脱粒技术

2024-07-14

脱粒技术(精选7篇)

脱粒技术 篇1

0 引言

降低玉米种子脱粒损伤是机械脱粒的主要问题。长期以来,我国没有生产专用的玉米种子脱粒机,玉米种子脱粒只能采用打击原理设计的普通脱粒机,对玉米种子伤害较大。

根据我国玉米种植面积大、用种量大和机械化精量与半精量播种技术大面积应用的实际情况,有必要对玉米种子脱粒理论与脱粒装置的结构进行剖析,进而为新型低损伤玉米种子脱粒机的研制提供参考,并为精量播种及精准栽培等现代农业技术创造条件。

1 脱粒装置剖析

现有的玉米种子脱粒机按脱粒原理主要分为打击式、碾压式、挤搓式、差速式和搓擦式等5类。

1.1 打击式

采用打击原理设计的玉米种子脱粒装置,由工作部件(如钉齿或纹杆)打击玉米果穗,或由果穗碰击后使玉米籽粒产生振动和惯性力而破坏它与穗轴的连接。在钉齿滚筒的转动下,齿侧面和钉齿顶部与凹板弧面上产生搓擦作用,使玉米穗与穗间凹板间产生搓擦,从而实现脱粒。脱粒效率主要取决于打击速度和打击机会。这样的脱粒机对玉米籽粒伤害较大,但脱净率和效率较高。

采用打击原理设计的玉米种子脱粒机与普通脱粒机差别不大,按照滚筒上的脱粒元件,可主要分为纹杆式脱粒机和钉齿式脱粒机(如图1和图2所示)。国内外大企业一般采用纹杆式脱粒机脱粒种子玉米。因为相对来说,纹杆式脱粒机较钉齿式脱粒机对玉米种子损伤小。

1.2 碾压式

采用碾压原理设计的种子玉米脱粒机,其脱粒原件对玉米穗的挤压造成脱粒,在碾压过程中会使籽粒和穗柄之间产生横向相对位移。通常籽粒与穗轴的抗剪力是较弱的,上述相对位移就形成了剪切,破坏了其连结力。该原理的脱粒机对含水率20%以下的种子玉米籽粒伤害不大,但效率不高,喂入量过大,滚筒易堵塞,籽粒易擦伤。

为了解决传统打击原理设计的滚筒凹板式玉米种子脱粒机所产生的严重机械磨损,1970年美国农业机械工程师Brass设计了碾压原理的玉米种子脱粒机,它是由气胎主辊、气胎定位辊和橡胶条凹板组成。其工作原理为:玉米穗随机放在气胎主辊和气胎定位辊的上面,当获得了一个与气胎主辊和气胎定位辊的轴线相平行的位置时,两辊中有一辊变形,让玉米穗进入气胎主辊与凹板围成的间隙,玉米穗在气胎主辊膨胀力与橡胶条凹板的结合力作用下,旋转着沿凹板间隙楔形运动,玉米籽粒不断被脱下,通过凹板落入回收箱,玉米芯排出机外[1,2]。通过试验可知,玉米籽粒含水率在20%以下时,该机与传统滚筒凹板式脱粒机相比,籽粒损伤可减少50%,但该机与传统打击式滚筒凹板脱粒机相比,脱粒效率低。其示意图如图3所示。

1.气胎主辊 2.气胎定位辊 3.凹板调节辅助装置 4.凹板

1.3 挤搓式

采用挤搓式原理设计的脱粒装置,是模仿人工用手搓玉米的动作。由于板齿与滚筒轴之间有一定的夹角,利用板齿拨动果穗,使果穗在受到推挤的情况下,既做向前的运动,又做向上或向下的运动。在运动过程中,与两侧和底部的栅格进行揉搓,并且与栅格凹板做相对运动,既滚动又滑动,以达到挤搓脱粒的效果。果穗相互之间也同样是在受到一定压力的作用下进行充分的挤搓,并且机内所有果穗的任何部位都有充分的挤搓机会,从而脱掉全部籽粒[3]。

与打击式种子玉米脱粒机相比,挤搓式种子玉米脱粒机脱粒性能更好,对不同类型种子玉米的适应性强、效率高、脱净率高、种子破碎率低。其结构如图4所示。

1.滚筒 2.进料区螺旋片 3.皮带轮 4.进料箱 5.脱粒区板齿 6.栅格凹板 7.排芯区拨轮 8.排芯口压板机构

1.4 差速式

采用差速式原理设计的脱粒装置,是利用同方向不同旋转速度的脱粒元件间所形成的差速旋转来实现玉米穗脱粒(如图5所示)。它还可以带皮脱粒,玉米籽粒仿手工搓落,不伤胚芽。当含水率在25%以下时,不受水分影响,具有玉米穗完整、破碎率低、脱净率高及适应性强等特点。但采用该原理设计的脱粒机一般生产效率低。

1.种子玉米穗 2.脱粒元件

在差速式原理的基础上,加拿大Agriculex公司开发研制了用于单穗玉米种子脱粒的SCS-2玉米种子脱粒机。该机结构新颖,设计合理,不伤胚芽,不断玉米芯,具有破碎率低、未脱净率低及适应性强等特点。但其生产效率低,仅适用于单穗玉米种子的脱粒[4]。单穗玉米种子脱粒机结构如图6所示。

1.5 搓擦式

采用搓擦式原理设计的脱粒机,是利用玉米穗与脱粒元件之间的摩擦以及果穗之间的相互摩擦进行脱粒的,果穗的脱粒干净程度与摩擦力的大小有直接关系。增大摩擦作用,可以提高生产率,使脱粒干净,但超过一定限度时,会使籽粒脱皮或脱壳。摩擦力的大小只取决于脱粒元件的表面状况和脱粒间隙。采用该原理设计的脱粒机工作可靠,脱净率高,断玉米芯少,清洁度高;与打击式脱粒机种子相比,破碎率小,但排杂口玉米籽粒多。

1.喂入口 2.支撑辊 3.脱粒辊 4.排玉米芯螺旋 5.吹出的杂物 6.种子清洁器 7.玉米穗 8.力辊

重庆市农机研究所开发的5TY-0.2型玉米脱粒机就是采用搓擦式原理,其结构如图7所示。该机具有结构新颖、设计合理、操作方便、工作可靠、结构紧凑和未脱净率低等特点[5]。

1.料箱 2.下料筒 3.弹性元件 4.分离筛 5.V带轮 6.滚筒 7.脱粒条 8.机架

2 结束语

为了适应农业生产对玉米种子脱粒机的需求,国内外农业科技人员研制了多种原理、多种型式的玉米种子脱粒机,但由于这些玉米种子脱粒机采用的原理不同,各有其优缺点,还不能完全满足玉米种子脱粒的要求。因此,研制一种机械损伤轻、破碎率低、脱净率高、清洁度高、夹带损失率低且可兼用普通玉米脱粒的新型玉米种子脱粒机,以适应现代农业生产的玉米脱粒种子工艺要求,显得十分必要。

摘要:玉米种子脱粒装置的结构技术一直是农机工作者关心的问题。玉米种子脱粒比普通玉米脱粒要求破碎率更严格,籽粒内部不能有暗伤,否则影响种子的发芽率,而且要求生产率和功率适中,并可脱多种水分的玉米种子。为此,对国内外玉米种子脱粒装置的主要类型进行了结构技术剖析,进而为新型低损伤玉米种子脱粒机的研制提供了参考。

关键词:玉米种子,脱粒装置,结构技术

参考文献

[1]Ronald W Brass,Stephen J Marley.Roller:lw damage corn shelling cylinder[J].TRANSACTION of the ASAE,1973,5(2):278-283.

