本發(fā)明涉及糧食加工
技術領域：
，具體地說，本發(fā)明涉及谷類作物加工設備的
技術領域：
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背景技術：
：中國是世界上水稻總產量最高的國家，稻谷是我國單產量最高、穩(wěn)定性最好、總產量最多的糧食作物。碾米機作為稻谷加工關鍵設備，在提高糧食資源利用率方面起著重要作用。日本碾米設備一直處于糧食加工業(yè)先鋒地位。盡管我國碾米機械發(fā)展起步較晚，但經(jīng)過技術研發(fā)人員及碾米企業(yè)共同努力，碾米行業(yè)正發(fā)生質的飛躍。技術人員及企業(yè)一直以稻谷成品質量、出米率作為衡量碾米機性能優(yōu)劣指標，不斷地對碾米機進行改進創(chuàng)新。壓電陶瓷，一種能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料，屬于無機非金屬材料，是一種具有壓電效應的材料。壓電陶瓷具有敏感的特性，可以以較低的電壓將電能轉化成機械能，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。目前，國內碾米機種類繁多，若按碾白作用方式可分為:擦離型碾米機、碾削型碾米機和混合型碾米機，按碾輥材質不同，大致可分為鐵棍碾米機和砂輥碾米機。無論是哪一種類型的碾米機，主要由進料裝置、碾白室、出料裝置、傳動裝置、噴風系統(tǒng)及機架等組成。但是這些設備還存在著結構設計上的諸多足，如碾米機碾米室設計復雜，工作效率低；并且碾米室內的碾米壓力不好調節(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。上述問題導致稻谷聯(lián)合加工設備加工時，大米的加工質量難以保證，出米率較低。技術實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術現(xiàn)狀，特別是目前設備碾米效率低，碎米率高，有效成分嚴重的問題，本發(fā)明提供了一種壓電碾米裝置，該裝置通過壓電陶瓷的高頻振動，加快了搓掉谷殼的速度，通過氣壓調節(jié)磨盤之間的壓力，實現(xiàn)軟性接觸，減少碎米，在一定程度上復原了古法石磨碾米的過程，在糧食加工領域具有廣泛的適用性。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種技術方案：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，箱體底部設置有底座，底座上設置有安裝柱，箱體頂上設置有料斗，箱體內部設置有揉搓裝置；揉搓裝置中，振動塊為圓形，振動塊上圓周陣列設置有四組以上對稱缺口，壓電元件同一極性一側粘貼在驅動塊上，驅動塊下端通過螺絲固定在安裝柱上，驅動塊上端與緩沖塊下端通過螺絲連接，緩沖塊上端通過螺絲固定在振動塊缺口的同一側側壁上，振動塊上端固定有振動盤，振動盤遠離料斗的一側有缺口，振動盤內設置有耐磨橡膠層一，氣壓塊通過彈簧和箱體頂部連接，氣壓塊下面設置有耐磨橡膠層二，氣壓塊平面面積小于振動塊，氣壓塊上面設置有氣動活塞，活塞穿過箱體并與箱體固定，活塞另外一端與進氣管道連接，壓電陶瓷驅動電源設置在箱體外側，壓電陶瓷驅動電源和壓電陶瓷元件電性連接。本發(fā)明中，進氣管道上設置有壓力表。本發(fā)明中，箱體上面設置有風機，風機進風口設置有通風管道，通風管道另外一端固定在振動盤缺口處。本發(fā)明中，進氣管道口設置有氣體減壓器。本發(fā)明中，料斗和氣壓塊平行設置，料斗位于振動盤上方。本發(fā)明中，振動盤缺口下方設置有導米槽，導米槽通過支撐架設置在底座上，導米槽一端延伸到箱體外側。將本發(fā)明所述的碾米裝置應用到碾米領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養(yǎng)的米胚和米膜，但是也保留了機械碾米的效率和勞動強度。2、本發(fā)明提供的壓電碾米裝置，使用氣壓推動活塞支撐氣動塊固定不動，使得稻谷和氣動塊之間為軟性連接，大大降低了碎米率。3、壓電驅動振動效率比傳動的機械振動要高，耗能低，噪音污染也小，而且不在采用傳動機械鐵棍和砂輥結構，降低了谷物之前的相互摩擦實現(xiàn)了低溫加工。附圖說明圖1顯示為本發(fā)明結構示意圖。圖2顯示為本發(fā)明外觀結構示意圖。圖3顯示為本發(fā)明壓電元件和驅動塊結構示意圖。圖4顯示為本發(fā)明緩沖塊結構示意圖。圖5顯示為本發(fā)明振動塊結構示意圖。圖6顯示為本發(fā)明振動盤結構示意圖。圖7顯示為本發(fā)明耐磨橡膠層一結構示意圖。圖8顯示為本發(fā)明氣壓塊結構示意圖。在圖1-8中，1-底座、2-箱體、3-料斗、4-導米槽、5-進氣管道、6-氣動活塞、7-彈簧、8-安裝柱、9-驅動塊、10-壓電元件、11-緩沖塊、12-振動塊、13-耐磨橡膠層一、14-振動盤、15-氣壓塊、16-耐磨橡膠層二、17-風機、18-通風管道、19-壓力表、20-壓電陶瓷驅動電源。具體實施方式下面結合附圖1至附圖8和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述，但本發(fā)明裝置不限于下述實施例。在本發(fā)明中，為了便于描述，對一種壓電碾米裝置中，各部件的相對位置關系的描述是根據(jù)附圖1的布圖方式來進行描述的，如：上、下、左、右等位置關系是依據(jù)附圖1的布圖方向來確定的。本發(fā)明中用到的壓電元件(10)、壓電陶瓷驅動電源(20)、風機(17)、壓力表(19)都可從市場常規(guī)渠道購買。