偏心連桿式緊壓茶葉機(jī)的設(shè)計-農(nóng)業(yè)機(jī)械

1、偏心連桿式緊壓茶葉機(jī)的設(shè)計 摘 要：我國生產(chǎn)的緊壓茶大多為發(fā)酵磚茶,飲用時必須先將磚茶葉搗碎,在鍋中烹煮出茶葉汁味才可飲用。本文介紹了一種在茶葉加工過程的最后一道干燥工序前,利用茶葉的自有粘性采用筆者設(shè)計研制的偏心連桿式緊壓茶葉機(jī)來加工成緊壓茶塊的方法，并就緊壓茶葉機(jī)的工作原理及偏心連桿的受力情況進(jìn)行了初步研究分析。這種茶耐儲藏，飲用既方便又衛(wèi)生，還能保持和提高了綠茶的原有形態(tài)和品質(zhì)，所具有的優(yōu)點使其帶來很高的附加值。關(guān)鍵詞：緊壓茶；偏心滑柱式；加工壓力；試驗Design Of Biased Slippery Column Type Compressed Machine for TeaStud

2、ent:Chen Ji-qiangTutor:Tang Xing-chu(Oriental Science & Technology College of Hunan Agricultural University, Chang sha )Abstract：Fermentation brick tea is the main form of compressed tea produced in China. It must be crushed and cooked for tasting before drinking. This article introduced one kind in

3、 front of the tea processing process last dry working procedure, uses the author design and using the tea innate coherency the biased slippery column type to squeeze the tea machine to process the compressed tea block the method. Meanwhile, the analysis on compressed tea machines principle operation

4、 and force condition of a smooth partiality post are given. The tea is preservable,healthy, convenient to carry , it could also maintain and enhance green teas original shape and quality,which bring very high additional value.Key words: Compressed tea; Biased slippery column type ; Produced pressure

5、; Test 1 前言 1.1 設(shè)計的目的與意義我國是一個生產(chǎn)和消費茶葉的大國。茶葉是特殊的商品，自古以來,中國人就有著“柴米油鹽醬醋茶”、“琴棋書畫詩曲茶”的生活實踐，人們把茶當(dāng)作日常的物質(zhì)生活和精神生活不可缺少的組成部分，發(fā)展至今，飲茶被稱為“國飲”。茶葉千百年來均是以條索狀、葉片狀、磚塊狀的形狀展現(xiàn)在人們面前。食用時，人們往往用手抓茶葉入杯泡茶給自己或客人，這樣既不衛(wèi)生也不雅觀。傾倒茶葉雖然衛(wèi)生又拿捏不準(zhǔn)份量也不方便。目前，我國生產(chǎn)的緊壓茶大多為發(fā)酵磚茶。由于磚茶與散茶不同，甚為緊實，所以，用開水沖泡難以浸出汁，飲用時必須先將磚茶搗碎，在鐵鍋或鋁壺內(nèi)烹煮才可。隨著人們生活水平的大幅度提高

6、，近幾年在市場上已出現(xiàn)了一部分成型茶，如球、餅等形狀。它便于攜帶，使用方便衛(wèi)生，且儲藏時間長，很受品茶人的青睞。但由于是通過蒸煮復(fù)水后手工包揉而成型然后干燥成成品。蒸煮復(fù)水對茶葉影響很大，而且手工包揉加工的工人勞動強(qiáng)度大，工效低，產(chǎn)量小，因而使成型茶成本價格大大增加，也就不能很好開拓市場。本項目研究的目的: 將綠茶通過專用機(jī)具加工成小塊的緊壓茶，不需復(fù)水蒸壓，保持綠茶原有的形態(tài)和品質(zhì),并可將綠茶加工成各種形狀、大小不一的緊壓茶，以及加工表面帶字的緊壓茶。其加工機(jī)具重量輕、體積小、操作簡單。加工的緊壓茶耐儲藏、飲用方便衛(wèi)生，具有很高的附加值。因此，這種緊壓茶具備較大的潛在市場和經(jīng)濟(jì)價值。本次課題

