机制蜡片初探

2013-03-24 01:18:46|OK蜜蜂网

摘要　本文针对传统的沾片法和蜡板法生产巢础存在劳动强度大、生产效率低等弊病，根据一步式巢础机蜡液直接轧制巢础的原理，在不同蜡温和不同机辊线速度下，蜡液直接轧制蜡片和所制蜡片轧光、轧花、造脾的可行性进行了初步探讨。试验结果显示，当蜡液的温度、机辊的线速度，以及机辊润滑和冷却适当时，直接从蜡液轧制机制蜡片是可行的。

关键词　巢础　机制蜡片　蜡液

自1857年平面巢础压印器发明之后，出现了各种各样的巢础生产机具，尤其是在次世界大战后，一步式和二步式全自动巢础机的研制成功，实现了巢础生产的机械化和自动化，大大提高了巢础生产的效率（方文富，1987）。但是，我国的巢础生产至今绝大多数仍采用传统的沾片法和蜡板法制片，这两种制片法存在着操作繁琐、劳动强度大、工效低等弊病（龚一飞、方文富，1996）。为了改变这种落后状况，实现我国巢础生产的机械化和自动化，我们借鉴国外一步式全自动巢础机从蜡液直接轧础的制础原理，分别于1987年和1997年对从蜡液直接轧制蜡片的机制蜡片的可行性及其机械方面的主要问题进行初步探讨，以为设计机械化和自动化制片设备提供科学依据。

1 材料与方法

本研究对蜡液直接轧制蜡片的可行性、机制蜡片制础造脾的可行性和制片机械设等几个方面进行了探讨。

1.1 蜡液直接轧制蜡片的可行性的研究

1.1.1 设备　由熔蜡保温两用锅、轧片机、冷却和润滑系统构成。

1.1.1.1 熔蜡保温两用锅　采用 DLRZ－1型自动恒温电热熔蜡锅构成。它由双层锅、电热装置和控温装置组成：双层锅的外锅采用镀锌铁皮制成，直径67厘米，高70厘米。内锅为不锈钢锅，直径50 cm，高50 cm，用于装蜡，其底部有一出蜡管经外锅侧壁伸出，出蜡管设计有阀门，用于控制蜡液流量。电热装置由4个1000 瓦的浸入式电热器构成，装置在外锅内底，用于加热熔化蜂蜡和保温。控温装置采用上海医疗仪表器械厂生产的 WN2K-01型控温仪，用于将熔蜡锅工作温度控制在所需温点。

1.1.1.2 制片机　采用福州北峰机械厂生产的 92-A型切面机构成。其两机辊直径为 97mm,前辊长度为 207mm，后辊长度为 215mm，后辊两端具高约10mm的凸缘。试验时，两机辊处于同一水平面上。

1.1.1.3 润滑、冷却系统　由4条喷水管、4条输水管和自来水组成。工作时，输水管用于将自来水导至喷水管，对机辊和轧出的蜡片喷水，冷却机辊和蜡片。润滑通过人工在上涂刷稀薄中性肥皂水进行。

1.1.2 制片原理 制片时，将在熔蜡保温两用锅内熔化并保持适当温度的蜡液直接注入轧片机的两辊之间。蜡液在机辊上被冷却而呈半凝固状态，并随滚动的机辊轧成蜡片。在轧蜡期间，喷水管不断喷出冷水冷却机辊和蜡片，并通过人工将肥皂水涂刷在机辊上润滑机辊（图 1 ）。

养蜂工具-巢础机

图 1 制片原理图

1.熔蜡保温两用锅 2.制片机辊 3.喷水管 4.半凝固蜂蜡 5.蜡带

1.1.3 制片方法 试验时，制片机两机辊间距为1.2 mm，机辊的线速度分别在每分钟1.2 m、1.5 m 1.8 m和2.1 m，蜡温分别在62℃、63℃－65℃、66℃－70℃下进行轧片试验，并观察轧制的蜡片、粘辊、冷却和润滑等情况。　

1.2 机制蜡片制础造脾的可行性 采用常规的轧光机和轧花机，对机制的蜡片进行轧光、轧花，并将所制巢础插入蜂群造脾育虫和贮蜜，观察光片、巢础轧制和蜜蜂接受的情况。

1.3 制片机械设计方面的探讨 在制片试验过程中，采取边试验边观察，边改进的办法进行。主要对制片机机辊的大小、两机辊的间隙和机辊的光洁度，以及制片机的冷却系统和润滑系统等的设计进行探讨。