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[3]何晓鹏.挤搓式玉米脱粒机的研制[J].农业工程学报,2003,19(3):105-108.

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[5]陈吕西.5TY-0.2型玉米脱粒机[J].农机与食品机械,1998,254(2):28-29.

[6]李漫江,何军,冯欣.脱粒机械与脱粒装置[J].农机化研究.2004(2):124-125.

[7]苏炳宗.玉米脱粒过程中籽粒的机械损伤分析[J].四川农机,1991(2):32-34.

[8]Ali R Mahmoud,W F Buchele.Corn ear orientation effects on mechanical damage and forces on concave[J].TRANSAC-TION of the ASAE,1975,4(4):278-283.

纵向轴流脱粒分离技术应用研究 篇2

国内外谷物联合收割机脱粒分离配置主要方式有下面几种。 (1) 横置轴流脱粒—分离滚筒。这种配置多见于背负式, 国内代表机型有双箭王、湖洲碧浪等, 由于其滚筒长度一般较短, 脱粒分离能力受到一定限制, 对潮湿作物和难脱品种农作物适应性较差。但省了底盘和行走部分的闲置时间, 所以直接经济性较好, 适用于小地块作业。 (2) 纵向轴流脱粒—分离滚筒。此配置机型滚筒纵置, 滚筒长度不受限制, 适用于高生产率机型, 如CASE2388型 (单流筒) 等, 作业时清选筛面上物料的分布比横置式均匀, 分离面积大, 分离效果好。适应性强, 对潮湿作物和难脱作物效果也较好。 (3) 切流脱粒滚筒+横置轴流分离滚筒。此配置多见于中小型自走式联合收割机, 如新疆-2型等, 因脱粒主要是切流滚筒, 遇潮湿或难脱作物时, 很难解决破碎率与脱不净之间的矛盾。轴流滚筒横向配置, 长度上受到一定限制, 无法弥补切流脱粒滚筒间隙大时出现的脱粒不足缺陷。 (4) 切流脱粒滚筒+纵置轴流分离滚筒。主要特点是收割机工作时有70%~75%的脱粒是由前端的切流滚筒和凹板完成的, 剩下的脱粒和分离是由其纵向配置的轴流滚筒来完成, 结构配置复杂, 安装调试比较困难, 易出现滚筒堵塞不易清理等问题。

2 纵轴流脱粒总体设计

山东时风 (集团) 有限责任公司研发的纵向轴流脱粒分离装置, 滚筒叶片和喂入锥体具有最佳高喂入能力, 纵向轴流滚筒、可调式脱粒凹板和固定分离凹板, 将脱粒和分离融为一体, 代替空间结构较大的键式逐稿器承担茎秆的分离功能, 对于减小机器尺寸和机器质量等方面有突出优点。纵向轴流滚筒和大包角凹板有机结合在一起, 克服了传统收割机收获水稻存在的损失大、破碎率高的难题。纵向轴流滚筒使收割机工作时大约有75%的脱粒是由前半端和可调式脱粒凹板完成的, 剩下的脱粒和分离由其后半端和固定分离凹板来完成。纵向轴流滚筒通过Ⅰ~Ⅳ挡位变速箱实现变速, 转速调节范围为460~900 r/min。以满足不同作物转速要求, 可以收获小麦、水稻及大豆等多种作物, 实现一机多用。结合我国现有工艺技术、零部件制作, 装配简单, 易于操作, 填补了国内空白, 是替代进口机型的理想产品。

纵轴流脱粒技术研究主要包括纵向轴流脱粒技术、大草谷比分离清选技术以及智能化监控装置。

纵向轴流脱粒分离装置如图1所示, 脱粒分离系统主要由喂入锥体1、脱粒滚筒2、脱粒凹板3、滚筒盖4、分离凹板5及滚筒传动箱6组成。其工作原理是, 切割器将谷物切割后, 经喂入搅龙、过桥, 把谷物送到喂入锥体口。在滚筒叶片和喂入锥体导草板的相互作用下喂入到轴流脱粒滚筒进行脱粒, 谷物在轴流滚筒和滚筒盖导草板作用下从前向后螺旋运动, 在轴流滚筒前端脱粒区域内, 在脱粒板和纹杆头的冲击、梳刷作用下, 物料相互挤压、揉搓, 从而完成脱粒。同时在轴流滚筒后端分离区域内, 在轴流滚筒离心力作用下, 由脱粒板、纹杆头与凹板相互作用完成谷物分离, 并帮助物料向后移动, 长茎秸秆被轴流滚筒后部的逐稿轮抛出去。

1.喂入锥体2.脱粒滚筒3.脱粒凹板4.滚筒盖5.分离凹板6.滚筒传动箱

3 纵轴流脱粒结构设计

3.1 喂入锥体

图2所示喂入锥体1是一个近似天圆地方的装置, 主要作用是保证谷物由输送过桥迅速进入脱粒滚筒进行脱粒。其由4条导向板2呈螺旋 (左) 向上, 与竖直线夹角20°, 主要对谷物导向, 使其顺利导入脱粒滚筒内。

1.喂入锥体2.导向板3.滚筒盖板

3.2 脱粒滚筒

脱粒滚筒是脱粒分离装置的核心部件 (见图3) , 其直径为650 mm, 长度为2 860 mm, 前半部主要由3件成一定角度的喂入叶片3和导料月牙2组成, 喂入叶片的基本功能是将作物从喂入口 (过桥) 处输送至滚筒。导料月牙与旋转叶片之间保持3~4 mm的间隙, 以防止茎草缠绕滚筒轴。后半部主要是脱粒滚筒5, 其上面是排成螺旋线的纹杆座4 (见图4) , 它使谷物以筒形旋转后移, 在后移过程中经纹杆头和脱粒板反复冲击、梳刷, 完成脱粒。

1.轴头2.导料月牙3.叶片4.纹杆座5.脱粒滚筒

对于易脱粒的作物 (如玉米、小麦和大豆) 需要将脱粒板安装在位置2 (如图5) , 对难脱粒的作物 (如水稻) 就需要将脱粒板由位置3更换到位置1。对于特别难脱的作物, 可以采取在位置2和位置1同时安装脱粒板的方式解决, 更换位置时, 应注意脱粒滚筒的平衡问题。

此种脱粒方式可用于小麦、水稻等多种作物脱粒, 其脱粒柔和、质量好, 脱净率高, 内部不堵塞, 排草均匀。另外, 滚筒与凹板相配合形成离心机构, 即利用离心力来分离谷物。物料旋转离心力使籽粒从分离筛中分离出来。与其他滚筒相比本轴流式滚筒脱粒和分离时间长, 可以从秸秆上多脱籽粒, 从秸秆和谷糠中多分离出籽粒来, 减少损失率。