7、設(shè)計專門對這種機(jī)械進(jìn)行初步的設(shè)計和研究，并且在樣機(jī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了部分的改進(jìn)。1.2 我國茶葉加工現(xiàn)狀與發(fā)展前景 中國是茶葉大國，卻不是茶葉強(qiáng)國。目前，全球有近50個國家和地區(qū)產(chǎn)茶，100多個國家和地區(qū)需要進(jìn)口茶葉。有一個尷尬的數(shù)字讓人無法回避，我國的茶園面積約占全世界的45%，居第一位，產(chǎn)量卻僅僅占了世界產(chǎn)量的22%，平均每畝單產(chǎn)僅為世界平均水平的一半。近年來，我國茶產(chǎn)業(yè)遇到了空前的挑戰(zhàn)，茶葉質(zhì)量和出口狀況都不甚理想，全行業(yè)處于虧損狀態(tài)，中國茶葉產(chǎn)業(yè)的振興面臨著不可回避的諸多難題。 統(tǒng)計資料顯示，我國茶園平均單產(chǎn)608公斤/公頃，大大低于世界茶園平均單產(chǎn)100公斤/公頃的標(biāo)準(zhǔn)，而印度為149

8、8公斤/公頃，日本高達(dá)1725公斤/公頃。目前全國的茶葉產(chǎn)值約為70億元，全國竟有6.7萬家茶葉初制廠，每家茶廠加工量不足10噸，絕大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備陳舊落后，工藝粗糙，管理水平低下。大量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體小茶廠大多單純追求利潤最大化，在原料的收購、成品的加工、質(zhì)量等級檢驗等重要環(huán)節(jié)中，往往隨意降低標(biāo)準(zhǔn)要求。這類“企業(yè)”收購茶葉原料時無任何農(nóng)藥殘留檢驗技術(shù)、手段和方法，絕大部分“企業(yè)”收購時只是靠鼻子聞一聞，缺少科學(xué)的定量化的手段。與茶葉質(zhì)量每況愈下的情況相反，各地“名茶”卻鋪天蓋地而來。泥俱下，讓人難分真假，致使以次充好的現(xiàn)象屢禁難止。目前，茶葉產(chǎn)業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)一大產(chǎn)業(yè)分支，缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)，

9、茶葉產(chǎn)業(yè)還沒有形成真正的龍頭企業(yè)。一方面各經(jīng)營主體無法站在整個產(chǎn)業(yè)的高度，來審視和預(yù)測企業(yè)自身和行業(yè)的發(fā)展，也無力投入大筆資金搞科研開發(fā)，進(jìn)行長遠(yuǎn)規(guī)劃；另一方面，各自為政的小企業(yè)只能搞粗放式經(jīng)營，在低層次、低水平上進(jìn)行相互摧殘的競爭，以至出現(xiàn)全行業(yè)的虧損。我國茶葉出口創(chuàng)匯能力薄弱，出口商品結(jié)構(gòu)老化，技術(shù)含量少，附加價值低，新品開發(fā)差，商品競爭力不強(qiáng)。因此，出口量雖然不少，但是由于質(zhì)量和市場適應(yīng)問題，賣價不高。同時，出口秩序混亂，低價競銷，經(jīng)濟(jì)效益下滑。改革開放以來，我國茶葉出口由壟斷性經(jīng)營轉(zhuǎn)為開放性經(jīng)營，開放口岸和經(jīng)營主體迅速增加，雖然這樣有利于調(diào)動各方面出口茶葉的積極性，但是也出現(xiàn)經(jīng)營秩序混

