2023學(xué)年完整公開課版脫粒裝置

作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)/教學(xué)資源庫脫粒裝置黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院

肖興宇

脫粒裝置一.脫粒裝置的功用與技術(shù)要求二.谷物的脫粒特性和脫粒原理三.脫粒裝置的類型四.

轉(zhuǎn)速與脫粒間隙調(diào)整機構(gòu)一.脫粒裝置的功用與技術(shù)要求

脫粒裝置是脫粒機械和聯(lián)合收獲機上的核心工作部件，尤其是對于簡易式脫粒機而言更是核心的核心。脫粒裝置工作性能的優(yōu)劣對其他輔助工作部件的影響是很敏感的，在很大程度上決定了整個系統(tǒng)的工作質(zhì)量和生產(chǎn)率，脫粒機械和聯(lián)合收獲機的設(shè)計與選型均是依據(jù)脫粒裝置的參數(shù)來確定的。1.脫粒裝置的功用

將谷粒從穗軸上脫離下來，并有一定的分離能力。

2.技術(shù)要求脫粒干凈，脫凈率＞99%；破碎率小，破碎率＜0.5%；小麥不破皮水稻不脫殼功率消耗小，結(jié)構(gòu)緊湊，通用性好。二.谷物的脫粒特性與脫粒原理1.谷物的脫粒特性谷物的脫粒特性——主要是指谷物的脫粒難易程度，這種難易程度主要取決于谷粒與谷穗之間的連接強度，而他們之間的連接強度與作物的品種、成熟度和濕度有直接的關(guān)系，隨著這些因素的改變，破壞谷粒與谷穗之間的連接所需要的能量也是不相同的。2.谷物的脫粒原理⑴沖擊脫粒：靠脫粒元件與谷物穗頭的相互沖擊作用而進行脫粒。沖擊速度越高，脫粒能力越強，但破碎率也越大。

⑵搓擦脫粒：靠脫粒元件與谷物之間，以及谷物與谷物之間的相互摩擦而使谷物脫粒。脫粒裝置的脫粒間隙的大小至關(guān)重要。

⑶梳刷脫粒：靠脫粒元件對谷物施加拉力而進行的脫粒。

⑷碾壓脫粒：靠脫粒元件對谷物施加擠壓力而進行的脫粒。此時作用在谷物上的力主要是沿谷粒表面的法向力。

上述幾種脫粒方式是在長期的生產(chǎn)實踐過程中總結(jié)而來的，不同的作物種類和作物品種、不同的貯存方式和后加工方式，其脫粒方法也不同，也就是說，選擇何種脫粒方法完全取決于作物的特性。例如：小麥與水稻的脫粒特性就有較大的差異。

小麥的籽粒在未成熟時被緊緊的包裹在穎殼里，而一旦成熟，穎殼就被張開，籽粒與穎殼之間的連接強度大大削弱，而且小麥的脫粒要求是獲得干凈的籽粒。收獲時，小麥的籽粒與穎殼之間的連接強度較弱，籽粒的外殼相對堅硬，不易破碎，因此，小麥的脫粒一般采取搓擦脫粒和沖擊脫粒為主。

水稻的脫粒特性與小麥不同，即便是在成熟度較高的時候，籽粒與穎殼之間的連接強度仍然很大，但谷粒與穗軸之間的連接比較脆弱。水稻的貯存方式也與小麥不同，水稻為帶殼貯存。如果裸存的話，存放時間很短。水稻的籽粒脆硬，容易破碎。因此，水稻收獲多采用梳刷脫粒。三.脫粒裝置的類型

脫粒裝置主要用來進行谷物的脫粒，由于谷物的脫粒是根據(jù)谷物的脫粒特性來確定脫粒方式的，因此，不同的脫粒原理決定了脫粒裝置也不同。一般有三種基本類型：

紋桿滾筒式（切流式、軸流式）釘齒滾筒式（切流式、軸流式）弓齒滾筒式（一）切流紋桿滾筒式脫粒裝置切流紋桿滾筒式脫粒裝置的工作過程1.原理：谷物進入脫粒裝置，即受到紋桿多次沖擊，多數(shù)籽粒在凹板前端被脫下，隨著脫粒間隙的逐漸變小，以及靠近凹板表面的谷物運動較慢，而靠近紋桿的谷物運動較快等原因，谷物受到的揉搓作用愈來愈強，呈現(xiàn)起伏狀態(tài)向出口移動，同時產(chǎn)生高頻振動，脫下其余的籽粒。概括來說，在脫粒過程中前半部以沖擊為主，后半部以揉搓為主，80%左右的籽?？蓮陌及搴Y孔中分離出來，其余籽粒夾雜在莖稈中，從出口間隙拋出。2.特點：以搓擦脫粒為主、沖擊為輔，脫粒能力和分離能力強，斷稿率小，有利于后續(xù)加工處理，對多種作物有較強的適應(yīng)能力，特別適用于小麥?zhǔn)斋@，多用于聯(lián)合收獲機上。但當(dāng)喂入不均勻、谷物濕度大時，脫粒質(zhì)量明顯下降。1.紋桿2.中間支承圈3.幅盤4.滾筒軸5.紋桿座3.主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

