一、开发背景:
中国是世界香蕉生产的主要国家之一,近年来,我国香蕉年种植面积达41万公顷,香蕉产量达1200万吨,香蕉茎秆作为香蕉收获后的主要副产品,每年收获量可达2100万吨。目前,大多数香蕉茎秆经人工砍伐后,被遗弃在田间地头或就地焚烧,造成了极大的资源浪费和环境污染。

香蕉茎秆纤维是一种优质的植物纤维,分离和提纯香蕉茎秆纤维对解决我国麻类资源短缺问题具有重要意义。
而目前市场上主要有两种纤维提取装置,但它们存在以下不足:滚刀刮拉式纤维提取机刀轮打击力过大会造成纤维损失率增高,并且人工喂料具有一定危险性,机器仍需进一步改进;滚筒刮拉式纤维提取机分离后得到的香蕉茎秆纤维含杂率高,无法满足生产要求,难以在香蕉种植区广泛推广。
二、设计思路:
我们通过前期的研究调查,初步了解香蕉茎秆纤维的结构特点、物料特性以及提取方法和利用现状。结合现有的其它麻类提取机器的提取机理,利用Solidworks三维制图软件初步设计一款一次喂入反向式香蕉茎秆纤维提取机,并确定合理的传动系统。在确定总体框架后,着重分析夹持工序和刮杂装置,并用SPSS19.0统计分析软件,通过单因素试验、三水平三因素的正交试验得出最优组合,以及各因素对试验指标的显著性。
三、工作原理
工作时,香蕉茎秆送入夹持装置中,香蕉茎秆在夹持装置的作用下,逐渐进入刮杂刀辊和定刀之间的间隙。电机带动刮杂刀辊高速旋转,香蕉茎秆受到刮杂刀的不断打击,纤维周围的茎肉组织被击打成为碎渣与茎秆纤维分离或夹粘在纤维之间。香蕉茎秆经过击打变得松软失去刚性,松软的香蕉茎秆在刮杂刀打击力和定刀反弹力的共同作用下产生强烈的波浪式振动,抖出夹粘在茎秆纤维中的碎渣,与此同时,茎秆继续受到刮杂刀的碰撞打击。碎渣经过下刀板掉落在杂质出料板被排出,加工出的香蕉茎秆纤维通过纤维输出带输出。

四、样机实验结果
试验结果表明:样机运行平稳,性能良好,生产效率为每小时206.6千克,香蕉茎秆纤维提取率为90.4%,含杂率为16.2%,能耗为每100千克22.3kW·h,优于试验指标值,满足生产要求。
