許然 沈美華 韓劍 陳盼攀 李曾

摘??要：煙葉復(fù)烤加工是煙葉加工過程中的重要環(huán)節(jié)，而葉片復(fù)烤機(jī)則是其中的主要設(shè)備。葉片復(fù)烤機(jī)通常由刮板喂料機(jī)、倉式喂料機(jī)、進(jìn)料端口、干燥段、冷卻段、回潮段、出料端及管路系統(tǒng)等組成。以對流傳熱方式干燥物料，在干燥過程中，物料的干燥速度與網(wǎng)面物料厚度呈負(fù)相關(guān)。在循環(huán)空氣流速、溫濕度一定的條件下，物料的鋪層厚度較薄時(shí)，干燥效果較好。因此，進(jìn)料層厚度的控制對于加工質(zhì)量具有一定的重要性。針對葉片復(fù)烤機(jī)進(jìn)料層厚度檢測裝置開展研究，設(shè)計(jì)一種新型的厚度檢測裝置，以期進(jìn)一步提高煙葉加工質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：葉片復(fù)烤機(jī)??進(jìn)料層厚度檢測??裝置研發(fā)??加工質(zhì)量

中圖分類號：TP273

Research?and?Development?of?a?Thickness?Detection?Device?for?the?Feed?Layer?of?a?Tobacco?Leaf?Redrying?Machine

XU?Ran1??SHEN?Meihua1??HAN?Jian1??CHEN?Panpan1??LI?Zeng2*

1.Qujing?Tianfu?Tobacco?Leaf?Redrying?Co.，?Ltd.，?Qujing?Cigarette?Factory，??Qujing，?Yunnan?Province，?655001?China;2.Rolling?and?Packing?Workshop，?Red?River?Cigarette?Factory，?Chuxiong，?Yunnan?Province，?651400?China

Abstract：?Tobacco?leaf?redrying?processing?is?an?important?part?of?the?process?of?tobacco?leaf?processing，?and?a?tobacco?leaf?redrying?machine?is?its?main?equipment.?The?tobacco?leaf?redrying?machine?usually?consists?of?a?scraper?feeder，?a?bin?feeder，?a?feed?end，?a?drying?section，?a?cooling?section，?a?moisture?regaining?section，?a?discharge?end?and?a?pipeline?system，?which?dries?materials?through?convective?heat?transfer，?and?the?drying?speed?of?materials?is?negatively?correlated?with?the?thickness?of?mesh?materials?in?the?drying?process.?Under?the?certain?conditions?of?the?circulating?air?flow?rate?and?temperature?and?humidity，?the?drying?effect?is?better?when?the?layer?thickness?of?materials?is?relatively?thin，?so?the?control?of?the?thickness?of?the?feed?layer?is?of?certain?importance?for?processing?quality.?This?article?studies?the?thickness?detection?device?for?the?feed?layer?of?the?tobacco?leaf?redrying?machine，?and?designs?a?new?type?of?thickness?detection?device，?so?as?to?further?improve?the?quality?and?efficiency?of?tobacco?leaf?processing.

Key?Words：?Tobacco?leaf?redrying?machine;?Feed?layer?thickness?detection;?Device?development;?Processing?quality

在實(shí)際生產(chǎn)中，為了確保葉片復(fù)烤機(jī)的運(yùn)行效果，必須嚴(yán)格控制倉式喂料機(jī)輸送至葉片的料層厚度。料層厚度過高或過薄等，會導(dǎo)致葉片質(zhì)量下降。因此，為了確保投料量的均勻性，料層的厚度需要保持在60～100?mm之間。然而，目前對于料層厚度的檢測仍然依賴于人工測量，存在一些問題和隱患。一方面，人工測量可能會出現(xiàn)誤差，這會直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。另一方面，人工測量的開展需要操作人員爬上3?m高的烤片機(jī)入口進(jìn)行操作，操作不便且存在安全隱患。

1??現(xiàn)有設(shè)計(jì)缺陷

1.1??人工依賴性強(qiáng)

首先，人工測量不可避免地存在誤差。由于人的主觀性和操作技巧的差異，同一個(gè)人在不同時(shí)間或不同人之間進(jìn)行的測量結(jié)果可能存在一定的偏差。這些誤差可能會導(dǎo)致料層厚度測量結(jié)果不準(zhǔn)確，影響對生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確掌握。其次，人工測量需要定期進(jìn)行，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測料層的厚度變化。由于人工測量的時(shí)間間隔較大，料層在測量之間可能會發(fā)生較大的變化，但由于無法及時(shí)獲取變化的信息，無法及時(shí)采取相應(yīng)的措施，可能導(dǎo)致料層的厚度不符合要求。此外，人工測量也存在人為疏忽的風(fēng)險(xiǎn)。由于人工測量需要人員手動操作，存在一定的人為疏忽可能性。例如：測量人員可能會因?yàn)槭韬龌蚱渌蛲泴α蠈舆M(jìn)行測量，或者測量時(shí)沒有按照規(guī)定的程序進(jìn)行操作，導(dǎo)致料層的厚度沒有及時(shí)測量，從而產(chǎn)生問題[1]。