3.3 凹板

凹板 (见图6) 分为脱粒凹板4和栅格分离凹板5, 其总长2 m, 半径365 mm, 包角达210°。脱粒凹板4在整个脱粒系统中的作用举足轻重, 脱粒面积达2.8 m2, 它与脱粒滚筒的脱粒间隙直接影响到整机的脱粒效果, 而且在整个收获时期此间隙需要驾驶员根据不同作物情况和同一种作物的不同状况不断调节。脱粒凹板可自由拆卸, 在意外发生滚筒堵塞时, 只要拆下调节螺杆上面的螺母即可通过左侧转轴打开活动凹板, 迅速清堵。

1.拉杆调节2.横杆3.竖拉杆4.脱粒凹板5.栅格分离凹板

根据水稻、小麦及低割茬作物实际情况, 调节脱粒滚筒与凹板之间间隙, 可利用凹板调节机构进行间隙调整, 通过拉动操纵拉杆1带动调节横杆2运动, 同时两吊杆上下运动, 以实现凹板的自由调节。逐稿轮布置在脱粒滚筒后、筛子上面, 完成脱粒后谷物的排草, 利用凹板间隙调整及逐稿轮结构排草, 可以减少排草口的夹带损失。

纵向轴流脱粒装置有5种凹板间隙可供选择, 只要操纵驾驶室内操纵箱上的凹板调节操纵手柄即可实现。当操纵杆调节到5种不同位置时, 通过凹板调节机构即可实现凹板间隙的灵活调节。

3.4 滚筒传动机构

滚筒传动机构 (见图7) 置于轴流滚筒之后, 主要作用是通过传动箱1变速来改变轴流滚筒转速, 以适应多种作物。它设有4个挡, 由两对滑动齿轮在变速杆和换挡操纵机构下完成变速。

1.传动箱2.胶带轮

收割玉米、大豆类作物时一般采用Ⅰ挡;收割水稻类作物时一般采用Ⅱ挡, 如果作物难脱可采用Ⅲ挡, 甚至采用Ⅳ挡;收割小麦等类作物时一般采用Ⅳ挡, 如果小麦破碎率过高, 可采用Ⅲ挡收割。

3.5 智能监控装置的基本组成及应用

谷物联合收获机作业智能监控系统是传感器技术和微处理器集成系统, 谷物联合收获机作业智能监控主要由关键零部件转速传感器和发动机电传感器等组成, 图8所示为关键零部件监控系统。

收割机关键零部件的工作状况 (转速或者温度等) 通过传感器传递至驾驶室内主控单元, 进行微处理器收集处理后在液晶显示器中显示, 驾驶室可根据显示器显示的数据进行作业或调整。如收割机收获小麦时, 液晶显示器显示轴流滚筒转速在900 r/min左右, 即可正常作业, 转速下降到700 r/min左右, 则必须停止作业, 检查作业转速降低的原因, 否则将出现漏粮、跑粮等现象。通过智能监控装置可发现整车出现不正常的情况, 及时检查整车状况, 保证收获作业质量。

4 结论

纵向轴流脱粒技术适应稻麦、大豆及玉米等多种农作物收获, 可一机多用, 达到国外同类产品先进技术水平, 在国内处于领先地位, 性价比优于国外同类产品, 市场竞争力强, 发展前景广阔。

摘要:本文介绍了国内外现有联合收割机技术对比, 详细阐述了纵向轴流脱粒技术的研究开发以及智能监控装置的基本组成及应用。

关键词:纵向轴流,脱粒技术

参考文献

[1]陈树人, 张漫, 汪懋华.谷物联合收获机智能测产系统设计和应用[J].农业机械学报, 2005.

脱粒机的原理与安全使用技术 篇3

1 脱粒机的工作原理

脱粒机一般由喂入装置、脱粒装置、分离装置、清选装置、输送装置和机架等组成。脱粒时, 谷物由人工铺放到喂入台上, 经喂入台送入脱粒装置, 由滚筒脱粒。脱粒后的长茎秆从出草口被抛出。谷粒及杂余混合物从凹板的空隙落下, 轻杂余被风扇产生的风力吹出机外, 粮食落入出粮口后流出[1]。设计有2级滚筒的机型, 谷物经第1级滚筒脱粒后进入第2级滚筒, 进行第2次脱粒, 提高了脱粒净度, 与普通机相比具有较高的脱净度。具有风扇和清选筛2种清选装置的机型, 在风力清选的基础上, 部分不能被风力吹出的轻杂物经清选筛清选后送出机外, 加强了清选效果, 清选出的粮食较为干净, 清洁率明显优于普通机型。设计有逐稿器的脱粒机脱粒时, 脱粒后的长茎秆经过逐稿器时被逐稿器不断抖动, 使夹带在其中的籽粒被分离出来落入清选装置中, 减少了籽粒的夹带损失。

STY-480型的脱粒机的清选工作则由扬场机来完成, 脱粒时, 由螺旋式推运器将籽粒和轻杂余运入扬场机, 由扬场机以较大惯性向空中斜线抛出, 籽粒由于质量大被抛出较远, 而其他轻余被抛出较近, 清选工作立即完成。

2 脱粒机的安全使用技术

2.1 使用前准备

一是安全检查。拧紧松动的螺母, 如皮带轮、机架、紧固螺丝、滚筒间隙调整螺母, 滚筒纹杆或钉齿紧固螺母等, 以防发生机械或人身伤亡事故。检查滚筒、皮带轮、轴承座等部件有无裂缝、断开或其他损坏情况。二是试运转。首先在各运转部门加注润滑油, 装好传动皮带, 先用人力带动脱粒机转动, 查看有无卡滞、碰撞和其他异常现象, 若有应及时排除。然后接上动力, 进行空运转试验, 正常后即可试脱, 若无问题, 就可转入正式使用[2]。三是脱粒机作业场地要选平坦开阔的地方, 并注意自然风向, 出草和麦糠出口尽量与自然风向一致, 以利于草和麦糠的顺利推出。当用于手扶拖拉机作动力配套时, 应注意排气管的方向, 不要面向出草和麦糠出口, 也不要朝下安装以免引起火灾。四是操作人员衣着要紧凑, 女同志要将发辫包起, 防止衣服或头发卷入滚筒或传动皮带造成意外人身伤亡事故。严禁儿童在机器周围玩耍。

2.2 脱粒机的调整

脱粒机的调整, 尽可能做到脱粒与清选干净、破碎率低、损失小。调整时, 要兼顾滚筒转速、滚筒间隙和风量大小三者关系以取得最佳效果。一是滚筒转速的调整。不同作物对脱粒机滚筒转速的要求有所不同, 如脱小麦的滚筒转速一般要求在1 000 r/min左右。当用电动机作动力时, 转速一般是固定的, 在这种情况下, 只要选用合适的电动机皮带轮, 使滚筒转速达到额定值即可匹配。有些脱粒机在出厂时厂家配备有电机皮带轮, 但也有不配备的, 自制时可依照下列公式计算皮带轮直径:电机皮带轮的直径×电机转速=滚筒皮带轮的直径×滚筒转速。当用手扶拖拉机作动力时, 由于转速的调节范围较大, 因此与脱粒机配套比较灵活。这时脱粒机的转速通过手扶拖拉机的油门控制。根据经验, 脱粒机的滚筒转速高, 脱净率高, 破碎率高;转速低, 脱净率低, 破碎率低[3]。二是滚筒间隙的调整。滚筒间隙指滚筒和与凹版之间的间隙, 一般在1~5 cm。间隙大, 脱净率低, 破碎率低;间隙小, 脱净率高, 破碎率高。滚筒间隙根据作物的品种和干湿情况进行调整, 易脱作物和作物含水率低时适当调大, 不易脱粒作物和作物含水率高时可适当调小。三是风量调整。风量大时, 清选出的粮食较为干净, 但易造成籽粒夹带损失。风量小时, 清选效果稍差, 但籽粒夹带损失减少。调整时要兼顾上述两方面, 尽量做到损失少、清洗干净[4]。

