收割機(jī)清選系統(tǒng)知識

PAGEPAGE13收割機(jī)清選系統(tǒng)知識撥禾輪1.撥禾輪直徑因偏心撥禾輪的彈齒較長（200－300mm），起到了加大撥禾輪直徑的作用。因此在直徑選擇上，一般較計(jì)算值為小。通常，小麥聯(lián)合收割機(jī)上D＝900－1200mm；水稻聯(lián)合收割機(jī)上，一般D＝900mm2.撥禾輪的轉(zhuǎn)速（r/min）表8－3各種作業(yè)速度的λ值作業(yè)速度（m/s）撥禾輪圓周速度（m/s）λ值0．340．971．301．681．901.05-1.201.52-1.671.67-1.821.96-2.012.201.57-1.881.53-1.721.28-1.401.17-1.201.16根據(jù)已確定的λ值和機(jī)器前進(jìn)速度的要求，可以確定撥禾輪的轉(zhuǎn)速n。因?yàn)樗允街校簄——撥禾輪的轉(zhuǎn)速（r/min）D——撥禾輪的直徑（m）Vm——機(jī)器作業(yè)速度（m/s）λ——撥禾速度比試驗(yàn)指出：撥禾輪圓周速度超過2.7－3m/s時，撥板擊落谷粒顯著增加，故一般以圓周速度3m/s3.撥禾輪所需的功率撥禾輪所需的功率較小，一般每米寬所需功率小于100W。4.撥禾輪的轉(zhuǎn)速選擇撥禾輪的轉(zhuǎn)速選擇應(yīng)使撥板的圓周速度為機(jī)器前進(jìn)速度的1.5-1.7倍，最大不超過2.0倍。清選系統(tǒng)知識一、按照谷粒的空氣動力特性進(jìn)行分離應(yīng)用氣流清選時，是利用谷粒和其它夾雜物的空氣動力特性不同來清選的。物體的空氣動力特性可以用飄浮速度γp或飄浮系數(shù)Kp來表示。所謂某一物體的飄浮速度，是指該物體在垂直氣流的作用下，當(dāng)氣流對物體的作用力等于該物體本身的重量而使物體保持飄浮狀態(tài)時，氣流所具有的速度。設(shè)置一谷粒于速度為v的向上運(yùn)動的氣流中，令氣流對谷粒的作用力為R，其方向與v相同，同時谷粒受本身重力Q=mg的鉛直向下作用。根據(jù)牛頓公式式中ρ——以質(zhì)量表示的空氣密度，（kg/m3）C——谷粒的絕對速度，C一v為谷粒對氣流的相對速度，（m/s）F——谷粒相對氣流速度方向的斷面積，(m2)K——阻力系數(shù)依R與Q的不同關(guān)系，谷粒在氣流中運(yùn)動的情況不同，如Q>R，則各粒下落；Q<R，則谷粒上升；當(dāng)Q=R時，谷粒即懸浮于氣流中不動，即C=0，相對速度為-v此時的氣流速度稱為該谷粒的懸浮速度，以vf代表，則如谷粒為球形，只有一種尺寸，則其F值不變，若谷粒非球形而有兩種或三種尺寸，由于其在氣流中運(yùn)動時還同時轉(zhuǎn)動，則其斷面F時時改變，而Q不變，因而谷粒就隨R的變化或向上或向下運(yùn)動，不能得到準(zhǔn)確的懸浮位置。一個原來作自由運(yùn)動的物體，若固定在氣流中不動，即C＝0時，加于該物體的加速度j為式中，稱為飄浮系數(shù)，KP與成正比，如其它因素不變，則越大。飄浮系數(shù)也越大?；蛴肒p也可求得懸浮速度。設(shè)該物料在懸浮狀態(tài)時R=Q則此式表明了懸浮速度與飄浮系數(shù)間的關(guān)系。幾種飄浮速度見表10-1表10-1幾種物料的飄浮速度類別飄浮速度VP（m/s）密度ρ（g/cm3）類別飄浮速度VP（m/s）密度ρ（g/cm3）水稻小麥不飽滿的小麥大麥谷子玉米大豆豌豆輕質(zhì)雜草10.18.9～11.55.5～7.68.4～10.89.8～11.812.5～14.017.5～20.215.5～17.54.5～5.61.001.221.001.201.061.241.091.261.02稻麥穎殼脫過的麥穗莖桿長：<100mm100～150150～200200～300300～400400～500砂子0.6～5.03.5～5.05.0～6.06.0～8.08.0～10.010.0～13.513.5～16.016.0～18.02000.4————————顯然，飄浮系數(shù)不同的物體在和氣流作相對運(yùn)動時，受到的氣流作用力P也不相同。