10、亂，惡性競爭，低價競銷，導(dǎo)致出口價格不斷下跌。一般紅、綠、青茶的外觀已很難適應(yīng)新的市場變化，而且價格低下，效益低。所以，傳統(tǒng)的烘青、炒青綠茶、紅茶及烏龍茶等大宗茶，如能通過特殊加工方法，使其外形光滑緊結(jié)成餅仔狀，富有美感，其價值將會大大提高，銷路也會更好。為此，著手研究一種新的加工工藝、并設(shè)計制造出一種緊壓茶葉加工機(jī)械勢在必行。偏心滑柱式緊壓茶葉機(jī)是利用茶葉的自有粘性加工成緊壓茶塊的方法，加工工藝過程簡單，易于操作。生產(chǎn)出來的成型茶，體積小、分量輕，餅仔粒重在25，可直接沖泡飲用，且保持茶葉原有的品質(zhì)和沖泡后保持散茶一松形狀。同時可進(jìn)行精美包裝，方便沖泡、易于保存、既衛(wèi)生又有一定的藝術(shù)性。所研

11、制配套的偏心滑柱式緊壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理、生產(chǎn)效率高、性能穩(wěn)定、體積小，安全可靠，操作方便。該機(jī)械的研制，非常成功地解決了各種毛茶特別是中低檔茶類的外型松散，包裝臃腫，易吸潮，易變味，不便攜帶和運輸費用高的老大難問題，加工出的成品茶外形光滑、緊實，十分便于包裝、庫存及攜帶，并且保持茶原有的風(fēng)味，減少運輸費用。特別適用于中低檔茶類的生產(chǎn)。新工藝加工出的緊壓茶葉，由于外觀新穎，沖泡飲用方便，能有效地促進(jìn)茶葉市場的繁榮，提高茶葉生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。 本新工藝技術(shù)已得到茶葉學(xué)術(shù)界的認(rèn)可，試制的少量產(chǎn)品也得到經(jīng)營者的贊賞和推崇。目前，該機(jī)械處在初步研究階段，還需要進(jìn)一步完善，希望能進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，進(jìn)一步提高生

12、產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時研制新的花式品種及精美包裝，以適應(yīng)市場的變化和提高競爭能力。緊壓茶加工流程： 緊壓茶是以綠茶或紅茶或黑茶作原料，直接在茶葉加工過程的最后一道工序干燥前將其加工成不同形狀的小塊緊壓茶，有磚形、餅形、碗形、柱形、方塊形等。壓制工藝因品種不同而異?；炯庸ち鞒? 鮮葉手工殺青手工揉捻進(jìn)行炒二青邊炒邊揉搓緊壓干燥緊壓茶屬再加工茶和茶葉的深加工，符合現(xiàn)代茶葉加工的發(fā)展趨勢，使茶葉產(chǎn)品增值，偏心滑柱式緊壓茶葉機(jī)對茶葉的加工不改變原茶的性質(zhì)，使茶葉能保持原滋原味，并且可以加入些有益成分，還使茶葉加工藝術(shù)化，富有美感，讓現(xiàn)代氣息撲面而來。3 緊壓茶壓制力的確定在茶葉壓制的過程中，壓制力過大

13、，容易將茶葉擠壓破裂，茶汁外溢，影響緊壓茶的品質(zhì)，壓制力過小，不容易將茶葉壓制成型，干燥后緊實度不夠，表面不平整。因此壓制力的大小直接影響到茶葉的品質(zhì)，壓力的大小由茶塊的受力面積和厚度，以及茶葉的含水量來決定，厚度和受力面積已經(jīng)給定為12cm，利用螺桿式緊壓茶葉機(jī)進(jìn)行試驗，下面為試驗過程和試驗數(shù)據(jù)：第一次試驗，先將采摘的鮮葉在陰涼通風(fēng)清潔地方攤放4h，期間每小時輕翻一次。試驗時采用手工殺青，鍋溫在160C，每次鮮葉投放量為400g，殺青時間為5min。殺青后攤涼進(jìn)行手工揉捻3min，然后進(jìn)行炒二青，鍋溫在100C，邊炒邊揉搓，時間為6min。這時測得茶葉的含水量在24，起鍋后立即利用茶葉的粘性

