂效果的影响。

35、6、夹持总成采用磁力上座，需要转动磁力开关就可以实现磁力上座和底座的固定，完成玉米果穗夹持，相较于螺栓固定更加方便；且底座上安装有定位销可以和磁力上座的销孔完成二者的定位合拢。

36、7、旋转顶头前端凹陷，可以扩大和玉米果穗前端的接触面积，便于推动玉米果穗前进。

37、8、推动玉米果穗移动的过程中采用螺旋推杆，相较于直接推动更为轻松，可以极大的减小试验过程中的劳动强度。