1.2??安全性低

首先，爬上高處存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。操作工在進(jìn)行測量時(shí)必須站在進(jìn)料端口上方，這樣就需要在高處進(jìn)行操作。如果操作工不小心失足或者滑倒，可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的摔傷事故。此外，由于進(jìn)料端口通常較窄，操作工爬上去的過程中可能會感到不穩(wěn)定，進(jìn)一步增加了意外事故的風(fēng)險(xiǎn)。其次，進(jìn)料端口操作不便也會增加操作工的工作負(fù)擔(dān)。操作工需要不斷地上下爬行，不僅消耗體力，而且還可能導(dǎo)致操作工疲勞過度。這樣不僅會影響操作工的工作效率，還可能會增加操作工犯錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。

2??設(shè)計(jì)技術(shù)分析

2.1?設(shè)計(jì)組成

如圖1所示，該帶厚度標(biāo)尺的滑槽支架基本構(gòu)成包括厚度標(biāo)尺、滑槽支架、連接螺桿、刻度指示線。

2.2??操作應(yīng)用

該裝置采用了滑動式可調(diào)結(jié)構(gòu)，首先需要將連接螺桿用于將支架安裝在倉式喂料機(jī)出口隔板處，以確保支架受力穩(wěn)固安裝牢靠[2]。隨后，通過拉動厚度標(biāo)尺，可以使其在滑槽支架內(nèi)部自由滑動，以便調(diào)節(jié)刻度。在實(shí)際使用過程中，操作工人只需根據(jù)料層厚度需求來拉動厚度標(biāo)尺，使其刻度指示線位于所需尺寸范圍即可。在生產(chǎn)過程中，操作工人只需在巡檢時(shí)目測料層厚度與標(biāo)尺刻度指示線的距離，即可判斷料層厚度是否達(dá)標(biāo)，并及時(shí)予以調(diào)整反饋。這樣的設(shè)計(jì)可以極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，并且減少了人工操作的復(fù)雜性和錯(cuò)誤率。

3??效果分析

3.1?加裝厚度標(biāo)尺烤機(jī)葉片結(jié)構(gòu)的比對結(jié)果

首先，操作工在使用加裝厚度標(biāo)尺的烤機(jī)出口葉片結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠及時(shí)留意料層厚度，并及時(shí)調(diào)整烤機(jī)入口進(jìn)料比例。這樣做的好處是能夠更好地控制煙葉的烤透率，提高了煙葉的烘干質(zhì)量。其次，加裝厚度標(biāo)尺的烤機(jī)出口葉片結(jié)構(gòu)還能夠使煙葉的水分溫度更為均勻。通過及時(shí)調(diào)整進(jìn)料比例，可以使得烤機(jī)出口處的煙葉水分溫度均勻分布。這樣可以避免中層、底層煙葉的升溫速度較慢，導(dǎo)致煙葉質(zhì)量不均勻的情況發(fā)生。此外，在烤片機(jī)加工環(huán)節(jié)中，使用加裝厚度標(biāo)尺的烤機(jī)出口葉片結(jié)構(gòu)可以避免明顯的結(jié)團(tuán)、水漬現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而提高煙葉的加工質(zhì)量[3]。

3.2??優(yōu)化巡檢路線和細(xì)化檢測要求

在巡檢路線的優(yōu)化中，可以將烤片機(jī)進(jìn)料入口料層厚度比對檢測作為巡檢的重點(diǎn)內(nèi)容之一。操作工在巡檢過程中，需要仔細(xì)觀察烤片機(jī)進(jìn)料入口的料層厚度，并與厚度標(biāo)尺上的刻度進(jìn)行比對。通過比對檢測，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)料層厚度的偏差情況，并及時(shí)采取相應(yīng)的調(diào)整措施。通過優(yōu)化巡檢路線和細(xì)化檢測要求，可以確保烤片機(jī)進(jìn)料入口料層厚度比對檢測成為操作工巡檢工作的一部分，提高了對料層厚度的重視程度。這樣做的好處是能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)料層厚度的偏差情況，并及時(shí)采取相應(yīng)的調(diào)整措施，避免煙葉烤干不均和煙葉質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生。同時(shí)，也能夠提高烤片機(jī)的烤片效率，減少生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.3??成品煙葉質(zhì)量的提升和質(zhì)量缺陷的降低