14、趁熱進(jìn)行壓制成型茶。壓制的成型茶形狀為圓餅形，截面積為2.6 cm。采用3種壓力2.94MPa，4.41MPa，5.88MPa壓制。第二次試驗，采用同塊地里的鮮葉，將采摘的鮮葉在陰涼通風(fēng)清潔的地方攤放4h，期間每小時輕翻一次。試驗時采用第一次試驗的前四道工序的同樣方法，第四道工序完工即炒二青后攤涼復(fù)揉5min，然后進(jìn)行炒三青，鍋溫為90C，時間8min，邊炒邊揉搓提毫，起鍋時測得含水量為15，同樣趁熱壓制成型茶，形狀大小同前，采用壓力為2.94MPa，4.41MPa，5.88MPa。為了便于對比，每次試驗均留下部分散茶。兩次試驗壓型后即送入烤箱干燥，干燥溫度均為70C，第一次干燥時間為8h，第

15、二次干燥時間為5h。干燥后緊壓茶含水量8%左右。緊壓茶和散茶審評：見表1結(jié)果與分析兩次共壓制型茶968塊，10千克鮮茶壓制干燥后的小塊茶干燥后重2.23kg，單個均重2.3g。散茶105克，第一次試驗留散茶52克，第二次試驗留散茶53克。第一次試驗壓力為30kg/cm2（2.94MPa）得160個，45kg/cm2 (4.41MPa)得160個，60kg/cm2(5.88MPa)得162個。第二次試驗壓力為30kg/cm2（2.94MPa）得160個，45kg/cm2(4.41MPa)得160個，60kg/cm2(5.88MPa)得166個。感官審評結(jié)果：兩次試驗緊壓茶與散茶的感官審評結(jié)果如表

16、1、表2。表1 茶葉含水量、壓力與緊壓茶質(zhì)量關(guān)系Table 1 content of water、pressure compressed tea 含水量（%） 壓力（MPa） 感官評定（干燥前） 感官評定（干燥后）含水量（8%）15 2.94 茶塊表面欠平整、香氣純 茶塊表面欠平整、棱角欠分明 正清香、湯色黃綠明亮、 香氣純正清香、湯色黃綠明亮 滋味甘爽、葉底翠綠 滋味甘爽、葉底黃綠 15 4.41 茶塊表面較平整、香氣純 茶塊表面欠平整、棱角欠分明 正清香、湯色黃綠明亮、 香氣純正清香、湯色黃綠明亮 滋味甘爽、葉底翠綠 滋味甘爽、葉底黃綠 15 5.88 茶塊表面平整光滑、香氣 茶塊表面平整

17、、棱角分明香 純正清香、湯色黃綠明亮、 氣純正清香、湯色黃綠明亮 滋味甘爽、葉底翠綠 滋味甘爽、葉底黃綠 24 2.94 茶塊表面較平整、香氣純 茶塊表面欠平整、棱角欠分明 正清香、湯色黃綠明亮、 香氣純正清香、湯色黃綠明亮 滋味甘爽、葉底翠綠 滋味甘爽、葉底黃綠 24 4.41 茶塊表面平整、香氣純 茶塊表面較平整、棱角欠明 正清香、湯色黃綠明亮、 香氣純正清香、湯色黃綠明亮 滋味甘爽、葉底翠綠 滋味甘爽、葉底黃綠 24 5.88 茶塊表面平整、香氣純 茶塊表面平整、棱角分明 正清香、湯色黃綠明亮、 香氣純正清香、湯色黃綠明亮 滋味甘爽、葉底翠綠 滋味甘爽、葉底黃綠 表2 同批散茶與緊壓茶（

18、含水量15%、壓力5.88MPa）內(nèi)質(zhì)關(guān)系Table 2 With approves disperses the tea and the compressed tea (water content 15%, pressure 5.88MPa) the endosarc relations種類 感官評定（干燥前） 感官評定（干燥后） 緊壓茶（15%） 香氣純正清香、湯色黃綠明 香氣純正清香、湯色黃綠明亮 （5.88MPa） 亮、滋味甘爽、葉底翠綠 滋味甘爽、葉底黃綠 散茶 香氣純正清香、湯色黃綠明 香氣純正清香、湯色黃綠明亮 亮、滋味甘爽、葉底翠綠 滋味甘爽、葉底黃綠分析:a.含水量對緊壓茶外形