實施例一:壓電碾米裝置為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種技術方案：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)底部設置有底座(1)，底座(1)上設置有安裝柱(8)，箱體(2)頂上設置有料斗(3)，箱體(2)內部設置有揉搓裝置；揉搓裝置中，振動塊(12)為圓形，振動塊(12)上圓周陣列設置四組對稱缺口，壓電元件(10)同一極性一側粘貼在驅動塊(9)上，驅動塊(9)下端通過螺絲固定在安裝柱(8)上，驅動塊(9)上端與緩沖塊(11)下端通過螺絲連接，緩沖塊(11)上端通過螺絲固定在振動塊(12)缺口的同一側側壁上，振動塊(12)上端固定有振動盤(14)，振動盤(14)遠離料斗(3)的一側有缺口，振動盤(14)內設置有耐磨橡膠層一(13)，氣壓塊(15)通過彈簧(7)和箱體(2)頂部連接，氣壓塊(15)下面設置有耐磨橡膠層二(16)，氣壓塊(15)平面面積小于振動塊(12)，氣壓塊(15)上面設置有氣動活塞(6)，氣動活塞(6)穿過箱體(2)并與箱體(2)固定，氣動活塞(6)另外一端與進氣管道(5)連接，壓電陶瓷驅動電源(20)設置在箱體(2)外側，壓電陶瓷驅動電源(20)和壓電元件(10)電性連接。本發(fā)明中，進氣管道(5)上設置有壓力表(19)。本發(fā)明中，驅動塊(9)的螺絲孔采用敞口設計，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)上面設置有風機(17)，風機(17)進風口設置有通風管道(18)，通風管道(18)另外一端固定在振動盤(14)缺口處，起到去雜的作用。本發(fā)明中，進氣管道(5)口設置有氣體減壓器。本發(fā)明中，料斗(3)和氣壓塊(15)平行設置，料斗(3)位于振動盤(14)上方。本發(fā)明中，振動盤(14)缺口下方設置有導米槽(4)，導米槽(4)通過支撐架設置在底座(1)上，導米槽(4)一端延伸到箱體(2)外側。實施例二：壓電陶瓷是常用的驅動器材料,它在電場作用下發(fā)生變形,在低電場下應變電場基本呈線性關系,然而當電場強度增大時,由于電鑄取向改變應變電場偏離線性關系,出現(xiàn)明顯遲滯。軟性PZT壓電陶瓷如PZT-5A、PZT-5H、PZN-PZT、PMN-PZT是常用的驅動器材料,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驅動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)和驅動塊(9)通過電極膠粘貼，壓電元件(10)表面焊線與驅動塊(9)上的焊線一起接入壓電陶瓷驅動電源(20)，在外加電場時,根據(jù)逆壓電效應,壓電陶瓷片產生垂直方向和水平方向的變形,輸出位移。隨著壓電陶瓷驅動電源(20)輸入相應頻率的電壓信號，電壓信號輸入時壓電元件(10)隨著電疇定向移動開始做伸縮運動，因為驅動塊(9)下端固定在底座(1)上，隨著壓電元件(10)的伸縮運動帶動驅動塊(9)上端開始發(fā)生左右形變，當壓電陶瓷驅動電源(20)輸入的頻率信號達到壓電元件(10)諧振點時壓電陶瓷形變達到最大。實施例三：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)底部設置有底座(1)，底座(1)上設置有安裝柱(8)，箱體(2)頂上設置有料斗(3)，箱體(2)內部設置有揉搓裝置；揉搓裝置中，振動塊(12)為圓形，振動塊(12)上圓周陣列設置八組對稱缺口，壓電元件(10)同一極性一側粘貼在驅動塊(9)上，驅動塊(9)下端通過螺絲固定在安裝柱(8)上，驅動塊(9)上端與緩沖塊(11)下端通過螺絲連接，采用四組緩沖塊(11)豎直放置使用，緩沖塊(11)上端通過螺絲固定在振動塊(12)缺口的同一側側壁上，振動塊(12)上端固定有振動盤(14)，振動盤(14)遠離料斗(3)的一側有缺口，振動盤(14)內設置有耐磨橡膠層一(13)，氣壓塊(15)通過彈簧(7)和箱體(2)頂部連接，氣壓塊(15)下面設置有耐磨橡膠層二(16)，氣壓塊(15)平面面積小于振動塊(12)，氣壓塊(15)上面設置有氣動活塞(6)，氣動活(6)塞穿過箱體(2)并與箱體(2)固定，氣動活塞(6)另外一端與進氣管道(5)連接，壓電陶瓷驅動電源(20)設置在箱體(2)外側，壓電陶瓷驅動電源(20)和壓電元件(10)電性連接。本發(fā)明中，振動盤(14)缺口下方設置有導米槽(4)，導米槽(4)通過支撐架設置在底座(1)上，導米槽(4)一端延伸到箱體(2)外側。實施例四：在適用本發(fā)明裝置時，在料斗(3)內加入待去殼的稻谷，打開壓電陶瓷驅動電源(20)，將頻率調整到壓電元件(10)對應的驅動頻率，調節(jié)好適應的驅動電壓，等待稻谷進入耐磨橡膠層一(13)和耐磨橡膠層二(16)中間一段后，開啟設備上方的氣壓閥門，將氣壓塊(15)壓到稻谷上，將導米槽(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調大或者調小氣壓，加壓過程簡單可控，提高了碾米良率。通過實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養(yǎng)成分，在糧食加工領域具有廣泛的適用性。如上所述，即可較好地實現(xiàn)本發(fā)明,上述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明確定的保護范圍內。當前第1頁1 2 3