2.3 使用过程注意事项

一是用电动机作动力时, 应注意电机的功率和转速要与脱粒机匹配, 接线要牢固可靠, 不用破损电线, 防止发生人身触电事故或因电线短路而引起火灾。电源开关不应远离脱粒场地, 以便在发生意外事故时能迅速切断电源。二是脱粒过程中要提高安全意识, 防止工具或其他物件触及机器运动部分而造成意外事故。三是不能超负荷。首先是机器不超负荷, 不可让脱粒机超负荷工作。不论是用电动机还是柴油机作动力, 工作时均不能超负荷。其次是人员不超负荷, 连续作业时间不可长, 麦收脱粒时, 往往需日夜奋战, 但是一般工作5~6 h后, 要停机, 并对脱粒机及其动力机进行安全检查, 使人得到休息, 使机械得到保养, 否则极易发生事故。四是秸秆喂入要均匀、适量、正确保安全。在脱粒机脱粒时, 应注意均匀喂入, 喂入量适当, 不可将秸秆一起喂入, 否则容易损坏机件和伤害人体。人的手臂绝不能伸进喂料口, 以防被高速旋转的纹杆打伤, 甚至打断手臂。

2.4 脱粒机的保养

作业前应该将润滑脱粒机各运转部位, 清理机器内外部的泥土、麦糠、杂物等, 保证脱粒机在较好的技术状态下工作。脱粒机及其动力机的移动与安装, 均需由熟练的专业技术人员操作, 不允许随意移动和安装脱粒机。移动电动脱粒机时, 必须先关掉电源, 绝缘电线不可在地面拖拉, 以防磨破绝缘层, 造成漏电伤人。柴油机的停机和启动, 均应由专业人员检查安全后再操作。每季作业结束后将机器内外部清理干净, 将传动皮带置于放松位置或另外保存, 以延长其使用寿命。在各润滑部位加注润滑油。

参考文献

[1]王显仁, 李耀明.脱粒原理与脱粒过程的研究现状与趋势[J].农机化研究, 2010 (1) :218-221.

[2]于影, 李大伟.脱粒机的检查调整及正确使用[J].养殖技术顾问, 2009 (5) :148.

[3]李冬萍, 王凤玲.脱粒机的正确使用[J].农机使用与维修, 2006 (6) :28.

脱粒技术 篇4

脱粒是小麦、水稻等农作物收获中必不可少又至关重要的一道工序。脱粒过程是使籽粒从穗头脱下并分开的过程。对脱粒装置的要求是要避免脱粒过程中的损失和籽粒的宏观、微观的破碎,同时应能使籽粒和秸秆分离开来。

滚筒—凹板脱粒原理早在两个多世纪以前已经出现,至今这一原理几乎没有什么变化,以往的研究主要集中于脱粒部件的机械参数对脱粒性能的影响方面,其目的是使脱粒部件具有最高效率。随着科学技术的不断发展,脱粒原理和脱粒过程的研究也有较大的发展。

1 国内外研究现状

据资料记载,Kolganov[1](1956)研究了脱粒过程中籽粒的破碎,根据其研究,如果打击籽粒的速度超过36m/s,75%的饱满籽粒将破碎,但由于茎秆和穗头的保护作用,使大量籽粒不可能受到直接打击,而使临界速度提高。但在联合收割机上,不论速度多么低,总有一定百分数的籽粒破碎。同时,他还研究了籽粒的脱粒功,饱满籽粒平均千粒质量40g,不成熟籽粒的千粒质量只有20g,相应的脱粒功为60~120gcm。

王成芝、葛永久[2]等于1980年前后对轴流滚筒进行了试验研究,研制出一台大型轴流滚筒试验台,目的是探索轴流滚筒的合理结构与参数,以解决传统联合收割机收获玉米和大豆时存在严重的籽粒破碎问题(一般大豆破碎率为5%~10%,有时高达20%;玉米破碎率10%~20%,有时高达30%~40%)。该试验台滚筒型式有3种:纹杆叶片式(简称纹杆式)、钉齿叶片式(简称半齿式或钉叶式)和钉齿式(简称全齿式)。凹板选用横栅式、单栅式、双栅式和三栅式4种,上盖具有不同导板参数中的5种,可组成多种参数进行对比试验。

1979-1980年利用该试验台对多种滚筒与凹板的组合方案进行了试验研究,作物为小麦、玉米、大豆和水稻。试验中,通过拍摄影片的办法(64幅/min)观察分析了谷物在滚筒内部的运动。通过该试验台,试验研究了大豆、小麦、水稻等作物的凹板分离曲线,以及各种组合方案对作物湿度的适应性和滚筒速度、凹板包角、凹板间隙、上盖板高度等对脱粒性能的影响,得到了轴流滚筒的最佳方案和参数组合。经试验研究得出:一是脱小麦时,滚筒适宜线速度为23~30m/s,脱大豆时滚筒适宜线速度为10~15m/s,脱玉米时(整株或玉米穗)滚筒适宜线速度为17~21m/s;二是脱小麦时凹板间隙适宜值为15~30mm,脱玉米凹板间隙影响不大,脱大豆时凹板间隙取最大间隙(30mm左右)为宜;三是凹板包角应取较大值为好,凹板包角由270°减小到180°时损失率增加了28%;四是滚筒上盖导向板的导程对改变谷物通过滚筒时间、控制分离损失有直接影响,导向板导程增加损失率增加,茎秆破碎也增加等。纪春千、赵学笃[3](1986)对谷物脱出物的分离原理进行了试验研究,主要研究了茎秆松散度和谷粒动能对谷粒分离的影响,试验装置的主要部分是一个特制的茎秆箱、茎秆箱中茎秆层的孔隙度可调,计时装置可测量谷粒的速度和谷粒在茎秆层中的运动时间。通过试验得到以下结论:一是茎秆孔隙度是谷粒分离的决定性条件。孔隙度小到一定程度,谷粒很难分离出来。茎秆量保持不变时,谷粒通过概率随孔隙度增大而增大,谷粒通过时间不随孔隙度增加(厚度增加)而改变。二是茎秆层孔隙度适当时,随谷粒相对于茎秆层初速度的增加,谷粒通过茎秆层概率提高,通过时间减小;谷粒初速度接近5m/s时,分离效果最好,再过分提高谷粒初速度,就无明显效果。三是茎秆层的厚度对谷粒通过茎秆层的通过时间和通过概率有明显影响,若茎秆层具有良好的松散性,适当提高逐稿器输送茎秆的速度,可提高分离率。在上述试验的基础上,研制出一套分离装置,该分离装置分离能力较强,分离过程中,茎秆孔隙度大,谷粒初速度高,且输送速度也较高。V.M.Huynh,T.Powell,J.N.Siddall[4](1982)通过理论分析,在谷粒任何时间被脱粒的可能性相同,给定半径上的任何谷粒任何时间具有相等的到达凹板的可能性及任何谷粒在任何时间具有相等的通过凹板筛的可能性等3点假设之上,给出了谷粒被脱粒概率分布为对脱粒时间呈指数递减分布。在此基础上,试验研究了喂入速度、凹板长度、滚筒速度、滚筒直径、凹板间隙等因素对脱粒性能的影响。除此之外,还试验研究了脱粒功率以及脱粒损伤问题,他们认为,谷粒在脱粒过程中的损伤与其在被纹杆冲击时吸收的能量有关,谷粒的损伤度随冲击次数及冲击程度的增加而增加,并给出了谷粒在遭受一次冲击时所吸收的能量计算式以及谷粒损伤破碎度的计算式。