19、及內(nèi)質(zhì)影響（1）當(dāng)茶葉水分在24時，在干燥前前兩種壓力對茶葉外形影響不大，表面都比較平整，但當(dāng)壓力達(dá)到5.88MPa時，緊壓茶表面比前兩種壓力的緊壓茶表面要光滑平整。棱角分明，但色彩呈墨綠，有微量茶汁液留在模具上。干燥后前兩種壓力的緊壓茶表面不平整，棱角欠分明，這與茶葉在干燥過程中具有收縮性質(zhì)有關(guān)。塊茶給人不緊實的感覺，從一米高處自然下落，會產(chǎn)生掉渣碎葉斷裂不緊。后一種壓力較大，壓出的茶葉產(chǎn)生較大粘性，因而干燥后緊壓茶表面仍平整，棱角分明，從一米高處自然下落無變形，掉渣，沖泡后葉底呈黃綠，香氣純正。（2）當(dāng)茶葉水分含量在15%時，在干燥以前前兩種壓力的緊壓茶表面欠平整，但當(dāng)壓力達(dá)5.88MPa

20、時，緊壓茶表面光滑平整，棱角分明，色彩翠綠。干燥后緊壓茶表面與干燥前變化不大，這與茶葉水分含量較少有關(guān)。從一米高處讓其自然下落，前兩種壓力緊壓茶掉渣，壓力越小，掉渣越嚴(yán)重。后一種壓力較大，緊壓茶表面光滑堅實，無掉渣斷裂現(xiàn)象，沖泡后香氣純正，葉底黃綠。b.加工壓力對緊壓茶外形及內(nèi)質(zhì)的影響（1）當(dāng)壓力為2.94MPa對兩種水分含量的緊壓茶外形影響較大，干燥后表面均不平整，不緊實，內(nèi)質(zhì)同散茶無區(qū)別。（2）當(dāng)壓力為4.41MPa對水分含量低的緊壓茶外形還是有影響，干燥后表面欠光滑平整。水分含量高的緊壓茶外形光滑平整，棱角分明。沖泡后香氣純正，葉底黃綠。（3）當(dāng)壓力為5.88MPa無論水分含量高低，緊壓

21、茶的外型表面光滑平整，棱角分明，但水分含量高的緊壓茶在模具上留有微量茶汁，色彩呈墨綠，且不易脫模，影響生產(chǎn)效率。內(nèi)質(zhì)同散茶無區(qū)別。但水分含量高的緊壓茶茶汁擠壓出太多對茶葉內(nèi)質(zhì)有一定影響。c.散茶與緊壓茶的內(nèi)質(zhì)比較從試驗中得知，由于采用了干燥前壓制，緊壓茶與同批散茶沖泡后茶葉外形一樣，內(nèi)質(zhì)基本上一致。也就是說這種緊壓型茶內(nèi)質(zhì)不受形狀和壓力的影響。結(jié)論：（1）從試驗中得知，當(dāng)水分含量大于24以上時，壓力大于4.41MPa時，緊壓茶表面光滑平整，但易使茶葉擠壓破裂，茶汁外溢，茶葉水分含量越高，茶汁外溢越嚴(yán)重。這樣會使緊壓茶內(nèi)質(zhì)受到影響，也影響緊壓茶脫模。壓力太小，則緊壓茶不緊實，表面不光滑，較松散。