根據(jù)這一原理，可將脫出物向空中拋擲（如帶式揚(yáng)場機(jī)，或利用風(fēng)扇所產(chǎn)生的氣流來吹揚(yáng)脫出物，靠氣流對脫出物各部分作用力的不同來進(jìn)行清選。然而，從表10-1中可知，在脫出物中各成分間的飄浮速度（尤其是細(xì)小脫出物與谷粒的飄浮速度）相差不多，或速度范圍有某些重疊，若采用一種氣流速度就不能把所有細(xì)小脫出物分離。為此，應(yīng)采用變化的氣流速度并配合其它清選方法共同進(jìn)行清選。（一）篩子的種類及選擇圖10-4編制篩目前應(yīng)用的篩子有四種形式：編織篩、魚眼篩、沖孔篩、魚鱗篩。清糧裝置上較多的采用魚鱗篩與沖孔篩。圖10-4編制篩編織篩（圖10-4）是用鐵絲編織而成，多為方孔，尺寸以14×14mm或16×l6mm為多。編織篩的有效分離面積大，谷粒的通過性能好，對氣流的阻力小，但孔形不準(zhǔn)確，且不可調(diào)節(jié)，主要用于清理脫出物中較大的混雜物。沖孔篩的篩孔比較準(zhǔn)確，可以得到較清潔的谷粒，在清糧裝置上多用做下篩。這種篩于的主要缺點(diǎn)是清選不同作物時，需更換篩片。此外，對氣流的阻力也比較大。表7-3為清選不同作物時，所需的篩孔尺寸。表10-3平面沖孔篩篩孔尺寸作物篩孔直徑（mm）作物篩孔直徑（mm）小麥大麥谷子8-10106.5高粱水稻大豆6.5-88-1013-16圖10-24東風(fēng)(CK-3)聯(lián)合收獲機(jī)清糧裝置簡圖l圖10-24東風(fēng)(CK-3)聯(lián)合收獲機(jī)清糧裝置簡圖l1=281mmα=24°l2=115mmβ=23°l3=161mmφ=11°l4=270mmζ=8°清選工作質(zhì)量不僅用進(jìn)入糧倉中谷粒的清潔度來判斷，更重要的是依據(jù)篩面的谷粒損失百分比來查定。清選質(zhì)量的好壞，決定于能否依據(jù)作物的種類、干濕度、雜草多少、滾筒脫出物破碎程度等恰當(dāng)和正確地調(diào)整清選裝置各調(diào)節(jié)部位。檢查及時、調(diào)整正確就能夠提高谷粒清潔度，減少篩面跑糧等清選損失。1、收獲和清選不同作物時的調(diào)整作物的種類不同，籽粒大小及表面光滑程度就不同，脫出物中谷粒和短稈、穎糠等雜物比重也不同。大粒作物籽粒比重大，容易利用脫出物的飄浮速度不同進(jìn)行清選，適當(dāng)加大風(fēng)扇的風(fēng)量和篩孔開度，就可以得到滿意的清選效果；小粒作物的籽粒小而輕，與碎莖稈的比重幾乎相同，清選時就需要減小風(fēng)量、關(guān)小篩孔開度、縮小篩孔徑、加大下篩傾斜度，在小風(fēng)吹出輕雜的基礎(chǔ)上，著重依靠篩選作用，清除比籽粒體積大的碎莖桿等雜物。清選小粒作物時，風(fēng)量大容易吹出籽粒增加損失，篩孔大谷粒的清潔度會降低。作物籽粒的光滑度不同，分離清選的難易程度也不一樣。籽粒光滑就容易穿過碎小脫出物層而達(dá)到篩面，并穿過篩孔得到分離；若籽粒表面有絨毛或絨刺，則不易從脫出物的碎莖葉中選出，這時應(yīng)適當(dāng)增大魚鱗篩孔的開度，調(diào)整篩子向上的振幅，增加抖動力，并相應(yīng)加大風(fēng)量和篩子前部的風(fēng)速，以吹散篩上混雜物，振動分離。2、收獲與清選不同濕度作物時的調(diào)整如作物干燥，籽粒與莖葉的比重差較大，應(yīng)充分利用風(fēng)選作用，風(fēng)量不要過大，但應(yīng)加大篩子中后部的風(fēng)速，利用脫出物不同的飄浮速度清除輕雜。篩孔開度不要太大，以去掉大雜，提高谷粒清潔度；若收割清選潮濕作物，尤其是難脫粒的作物，脫出物中碎莖葉較多，篩面負(fù)荷重，籽粒和碎莖葉的比重差又小。在這種情況下，風(fēng)選能力差，但應(yīng)利用較強(qiáng)的風(fēng)速在篩子中部、前部吹起脫出物層，清除部分輕雜，協(xié)助抖動分離。此時，篩孔開度、篩子傾斜度、篩子振幅均應(yīng)增大，充分利用篩選手段取得滿意的清選效果。3、收獲與清選雜草較多作物時的調(diào)整收獲雜草較多的作物時，滾筒脫出物中碎雜草莖葉比例增多，篩面負(fù)荷增大，可利用脫出物飄浮速度不同的條件，加大風(fēng)量吹散脫出物厚層，吹出輕雜。風(fēng)向調(diào)整以加強(qiáng)中部風(fēng)速為宜。