J.R.Trollope[5](1982)在脱粒过程稳定、脱粒空间一致和被脱物同质的假设条件下,分析了被脱物在脱粒过程中的受力状况,从力学角度出发,导出了可以决定整个脱粒分离过程的6个微分方程。由于脱粒过程的复杂,即使在许多特定条件下,他仍只给出了上述微分方程组的近似解,他对这些近似解进行了对比试验。结果表明,预测数据与试验值吻合,由于微分方程的假设条件过多和脱粒过程的复杂,这些微分方程在实际中应用起来很困难。Song-Woo Lee,Yun-Kun Huh[6](1983)在自制试验设备上对稻谷的脱粒力和稻秆的剪切力进行了试验研究,他们试验测得了两种水稻的脱粒力,对比了两种水稻稻秆的剪切力,结果表明:一是稻穗下部谷粒的脱粒力略大于稻穗上部谷粒的脱粒力;二是随切割速度的增加,切割稻秆所需的功减少,但空行程功耗增加更大,因而使总功耗增加。李昇揆,川村登[7](1986)对轴流滚筒内谷物的受力与运动关系进行了分析研究,得到了脱粒室内谷物的运动微分方程;在不同的脱粒参数下,通过计算机对微分方程进行了求解,并与实验观察数据进行了对比。

1988-1998年,万金保、赵学笃、纪春千[8](1990)进行了传统型纹杆滚筒脱粒装置数学模型的建立及应用研究。为建立数学模型将脱粒装置的工作过程分为两个阶段:第一个阶段是籽粒被脱粒;第二阶段,被脱粒的籽粒随茎秆运动,并随机的从凹板栅格的某处分离出来。研究认为,籽粒在凹板上任何位置处被脱粒或分离是随机的。如果每粒籽粒在喂入前所处状态是等可能的,各籽粒在凹板处是否被脱粒或分离也是等可能的,作物在脱粒室内不断受到纹杆和凹板的作用,在凹板的不同纵向位置处,脱粒装置的一些参数(如凹板间隙)及作物状态参数(如运动速度、籽粒含量)是不同的。因此,籽粒被脱粒或分离的可能性将随凹板纵向位置的不同而变化,在上述分析基础上,他们以滚筒轴心为极心,建立了极坐标,凹板上某位置可用极坐标(r,θ)表示,进行分析,他们提出了3点假设:一是在某一确定极角θ处,各籽粒被脱粒或分离的可能性是相等的;二是某段凹板被脱籽粒量与该段凹板籽粒总量成正比;三是某段凹板栅格分离籽粒量与该段凹板脱粒但未分离籽粒量成正比。在上述假设基础上,他们推出了脱粒发生概率密度函数方程和分离发生的条件概率密度函数方程,并通过试验确定了上述方程中的待定系数,经检验后,他们用上述方程对脱粒装置进行了优化设计。赵连义、王庆山[9](1997)对弓齿滚筒对大豆籽粒的打击进行了研究,应用理论力学的碰撞原理分析了弓齿对大豆的打击力,得知此力既是脱粒的主要作用力,也是大豆籽粒损伤破碎的主要作用力。研究认为,设计合理的弓齿形状并合理地布置弓齿,可以减轻脱粒时弓齿对大豆籽粒的打击力,减少弓齿对大豆的打击次数,从而达到既减少大豆籽粒损伤又可以达到满意脱粒效果,该研究的缺点是分析较为粗糙且结论无试验验证。李其才、陈昌礼、张晓辉[10](1997)对大麦脱粒时脱粒滚筒转速对大麦发芽率的影响进行了试验研究,结论是:脱粒机转速是影响发芽率的重要因素之一,随脱粒时脱粒滚筒转速的增高,大麦发芽率明显降低。梅田幹雄[11,12,13](1992)对日本联合收割机的脱粒装置进行了分析与研究,分析了谷物在脱粒室中的运动,试验测量了谷物的抗挠刚度、质量和振动特性,结果是:稻谷的固有频率小于脱粒元件的冲击频率;分析了随脱粒元件运动的秸秆的运动,结论是由于摩擦力作用,脱粒中穗头沿垂直于脱粒滚筒轴线方向运动。同时,其在将稻谷和脱粒元件假设为两个球的条件下,分析讨论了谷粒和脱粒元件的撞击过程,并计算了撞击力,并通过试验验证了所作结论;运用可靠性工程方法,分析了脱粒过程,用二项分布描述了脱粒概率,用Weibull描述了凹板下谷粒的分布规律,运用反馈理论描述了脱粒机的动力系统,对动力系统进行了仿真,并进行了试验验证,使脱粒机动力系统动态特性的预测成为可能。1999年以来,尹文庆、何瑞银、王耀华等[14](1999)设计制造了一个脱粒装置,并用该装置对小麦脱粒特性的测量和表示进行了研究,认为可用谷粒分离率沿凹板变化规律的函数来表示小麦的脱粒特性,提出了一个新的小麦脱粒特性的表征的方法。李耀明、陈树人、张际先[15](1998-2000)对割前脱进行了试验研究,研制出了4LGT-130型稻麦联合收割机。该机利用谷物在田间的生长状态,仅对作物的穗部进行脱粒,然后再割草,并向侧边整齐铺放,作物的茎秆不进入脱粒、分离和清选装置,这样不需专门的分离和逐稿机构,简化了机器结构,而且可降低功耗,湿脱、湿分离能力强,整机可靠性高,总损失率小,破碎率低,含杂率低。桑正中、张认成[16](2000-2001)对轴流滚筒脱粒装置进行了较深入的研究,基于变质量系统的基本原理建立了谷物在轴流脱粒空间内的非线性运动模型,通过仿真分析得出谷物运动角位移与轴向位移与时间非线性关系,以此估计谷物通过滚筒的时间。他们认为半凹板圆柱型脱粒装置谷物运动的角速度与轴向速度都是以2P为周期的季节性增函数,并具有饱和性。每个周期可近似地分为P2,P2和P3个区间,分别对应于角速度的加速段、恒速段和降速段。即谷物在凹板侧的加速阶段大约是在前14周期内完成,相继14周期基本上保持恒速,最后12周期为减速过程。他们运用变质量系统的基本原理,建立轴流脱粒过程中谷物运动的非线性动力学模型。同时,基于模糊控制技术和变质量系统轴流脱粒滚筒的功耗模型,采用MATLAB的Simulink和Fuzzy Logic Toolbox工具箱建立了联合收割机脱粒滚筒的仿真模型和模糊控制器,并进行仿真。结果表明:滚筒以额定角速度运行时,给系统施加一阶跃负荷,在模糊控制器的作用下,机组的行走速度会相应改变,使加载前后滚筒的实际喂入量和总工作阻力基本恒定,从而可将滚筒的角速度稳定在额定值附近。田小海,杨前玉,刘威[17](2003)试验研究了不同脱粒方式对稻米品质的影响,他们选用了几个代表型品种(组合)。其中,有南京16(代表中稻)、金优207(代表晚稻籼型)、鄂宜105(代表晚稻粳型)进行试验。脱粒方式分别为人工链杆击打、拖拉机带动石磙碾落和联合收割机脱粒。试验结果表明,脱粒方式对所有品种稻米的整精米率影响较大,同时对某些垩白度的影响较大,得到了脱粒环节对碎米的产生及稻米其他品质的影响不容忽视的结论。邱高伟、郭玉明、郑德聪[18](2005)对脱粒机构进行了运动学和动力学分析,获得了相应的动力学参数,并对承载输送机构的振动模型进行了振动分析,得出了振动模型的一阶固有频率和振型。李耀明、徐立章、邓玲黎[19](2005)等对割前脱稻麦联合收割机的复脱分离装置进行了理论分析和试验研究,建立了该装置的数学模型,并进行了仿真分析。这一时间段,在国外C.A.W.Alien,K.C.Watts[20](1998)对豌豆的脱粒进行了试验研究,与水稻、小麦等常规农作物不同,豌豆果皮很脆,脱粒中易于破裂,用水稻、小麦脱粒装置和脱粒参数脱豌豆,将造成豌豆的大量破碎。基于对豌豆弹性模量、脱粒特性和空气动力学特性的研究,他们创造出带式脱粒装置,该脱粒装置的主要部分上下两条脱粒带,上带传送速度慢于下带,依靠上下带的相对运动进行脱粒,主要脱粒原理为搓擦原理,他们对所设计的带式脱粒装置进行了田间试验,试验效果良好。D.M.Bruce,R.N.Hobson,C.L.Morgan[21]等(2001)对油菜脱粒进行了试验研究,油菜果荚很容易在联合收割机收获前或收获中开裂。为了解决这个问题,他们试验确定了滚筒转速和脱粒间隙对油菜果荚损伤的数学关系,并给出了脱粒不同油菜品种的适宜转速。