2 结果与讨论

2.1 蜡液直接轧制蜡片可行性研究

试验时，机辊间距为1.2 mm，机辊的线速度分别在每分钟 1.2 m、1.5 m、1.8 m、 2.1 m，蜡温分别在62℃、63℃～65℃、66℃～70 ℃下进行轧片的试验结果如下表所示。　

养蜂工具-巢础机

从上表可知，在蜡液温度为62℃，机辊线速度每分钟为1.2～1.5 m时，注于制片机机辊的蜡液容易凝固，难以轧制成片；当机辊线速度每分钟为1.8～2.1 m时，能轧成片但不成带，这是由于注于机辊间的蜡液较快冷却凝固导致的。

在蜡液温度为63℃～65℃的情况下，当机辊的线速度每分钟≤1.2 m时，轧制的蜡片横裂成短片，这是由于轧制蜡片时机辊线速度过低、使得机辊蜡片出口上方的蜡液与下蜡片温差过大，导致机辊上蜡液与蜡片交界处出现横裂和断片；当机辊线速度每分钟 ≥2.1 m 时，蜡片无裂缝，但易断，这是由于机辊线速度过高，机辊与蜡片冷却不够，蜡片温度过高、强度下降，在蜡片自身重力和机辊牵引力的共同作用下导致的。而当机辊线速度每分钟为1.5～1.8 m时，蜡液可以直接轧制成蜡片，且无裂缝可成卷，这是由于在该机辊线速度下，注在轧片机机辊间的蜡液有较长时间降温，使之大部分呈半凝固状态，同时所轧制的蜡片经冷却系统冷却适度，蜡片与蜡液交界处温差小所致。

在蜡液温度为66℃～70℃的情况下，当机辊的线速度每分钟为1.2 m 时，可轧成片，无粘辊现象，这是由于机辊线速度较低，注在机辊间的蜡液冷却较好，呈半凝固状，易于轧制成片；而当机辊的线速度每分钟≥1.5 m 时，轧制的蜡片短、易断、易粘辊，这是由于注在机辊间的蜡液大部分冷却不够而呈液态，故而难以轧制成片，并且易粘辊。

从上述试验结果可以看出，当蜡液温度、机辊的线速度、机辊润滑以及冷却适当时，可以从蜡液直接轧制蜡片。

2.2 机制蜡片制础、造脾的可行性

将所制蜡片，经过轧光、轧花，并插入蜂群造脾育虫结果显示，所制的蜡片可以轧出理想的巢础，它们与采用沾片法生产的巢础在外观上，以及在中、意蜂蜂群中造脾上均无明显差异，蜜蜂在脾上贮蜜育儿情况正常。这说明，机制的蜡片在轧光、轧花、造脾以及在蜜蜂接受上均是可行的。

综上可知，直接由蜡液轧制蜡片机制蜡片是可行的。

2.3 制片机械设计方面 本试验借助切面机作为制片机，但要使得从蜡液轧制蜡片机制蜡片达到实用，设计结构合理的制片机是必不可少的。通过本试验，我们认为今后在设计机制蜡片设备着重考虑下述几个问题。

2.3.1 制片机方面

2.3.1.1 机辊的大小　设计机辊时，应适当加大机辊的直径，以增加机辊轧蜡的轧蜡相对面积，使被轧的蜡处于更有利轧片的半凝固状态，从而轧制出质量更佳的蜡片；同时应适当增加机辊的长度，使轧制的蜡片宽度足够轧光轧础。

2.3.1.2 两机辊端部的间隙　采用切面机作制片机轧制蜡片时，由于前机辊端部与后机辊凸缘内侧间的间距（图2）较大，注在两机辊间的蜡液往往会流入并凝固于该间隙中，其常常与轧制的蜡片相连导致蜡片的边缘出现破损，从而影响蜡片的质量。所以，在设计机辊时，前机辊端部与后机辊凸缘内侧间的间距应尽量小。

2.3.1.3 机辊的光洁度　试验中我们发现，机辊的光洁度低是造成蜡片粘辊的主要原因之一。因此，设计制片机时，机辊的光洁度达到8－9级，以减少粘辊。

养蜂工具-巢础机