22、（2）從試驗結(jié)果也可以得出這樣結(jié)論：當(dāng)采用在干燥前把茶葉壓制成小塊緊壓茶時，只要壓力適當(dāng)，緊壓茶表面就光滑平整，而且不會影響茶葉的內(nèi)質(zhì)。而采用干茶復(fù)水后蒸煮壓制成緊壓茶品質(zhì)就會受到一定影響。由圖標(biāo)可知：壓力的選擇在45kg/cm100kg/cm為佳。即壓力在4.5MPa-10MPa為佳。2 設(shè)計原理與設(shè)計方案的選擇2.1 設(shè)計原理為了可靠方便的進(jìn)料，偏心連桿式緊壓茶葉機(jī)采用垂直進(jìn)料，水平擠壓的方式。偏心連桿式緊壓茶葉機(jī)由動力部分，傳動部分，連接部分，執(zhí)行部分，輔助部分組成。動力部分，動力部分由電動機(jī)來提供動力，通過電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動一對V帶輪傳動，將轉(zhuǎn)矩傳遞至偏心輪機(jī)構(gòu)。傳動部分，傳動部分由帶、

23、帶輪、減速器、偏心輪和連桿組成，通過一對V帶傳動將旋轉(zhuǎn)運動傳遞給減速器，由減速器減速后再將旋轉(zhuǎn)運動傳遞給偏心輪，偏心輪將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，推沖頭前進(jìn)，通過連接件發(fā)生運動關(guān)系。連接部分，連接部分比較關(guān)鍵，是該機(jī)械系統(tǒng)中比較復(fù)雜的部分，主要通過偏心輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)傳動部分和執(zhí)行部分之間的動作。執(zhí)行部分，執(zhí)行部分主要由偏心輪機(jī)構(gòu)和凸輪式間歇運動機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，通過偏心輪將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，推沖頭將茶葉壓緊，利用凸輪式間歇運動機(jī)構(gòu)進(jìn)行退料，使傳動緊湊。輔助部分，輔助部分主要是指對該裝置起補(bǔ)充和完善的部分，主要指支撐架部分，茶塊接收部分。其中模柱，模套的結(jié)構(gòu)形狀大小由加工成型的產(chǎn)品來決定，改變料斗出

24、口大小及施加茶葉推力可控制進(jìn)料多少，因而也就決定了緊壓茶的厚度和重量。 因此，我們按照上述原理，來設(shè)計和計算該機(jī)械。2.2 設(shè)計方案的選擇由產(chǎn)品的要求，來考慮機(jī)械下的設(shè)計，產(chǎn)品是帶由字樣的茶塊，這種產(chǎn)品主要通過物理的壓力的加工來壓縮完成，這一過程比較簡單，壓縮的方法方式也有多種多樣，常用的可以考慮采用液壓傳動，也可以用螺紋傳動來實現(xiàn)，最簡單的是直接用力壓模柱，來壓縮成茶塊。液壓加工的動力大，易于壓縮，但難以控制壓力的大小，且液壓傳動多用于自動控制和連續(xù)運動的控制中。螺紋傳動，則勞動強(qiáng)度比較大，生產(chǎn)效率較差。由于以上存在問題較多，選擇偏心連桿式傳動，則勞動強(qiáng)度比較低，生產(chǎn)效率較高，其結(jié)構(gòu)比較簡單

25、，且加工制造比較方便，不僅經(jīng)濟(jì)，而且便于維修。因此，選擇偏心連桿式來傳動動力，大大提高了生產(chǎn)效率和市場的競爭力。設(shè)計方案由設(shè)計原理來確定和改進(jìn)，現(xiàn)在設(shè)計的方案是在原有方案上的改進(jìn)。原來的方案:原來的方案其原理仍然是按偏心連桿式的原理來設(shè)計的，這種機(jī)構(gòu)的設(shè)計出現(xiàn)了有些不足之處，有些地方需要做較大的改動，以提高其生產(chǎn)效率，提高其附加值。原方案的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：圖1 偏心滑柱式緊壓茶葉機(jī)Fig.1 a smooth partiality post type compressed machine for tea1.螺栓，2.電機(jī)，3.機(jī)架，4.料斗，5.螺釘，6.導(dǎo)軌，7手柄，8.螺栓，9.彈簧，1