2 发展趋势分析

脱粒技术 篇5

近年来,由于水稻种植面积的不断扩大和对机械化水平日益提高的要求,解决水稻收获的难题已迫在眉睫。而水稻脱粒是水稻收获过程的关键,脱粒装置是脱粒机的核心部件,脱粒装置的性能决定着脱粒质量和生产率,并对以后的分离和清选产生巨大影响[1,2,3,4,5,6,7]。因此,对水稻脱粒装置的性能进行深入研究具有重要的现实意义。

1 材料与方案

1.1 试验材料

从农户田地买来带秆的水稻;为得到比较整齐的稻穗,去除太长或太短的水稻;将水稻捆扎成小束(大概相当于田地里一窝水稻),以备试验用。

1.2 试验装置

1)测量装置。

吸入口风速测量:泰仕AVM-01风速仪,精度为0.1m/s;滚筒及风机转速测量:机械式转速仪,光电转速仪;水稻质量称量:采用JA5002电子天平称重。此外,还有记录时间的秒表等常用测量装置。

2)脱粒装置。

试验用的装置由西南大学工程技术学院金工实习工厂制造,如图1所示。它由三相异步电机带动。为了获得不同的风速,通过更换皮带轮改变滚筒及风机的转速来达到改变风速的目的。风机安放在滚筒的后上方,左右各一部。

1.电机 2.V带 3.风机4.外罩壳 5.脱粒滚筒 6.导风板 7.导禾板

试验装置的主要结构参数:

总体外型尺寸(a×b×h)/mm:650×950×1 010

电动机标定功率/kW:2.2

电动机转速/r·min-1:1 400

脱粒齿类型:弓齿;K=4,直线型

滚筒类型通用型:直径×长度/mm:250×500

风机尺寸(B×Φ)/mm:150×420

主要性能参数:

滚筒转速[8](ω)/r·min-1:678~848

工作速度V,根据资料介绍割前脱粒联合收割机的工作速度可以为比较高的范围[9],可以高达6~8km/h;而在低速情况下损失率反而大。本装置是针对西南丘陵地区的,工作速度不可能太大,所以本试验装置的前进速度为1.0m/s左右。

脱粒量M,脱粒量是指单位时间内喂入谷物的质量(kg/s),由试验确定。

功率P,装置的总功率包括脱粒滚筒的功率及风机消耗的功率。

脱粒滚筒的功率N为0.8kW

风机消耗功率与很多因素有关。在满载情况下,使用2.2kW的电机足够带动风机和滚筒。

1.3 试验方案

1.3.1 试验指标

脱粒机的主要性能参数有喂入量、脱净率、清洁率、破碎率、总损失率、额定生产率、单位功率生产率等[10,11,12]。这些参数反映了脱粒机的脱粒质量以及整机性能。由于受条件等限制,为了更好的量化,本试验的指标主要由损失率来衡量。其中,损失率主要包括:未脱损失、飞溅损失以及跑风损失。则

损失率η(%)=(损失的籽粒质量m1÷总的水稻籽粒质量m)×100%

其中,未脱损失的质量为从脱粒后未被脱落的籽粒质量。飞溅损失质量由铺放在滚筒前面的薄膜上的籽粒收集而来得来的。跑风损失质量是由铺放在风机后面的薄膜上的籽粒收集而来的质量得来的。

1.3.2 试验方案

本次试验是考察装置脱粒性能的影响因素,以确定其脱粒参数,为优化试验做准备。本次试验中,将装置脱粒性能影响因素定为脱粒方式、风速、脱粒口水平开度以及脱粒量等因素,故进行一下试验安排,来分析损失率与各个参数之间的关系,如表1所示。

2 结果与分析

2.1 脱粒方式对脱粒性能的影响

水稻割前脱粒,由于只有水稻的稻穗部分进入脱粒区,从水稻进入脱粒装置的情况上可以看作是半“喂入”脱粒。本次试验采用水稻切流式方法。

在这种脱粒方式下,导风板只能向上(如图1导风板虚线表示),这样气流运动就是从各个方向进入脱粒滚筒。试验条件:脱粒滚筒转速为618r/min,前进速度为1m/s,脱粒量为1.0kg/s。