篩選在此時是清除大雜的必要措施。由于篩面負(fù)荷大，篩孔開度應(yīng)視籽粒清潔度和篩面裹粒損失情況適當(dāng)加大。若作物中混雜青而多汁雜草較多，則滾筒脫出物極易成團(tuán)，不僅分離和清選均較困難，而且容易發(fā)生滑板，階梯振動板，篩孔堵塞的故障。這時，應(yīng)增大風(fēng)量，加大篩面中前部的風(fēng)速。篩孔開度要放到最大，加大篩子振幅，而尾篩的傾斜度適當(dāng)放低，以免雜余螺旋中的碎青雜草過多而堵塞螺旋推運(yùn)器。此外，在細(xì)心檢查，正確調(diào)整的同時，要及時停機(jī)清理滑板、篩面和階梯振動板的粘結(jié)堵塞雜物，保證清選裝置的正常工作和較好的清選質(zhì)量。4、當(dāng)滾筒脫出物破碎程度較大時的調(diào)整當(dāng)作物干燥、莖稈脆而易碎時，脫出物的破碎程度增大，清選室的清選負(fù)荷也隨之增大。針對這種情況，在調(diào)整清選裝置之前，應(yīng)首先調(diào)整滾筒和凹板間隙，在脫粒干凈的前提下，盡量放大滾筒凹板間隙，減輕莖稈破碎及篩面負(fù)荷。若調(diào)整間隙后，脫出物破碎程度還較大，篩面負(fù)荷還大，應(yīng)利用脫出物中籽粒和碎莖葉的比重差較大的特點(diǎn)，適當(dāng)開大篩孔，加大振幅，調(diào)整風(fēng)向，加大篩子中部的風(fēng)速，適當(dāng)增大風(fēng)量，拋松并吹散脫出物層，使籽粒穿過作物層空隙得到分離。為防止籽粒被吹出或拋出，尾篩傾斜度適當(dāng)增大，雜余螺旋后擋板適當(dāng)提高。5、依自然條件變化進(jìn)行調(diào)整清潔室的調(diào)整與外界風(fēng)向和風(fēng)力大小有關(guān)。如果風(fēng)向從收割機(jī)一側(cè)吹來，為保證篩面橫向風(fēng)速一致，應(yīng)將迎風(fēng)一側(cè)的風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口關(guān)小，關(guān)小程度視吹出輕雜在篩面橫向范圍內(nèi)的均勻性而定。當(dāng)收割機(jī)順風(fēng)作業(yè)時，風(fēng)扇風(fēng)量應(yīng)增大。反之，風(fēng)量適當(dāng)調(diào)小，以保證脫出物依不同飄浮速度而得到清選。聯(lián)合收割機(jī)在坡地上沿等高線方向作業(yè)，機(jī)體橫向傾斜，清潔室篩面一側(cè)較低，篩面上的碎小脫出物層一側(cè)偏厚，使偏低一側(cè)篩面的清選能力降低，篩面損失增大。為此應(yīng)根據(jù)情況，將偏低一側(cè)的風(fēng)量適當(dāng)增大。如果篩面和階梯振動板有縱向中間隔板，可在收割機(jī)橫向傾斜度不大時，保證篩面橫向負(fù)荷均勻。應(yīng)該說明的是，影響清選的因素不是單一的，應(yīng)綜合考慮各因素，抓住主要因素，采取相應(yīng)措施，以獲得最佳的清選效果。(六)氣流篩子清糧裝置的生產(chǎn)率此生產(chǎn)率除了取決于風(fēng)量外，主要取決于篩子面積的大小。這個面積由上篩面積和下篩露出的面積所決定。清糧生產(chǎn)率G=qBL(kg/s)式中q——篩子單位面積能承擔(dān)的谷粒混合物喂入量（kg／s·m2）。在一般條件下約為1.5-2（可調(diào)魚鱗篩、網(wǎng)眼篩）；對潮濕和不易抖撒的混合物，則減少30％；對沖孔平面篩、魚眼篩因篩孔率小，q僅為可調(diào)魚鱗篩的一半。B——篩寬（一般每米寬度適宜擔(dān)負(fù)的喂入量為1.5-2.5kg／s·m）L——篩長（一般為0.8-1.4m，常用1mG——在谷物聯(lián)合收獲機(jī)上此清糧裝置的谷?；旌衔镂谷肓繛槿珯C(jī)喂入量的60％左右，但在雙滾筒、軸流滾筒上將增大。上篩的尾篩長約150-500mm。下篩面積一般較上篩的略小。（二）氣流與篩子的配合清糧裝置是依靠氣流把飄浮性能較強(qiáng)的夾雜物吹走而較弱者、尺寸又較大的夾雜物靠篩子清除。