小麦脱粒机整体设计说明书-毕业论文.doc

摘要脱粒机是在场上进行作业的一种固定式机具。它的作用是将割下的作物进行脱粒、分离和清选，以便获得所需的谷粒。它是提高生产率，改善劳动条件；节省劳动力，减少损失，确保丰产、丰收的重要手段。本机采用了弓齿滚筒式结构设计，利用打击搓擦与摩擦原理进行脱粒。通过调节风板、调节风扇的给风量，进而调节去杂能力。抛扬滚筒可以优选出小麦种子，使脱粒机更实用。本机结构简单、体积小、重量轻、造价低，更便于搬运，适用于耕地面积小，脱粒工作量中等的地区使用。性能稳定可靠，脱粒、清选、优选可同时完成。满足脱粒要求的同时更能保持脱粒后小麦的完好。关键词：弓齿；滚筒；脱粒；弓齿滚筒式小麦脱粒机AbstractSheller is a fixed machine in the ground for operating. Its role is threshing, separating and cleaning the crop that has been cut off, in order to obtain the necessary grain. It is an important means of increasing productivity, improving the working conditions, labour-saving , reducing losses and ensuring high-yield harvest.The machine uses nail tooth roller structural design, in order to hitting, and friction for threshing. The capacity of cleaning the dregs is regulated by regulating the air board and the air volume of the fans.The machine can pick up the better grain as seeds,which makes the machine more practicality.The machine is one of simple structure, small size, light weight, low cost, more user-friendly handling, stable and reliable performance, and these characters make it fit for areas where has letter workload. At the same time, threshing, cleaning can be completed tegether. It also maintains the integrity of threshing wheat. Key Words: Nail-tooth Roller Sheller Nail-tooth roller wheat sheller目 录第1章 引言11.1 脱粒装置概述11.2 脱粒机的种类21.2.1 根据喂入方式分21.2.2 根据机器性能的完善程度分31.2.3 根据谷物相对脱粒滚筒的运动情况分31.2.4 根据脱粒滚筒的外形71.2.5 其他71.3 谷物清选原理81.3.1. 按照谷粒的空气动力特性进行分离81.3.2. 按谷粒的基本物理性质分离111.3.3. 