在上述条件下进行了5次重复试验。结果显示:籽粒损失率较大,有15%~25%之多;未脱损失最高达到了15%,最少的也有8.3%;水稻飞溅现象严重,水稻四处飞溅,经过不完全收集,称量,籽粒损失最高达到了8.6%,最少的也有5.6%;跑风损失较小,在0.2%以下。以上结果说明水稻切向运动脱粒方式对于本装置不合适。

2.2 风速对脱粒性能的影响

2.2.1 脱粒装置吸入口以及出风口风速

风速检测主要是检测脱粒区以及出口的风速,检测设备用的是泰仕AVM-01风速计,精度为0.1m/s。入口面积分别为600mm×150mm,500mm×150mm,400mm×150mm,用挡风板调节。风机直径为420mm,分别检测风机中心及边缘的风速。转速测量用机械式转速仪。

建立吸入区坐标系,如图2所示。1,4,7,10等4点是入口面左下角的风速检测点,2,5,8,11等4点是中心点的风速,其余的是右侧的风速。1~6点测量的方向:水平向里;7~12点测量的方向:竖直向上。

风速的大小主要由皮带轮调节转速来间接调节,另外辅助以挡板风板间接调节。风机转速分别为1 067,1 428,1 786r/min。考察9种情况下的水稻损失率。入口风速如表2所示。

从表2中可以得出以下一些结论:

1)平均风速随着风扇转速以及挡风板数目的增加而增加;

2)检测点1,2,3是在入口的下部,其风速在5.6~6.8m/s之间,检测点方向水平向里,这说明此装置可能不会产生回带损失;

3)7~12检测点的风速在4~8m/s之间,说明了导风板对气流起到了导向作用,使下垂水稻能够吸进脱粒区。

出口处风速的检测情况是,左侧出风口的风速明显小于右侧。当风机转速为1 076r/min时,左侧出风口边沿的风速在3~5m/s,右侧的风速为4~6m/s,靠近滚筒一侧风速大,远离滚筒一侧风速小。随着转速的升高,出口风速逐渐变大,当风机转速在1 428r/min时,左侧出风口边缘风速为5.5~7.5m/s,右侧风速为6.5~9m/s。当转速在1 786r/min时,左侧出风口边缘风速为6.5~9.5m/s,而右侧风速为9~11m/s,超过了水稻的飘浮速度6.27m/s。挡板的数目对风机出口风速影响不大。

2.2.2 风速及挡风板数目对装置脱粒性能的试验

选用1,4,7号试验,考察不同风速(风机转速分别为1 076,1 428,1 786r/min)对水稻脱粒损失率的影响;选用4,5,6号试验,考察不同开口开度对脱粒损失率的影响。其他试验条件都一样,为:前进速度为中速,在1.0m/s左右;脱粒滚筒转速为618r/min;离地高度都为中部,即55cm。经过试验整理得到如表3所示。

从表3中可以看出,水稻损失率均受风速以及入口开度影响。损失率在1 428r/min时损失率最小,其中飞溅损失以及未脱损失是随着风速增大而减小;而跑风损失则是随着风速增大而增大,当风机转速到1 786r/min时,跑风损失大大增加,因而总损失率是先减小后增大的。入口开度的减小导致了3种损失率的同时增加,因而总损失率随着入口开度减小而增大。

水稻损失率受风速影响比较大,风速不能太大也不能太小。挡板数目越多损失率越大。另外,挡板的存在影响了脱粒时间。

2.3 脱离量对脱粒性能的影响

脱粒量指的是单位时间内进入滚筒作物的质量,脱粒量分别为:0.6,1.0,1.5kg/s。

其它试验条件如下:

前进速度为中速,在1.0m/s左右;脱粒滚筒转速为618r/min;风机转速为1 428 r/min。

不同脱粒量下水稻损失率表如表4所示。由表4可知,脱粒量主要影响了未脱损失,在脱粒量为0.6kg/s以及1.0kg/s的条件下两者总损失率差不多,当脱粒量达到了1.5kg/s的时候损失率就大大增加了。

因此,本试验装置采用1.0 kg/s的脱粒量是比较合适的。

3 结束语

1)由于切流脱粒方式,损失率较大,所以本脱粒装置适合采用轴流脱粒。

2)从风速及入口开度对水稻损失率来看,风速的选择要适当,既不能太大也不能太小;入口开度越大越好。

3)从生产率和脱粒损失两个方面考虑,本试验装置采用1.0kg/s的脱粒量是比较合适的。

参考文献

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[3]尹文庆,何杨清.脱粒装置的结构技术剖析[J].农机化研究,1999(4):42-44.

[4]徐立章,李耀明,李洪昌,等.纵轴流脱粒分离—清选试验台设计[J].农业机械学报,2009,40(12):76-79.

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[6]衣淑娟,赵妍.水稻轴流脱粒分离装置的研究现状及发展趋势[J].黑龙江八一农垦大学学报,2010,22(1):28-31.

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[8]南京农业大学.农业机械学(下)[M].北京:中国农业出版社,1996.

[9]蒋亦元.水稻联合收割机性能分析与选型[J].农业机械,2000(10):4-5.

[10]Price J S.Evaluation of an approach to early separation ofgrain thresed by a stripping rotor[J].Journal of Agriculturalengineering Research,1993,56(1):65-79.

[11]Maertens K,Baerdemaeker J De.Flow rate based predictionof threshing process in combing arvesters[J].Applied Engi-neering in Agriculture,2003,19(4):383-388.

脱粒技术 篇6

一、脱粒间隙的调整方法

(1) 脱粒间隙。脱粒间隙是指滚筒上的动脱粒元件与凹板上的静脱粒元件间形成的最小间隙。在纹杆式脱粒装置中, 纹杆最高表面与凹板横隔板上表面的垂直距离叫入口间隙;纹杆最高表面与凹板最后一根横隔板上表面的垂直距离叫做出口间隙。在钉齿式脱粒装置中, 脱粒间隙是指滚筒上的钉齿与凹板上的钉齿重合时, 两相对的齿侧面间的最小间隙 (齿侧间隙) , 滚筒的钉齿顶端与凹板的弧面间的间隙 (齿端间隙) 。楔形齿在凹板升降调整时齿侧间隙和齿端间隙都发生变化, 齿杆、板齿等的齿侧间隙是固定不变的。

(2) 脱粒间隙的调整。对于小型联合收割机, 一般不在驾驶室设置脱粒间隙操纵手柄, 其脱粒间隙调整方法是:直接调整凹板的高低位置, 或在滚筒轴承上增减垫片。调整脱粒间隙的原则, 是在脱净的前提下尽量放大间隙。若脱粒间隙调整过小, 单位时间通过脱粒滚筒的作物流量就会减少, 作物流动不畅, 从而导致脱粒滚筒堵塞。脱粒间隙过大, 脱粒滚筒钉齿抓取谷物在凹板筛上的冲击和抛掷作用下降, 脱粒效率变差, 即脱粒不干净。但是, 脱粒间隙也因作物的类别、品种、干湿度和成熟度等而不同。麦类作物适宜的脱粒间隙, 切流纹杆式的入口间隙为15~25 mm, 出口间隙为2~5 mm;切流钉齿式 (楔齿) 的齿侧间隙, 入口处为5~10 mm, 出口处为4~6 mm。必须根据实际情况随时调整脱粒间隙。