這就要求氣流在篩面入口處以較大的流速（8-9m／s）將混合物吹散，如圖10-17，把輕雜物往遠(yuǎn)吹甚至吹出機(jī)外，使篩子前半部分谷層內(nèi)的輕雜物大大減少，大量谷粒在此篩過，以此來提高篩選效果。為了使不太飽滿的籽粒不被吹出機(jī)外，要求中部氣流降低，為5-6m／s,尾部為2-3m/s。因?yàn)樵谥?、尾部谷層較薄，在篩子抖動作用下，谷粒全部穿過上篩，尾篩傾角大，孔眼大，可最后把少量斷穗篩落下來進(jìn)入雜余螺旋推運(yùn)器去。圖10-17JD-7700聯(lián)合收獲機(jī)清糧裝置(各吊桿、支桿在中間位置時量得圖10-17JD-7700聯(lián)合收獲機(jī)清糧裝置(各吊桿、支桿在中間位置時量得α=48°β=34°15′γ=11°ψ=9°30′)A.上篩篩面氣流速度分布1、氣流吹送方向與篩而成25-30°，風(fēng)扇出氣管道吹著篩面在長度方向的范圍應(yīng)為篩2、氣流吹著空間（即由篩箱、側(cè)壁、逐稿器鍵底所構(gòu)成的管道）的形狀應(yīng)是逐漸擴(kuò)大的。這樣才能保證篩面從前到后有一個逐漸下降的流速分布。如在JD-7700聯(lián)合收獲機(jī)上由于螺旋喂入裝置的底殼為斜置平面，形成漸擴(kuò)管道，而且出風(fēng)口氣流又陡，故在螺旋底殼下方Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ處測得流速較高，且由6-7m/s均勻下降至4-5m/s。這就可使夾雜物在出口處跌落下來的過程中把相當(dāng)部分輕雜物吹走，從而減輕篩面負(fù)荷。在篩面各部分造成上述那樣的氣流場和清糧裝置與其他工作部件所形成的那樣逐漸擴(kuò)大的吹著空間的條件下，清糧裝置給風(fēng)機(jī)在出氣管道出口處氣流造成的負(fù)荷大致為（以“東風(fēng)—5”聯(lián)合收獲機(jī)收小麥、喂入量為3kg/s、小麥含水率為19.4％時測得值）：東風(fēng)—5離心風(fēng)機(jī)的工作全壓H＝50Pa，靜壓Hs＝5Pa，出口風(fēng)速8.5m／s，流量2m3，工作系數(shù)?？梢娗寮Z裝置的篩子及谷?；旌衔锝o氣流所造成的阻力（Hs）是很小的，故可近似地說風(fēng)機(jī)是在接近于出氣管道無阻力的狀態(tài)下工作，因而從離心風(fēng)機(jī)的工作特性來看，風(fēng)機(jī)實(shí)際的工況點(diǎn)離風(fēng)機(jī)效率最高工況點(diǎn)相差很遠(yuǎn)。換言之，風(fēng)機(jī)是在很低的水力效率下工作的。（三）清糧裝置的風(fēng)機(jī)清糧裝置上的風(fēng)機(jī)主要有：軸向進(jìn)風(fēng)的離心風(fēng)機(jī)、橫流風(fēng)機(jī)（或稱徑向進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)或貫流風(fēng)機(jī)）和軸流風(fēng)機(jī)等幾種。1、離心風(fēng)機(jī)：對風(fēng)機(jī)的要求除了能使氣流吹到篩面在其縱向的分布如前述的那樣外，主要就是氣流在橫向分布均勻；但在寬幅的離心式風(fēng)機(jī)的出口管道內(nèi)常常是不均勻的，且隨著寬度（B）與葉輪直徑（D）比值的增大而更為嚴(yán)重（B／D一般不超過1.5）。它使清潔率下降、谷粒吹落損失增加。改進(jìn)的措施有如下幾種：（1）對半分開成兩個風(fēng)機(jī)獲得四個進(jìn)風(fēng)口（圖10-18），如在B／D＝4的整體風(fēng)機(jī)上，由于進(jìn)風(fēng)口過遠(yuǎn)，在出風(fēng)口中段形成較大負(fù)壓，兩側(cè)所進(jìn)的風(fēng)直沖中央，從而中間特高，兩側(cè)有反吸氣流（圖10-18a）,將它對半分開后，流速均勻性大為改善（圖10-18b）。（2）在出口風(fēng)管內(nèi)加橫向?qū)эL(fēng)板和在外殼開孔放風(fēng)。因?yàn)樵诩訉掞L(fēng)機(jī)后，通常出風(fēng)口下層風(fēng)是兩側(cè)高、中央低，而上層風(fēng)則與此相反。為此，利用加導(dǎo)風(fēng)板和開放風(fēng)孔可以使氣流均勻起來（圖10一19）。