利用气流和筛子配合进行分离151.4 脱粒机的工作性能151.5 脱粒机脱粒不良的原因及排除16第二章 整体方案的设计172.1 机架172.2 脱粒装置172.3 清选装置182.4 传动机构182.5 优选滚筒182.6 防护罩18第3章 详细设计193.1脱粒滚筒的设计193.1.1 滚筒的转速193.1.2 滚筒齿的排列193.1.3 脱粒齿的形状及尺寸203.1.4 脱粒间隙203.1.5 滚筒形状213.1.6 喂入装置213.2 脱粒滚筒的功率耗用213.2.1功率计算原理分析213.2.2 功率计算233.3 电动机选择233.3.1 电动机类型及结构型式选择243.3.2 电动机额定转速选择263.3.3 电动机额定电压选择263.3.4 电动机工作制选择263.4带传动设计273.4.1 电机-脱粒滚筒皮带轮设计283.4.2 电动机风机皮带轮传动设计293.4.3 脱粒滚筒-优选滚筒平带交叉传动设计313.5 风机设计343.5.1 风机分类353.5.2 离心风机的选用原则373.5.3 风机计算383.6 轴的设计与校核423.6.1 风机轴433.6.2 脱粒滚筒轴443.7 轴承的选择与校核453.7.1 轴承的使用条件与环境条件463.7.2 轴承配置方式的选择463.7.3 轴承安装463.7.4 轴承校核47第四章脱粒机的正确使用与常见故障分析504.1 脱粒机的安装检查504.2 脱粒机的调整514.3 脱粒机的维护与保管514.4 脱粒机常见故障分析52总结52参考文献53翻译.55致谢.69第1章 引言脱粒作业是农业生产中较为繁重的劳动。无论在单季或多季作物地区，它与秋翻地或下季作物的耕种争夺着劳力。脱粒过迟会降低收获量和谷粒品质。对脱粒装置的技术要求主要是：脱得干净；谷粒破碎少或不脱壳(如水稻)，并尽量减轻谷粒暗伤，这对种用谷粒尤为重要，否则影响发芽率；分离性能好，这一点是联合收获机向大生产率方向发展所特别提出的要求；通用性好，能适应多种作物及多种条件。此外，要求生产率高，功率耗用低。在某些情况下还要求保持茎稿完整或尽可能减少破碎。上述技术要求和谷物本身的脱粒特性是形成各种型式脱粒装置的基础。脱粒难易程度与作物品种、成熟度和湿度等有密切关系。成熟度差、湿度大的就难脱。湿度大、秆草(包括杂草)含量多时会显著地降低脱粒装置的分离性能。可用脱下一个谷粒所需力的大小和功的大小表示脱粒难易程度。虽然这些数据与实际脱粒过程中的情况有差异，但可作为相对指标进行比较。谷粒的脱净率要求在98%以上，谷粒破碎率在全喂入式上要求低于1.5%，在半喂入式上要求低于0.3%，至于总损失率要求分别低于1.5%与2.5%，清洁率要求不低于98%。我国的脱离机械有人力简易式、动力半复式以及大中型复式。其中有以水稻为主兼脱小麦，也有以脱小麦为主兼脱其它作物，也有以脱杂粮为主等多种型式。国外随着联合收获机数量的不断增加，脱粒机就相应减少。但在我国农业机械化逐步发展的过程中，脱粒机仍占重要地位，并将在品种、质量上积极发展。1.1 脱粒装置概述 脱粒装置是脱粒机的核心部分。它不仅在很大程度上决定了机器的脱粒质量和生产率，而且对分离和清选也有很大影响。 脱粒装置对作物脱粒过程的物理现象是比较复杂的，往往同时施有几种作用力。归纳起来，脱粒可以靠冲击、揉搓、梳刷、碾压等原理进行。1. 冲击脱粒 靠脱粒元件与谷物穗头的相互冲击作用而使谷物脱粒。冲击强度增加，可以提高生产率和保证脱粒干净，但易使谷粒破碎和损伤。降低冲击强度能够减少谷粒的破碎和损伤，但是，为了将作物脱粒干净，需要增加脱粒时间，这样降低了生产率。因此，脱粒装置应该考虑设有脱粒速度的调节机构。冲击强度一般可用冲击速度来衡量，它随冲击速度增加而增加。 2. 揉搓或搓擦原理 靠作物与脱粒元件之间的摩擦而使谷物脱粒。脱粒的程度与摩擦力的大小有关，增强对谷物的摩擦，可以提高生产率和脱净率，但会使谷粒脱壳和脱皮。在脱粒装置上改变滚筒与凹板之间的间隙大小，能调整搓擦作用的强度。因为打击脱粒必须要有部件与谷粒间较大的相对速度这样一个条件，所以这种脱粒通常出现在茎秆静止(如半喂入式)或运动速度很低(如纹杆、弓齿滚筒的喂入口处)的时候。而揉搓则不同，它发生在已经获得较大运动速度(如在脱粒间隙的后段)的谷层内部，由于相对揉搓而脱粒。 3. 碾压原理 脱粒元件对谷穗的挤压造成脱粒，在碾压过程中会使谷粒和穗柄之间产生横向相对位移，而通常谷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其连结。在此同时碾压会造成相邻谷层之间的移动，这也能破环谷粒的连接力。因此，用辊子碾压铺在场院里的谷物层进行脱粒也是有效方法之一。