本次改造通過加裝帶厚度標(biāo)尺的滑槽支架，有效提升了成品煙葉的質(zhì)量，并降低了水漬煙及煙葉板結(jié)的質(zhì)量缺陷。加裝帶厚度標(biāo)尺的滑槽支架使得烤機(jī)出口處煙葉的烤透率更高，煙葉的內(nèi)外部溫度更為一致。其次，加裝帶厚度標(biāo)尺的滑槽支架能夠使得煙葉的水分溫度更加均勻，避免煙葉的中層和底層因料層厚度不均勻而導(dǎo)致升溫較慢的問題。此外，通過滑槽支架的改造，煙葉的水分溫度更為均勻，可以減少水分損失和煙葉質(zhì)量的下降[4]。

3.4??提升效率和安全性

（1）該裝置的主要特點(diǎn)是帶有滑槽標(biāo)尺，這個(gè)滑槽標(biāo)尺可以根據(jù)不同的調(diào)整需求進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的進(jìn)料層厚度檢測方法通常需要人工爬上進(jìn)料端口進(jìn)行手動測量，這種操作存在一定的危險(xiǎn)性，容易導(dǎo)致人員傷害。而通過引入滑槽標(biāo)尺，可以實(shí)現(xiàn)對進(jìn)料層厚度的快速調(diào)節(jié)，不需要人員直接接觸進(jìn)料端口，有效提高了操作的安全性。

（2）該裝置的引入可以有效減少料層厚度檢測過程中的人力。傳統(tǒng)的料層厚度檢測需要人工進(jìn)行，需要人員爬上進(jìn)料端口手動測量，這不僅操作繁瑣，而且需要消耗大量的人力資源。然而，通過安裝該裝置后，僅需目測標(biāo)尺位置與實(shí)時(shí)料層厚度進(jìn)行對比即可完成判斷，不需要人工操作，大大減少了人力的使用，提高了工作效率。

（3）該裝置的安裝使用相對簡單，操作方便。通過對比目測標(biāo)尺位置與實(shí)時(shí)料層厚度，可以快速判斷進(jìn)料層的厚度，無須復(fù)雜的操作步驟。最后，裝置的可調(diào)節(jié)性使得可以根據(jù)不同的生產(chǎn)需求進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。無論是調(diào)整進(jìn)料層厚度還是適應(yīng)不同的生產(chǎn)需求，都可以通過簡單地調(diào)整滑槽標(biāo)尺來完成。這種可調(diào)節(jié)性使裝置能夠靈活應(yīng)對各種情況，提高了生產(chǎn)效率[5]。

4??結(jié)語

本研究開發(fā)一種葉片復(fù)烤機(jī)進(jìn)料層厚度檢測裝置，以解決當(dāng)前葉片復(fù)烤生產(chǎn)過程中的問題。通過對傳統(tǒng)葉片復(fù)烤機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和改進(jìn)，研究人員設(shè)計(jì)并制造了一種新型的進(jìn)料層厚度檢測裝置，并進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)：新設(shè)計(jì)的進(jìn)料層厚度檢測裝置能夠準(zhǔn)確地測量葉片復(fù)烤機(jī)進(jìn)料層的厚度，并且具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。相比于傳統(tǒng)的手動測量方法，該裝置可以大大提高生產(chǎn)效率，減少人力成本，并且能夠確保進(jìn)料層的均勻性，提高產(chǎn)品質(zhì)量。然而，本研究還存在一些局限性。一方面，這些實(shí)驗(yàn)僅僅針對特定型號的葉片復(fù)烤機(jī)進(jìn)行了測試，因此對于其他多種型號的葉片復(fù)烤機(jī)可能需要進(jìn)一步的改進(jìn)和適應(yīng)性測試。另一方面，研究未考慮到一些特殊情況，比如進(jìn)料層的濕度對測量結(jié)果的影響等，這也是未來需要研究改進(jìn)的方向之一。

綜上所述，該裝置具有一定的實(shí)用性和推廣價(jià)值，可以在葉片復(fù)烤機(jī)生產(chǎn)過程中提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。未來的研究可以進(jìn)一步完善該裝置的設(shè)計(jì)，提高其適應(yīng)性和穩(wěn)定性，并考慮更多因素對進(jìn)料層厚度的影響，以滿足不同生產(chǎn)環(huán)境下的需求。參考文獻(xiàn)

[1]官振江，李偉民，楊建華，等.復(fù)烤工藝煙葉排濕保香技術(shù)及設(shè)備的研究[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2023，49（4）：19-22.

[2]羅丹萍.RBFNN融合優(yōu)化算法的煙葉復(fù)烤工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2023.

[3]朱鋒，孫炯，孫紀(jì)周，等.復(fù)烤干燥方式對葉片復(fù)烤的影響[J].河北農(nóng)機(jī)，2019（10）：43-44.

[4]謝博文，朱智寅，李葉春，等.煙葉復(fù)烤機(jī)先進(jìn)控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2020，19（21）：40-41.

[5]王懷宇，王立華，蔣維，等.煙葉復(fù)烤回潮有限元分析及工藝參數(shù)優(yōu)化[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2023，23（16）：6993-7001.