圖10-18對半分開風(fēng)機(jī)a圖10-18對半分開風(fēng)機(jī)a.整體風(fēng)扇出口氣流分布b.對半分開風(fēng)扇出口氣流分布圖10-19風(fēng)機(jī)的橫向?qū)эL(fēng)板和外殼放風(fēng)口對橫流風(fēng)機(jī)來說，改變進(jìn)風(fēng)口開度大小可使風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍較大。在產(chǎn)生相同氣流的前提下徑向進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的徑向尺寸可比軸向進(jìn)風(fēng)的離心風(fēng)機(jī)縮小約2／5;并且試驗(yàn)表明就用于谷物收獲機(jī)械上對它所要求產(chǎn)生的氣流來說，它的轉(zhuǎn)速、功率消耗與噪音均比離心風(fēng)扇為低，見表10-4。而實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)表明它的清潔率、谷粒損失率均優(yōu)于“東風(fēng)—5谷物聯(lián)合收獲機(jī)上離心風(fēng)機(jī)的指標(biāo)（圖10-21）。以上試驗(yàn)結(jié)果是在以下條件下取得的：離心風(fēng)機(jī)即如東風(fēng)-5聯(lián)合收獲機(jī)所用風(fēng)機(jī)相同，這兩種試驗(yàn)風(fēng)機(jī)的寬度均為1140mm，比東風(fēng)-5的寬85mm，而橫流風(fēng)機(jī)的主要特征參數(shù)為葉輪外徑D2＝300mm，D1／D2＝0.7，葉片數(shù)24，葉片安裝角β2＝30°，β1＝90°；進(jìn)氣角160°，出氣角200°，出口高度245mm。3、軸流風(fēng)機(jī)如東德E516聯(lián)合收獲機(jī)（喂人量10一12kg/s）風(fēng)機(jī)寬達(dá)1.6m，采用軸流風(fēng)機(jī)可使篩面氣流均勻分布，風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸也可縮小。軸上安裝兩個風(fēng)速制動盤，其直徑大小和它與風(fēng)機(jī)間的距離可以控制氣流分布狀況，并可消除在出口管道下方與側(cè)壁處的渦流，由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)風(fēng)量(圖10-22)。圖10-21橫流風(fēng)機(jī)與離心風(fēng)機(jī)的清選質(zhì)量指標(biāo)的對比，c％為清潔率，圖10-21橫流風(fēng)機(jī)與離心風(fēng)機(jī)的清選質(zhì)量指標(biāo)的對比，c％為清潔率，s％為損失率圖10-20出風(fēng)口氣流速度分布對比性能轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kw）噪音水平db（A）（平均）風(fēng)扇葉輪直徑東風(fēng)-5離心風(fēng)機(jī)5708001.61286.308701.6494.50橫流風(fēng)機(jī)3004800.65280.255200.76081.50（四）篩子和階狀抖動板的運(yùn)動參數(shù)圖10-22軸流風(fēng)機(jī)圖10-23抖動板的運(yùn)動篩子的傾角在聯(lián)合收獲機(jī)（包括脫粒機(jī)）的清個別的達(dá)17°。但過大使機(jī)器高度增加，過小時就得仰仗于提高K值來保證生產(chǎn)率，因?yàn)镵值增大，常導(dǎo)致機(jī)器振動增加。在清糧裝置里穎殼篩（上篩）通常用魚鱗篩，它本身具有較大的下移能力，又有氣流吹送，故篩面上傾為負(fù)值，這樣可以增加篩落強(qiáng)度，但α很少達(dá)5°-10°或?yàn)橄聝A的。而清糧裝置的下篩（谷粒篩）傾角很小，有些則為下傾，喂料的抖動板隨總體安排的不同可以是向下，也可以是向上輸送，此時傾角大多為7°一15°，向上輸送者，傾角在10°以內(nèi)。