4. 梳刷原理 当工作部件很窄，在谷穗之间通过时，就形成了梳刷脱粒。实际上它也是打击。通常在梳刷中茎秆不动或少量的纵向运动。梳刷的能力也与脱粒元件的运动速度有关。 5. 振动脱粒原理 对被脱谷物施加高频振动而脱粒，脱粒能力与振动的频率和振幅有关。研究作物的性质和籽粒的连接特性与强度，选择施加脱粒的合理方式，是设计脱离装置的基础。水稻的籽粒外面包有谷壳，籽粒通过小枝梗与穗轴连接，籽粒与谷壳的连接较强，而谷壳与小枝梗的连接则随籽粒的成熟而减弱。脱粒时，要求在谷壳与小枝梗的连接处折断。所以脱粒水稻可以应用梳刷的方法，使谷壳在小枝梗的连接处折断。小麦的籽粒，在未成熟时被紧包在颖壳里，不易脱落，而成熟时颖壳张开，籽粒与颖壳的连接就减弱，脱粒时要求籽粒从颖壳中脱出。由于小麦籽粒的强度比较大，不易破碎和脱皮，所以采用冲击和搓擦原理进行脱粒的较多。应该指出，现有的脱粒装置工作时并不都是单纯按一种原理脱粒，而是以某一原理为主其他原理为辅进行配合脱粒的。上述原理既可单独应用也可组合应用，均能达到脱粒的目的，但其效果有所不同，这是由各原理的特点所决定的一般来说，常见的组合有如下几种：一是用高的打击速度和紧搓，经较短的脱粒过程，如单滚筒脱粒装置；二是用由低到高的打击速度，揉搓强度由小到大，用较长的脱粒过程，如双滚筒脱粒装置；三是用较低的打击速度和松搓，用长而又长的脱粒过程，如轴流滚筒脱粒装置。1.2 脱粒机的种类1.2.1 根据喂入方式分1.全喂入式 全喂式脱粒机将作物全部喂入脱粒装置，脱后茎稿乱碎，功耗较大;2.半喂入式脱粒机 半喂入脱粒机谷物仅穗头部分进入滚筒，茎杆的后半部分在机外，其优点是:由于没有要把已脱谷粒从长茎杆中分离出来的问题，就可以从根本上省去逐稿器，而逐稿器止是最容易造成损失的部件，尤其对叶面和谷粒表画长了细毛的水稻来说，分离更为困难;由于采用梳刷原理的弓齿脱粒，谷粒破碎和损伤甚微，故特别适用于水稻和小麦;茎秆保持完整，可作副业原料;脱粒所耗功率与纹杆式相比略有降低。但半喂入脱粒也有缺点:只适用植株梢部结穗的作物，故对作物种类适应范略窄;不适于低矮作物;由于要求穗部集中、整齐以及一定的脱粒时问才能脱净，生产率受到一定限制。1.2.2 根据机器性能的完善程度分 1.筒式 简式一般只有脱粒装置，动力为3.75.2kW，生产率约为5001000kg/h。脱粒后，大部分谷粒与碎稿混杂，小部分与长稿混在一起，需人工清理。2. 半复式 半复式具有脱粒、分离、清粮等部件，脱下的谷粒与稿草、颖壳等分开；以中小型为多，一般生产率为5001000kg/h，配7.411kW的动力机。3. 复式 复式除脱粒、分离、清粮装置外，还设有复脱、复清装置，并配备喂入、颖壳收集、稿草运集等装置；一般还可分级，直接得到商品粮，单独收集饱满的谷粒可作种子用。在结构完善的普通滚筒式脱粒机上，脱粒的工艺过程为：作物由喂入装置送入脱粒装置，脱粒后茎稿通过分离装置分离出夹带的谷粒并排出机外。脱下的谷粒、颖壳、断穗、碎草等由阶状输送器输送到由风扇和筛子组成的清粮机构进行清选。谷粒经升运器运到第二清粮室进行再次风选分级，获得干净谷粒。谷粒通过滑板输送到优选滚筒上，在抛扬作用下，粒大饱满的谷物由于惯性大，飞出距离远，从而是谷物自动在距离上产生区别。优质的可以作为种子的谷物在最前面，达到了优选谷物的要求本设计采用复式半喂入式脱粒。 1.2.3 根据谷物相对脱粒滚筒的运动情况分根据谷物相对脱粒滚筒的运动情况分为切流型、轴流型、平面螺旋型、圆柱螺旋型和圆锥螺旋型，如图1所示。非滚筒凹板类可以归入其它。1.切流型 在切流型脱粒装置中，谷物只沿脱粒滚筒的圆周方向运动。这一类脱粒装置，最具代表性的是纹杆滚筒和钉齿齿滚筒。它们分别发明于1785年和1830年。纹杆滚筒主要靠搓擦和冲击脱粒，适应于脱小麦，不适应脱水稻，对喂入量的变化比较敏感。弓齿滚筒主要靠钉齿正面冲击、滚筒钉齿和凹板钉齿的侧面冲击以及滚筒钉齿顶部和凹板弧面的搓擦作用脱粒，可稻麦兼用，但功率消耗大，对茎秆的破碎严重，影响后续分离和清选作业的质量。这两种脱粒装置各有优点，又有不足的地方。