中药粉碎是中药现代化的重要操作之一,传统的中药粉碎设备都是由矿石粉碎设备演化而来。在粉碎过程中普遍存在着能耗高,能量利用率低,金属污染严重等缺点。粉碎过程中没有及时的分离出符合粒径的物料是造成上述缺点的主要原因之一。为提高上述粉碎设备效率,实现中药粉碎设备的现代化,必须根据中药材的物性特点,开发出带分级功能的中药粉碎设备。本文根据关于中药粉碎的前期研究结果为理论研究基础,开发设计出带气流分级功能的中药粉碎设备。并对所开发出来的分级器在粉碎过程中的分级性能进行研究。依据对重力气流分级原理的分析,创新性地设计了三维金属网型布风板和借鉴流化燃烧技术设计了风帽型布风板,利用根茎类中药材的典型代表甘草对两种类型的布风板在特制实验装置上进行了分级实验。根据实验结果优选出能耗低、分级效果较好的三维金属网型布风板。对三维金属网型布风板进行进一步实验,得出分级粒径与临界风速之间的关系,建立了根茎类中药粉碎设备中分级粒径与临界风速之间的经验公式。从理论上讲,有了经验公式,就可根据生产要求的粒度计算出相对应的临界风速(按比例适当增加)。然而实验证明,按公式计算出的临界风速,无法达到较好的分离度和分级精度。其原因是影响二者的因素较多。在分级器的结构型式已定的前提下,我们分析了影响二者的因素有:三维金属网的厚度; 分级时间; 分级粒径; 分级风速; 料层高度。将这些影响因素与考核指标(分离度和分级精度)结合设计出一系列正交实验方案。通过正交实验求出不同粒径下的最佳因素值(也称为最佳工艺参数值)。为该类型分级器提供了最佳工艺操作参数。