26、0.螺釘，11.螺母，12. 尾座，13.字模，14.模套，15.螺釘，16.進(jìn)料斗，17.彈簧，18.模柱，19.軸承座，20.軸套，21.墊圈，22.螺母，23.螺桿，24.凸輪，25.大帶輪，26.螺栓，27.螺栓，28.帶，29.小帶輪工作過程：壓制茶葉時，將炒制好的茶葉放入料斗（16），將茶葉送入模套（14），通過電動機(jī)（2）帶動帶傳動，再通過減速器減速，帶動偏心輪機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，將茶葉壓緊，利用手柄將壓緊的茶葉推出，將茶葉推入料盤中。同時手柄轉(zhuǎn)回去，周而復(fù)始，就不斷加工出這種形狀大小一致的小塊緊壓茶。不足之處：1、勞動強(qiáng)度比較大，生產(chǎn)效率較差，成本高，附加值很小。2、

27、沒有一個很好的退料機(jī)構(gòu)，由于存在自有粘性，有可能使茶葉卡在模具中，可能無法取出。3、采用手工退料，不能實現(xiàn)與偏心連桿式壓緊機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)運動，容易產(chǎn)生干涉。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示：如圖2 改進(jìn)后的偏心滑柱式緊壓茶葉機(jī)Fig.2 A improved Smooth partiality post type Compressed Machine for Tea改進(jìn)后的機(jī)械通過一個凸輪-擺桿機(jī)構(gòu)，與偏心連桿式機(jī)構(gòu)實現(xiàn)協(xié)調(diào)運動，自動實現(xiàn)退料，大大提高生產(chǎn)效率較差，勞動強(qiáng)度小，成本低，附加值很高。該機(jī)械可以實現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)，緊壓茶塊實現(xiàn)了大規(guī)模的生產(chǎn)。3 電動機(jī)的選擇3.1 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要

28、求和工作條件，選用一般用途的Y（IP44）系列三相異步電動機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。3.2 電動機(jī)功率3.2.1 滑柱的輸出功率Pw Pw=FV/1000=30000.04/1000=0.12KW (V=0.04m/s) （1）3.2.2 電動機(jī)的輸出功率Ped Pd=Pw/ （2）傳動裝置的總效率 =12 （3）式中1、2為從電動機(jī)互滑柱之間的各傳動機(jī)構(gòu)和軸承的效率.查機(jī)械設(shè)計手冊得：V帶傳動1=0.96;減速器2=0.94 =0.96 0.94=0.90Pd=Pw/=0.12/0.90=0.13KW3.2.3 電動機(jī)的額定功率Ped 查機(jī)械設(shè)計手冊選取電動機(jī)額定功率Ped=0.55KW3.3

29、電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為了便于先擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速,先推算電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍,由機(jī)械設(shè)計手冊得V帶的常用傳動比i1=24,減速器的傳動比為i2=1040 ,則電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd=nwi1 i2=6543932r/min3.4 確定電動機(jī)的型號根據(jù)選定的電動機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)形式、功率和轉(zhuǎn)速，查機(jī)械設(shè)計手冊選取電動機(jī)的型號為Y801-4，其轉(zhuǎn)速n1為1390r/min。4 V 帶傳動的設(shè)計計算4.1 確定計算功率Pca 查表得工作情況系數(shù)Ka=1.1,故 Pca=KaP=1.10.55=0.605KW4.2 選取普通V帶帶型根據(jù)Pca、n1查表確定選用Z型。4.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 查表取主動輪基準(zhǔn)直徑dd

30、1=71mm從動輪基準(zhǔn)直徑dd2 dd2=idd1=2.271=156.2mm查表取從動輪基準(zhǔn)直徑dd2=160mm驗算帶的速度 25m/s （4）帶的速度合適。4.4 普通V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距根椐0.7(dd1+dd2)ao1 （13） 偏心輪機(jī)構(gòu)存在急回運動。 機(jī)構(gòu)的這種急回作用，在機(jī)構(gòu)中常被用來節(jié)省空回行程的時間，以提高勞動生產(chǎn)率。6.2.2 偏心輪機(jī)構(gòu)的的傳動角和壓力角的計算當(dāng)偏心距e與滑柱的中心線垂直時,壓力角最大,傳動角最小,計算最小傳動角 （14） 機(jī)構(gòu)的傳力性能好.最大壓力角的計算=90-= （15）偏心輪機(jī)構(gòu)以偏心輪為原動件,能夠做整周回轉(zhuǎn),因此,機(jī)構(gòu)的傳動性能好,無死