無論在抖動板或篩面上的谷物之所以能向后移動就在于板面擺動方向角ε圖10-22軸流風(fēng)機(jī)圖10-23抖動板的運(yùn)動ε>γ式中γ——抖動板階面傾角否則，谷物作往復(fù)運(yùn)動的慣性力U將指向階面，谷物層將不能移動，而ε角由驅(qū)動機(jī)構(gòu)參數(shù)來決定。通常氣流篩子式清糧裝置篩子前端的ε1較后端的ε2稍大，以便加強(qiáng)豎直方向的抖動幅度，使谷層抖動散開便于分離，一般上篩ε1為20°-50°，ε2為22°-35°。下篩擺動方向比較平坦，ε1為7°-11°，ε2亦為7°-11°。而稍大于的情況也偶有所見。由此可得ε-α在上篩上一般為5°-15°，下篩上為3°-4°。篩子擺幅約為30-50mm（單篩架上），雙篩上則上篩為60-80mm、下篩為30-40mm。篩子的擺動頻率多在每分鐘200-350次，則其運(yùn)動特征值K為2-2.5（上篩），1-1.5（下篩）和1.5-2（單篩）。篩子驅(qū)動：在雙層篩上，上篩與抖動板共用一框架或前后鉸連，抖動板的角ε與上篩的相仿，ε-γ常為20°-25°，以增強(qiáng)輸送谷粒混合物的能力。下篩與滑板另外構(gòu)成一篩箱體。上下兩件由曲柄對稱驅(qū)動。二者的慣性力得以平衡，但通常上件較重，若為整體驅(qū)動，則此慣性力的不平衡將更甚。連桿與曲柄長度之比一般都大于5。階狀抖動板的每個階梯長度應(yīng)小于谷物在階面上每次向前移動或拋離的距離以保證谷物輸送。圖10-24所示為聯(lián)合收獲機(jī)上較為典型的清糧裝置圖。紋桿滾筒式脫粒裝置圖9-5紋桿滾筒脫粒裝置及脫粒過程1.喂入輪2.3.除草.擋草板4.逐稿輪它由紋桿滾筒和凹板組成。作物進(jìn)入脫粒間隙之初受到紋桿的多次打擊，這時就脫下了大部分谷粒。隨后因靠近凹板表面的谷物運(yùn)動較慢，靠近紋桿的谷物運(yùn)動較快而產(chǎn)生揉搓作用，紋桿速度比谷物運(yùn)動速度大，它在谷物上面刮過，使得后者象爬蟲一樣蠕動（圖9－5），從而產(chǎn)生谷物的徑向高頻振動。同時當(dāng)谷層在間隙中以波浪式移動時，其波浪向出口處逐漸變小。高速攝影紋桿滾筒與凹板間的脫粒過程表明，谷粒在其間運(yùn)動的平均速度為5m/s左右，逐漸增至8m/s或更高一些，莖稈亦為這一數(shù)值，二者的最大瞬時速度可達(dá)25－30m/s左右。運(yùn)動的加速度平均為3000m/s圖9-5紋桿滾筒脫粒裝置及脫粒過程1.喂入輪2.3.除草.擋草板4.逐稿輪紋桿滾筒式的特點(diǎn)是有較好的脫粒、分離性能，稿草斷碎較少；對多種作物有較好的適應(yīng)性，尤其適合麥類作物。結(jié)構(gòu)較簡單，故運(yùn)用最廣泛。但是如果作物喂入不均勻和作物濕表9－2紋桿、釘齒滾筒脫粒裝置脫粒速度和間隙表9－2紋桿、釘齒滾筒脫粒裝置脫粒速度和間隙作物種類線速度（m/s）脫粒間隙＊（mm）紋桿釘齒入口出口紋桿釘齒紋桿釘齒小麥、大麥、莜麥水稻（秈，干）（粳，濕）大豆高梁玉米谷子28－3224－2626－3010－1412－2210－1624－2828－3019－2426－3012－1515－2012－1516－2216－2216－2220－3020－3035－4515－205－1012－1410－1213－154－64－104－66－154－612－222－44－6108－109－11＊釘齒的表列數(shù)字為齒側(cè)間隙；板齒齒側(cè)間隙固定不變，一般為10－20紋桿滾筒的直徑多為450－600mm，個別的達(dá)800mm。我國部頒標(biāo)準(zhǔn)，直徑尺寸系列為400、450、550、600mm，紋桿數(shù)在D≤450mm時M＝6；D＝500－550m凹板的通過性能對分離率有直接的影響，故應(yīng)提高凹板的有效分離面積，但如過頭，谷粒中的含雜率激劇增加不利于清選，凹板的強(qiáng)度也會削弱，故一般柵格狀凹板篩孔面積占總面積的百分?jǐn)?shù)（又稱活篩面）為45－75％，谷粒分離率可達(dá)80－90％?