100多年来，在上述两种滚筒的基础上，人们对脱粒滚筒、脱粒元件和凹板的结构形式做了大量试验和研究，其目的在于增强脱粒能力，延长脱粒时间，减少籽粒破碎和提高对大喂入量的适应性。 图1.1 切流式钉齿滚筒及凹版结构图1.2 切流式纹杆滚筒脱粒装置在纹杆滚筒的基础上，人们作了许多尝试，如将滚筒表面和凹板做成波纹状;用装有磨擦杆的滚筒和弹簧支承的凹板配合脱粒台为了综合纹杆滚筒和钉齿滚筒的优点，尝试过在纹杆上加钉齿，相当于高纹纹杆，同时在凹板上也加钉齿。为了对谷物作用均匀，人们尝试过将脱粒元件做成圆形截面，并且对谷物作用时可以转动。为了脱粒豆类，制作了弹性齿脱粒元件，同时在凹板上也加装弹性齿。为了减小对谷粒的损伤，将脱粒元件用弹性材料(如橡胶)制成。橡胶脱粒元件的截面有矩形和圆形等，在凹板上也可安装用弹性材料制成的格条，甚至可以将整个滚筒表面用橡胶制成光面和波纹面。针对切流型脱粒装置分离时间短的问题，采用多级切流滚筒串联组合，或将两滚筒用带连接，组成滚筒与带的脱粒装置。为了改善脱粒装图1.3 钉齿的脱粒作用置的分离性能，将凹板格条做成可转动的，或直接由多个转动体组成凹板，或在脱粒滚筒上装风扇叶片，增加谷物的分离能力。现阶段，在钉齿和纹杆式滚筒之后，弓齿式脱粒滚筒是现在脱粒机械上应用较多的一种。和前两种相比，弓齿式脱离滚筒有以下特点：(1).茎秆完整。(2).凹板分离物含杂量少。(3).脱粒物易于清选，可省去分离机构。(4).对谷粒的损伤小，功率消耗小。(5).不适应矮秆作物及穗幅差较大的作物。(6).生产率受到一定限制。 本设计即采用切流弓齿式脱粒滚筒。图1.4 弓齿式脱粒滚筒2. 轴流型轴流式脱粒机一般为半喂入式，齿形以钉齿为主。工作时，夹持链将谷物根部夹住，以一定的速度沿脱粒滚筒轴向平行移动，只有谷物穗头部分进入由脱粒滚筒和凹板组成的间隙中，在脱粒元件的梳脱作用下被脱粒。典型的轴流型脱粒装置为弓齿滚筒与编织凹板筛组合，用于半喂入式脱粒机和联合收割机上。由于谷物在有序状态下被梳脱，这种类型的脱粒装置的脱粒功率消耗较小，从凹板筛漏下的混杂物也较少，但对喂入谷物状态的要求高。 图1.5轴流式脱粒装置为了解决在谷物喂入层较厚时不易脱粒干净的问题，设计了双轴流滚筒并联的脱粒装置:对于脱粒穗头参差不齐的谷物，又设计了对整株谷物茎秆进行脱粒的轴流型脱粒装置，即两个轴流滚筒先后对谷物穗头和整株进行脱粒。 图1.6 轴流式脱离滚筒钉齿3.平面螺旋型 这一类脱粒装置的脱粒滚筒为盘状，谷物在脱粒滚筒中心或靠近滚筒中心处轴向喂入，茎秆从径向排出。谷物喂入后，在旋转离心力和脱粒部件施加力的同时作用下，呈平面螺旋运动，谷物在从滚筒内径向外运动的过程中线速度不断增加，脱粒作用不断加强。即在脱粒过程中脱粒强度由弱变强，适应谷物的脱粒特性。4. 圆柱螺旋型 在圆柱型脱粒装置中，谷物的运动由沿脱粒滚筒的圆周切向运动和轴向运动两者合成。其特点是谷物在脱粒装置中运动的路径较长，可以得到充分脱粒和分离。但是在对谷物充分脱粒的同时，对茎秆的破碎相当严重，产生较多的短茎秆，使谷粒清选困难。根据谷物的喂入入和茎秆的排出方向可分为4种形式，即轴向喂入轴向排出、轴向喂入径向排出、径向喂入径向排出、径向喂入轴向排出。轴向喂入轴向排出多用于联合收割机;径向喂入径向排出多用于脱粒机。园柱螺旋型脱粒装置的脱粒元件多种多样，有纹杆式、弓齿式、纹杆弓齿组合式。纹杆有直线型和螺旋线型，还有的在喂入口安装叶轮式喂入装置。其滚筒轴的安装形式有立轴式和卧轴式两种。5. 圆锥螺旋型圆锥螺旋型介于圆柱螺旋型和平面螺旋型之间。谷物的运动由沿脱粒滚筒的径向、轴向和圆周切向运动而合成。它兼顾了圆柱螺旋型脱粒时间长和平面螺旋型变速脱粒的特点。其轴向尺寸远小于上述4种类型的轴向尺寸。按脱粒装置的特点分，分为普通滚筒式和轴流滚筒式两种。按作物沿脱粒滚筒图1.7 脱粒装置的种类的运动方向全喂入脱粒装置可分为切流式和轴流式。切流式脱粒装置中，作物喂入后沿滚筒的切线方向进入又流出，在滚筒和凹板之间进行脱粒，如纹杆滚筒、弓齿滚筒和双滚筒脱粒装置；轴流式脱粒装置中，谷物在做旋转运动的同时又有轴向运动，谷物在脱粒装置运动的路程较长，使其能在脱粒的同时进行谷粒分离，脱净率高而又破碎率低。