31、點位置。6.2.3 滑柱的強(qiáng)度的計算根據(jù)壓制成型茶的試驗可得，滑柱所受的壓力F=3000N,選取滑柱的直徑為30mm, 材料為Q235，查表得許用應(yīng)力 = 150Mpa，計算連桿的應(yīng)力和校核 =7.6Mpa0.2mm式中d為彈簧絲的直徑，單位為mm。選取YI型，以保證兩支承面與彈簧的軸線垂直，從而合彈簧受壓時不致歪斜。選取d=0.3mm,因為d0.5mm 時，彈簧的兩支承端面可不懈磨平。普通圓柱螺旋彈簧的主要幾何尺寸有：外徑D2、中徑D、內(nèi)徑D1、節(jié)距P、螺旋升角a及彈簧絲直徑d。 (23)式中彈簧的螺旋升角a，對圓柱螺旋壓縮彈簧一般應(yīng)在范圍內(nèi)選取。彈簧選取右旋。如下是普通圓柱螺旋的結(jié)構(gòu)尺寸計

32、算如表5所示表 5 普通圓柱螺旋的結(jié)構(gòu)尺寸計算Table 5 Ordinary column screw structure size computation參數(shù)名稱及代號計算公式計算結(jié)果備注中徑DD=Cd25查機(jī)械設(shè)計手冊內(nèi)徑D1D1=D-d22外徑D2D2=D+d28旋繞比 CC=D/d8.3壓縮彈簧長細(xì)比bB=H0/D1.6自由長度H0H=pn+(1.52)d40總?cè)?shù)n1N1=n+(22.5)8節(jié)距PP=(0.280.5)D0.7螺旋角a5.19 結(jié)論9.1 該機(jī)械存在以下的問題1.為了保持茶塊的衛(wèi)生，原料必須相當(dāng)干凈，否則茶塊會出現(xiàn)沙子或其他雜物。2.茶塊必須比較干燥，且不宜太厚，含

33、水量不能太高，以便干燥和儲藏，使其不易變質(zhì)。3.茶塊與字模接觸面積大，摩擦阻力大，分離有難度，不容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，需要經(jīng)常打蠟，以減少摩擦，容易脫模。9.2 該機(jī)械解決的問題1.成功的實現(xiàn)了緊壓茶塊的機(jī)械生產(chǎn)，彌補(bǔ)了綠茶緊壓茶塊生產(chǎn)的空白。2.該機(jī)械的傳動比較簡單，各零部件設(shè)計也較簡單，易于操作和加工制造。9.3 小結(jié)緊壓茶葉機(jī)還處于初步設(shè)計和研制階段，偏心連桿式緊壓茶葉機(jī)在原有螺桿式緊壓茶葉機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，克服了螺桿式緊壓茶葉機(jī)由于茶塊脫模部分還沒能實現(xiàn)自動化，因此生產(chǎn)效率低等問題，能實現(xiàn)自動脫模，該機(jī)械可以實現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)，緊壓茶塊實現(xiàn)了大規(guī)模的生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)的效率，附加值大大提高。參考文獻(xiàn)1施兆鵬.茶葉加工學(xué)M，北京：中國農(nóng)業(yè)出版社， 1997.27632白堃元.茶葉加工M，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2001.1頁碼1782513倪德江 陳玉瓊. 制茶工藝對名優(yōu)綠茶香氣品質(zhì)的影響J，茶葉科學(xué)， 1997. 17（1）65684黃意歡.茶學(xué)實驗技術(shù)M，中國農(nóng)業(yè)出版社， 1997頁碼1842405陸松侯 施兆鵬.茶葉審評與檢驗M，北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001頁碼1011506尹在繼. 茶葉的評分和評語， 中國茶葉