，F(xiàn)有凹板弧長為350－700mm，包角為100°－1200，少數(shù)可達(dá)150°－1800紋桿滾筒式脫粒裝置的脫粒功率主要隨作物喂入量而定，但也與作物品種、濕度、谷草比以及喂入方式、凹板結(jié)構(gòu)尺寸等有關(guān)，一般情況下紋桿滾筒脫粒小麥所需的單位功率約3－3.8KW／kg/s。在用大滾筒時可能降低一些。把紋桿滾筒作為雙滾筒脫粒裝置之一使用時，此值應(yīng)略減。紋桿滾筒功率波動較大，設(shè)計(jì)時常取最大功率為平均功率的1.5－2倍。常用的釘齒滾筒脫粒速度與間隙見表9－2，雙滾筒式脫粒裝置中的第一滾筒（釘齒），脫粒速度可比表列數(shù)值減低1/2-1/3。釘齒滾筒的功率耗用略高于紋桿式。脫小麥時單位喂入量平均功率耗用為3.7－4.4KW／kg/s；脫短莖稿作物時，功率耗用與紋桿式滾筒相仿。雙滾筒脫粒裝置（一）作用與特點(diǎn)用一個滾筒一次脫凈谷物時，作用于全部谷粒的機(jī)械強(qiáng)度相同，易于脫粒的飽滿谷粒，早已脫下甚至已經(jīng)受到損傷和破碎時，不太成熟的谷粒尚不能完全脫下。對于易破碎的大豆和水稻來說，這種情況更為明顯，存在著脫凈與破碎之間的矛盾。當(dāng)用紋桿滾筒收水稻時，由于它的搓擦作用較強(qiáng)，易使谷粒脫殼，即使用釘齒滾筒時也很難滿足要求。如有時未脫凈率為2－3％時，脫殼率已達(dá)10％左右。在收獲小麥時，上述矛盾要稍緩和一些；但是從收獲種用谷物的要求來看也是不行的。因?yàn)閱螡L筒脫粒時谷粒胚或胚乳端部均會受到損傷。這種不易察覺的暗傷可達(dá)30－40％。它們對于谷物的保存和種子的發(fā)芽都是不利的。圖9-26雙滾筒脫粒裝置a）雙滾筒b）帶中間輪的雙滾筒圖9-26雙滾筒脫粒裝置a）雙滾筒b）帶中間輪的雙滾筒喂入輸送裝置2.釘齒滾筒和凹板3.紋桿滾筒和凹板4.逐稿輪5.頂蓋6.逐稿器7.中間輪8.喂入輪結(jié)構(gòu)形式與配置雙滾筒脫粒裝置的第一滾筒大多采用釘齒式滾筒，第二滾筒為紋桿式滾筒。個別的機(jī)型上兩個滾筒均采用紋桿式滾筒。第一滾筒用釘齒式有利于抓取作物，脫粒能力也強(qiáng)。第二滾筒用紋桿式有利于提高分離率，減少碎莖稈，這種形式適用于收獲稻麥。雙紋桿式滾筒僅用于收獲小麥。脫粒速度與間隙雙滾筒式脫粒裝置的脫粒速度與間隙可參照單滾筒紋桿式與釘齒式脫粒裝置的脫粒速度與脫粒間隙表9－2。第一滾筒的脫粒速度約比單滾筒脫粒裝置減低1/2～1/3。第二滾筒則可低2－3m/s第一滾筒的入口間隙一般與單滾筒的相同或稍大。第二滾筒的入口間隙河減小1/3左右，前后兩滾筒的出口間隙則均可比單滾筒脫粒裝置用得稍大。（四）生產(chǎn)率與需用功率其生產(chǎn)率一般比單滾筒提高30－65％。雙滾筒的配置設(shè)計(jì)合理時，1kg/s軸流滾筒式脫粒裝置脫粒時間長（一般為2－4s，由滾筒長度而定，而切流紋桿式滾筒脫粒裝置上為0.1-0.15s）桿葉片滾筒或釘齒葉片滾筒配上柵格凹板脫整株玉米或玉米穗時，破碎率及損失率等性能均較好，但在脫潮濕玉米（谷粒含水率為31－33％）釘齒葉片滾筒的破碎率比紋桿葉片式顯著升高，為5.5％對2.4％，而這些型式的滾筒在脫大豆時都能達(dá)到農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，彼此無大差異。軸流滾筒的釘齒型式如圖9－30所示。紋桿－桿齒組合式與紋桿相比，不如后一種工作平穩(wěn)，負(fù)荷也不均勻，工作質(zhì)量也較差一些，平均功率耗用可高10％左右。而在全桿齒式滾筒上工作負(fù)荷不均勻，平均功率耗用比全紋桿式為高，如前述；稿草打得較碎，如排出的莖稈僅占全部的1/2左右，分離損失增多；脫出物夾雜率也高、如脫小麥達(dá)45％左右，脫水稻為36－38％。滾筒分圓柱型和錐型兩種。錐型滾筒的錐角一般為10－150。谷物由小端喂入，大端排出。谷物在軸向逐漸加快流動，圓周速度逐漸增加，不斷加強(qiáng)脫粒和分離能力。圓柱滾筒制造簡單，在脫粒室內(nèi)必須配置導(dǎo)向板引導(dǎo)作物才能保證軸向流動，但錐型滾筒有時也配置少數(shù)導(dǎo)板。圓柱型滾筒直徑與錐形滾筒的大端直徑（齒端）大多為550－650mm。錐型滾筒小端直徑為400－500mm。