1.2.4 根据脱粒滚筒的外形根据脱粒滚筒的外形可分为圆盘形、圆柱形和圆锥形。按脱粒滚筒的安放形式又可分为卧式和立式。按脱粒元件来分其种类更多，常见的有纹杆、弓齿、弓齿、风扇叶轮及组合式等。1.2.5 其他 1. 板式:这种脱粒装置由上下两块往复运动的板来完成脱粒，在板的表面有凹槽，谷物由两对辊轮喂入和输出。 2. 振动式:在纹杆滚筒脱粒过程中，发现谷物处于不断的振动中，振动使谷物籽粒与枝梗连接处发生疲劳破坏。这种振动也起到明显的脱粒作用。因此，根据振动脱粒原理，提出了多种振动式脱粒装置，如多级转轮振动和偏心振动。 3. 高压脉冲脱粒:通过在两电极间施加高压脉冲电，使在电极间的谷物籽粒极化，在两极间产生高压冲击能，这个冲击能对谷物籽粒施加变化的力，从而使谷物籽粒脱粒，关于它的脱粒机理目前还缺乏研究。1.3 谷物清选原理 脱粒机和联合收割机上，要进行清粮，在清选机械上，要对谷粒进行清选和分级。其清选的原理都是一致的，均利用清选对象各组成部分之间物理机械性质的差异而将它们分离开来。1.3.1. 按照谷粒的空气动力特性进行分离按照谷粒的空气动力特性进行分离应用气流清选时，是利用谷粒和其它夹杂物的空气动力特性不同来清选的。物体的空气动力特性是指不同尺寸、形状、密度的物体与气流产生相对运动时，由于受到空气作用力的不同，以致它们在外力空气作用力R与浮重W(重力与浮力之差)作用下，表现出不同的运动状态。物体的空气动力特性可以用飘浮速度Vp或飘浮系数Kp来表示。所谓某一物体的飘浮速度是指该物体在垂直气流的作用下，当气流对物体的作用力等于该物体本身的重量而使物体保持飘浮状态时，气流所具有的速度。设置一谷粒于速度为v的向上运动的气流中，令气流对谷粒的作用力为R,其方向与v相同，同时谷粒受本身重力G=mg的铅直向下作用。依R与G的不同关系，谷粒在气流中运动的情况不同，如GR，则各粒下落;GR,则谷粒上升;当G=R时，谷粒即悬浮于气流中不动，此时的气流速度称为该谷粒的悬浮速度，以Vf代表。瓢l浮速度的大小，反映了物体能获得气流相对速度的能力物料中各成分的Vp差异很大，利用这种差异就可进行清选Vp越小，能力越强。飘浮系数不同的物体在和气流作相对运动时，受到的气流作用力也不相同。根据这一原理，可将脱出物向空中抛掷(如带式扬场机)，或利用风扇所产生的气流来吹扬脱出物，靠气流对脱出物各部分作用力的不同来进行清选。表1.1 几种物料的漂浮速度气流清选系统可以是谷物清选机的一个组成部分，也可以是一个独立的机器。它的任务是从谷粒混合物中分离轻杂物、瘪谷和碎粒。常用的方法有以下三种。1、利用垂直气流进行清选谷物清选机的垂直气流清选系统包括喂料装置、垂直气道、风机和沉降室。工作时谷粒混合物被喂料辊送至垂直吸气道下部的筛面上。由于受到气流的作用，悬浮速度低于气流速度的轻杂物被吸向上方。当吸至断面较大的部位时，由于气流速度降低，一部分籽粒和混杂物开始落人沉降室内，被搅龙输送到机外，最轻的杂质被风吹出。气流速度可以用阀门进行调节，有些机型用改变风机转速的方法调节垂直气道内的气流速度。谷物清选机的气流清选系统可以分为压气式和吸气式两种，按垂直气道的数目又可分为单气道和双气道式。图1.8 各种气流清选装置a.吸气式气流清选装置b.压气式气流清选装置c.双吸气道式清选装置d.压气双风道式清选装置2、利用倾斜气流进行清选图7-12是利用倾斜气流分离谷粒混合物的装置。它是利用谷粒和夹杂物在气流中的不同运动轨迹来进行清选的。在筛下斜向吹风或对于落下的混合物斜向吹风，这时被吹物体即依其飘浮特性被风吹至不同的距离，依其距离远近来进行分离，籽粒愈轻则被吹送愈远。3、利用不同空气阻力进行分离将谷粒混合物以一定速度并与水平成一定角度抛入空中，依空气对各种物料阻力的不同，其抛掷距离亦不相同：轻者近，重者远，从而进行分离。带式扬场机（图7-13）就是利用这种原理。扬场机抛掷部分胶带与水平倾斜20-35。胶带线速度一般为15-23m/s，饱满籽粒的抛出距离可达10m，较轻的籽粒和杂物则落于6m以内。辊轴直径一般取270-350mm，转速920rmin，胶带宽度4201mm，生产率1-3th，功率1.7kw。