复式双滚筒种子玉米脱粒机的研制_赵学观(1)

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1、第4期总第214期农业科技与装备No．4TotalNo．2142012年4月AgriculturalScience＆TechnologyandEquipmentApr．2012复式双滚筒种子玉米脱粒机的研制赵学观，李飞，邵志刚，张建东（沈阳农业大学工程学院，沈阳110866）摘要：为提高我国的种子玉米脱粒质量，提出复式双滚筒玉米脱粒装置的总体设计思路和关键结构的设计方案。通过脱粒装置参数优化试验，得出各参数的最优组合。试验证明，影响综合指标的因素主次顺序为主滚筒转速＞纹杆螺旋角度＞副滚筒转速。关键词：玉米；脱粒；双滚筒；参数优化；试验中图分类号：S23文献标识码：A文章编号：1674-1161

2、(2012)04-0013-04玉米种子质量是决定玉米产量的重要因素。目前我国种子玉米脱粒机大多采用打击原理制成，易导致种子破碎及隐性损伤。为改善种子玉米的脱粒质量，从力学方面分析造成玉米隐性损伤的原因，结合现有的玉米脱粒技术，研制复式双滚筒种子玉米脱粒机。该机采用定向喂入、顺序脱粒、纹杆脱粒滚筒与钉齿滚筒相结合的脱粒形式，提高了种子玉米的脱净率和1．纹杆；2．纹杆滚筒；3．导向叶片；4．进料斗；5．机壳溜板；脱粒效率，且适用性广、工作效率高，能够实现商品玉6．振动筛；7．机架；8．振动筛；9．风机进风口；10．风机出风口；米脱粒与种子玉米脱粒双用。11．风箱；12．负压风机叶片；13．负压风

3、机；14．钉齿滚筒；1脱粒机的结构及工作原理15．压板弹簧；16．机盖；17．排芯口；18．籽粒出口1．1结构图1脱粒机总体结构复式双滚筒种子玉米脱粒机由机架、主滚筒、副Figure1Diagramoftheoverallstructureofthresher滚筒、清选装置、电机、传动机构等组成（见图1）。电序脱粒；脱粒后的玉米穗通过螺旋栅条凹板和平行栅机通过皮带与风机相连，风机通过皮带与纹杆滚筒轴条凹板间的导向桥进入钉齿滚筒，在钉齿滚筒和栅条相连；滚筒外缘设有呈螺旋分布的麻花钢纹杆，其内凹板的作用下运动到钉齿滚筒排芯口，并落入振动侧与轴之间装有调节套筒；纹杆滚筒下方装有螺旋栅筛，从振动筛排芯

4、口排出；玉米籽粒、较小碎芯及其他条凹板；纹杆滚筒上方装有进料斗和带锥度的锥形机杂物顺着机壳溜板落入振动筛，由籽粒出口排出；较盖；进料斗上装有导向板；锥形机盖上装有导向片；纹小杂物沿振动筛排出，颖壳等细小杂物由负压风机排杆滚筒通过皮带与钉齿滚筒连接，该滚筒上方和下方出。脱粒结构示意图见图2。分别装有柱形机盖和平行栅条凹板；振动筛安装在平行栅条凹板和风机下方，设有籽粒出口、排芯口和排杂口；电机安装在靠近纹杆滚筒一侧的机架上。1．2工作原理脱粒机工作时，玉米穗由进料斗通过导向板进入脱粒工作部分，在纹杆滚筒螺旋分布的麻花钢纹杆、螺旋栅条凹板、锥形机盖和导向片的共同作用下，由1．进料斗；2．导向板；3．

5、压板弹簧；4．麻花钢纹杆；5．纹杆滚筒；纹杆滚筒靠近进料斗一侧运动到另一侧，实现挤搓顺6．螺旋栅条凹板；7．机壳溜板；8．导向桥；9．平行栅条凹板；10．钉齿；11．钉齿滚筒；12．柱形机盖；13．锥形机盖图2脱粒结构示意图收稿日期：2012－02－06Figure2Schematicdiagramofthresher基金项目：沈阳市科技攻关项目1项（1071214－1－00）作者简介：赵学观（1988—），男，硕士，从事农业机械装备研制2脱粒机的工作过程与开发方面的研究。螺旋纹杆的转动使工作区的玉米穗在自身重力14农业科技与装备2012年4月及其与滚筒、凹板筛的摩擦力作用下，绕自身轴线旋sn

6、cosαv＝·（2）60cosβ转的同时沿轴向移动。脱粒时，玉米穗的受力情况如sn图3所示。vt＝vcos（α＋β）＝cosα（cosα－tanβsinα）（3）60将摩擦系数μ＝tanβ代入式（3），得玉米轴向移动速度：snvt＝cos2α（1－μtanα）（4）60式中：S为螺旋的螺距，mm；n为滚筒的转速，r／min；μ为玉米穗与螺旋的摩擦系数，取0．3～0．6；α为螺旋升角，°。图3玉米穗受力示意图3脱粒机主要部件设计Figure3Diagramofcorncobforce3．1脱粒滚筒螺旋纹杆在展开状态时，螺旋线用一条斜直线表该机利用挤搓式原理设计为分段脱粒形式。脱粒示，旋转纹杆作用

7、于半径R处物料的力为F。由于摩滚筒分为纹杆滚筒和钉齿滚筒两种形式。纹杆滚筒擦的原因，F与螺旋线法线产生了偏离（β角）。此力（见图5）外侧均匀分布纹杆，玉米穗在工作区受到挤2可分解为切向分力Ft和法向分力Fn，即mωr≤mg。搓作用，能够不断地向前运动；同时玉米穗受力矩作在一定的转速内，螺旋对玉米穗运动的影响并不用，绕自身轴线旋转，并与凹板摩擦使玉米粒脱落。在显著。但当超过一定的转速时，玉米穗因受过