紋桿數(shù)量：m=6~8滾筒轉(zhuǎn)速：n=750~1400r/min凹版包角：α=100~1200脫粒間隙：入口16~22/

出口4~6

（二）切流釘齒滾筒式脫粒裝置1.組成：釘齒滾筒和釘齒凹板2.特點：利用釘齒對谷物的強烈沖擊以及在脫粒間隙內(nèi)的搓擦而進行脫粒。抓取能力強、對不均勻喂入和潮濕作物有較強的適應(yīng)性。但由于斷稈率較高，分離效果較差，對分離裝置和清糧裝置的工作造成一定的困難。（三）弓齒滾筒式脫粒裝置

1.結(jié)構(gòu)1.滾筒軸2.滾筒體3.梳整齒4.加強齒5.脫粒齒6.加強筋2.特點：工作時，谷物根部由夾持輸送裝置夾緊，沿滾筒軸向移動，僅使谷物穗頭部分進入脫粒間隙。在谷物沿滾筒軸向移動的過程中，谷穗不斷受到滾筒弓齒的梳刷和沖擊，谷粒被脫下。主要適用于水稻。（四）軸流式脫粒滾筒裝置

1.結(jié)構(gòu)1-喂入葉片2-螺旋紋桿3-分離葉片4-附加紋桿5-滾筒軸

2.特點：軸流滾筒式脫粒裝置特點是因作物在脫粒裝置內(nèi)的時間長（約為2～3s，切流式僅為0.10～0.15s），因此能充分進行脫粒和分離，脫凈率高，破碎率低，對不同作物適應(yīng)性好，省去專用的分離機構(gòu)也可滿足脫粒后分離的技術(shù)要求，但功率消耗較大，莖桿破碎嚴(yán)重，谷粒含雜較多，增加清選困難。四、轉(zhuǎn)速與脫粒間隙調(diào)整機構(gòu)

作物小麥大豆水稻玉米高粱谷子脫粒速度(m/s)入口間隙mm出口間隙mm27～3216～224～610～1420～308～1524～3020～304～610～1634～4512～2212～2220～304～624～2815～202～4脫粒速度與脫粒間隙脫粒速度與脫粒間隙滾筒轉(zhuǎn)速調(diào)整機構(gòu)滾筒減速器構(gòu)造示意圖滾筒減速器構(gòu)造示意圖1-殼體2-減速齒3、長螺栓4-滑動齒輪5-原速齒輪

6-內(nèi)齒輪7-主動齒輪驅(qū)動爪8-第一軸9-皮帶輪導(dǎo)套10-滾筒軸11-鍵銷12-主動齒輪13-常合齒輪14-第二軸滾筒脫粒間隙調(diào)整機構(gòu)豐收-1100型脫粒機脫粒間隙調(diào)節(jié)1-出口間隙調(diào)整螺母2-凹板3-定位齒板4-定位螺釘5-入口間隙調(diào)整手柄6-滾筒

1-調(diào)整螺母2一拉桿3-支承臂4-支承軸5-吊桿6-調(diào)節(jié)螺母7-凹板8-支承軸9-螺母方套10-操縱桿1-調(diào)整手柄2-環(huán)首螺栓3-吊桿4-滾筒5-凹板

分離裝置一.分離裝置的基本類型二.雙軸鍵式逐稿器的基本工作條件三.影響分離質(zhì)量的因素一.分離裝置的基本類型

目前常用的分離裝置有：鍵式逐稿器、平臺式逐稿器、分離輪式逐稿器等。后兩種在脫粒機械或聯(lián)合收獲機上應(yīng)用較少。

只有全喂入式脫粒裝置才設(shè)有分離裝置，分離裝置的功用就是將經(jīng)脫粒裝置排除的長脫出物中夾帶的籽粒及斷穗頭分離出來，將長莖稈排出機外。由于分離原理不同，分離裝置類型也不同。1.利用拋揚原理進行分離