此外也可以利用气流和旋转叶轮的离心力作用进行清选，如旋轮式气流清选机。旋轮式气流清选机可用于清除谷粒中的颖壳、草籽、碎稿等轻杂物，是种子加工、烘干、贮存前使用的一种高效清选机（图7-14）。该机由风机、喂料口、锥形风道、旋轮、集粮斗和除尘器组成。风机起动后，气流从进气环口A处吸入，流经风动叶轮在吸气气流作用下，叶轮旋转，其转速与风速有关。谷粒混合物由喂料口喂入锥形风道，在吸气气流作用下，大部分颖壳和轻杂物被气流吸走，较重的谷粒和短茎秆落在旋转叶轮上，在叶轮离心力作用下被分成均匀的薄层抛向外缘，轻杂物 图1.9 扬场机和短茎秆进一步被气流带走，干净的谷粒落入集粮斗，从排粮口流出。旋轮式气流清选机结构简单、效率高、能耗小，每小时清理3-4t谷物的清选机电机功率仅0.5kw。图1.10旋轮式气流清选机1风机2.除尘器3.集粮斗4.旋轮5.锥形风道6.喂料斗1.3.2. 按谷粒的基本物理性质分离根据物料之间的某些基本物理性质，如尺寸、重量、密度、形状等进行清选，从普通意义上来说，就是指清选筛。筛选是根据物料的粒度不同，利用一层或数层静止或运动的筛面，对物料进行分选的方法。1.筛面是筛选设备的主要工作部件，对筛面提出的要求是： 具有最大的筛孔面积； 筛孔不易堵塞；物料在筛面上运动与筛孔接触的机会多；具有足够的刚度、强度、耐磨性。2筛子的种类及选择目前应用的筛子有四种形式：编织筛、鱼眼筛、冲孔筛、鱼鳞筛。清粮装置上较多的采用鱼鳞筛与冲孔筛。(1)编织筛 图1.11 编织筛编织筛是用铁丝、镀锌钢丝或其他金属丝编织而成，多为方孔，尺寸以1414mm或16l6mm为多。编织筛的有效分离面积大，谷粒的通过性能好，对气流的阻力小，但孔形不准确，且不可调节，主要用于清理脱出物中较大的混杂物。制作容易、造价低，物料容易通过，但钢丝易移动，引起孔变形，在玉米除杂上应用较多。(2)冲孔筛面冲孔筛面是用0.52.5mm厚的薄钢板冲制而成，耐磨，筛孔尺寸比较准确，可以得到较清洁的谷粒，但易堵塞，多用于振动筛和平面回转筛，在清粮装置上多用做下筛。这种筛子的主要缺点是清选不同作物时，需更换筛片。此外，对气流的阻力也比较大。常用的是鱼眼筛是在薄钢板上冲压出凸起的鱼眼状的月牙形筛孔。这种筛孔可以减少短茎秆通过筛孔的机会，而沿着筛面并对着鱼眼孔方向运动的谷粒仍可通过，鱼眼筛向后推送混杂物的性能较好，且重量轻，结构简单，但它只有单方向的分离作用，生产率较低。 图1.12鱼眼筛下表为清选不同作物时，所需的筛孔尺寸。作物筛孔直径（mm）作物筛孔直径（mm）小麦8-10高粱6.5-8大麦10水稻8-10谷子6.5大豆13-16表1.2 不同作物适用的筛孔尺寸应用最广的是可调节开度大小的鱼鳞筛，各个鳞片转轴是联动的，可同时改变开度。有些联合收获机的上筛分前后两段，可分别按需要调节。鱼鳞筛通用性好，引导气流吹除轻杂质和排送大杂质的性能好、筛面不易堵塞、生产率高，但结构复杂、重量大。一般用作粗选的上筛，个别情况下也用作细选的下筛。(3)绢筛面：主要用在面粉加工中。3筛面运动形式（1）静止筛面：通常称为溜筛。筛面静止不动，物料借筛面倾斜而下滑，同时按尺寸分选。由于物料相对筛面的运动路程较短，故分选效率不高，但结构简单，因而在粮食加工机械中常见。（2）振动平面筛一般振动筛分选装置都有两个以上的筛子组成，以同时完成清选、分级作业。筛孔形状由物料尺寸特性确定，常用的有圆形、长方形、三角形、椭圆形等。筛孔尺寸由上到下逐级减小。筛子振动时，物料与筛子产生相对滑动，尺寸小于筛孔的物料有可能通过筛孔掉入下筛，其余的留在筛面上并沿筛面流向一侧，由集料器收集。谷粒在筛面上，必须对筛面有相对运动才能落入筛孔，而这种相对运动是由筛体运动传来的。清选机的筛体一般由曲柄连杆机构驱动。（3）回转平面筛通过偏心机构使筛面上每一点作半径为R，角速度为的平面圆周运动，物料在筛面上受到离心力和摩擦力的作用。在一定转速和一定摩擦系数的情况下，物料与筛面产生相对滑动，从而达到筛选的目的。回转平面筛的筛面通常略作倾斜，使物料相对筛面回转的同时向下滑动。由于物料相对筛面的运动路程较长，增加了物料通过筛孔的几率，因而分选效率较高。