滾筒上的桿齒多按螺線排列，齒排數(shù)M＝6－8，螺線頭數(shù)K＝2、3、4，M／K＝2或3，齒跡距a＝25－50mm，齒距B＝70－150mm，齒高50－100mm，桿齒直徑10－14圖9-30軸流滾筒釘齒在紋桿與桿齒組合的滾筒上則用普通紋桿滾筒并配置一段桿齒滾筒，前段的紋桿滾筒主要起脫粒作用，后段的桿齒起進(jìn)一步的脫粒和分離作用。為了減少功率消耗，在保證脫粒和分離的前提下應(yīng)盡量縮短滾筒長度，在脫粒機(jī)上一般為1.0-1.5m。圖9-30軸流滾筒釘齒2．凹板與上蓋凹板的型式有編織篩式、沖孔式和柵格式三種，其中柵格式凹板的脫粒和分離能力最強(qiáng)、雖然莖稈的破碎較重、但仍是較廣泛應(yīng)用的一種。增大凹板包角可以提高分離能力、但實(shí)驗(yàn)表明凹板包角從1800增至3600時，分離出的谷粒量增加7－12％。也就是說，上凹板的分離作用比較小，所以很少將凹板做成3600的。但有的試驗(yàn)表明，當(dāng)凹板包角由1800增至2700時，谷粒分離率能增加28％，所以，常用的凹板包角為180－2400。滾筒的上蓋內(nèi)表面上通常裝螺旋導(dǎo)向板，使作物沿滾筒作軸向移動。導(dǎo)向板的數(shù)目隨滾筒的長度而異、如在長度1.2－1.8m的圓柱型滾筒上一般裝3－5塊、長度增加時導(dǎo)板塊數(shù)也大致按比例增加。在圓錐滾筒上，由于它本身有軸向引導(dǎo)的作用，也有只裝兩塊的。導(dǎo)向板的高度多為30－60mm，導(dǎo)向板的螺旋角α一般為20°－450。此角過小時，軸向運(yùn)動速度過低，影響喂入量；過大，又影響作物的圓周運(yùn)動，同樣會影響作業(yè)。必須使α＜900－φ（φ圖9-31導(dǎo)板的安裝位置導(dǎo)向板在頂蓋上的配置原則是：在喂入口的地方用一條導(dǎo)向板橫跨喂入口的全寬，以免在喂入口處產(chǎn)生回草現(xiàn)象（圖9－31），最后的一條導(dǎo)向板應(yīng)伸到排草口寬度1/3的地方，否則排草將困難；其余導(dǎo)向板的配置前后應(yīng)有一定的重疊量，以保證作物軸向的連續(xù)移動。圖9-31導(dǎo)板的安裝位置谷物在凹板上的圓周速度大致為4－4.5m/s，軸向速度為0.6－0.7m/s（脫麥子時），當(dāng)滾筒長度為2.3m時，谷物在脫粒裝置內(nèi)逗留的時間為3－4s試驗(yàn)表明上蓋頂距的大小對作物會否纏成辮子和功率耗用均有較大影響。當(dāng)頂距小于25mm時即便脫較干燥的小麥，喂入量稍大些，也會出搓草繩的狀態(tài)；當(dāng)頂距增大至85mm時，莖葉濕度達(dá)35－40％，喂入量為4脫粒速度和脫粒間隙由于軸流滾筒式脫粒裝置對谷物的脫粒時間較長，滾筒轉(zhuǎn)速和間隙有少許變化對脫粒質(zhì)量的影響不大，因而對安裝間隙和速度調(diào)節(jié)要求不很嚴(yán)格，這也是它的一個優(yōu)點(diǎn)。表9-3軸流滾筒脫粒速度單位：m/s作物桿齒式紋桿式葉片式表9-3軸流滾筒脫粒速度單位：m/s作物桿齒式紋桿式葉片式麥類水稻②大豆玉米、高粱20－2618－267－917－2022－20①，23－3010－1517－2016－2213－1910－1210－12注：①指紋桿與桿齒混合配置的滾筒；②粳稻選用高速，秈稻用低速。軸流滾筒式脫粒裝置的生產(chǎn)率與滾筒尺寸、凹板結(jié)構(gòu)、作物狀況和功率配備的情況有密切關(guān)系。概括說來，在脫粒機(jī)上每米滾筒長度約可負(fù)擔(dān)的喂入量為0.6－0.7kg/s；分離面積大、在脫粒機(jī)上帶有輸送裝置的可取較大值，在聯(lián)合收獲機(jī)上可增大一倍或一倍以上。若以分離面積計(jì)，則單位喂入量所需凹板分離面積為0.5－0.7m2/kg/s生產(chǎn)率和功率耗用軸流滾筒式脫粒裝置的生產(chǎn)率與滾筒尺寸、凹板結(jié)構(gòu)、作物狀況和功率配備的情況有密切關(guān)系。概括說來，在脫粒機(jī)上每米滾筒長度約可負(fù)擔(dān)的喂入量為0.6－0.7kg/s；分離面積大、在脫粒機(jī)上帶有輸送裝置的可取較大值，在聯(lián)合收獲機(jī)上可增大一倍或一倍以上。若以分離面積