收獲機械-清糧脫出物在篩面上的運動分析

作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)/教學(xué)資源庫清糧脫出物在篩面上的運動分析新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院周勇脫出物在篩面上的運動分析

短脫出物進入由清選篩和風(fēng)機組成的清糧裝置后，利用風(fēng)機的配合在篩面上做前后的往復(fù)運動，借以獲得更多的機會通過篩孔。一般來說篩子是由篩面、吊桿組成的四邊形機構(gòu)和曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)成，為了找出影響脫出物沿篩面運動性質(zhì)的主要因素，我們假設(shè)篩子近似為一平行四邊形機構(gòu)。

由于吊桿和連桿長度遠大于曲柄半徑，可近似認為篩子的運動是振幅為A=2r（r為曲柄半徑）的直線往復(fù)運動。α水平面oAωO/xεωto＋－－＋x振動方向設(shè)：曲柄的回轉(zhuǎn)中心o與篩架連桿連接點o/的連線的延長線oo/方向為篩子的振動方向，曲柄在左側(cè)與oo/重合位置為曲柄運動的起始位置，篩子的位移、速度、加速度與時間的關(guān)系為：

α水平面oAωO/xεωt前后o＋－－＋xα水平面oAωO/xεωt前后

假設(shè)篩面上有一質(zhì)量為m的脫出物質(zhì)點和篩子一起運動，在ωt=0~π/2和3π/2~2π區(qū)間（1、4區(qū)間）時，加速度a為正，慣性力u為負，方向沿x軸向左，脫出物有沿篩面向前滑動的趨勢。o＋－－＋xα水平面oAωO/xεωt前后

在ωt=π/2~3π/2區(qū)間（2、3區(qū)間）時，加速度a為負，慣性力u為正，方向沿x軸向右，脫出物有沿篩面向后滑動的趨勢。uαεmgN+x＋aFαεmgN+x－aFu

假設(shè)篩面上有一質(zhì)量為m的脫出物質(zhì)點和篩子一起運動，當(dāng)脫出物沿篩面滑動時，作用在脫出物上的力，除了慣性力u外，還有重力mg、篩面的法向反力N和摩擦力F。1.脫出物沿篩面向前滑動的極限條件

當(dāng)加速度為正值時，脫出物在慣性力的作用下有前滑的趨勢，由圖所示，全部外力向篩面投影得：uαεmgN+x＋aFφ—脫出物與篩面的摩擦角，小麥：25~360；水稻：23~320。將u和F代入并整理得：移項整理得：等式兩邊同乘以cosφ得：利用：整理得：令為篩子運動的加速度比，因為cosωt≤1，欲使脫出物沿篩面前滑，必須使篩子運動的加速度比滿足如下條件：令：K1為脫出物沿篩面前滑的特征條件，當(dāng)K＞K1時，脫出物將沿篩面前滑。αεmgN+x－aFu2.脫出物沿篩面向后滑動的極限條件

當(dāng)加速度為負值時，脫出物在慣性力的作用下有后滑的趨勢，由圖所示，全部外力向篩面投影得：同理整理得：令：K2為脫出物沿篩面后滑的特征條件，當(dāng)K＞K2時，脫出物將沿篩面后滑。3.脫出物拋離篩面的極限條件

當(dāng)脫出物在篩面上運動滿足上拋的特征條件時，脫出物將拋離篩面。什么條件下脫出物有可能拋離篩面？uαεmgN+x＋aFαεmgN+x－aFu

前面已經(jīng)介紹過，脫出物是靠慣性力運動的，當(dāng)慣性力u沿X軸正向時，隨著rω2的增大，法向反力N減小，脫出物有拋離篩面的趨勢。脫出物拋離篩面的標(biāo)志是N=0。αεmgN+x－aFu令：N=0同理整理得：令：K3為脫出物拋離篩面的特征條件，當(dāng)K＞K3時，脫出物將拋離篩面。討論：通過以上分析，當(dāng)清選篩結(jié)構(gòu)參數(shù)和安裝參數(shù)確定后，在不考慮其他影響因素的條件下，脫出物在篩面上的運動結(jié)果主要取決于篩子運動的加速度比：結(jié)論：只要K值達到了K1、K2、K3值就能前滑、后滑和拋離篩面。

我們希望的篩子運動結(jié)果是：脫出物沿篩面既有前滑又有后滑，且后滑量大于前滑量，但不允許有拋離篩面的現(xiàn)象發(fā)生。清糧篩正常工作的條件：目前，清糧裝置的主要參數(shù)為：K=2.2~3；

r=23~30mm；ε=12~25o；α=1~3o，（個別7~8o）；

n=200~350r/min。

思考題1.清糧裝置