當(dāng)分離機構(gòu)對谷物莖稈層進行拋物體運動時，利用籽粒比重大、莖稈漂浮性能好的特性，將籽粒從松散的莖稈層中分離出來。

平臺式逐稿器β

曲柄連桿機構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心與連桿—逐稿器鉸鏈點連線方向為機構(gòu)的震動方向線。雙軸鍵式逐稿器轉(zhuǎn)輪式分離裝置前蘇聯(lián)“謝維爾”型脫粒系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)輪分離裝置俄羅斯“威克－3”試驗型雙滾筒分離輪式聯(lián)合收獲機2.利用離心原理進行分離

脫出物通過高速旋轉(zhuǎn)的分離筒時，依靠比籽粒大許多倍的離心力將籽粒從莖稈層中通過分離筒周邊的分離孔徑向甩出。分離筒刮送螺旋3.目前分離裝置存在的問題脫粒裝置分離裝置⑴谷物分離損失大，主要表現(xiàn)在夾帶損失（要求0.5~1%）；⑵分離機構(gòu)對負(fù)荷過于敏感；⑶分離機構(gòu)尺寸太大（占3/4）。二.雙軸鍵式逐稿器的基本工作條件

分離過程：鍵式逐稿器工作時，在曲柄連桿機構(gòu)的驅(qū)動下整個鍵箱做平面運動，脫出物被拋離鍵面后在空中做拋物體運動，這時，莖稈層處于松散狀態(tài)，比莖稈比重較大的谷粒有較多的機會穿過莖稈層的空隙被分離出來。脫出物在拋扔過程中，長莖稈沿篩面向后輸送，直至排出機外。

很顯然，作拋物體運動的物料為了能使其分離的效果更好，要么增加拋扔高度，要么增加拋扔次數(shù)，而使脫出物能產(chǎn)生拋物體運動的基本條件是拋射速度和拋射角度。能使雙軸鍵式逐稿器發(fā)生拋物體運動的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動參數(shù)必須滿足這一基本條件。1.逐稿輪2.前檔簾3.后檔簾4.鍵箱5.后曲軸6.前曲軸三.影響分離質(zhì)量的因素1.逐稿器的尺寸參數(shù)

逐稿器的長度

逐稿器寬度

2.逐稿器的運動參數(shù)

3.其他影響因素有喂入量，作物濕度和草谷比等

一.清選原理二.影響清選質(zhì)量的因素清選裝置

經(jīng)脫粒裝置脫下的和經(jīng)分離裝置分離出的短脫出物中混有斷、碎莖稈、穎殼和灰塵等細(xì)小夾雜物。清糧裝置的功用就是將混合物中的籽粒分離出來，將其他混雜物排出機外，以得到清潔的籽粒。清選原理：利用被清選對象各組成部分之間的物理機械性質(zhì)的差異將他們分離開來。清糧裝置的類型主要有：氣流式、篩子式、氣流篩子組合式。一.清選原理1.氣流式清糧裝置：按照谷物混合物各組成部分的空氣動力特性的不同進行選別。一般用物料的飄浮速度Vp來表示。

mgP物料的飄浮速度Vp——將物體置于垂直向上的氣流場內(nèi)，當(dāng)氣流對物體的作用力P等于該物體的重力mg而使該物體處于相對靜止的懸浮狀態(tài)時氣流所具有的速度（有時也稱為臨界速度）。氣流型脫粒機工作原理滾筒凹板風(fēng)扇谷物攪龍滑板雜余1-輸送帶2-料斗3-壓緊輪4-揚谷帶

1-谷粒2-輕雜物

1-料斗2-監(jiān)視窗3-吸氣管4-上擋料器6-上分離器

7-內(nèi)筒8-風(fēng)料分離器9-外筒10-中央吸氣管

11-排雜筒12-分層板13-下分離器14-分離筒15-擴散器16、集糧盤17-揚谷器18-吸氣風(fēng)扇2.篩子式清糧裝置；利用混合物各組成部分的尺寸特性的差異進行分離和選別。具體方法是：根據(jù)谷粒的大小、形狀，設(shè)計適當(dāng)?shù)暮Y孔，以達(dá)到篩選的目的。常用的有編織篩、沖孔篩和魚鱗篩

1-手柄2-齒板3-拉桿4-曲拐5、7-板條6-篩片8-連接板

3.氣流篩子組合式清糧裝置：利用混合物各組成部分的尺寸特性和空氣動力特性將篩子和風(fēng)機配合進行分離選別。清糧效果好，在多數(shù)脫粒機和聯(lián)合收獲機上采用這種配合形式。篩子與風(fēng)機配合的清糧裝置1.階梯板2.傳動機構(gòu)3.上篩4.下篩5.尾篩6.雜余推運器7.籽粒推運器