它广泛应用于造粉工业中的粉料尺寸分选。筛子的转速和摆幅，是构成筛子运动的主要因素，两者必须适当配合。一般规律是：转速低者摆幅宜大，转速高者摆幅宜小。 2. 清选筛的筛选原理：清选筛的筛选原理主要按谷粒的尺寸特性分离：谷粒的尺寸一般以长度、宽度和厚度表示。下图列出几种谷粒的尺寸及其它特性。根据尺寸的大小，在谷粒清选机械中，分列用不同的方法将谷粒从细小脱出物中分离出来。（1）粒厚度分离 按厚度分离是用长孔筛进行的。图7-6中，长方形筛孔的宽度应大于谷粒的厚度而小于谷粒的宽度，筛孔的长度大于谷粒的长度，谷粒不需竖起来即可通过筛孔。谷粒长度和宽度尺寸不受长方形筛孔的限制，这样筛子只需作水平振动即可。 图1.13 用长方孔筛选谷粒的原理（2）按谷粒宽度分离 按宽度分离是用圆孔筛进行的，如图7-7所示。筛孔的直径小于谷粒的长度而大于谷粒的宽度，分离时谷粒竖起来通过筛孔，厚度和长度尺寸不受筛圆孔的限制。当谷粒长度大于筛孔直径一倍时，如果筛了只作水平振动，谷粒不易竖直通过筛孔，需要带有垂直运动。 图1.14 根据宽度分离（3）按谷粒长度分离 按长度分离是用选粮筒来进行的，下图所示。选粮筒为一在内壁上带有圆形窝眼的圆筒，筒内有承种槽。工作时，将需要进行清选的谷粒置于筒内，并使清选筒作旋转运动。落于窝眼中的短谷粒(或短小夹杂物)，被旋转的选粮筒带到较高的位置，而后靠谷粒本身的重力落于承种槽内，长谷粒(或长夹杂物)进不到窝眼内，由选粮简壁的摩擦力向上带动，其上升高度较低，落不到承种槽内，于是与短谷粒分开。 应用带有窝眼的圆盘也可以按长度来清选谷粒。两面都有窝眼的圆盘绕水平轴在垂直面内旋转，圆盘下部沉入谷粒中，盘上的窝眼将谷粒中的短小混杂物向上带起抛出。在固定作业的谷粒清选机上，利用分级筛(圆孔筛和长孔筛)及选粮筒，可以精确地将谷粒按宽度、厚度、长度分成不同等级;但在田间 图1.15 利用宽度清选的选粮桶工作的谷物联合收割机上，并不急需对谷粒进行精确地清选或分级，而是要把谷粒从细小脱出物中分离出来，因此通常都采用分离筛(编织筛、鱼鳞筛等)。 （4）按照密度(比重)的不同一一重力精选机; （5）按照形状的不同螺旋式清选机。1.3.3. 利用气流和筛子配合进行分离 在脱粒机和谷物联合收割机上，最常用的是风选与筛选配合的清粮装置。因为如果只用筛了进行分离，混杂在脱出物中的谷粒很少有机会直接通过筛孔，并目筛孔又经常会被混杂物所堵塞。有了气流配合可将轻杂物吹离筛面。并吹出机外，有利于谷粒的分离。清粮装置是依靠气流把飘浮性能较强的夹杂物吹走而较弱者、尺寸又较大的夹杂物靠筛子清除。这就要求气流在筛面入口处以较大的流速（8-9ms）将混合物吹散，把轻杂物往远吹甚至吹出机外，使筛子前半部分谷层内的轻杂物大大减少，大量谷粒在此筛过，以此来提高筛选效果。为了使不太饱满的籽粒不被吹出机外，要求中部气流降低，为5-6ms,尾部为2-3m/s。因为在中、尾部谷层较薄，在筛子抖动作用下，谷粒全部穿过上筛，尾筛倾角大，孔眼大，可最后把少量断穗筛落下来进入杂余螺旋推运器去。为了获得上述质量的气流，对气流与筛子的配置提出下述要求：1、气流吹送方向与筛而成25-30，风扇出气管道吹着筛面在长度方向的范围应为筛子全长的4/10-6/10。有的机型,如气流吹着的空间形状合理，则气流方向较陡（如35-40）,而吹着的筛子长度仅为1/5。2、气流吹着空间（即由筛箱、侧壁、逐稿器键底所构成的管道）的形状应是逐渐扩大的。这样才能保证筛面从前到后有一个逐渐下降的流速分布。3影响清选质量的因素及调整原则清选工作质量不仅用进入粮仓中谷粒的清洁度来判断，更重要的是依据筛面的谷粒损失百分比来查定。清选质量的好坏，决定于能否依据作物的种类、干湿度、杂草多少、滚筒脱出物破碎程度等恰当和正确地调整清选装置各调节部位。检查及时、调整正确就能够提高谷粒清洁度，减少筛面跑粮等清选损失。根据对于清粮装置的研究己经可以初步确定气流筛式清选机构的合理参数，为了得到最佳的分离效果，一方面要有合理的机械振动参数，另一方面还要有一个能适于细小脱出物层流动的气流参数。