(3) 影响脱粒间隙的因素及解决办法。制造装配时没有调整好间隙, 使脱粒间隙过小或过大, 影响脱粒效果。解决办法:重新调整脱粒间隙;由于喂入量过大, 使滚筒钉齿或者凹板筛变形, 也会使脱粒间隙产生变化, 造成脱粒不干净。解决办法:校正滚筒钉齿或者凹板筛, 使其有合理的脱粒间隙。联合收割机使用时间长了, 或者收割的作物比较多, 使凹板筛或者滚筒钉齿磨损严重, 从而增大了脱粒间隙, 造成脱粒不干净。解决办法:调整脱粒间隙, 或者加长滚筒钉齿。

二、脱粒滚筒转速的调整方法

(1) 脱粒速度与脱粒质量的关系。脱粒速度是脱粒元件直接作用于被脱谷物时的速度。实际的脱粒速度应当为脱粒元件的最大速度, 具体是指纹杆的最外缘、钉齿的最顶端的圆周线速度, 因此它与滚筒的转速和滚筒的直径直接相关。

脱粒速度提高, 则冲击、揉搓和梳刷作用加强, 因而脱净率提高;被脱谷物运动速度加快、物层变薄、离心力增大, 从而使生产率和凹板筛的分离率提高。但是脱粒速度过高, 脱粒效果的提高并不明显;相反却使籽粒和茎秆的破碎程度加重, 功率消耗明显增大。脱粒速度降低时的影响效果与增大时的相反。应全面综合分析后, 来确定脱粒速度的最佳值。另外, 作物的品种不同, 其脱粒的难易程度也不会相同。即使同一品种在不同的收割时段内, 其成熟度、干湿度也都不同, 脱粒的难易程度也不会相同。一般麦类作物常用的适宜的脱粒速度, 纹杆式脱粒装置为29~32 m/s, 钉齿式脱粒装置为28~30 m/s。全喂入式轴流滚筒因脱粒时间长, 为减轻籽粒与茎秆的破碎程度, 通常比全喂入切流式的脱粒速度低些, 一般为20~25 m/s。

(2) 脱粒滚筒转速的调整方法。脱粒滚筒转速的调整通过更换传动轮来实现, 不同机型工作转速有所差别, 应根据使用说明书进行选择。一些稻麦联合收割机采用双滚筒脱粒, 一个是板齿喂入滚筒, 另一个是轴流式脱粒滚筒。脱粒滚筒和喂入滚筒之间是链传动, 脱粒滚筒和喂入滚筒之间链轮不同的组合, 便会产生4种不同的喂入滚筒速度。滚筒转速的调整是通过对换动力分配轴带轮和脱粒滚筒的带轮, 使脱粒滚筒获得2个转速。喂入滚筒与脱粒滚筒之间采用链传动, 从而可以对两滚筒的不同链轮实现4个不同的喂入滚筒转速, 加之脱粒滚筒的2个转速, 喂入滚筒共可获得8种变速, 以满足不同作物的脱粒分离要求。

摘要:联合收割机是大田作业不可缺少的农业机械, 可用于小麦、水稻、玉米等谷物作业, 能够一次完成谷类作物的收割、脱粒、分离茎秆、清除杂余等工序, 能够从田间直接获取谷粒, 使用效率很高, 可节省大量的劳动力。目前, 全国使用联合收割机的用户越来越多。联合收割机在使用中, 由于工作条件恶劣, 常会出现多种故障, 若不及时诊断排除, 将严重影响收割机的作业质量。本文介绍了全喂入式联合收割机脱粒间隙以及脱粒滚筒转速的调整方法。

脱粒机的维护 篇7

一、脱粒机的每日技术保养

1.每日工作前, 必须彻底清理机器上各部分残存的泥土、颖壳、麦芒、碎茎秆及其它附着物。特别要及时清除滚筒板孔眼、抖动板面、筛面、逐稿器键面、籽粒推运器底壳、风扇壳以及皮带轮槽、链轮齿沟中的堆积物。

2.检查板齿滚筒上的板齿、凹板上的板齿及滚筒的固定情况。

3.检查纹杆滚筒的纹杆、凹板及滚筒的固定情况。

4.检查丝弓齿滚筒的脱粒齿、凹板及滚筒的固定情况。

5.检查逐稿器传动杆件橡胶套固定情况。

6.检查清选筛箱与抖动板吊杆橡胶套固定情况。

7.检查皮带和链条的张紧度。

8.每日工作结束后应把机器内部的谷物全部清理干净。

9.对各需要润滑部位, 应按时进行润滑。

二、脱粒机的保管

脱粒机保管好, 可以延长机器的使用寿命, 保证脱粒效率和提高作业质量。在长时间保管中应保持脱粒机的完整性, 不丢失零件, 预防机件变形、损坏、锈蚀和腐烂, 防止因保管不当发生任何降低机器使用性能的现象。

作业完毕长期保管的脱粒机, 应停放在干燥的地点, 最好放在有遮盖的地方或者用防雨的帆布、塑料布把机器全部盖起来。在机器存放前, 应做好以下几项工作:

1.打开机器上的全部窗孔、护罩和盖, 仔细清除机器内外的污物和尘土, 特别应注意凹板孔眼、抖动板面、推运器底壳、滑板等地方。

2.仔细检查机器各部分, 如发现零件和部件需要更换时, 应及时更换。

3.机器所有需要润滑的地方, 应全部按要求润滑一遍, 然后将机器空转一段时间。

4.取下全部传动皮带并擦净, 抹上滑石粉, 成束系上标签, 妥善保管。

5.在未涂油漆的金属表面以及工作过程中受摩擦的地方, 如各处调节螺栓等地方, 涂上防锈油, 掉漆处刷漆补好。

6.用水洗刷机器外部, 待干后用抹布抹上少量的润滑油。

三、三角皮带的使用保养

脱粒机上用了大量的三角皮带, 为了延长三角皮带的使用寿命, 在使用过程中应注意以下几个方面:

1.装卸三角皮带时应将张紧轮松开, 不得将皮带由皮带轮轮缘处撬上或扒下。必要时, 可以转动皮带轮将皮带盘上去, 但不要太勉强, 以免破坏胶带内部结构。

2.安装皮带轮时, 在同一传动回路内的皮带轮轮槽中心应在同一平面内, 中心距短的允许偏差2~3mm, 中心距长的允许偏差3~4mm。

3.要经常检查皮带的张紧程度, 张力要适当, 一般用手指按皮带, 应感到有弹性。皮带张得太松, 容易打滑、磨损以致断裂;皮带张得过紧, 则易发热、伸长或拉断, 并易使轴承、轴、皮带轮等零件损坏。新皮带在刚使用的头两天易伸长, 要经常及时检查调整。

4.机器在较长时间不工作时, 皮带要放松。

5.皮带上不要沾上油, 沾有油污时应及时用肥皂水进行清洗。

6.皮带工作温度不能过热, 一般不超过50~60℃。

7.皮带应以两侧面工作, 如果皮带底面与皮带轮槽底发生摩擦, 则应更换磨损的皮带或损坏的皮带轮。

8.应经常清理皮带轮槽中的杂物, 防止锈蚀, 减少皮带和皮带轮的磨损。

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