在气流筛式清选装置中，气流参数Kq与振动参数kz之间存在一定的相互关系，试验证明:只有当气流的作用力抵消了物料的重力而使物料处于疏松状态时，才能有最高的分离效率(即筛子的分离时间最短)。此设计中的小麦脱粒机采用类似于第三种清选方式，即采用气流和筛子配合进行分离。脱粒滚筒的凹版作为筛子，利用离心风机风机产生的气流使麦粒和杂物处于疏松状态，麦粒在重力作用下透过凹版筛和杂物分离。1.4 脱粒机的工作性能(1)脱粒效率高 脱粒效率是指单位时间，单位功率脱下谷物籽粒的重量。 (2)脱净率高 脱净率是指经脱粒装置脱下的籽粒重量与喂入籽粒重量的 百分比，要求达99%以上。 (3)损失率低 损失率指脱粒机在脱粒过程中各部分籽粒损失重量之和与脱粒谷物籽粒总重量的百分比。总损失包括未脱净损失、夹带损失、清选损失及飞溅损失。(4)破碎率低 破碎率是指脱粒机脱下的籽粒中，其破粒、裂纹、破壳(皮)的籽粒总重量与脱下的籽粒总重量的百分比，一般要求在1.5%以下。 (5)清洁率高 清洁率是指作物经脱粒、清选后籽粒的纯净度(不含断穗、带包壳的籽粒和碎秸、破壳等杂物)。清洁率是样品纯粒重量与样品总重量的百分比。对半复式脱粒机清洁率要求达到96%以上，对复式脱粒机要求达到98%以上。 (6)通用性好，适应性强 即能满足多种作物脱粒的需要，并对作物干湿度有较好的适应性；尽可能减少茎秆的断碎，以利于茎秆的多种用途；能适应农村多种动力机械。1.5 脱粒机脱粒不良的原因及排除(1)脱粒不净 主要原因：谷物太潮湿；喂入量过大或喂入不均匀；滚筒转速过低；纹杆和凹板之间的间过大。排除方法：将谷物晒干再脱粒；减少喂入量或均匀喂入；适当提高滚筒转速，如果胶带在带轮上打滑，应调整动力机带轮与脱粒机带轮的配合，将胶带张紧；调整纹杆和凹板的间隙，对磨损严重的零件进行更换。(2)籽粒破碎过多 主要原因：谷物过干或过湿；喂入不均匀；滚筒转速过高；纹杆和凹板之间间隙过小。排除方法：尽量在谷物干湿适宜的时候脱粒，若谷物已过干应增加喂入量，过湿则减少喂入量；保持喂入均匀；检查动力机带轮与脱粒机带轮的配置是否合理，适当降低滚筒转速；调整纹杆与凹板之间的间隙，直到籽粒破碎减少为止。 (3)籽粒清洁度差 主要原因：滚筒内作物秸杆过多；风机风量不足。排除方法：将滚筒内的作物秸杆清理出来；搞清风机为何风力不足，若风机胶带过松应张紧到适宜的程度，若风扇带轮固定螺栓松动应紧固；减少谷物喂入量或适当调整脱粒机纹和凹板之间的间隙。 (4)排尘口排出籽粒过多 主要原因：排风量过大；凹板孔被堵塞 。 排除方法：检查风扇带轮是否配置得当，转整是否符合规定，不得当、不符合规定的要调整；停机、断电，清除凹板孔内的堵塞物。 (5)机械堵塞严重 主要原因：谷物过湿；喂入量过大；滚筒转速太低；纹杆损坏造成缠草；凹板磨损或损坏；喂入链松弛或夹禾间隙过大，造成滚筒抽草过多。排除方法：待谷物干一些后再脱粒；适当减少喂入量，并保持喂入均匀；检查动力是否充足，电压是否过低，动力配套是否合理，不合规定的应调整，以提高滚筒转速；对损坏的纹杆或凹板进行修理，不能继续使用的要更换；调整喂入链及风扇胶带的张紧度以及夹禾间隙，防止滚筒抽草过多。第二章 整体方案的设计半喂入式双滚筒谷物脱粒机，山脱粒装置、清选风扇(配振动条筛)、排杂轮和谷粒输送装置等部分组成。脱粒时，将作物整齐地搬上作物铺放台，穗头朝向滚筒均匀地喂入夹持链与夹持台之间。禾秆随着链条移动，穗头部分被带入滚筒腔内，在滚筒齿的连续搓擦和冲击卜脱粒干净脱净后的茎秆山机体右侧排除，脱卜来的籽粒及短小禾屑、杂质等山滚筒筛筛孔卜落。在卜落过程中，受到风扇的清选作用，次粒从次粒口吹出，清杂物、禾屑及尘上等则山集尘斗排出机外，只有净粒落到谷粒推运器内，经净粒喷射筒输出。部分夹杂籽粒受振动线筛分离后，落到机体内再次清选分离。弓齿滚筒式脱粒装置对不均匀喂入的适应性较好，功率波动小。设计时最大功率取平均功率的1.5倍。本机采用切向喂入方式。结构简单、体积小、重量轻、造价低，更便于搬运，性能稳定可靠，脱粒、清选可同时完成。加工时满足脱粒要求的同时更能保持脱粒后小麦的完好。脱粒机工作时，小麦植株从脱粒总成的喂入口喂入，电机带动脱粒总成中的脱粒滚筒及风扇转动，在脱粒滚筒上的弓齿在打击揉搓与摩擦作用下进