【文章內容簡介】 脫粒裝置可以不再設置其他專用的分離機構即可滿足作物脫粒后的分離的技術要求。因此在同樣等級的聯(lián)合收割機上以通過能力計，比傳統(tǒng)的脫粒裝置加鍵式逐稿器要高。軸流式滾筒脫粒裝置配無機變速驅動裝置可以適應脫水稻、玉米、小麥、大豆等多種作物。 常用的滾筒形式有圓柱形和圓錐形釘齒滾筒。桿紋滾筒也可用于玉米脫粒，但脫凈率較低，破碎率較高。 圓柱形滾筒可以連同釘齒整 體鑄造，也可以在鑄造滾筒上安裝釘齒。它的結構簡單，成本低，脫粒質量好，因而應用較多。圓錐形滾筒一般是由齒板座、齒板和釘齒等組合而成，制造成本較高。所以在設計時選擇圓柱形滾筒。 在滾筒軸上安裝由鍵連接的左右幅盤，中間幅盤空套在軸上，幅盤上固定齒板，為便于滾筒的平衡，齒板一般取偶數。釘齒固定在釘齒板上，各排齒板上的釘齒按螺旋線均勻排列。齒與齒間橫向尺寸要求精確。 滾筒的直徑、轉速和長度的設計 常用的圓柱形釘齒滾筒的齒頂圓直徑為 200300 mm。這里取 224 mm。 軸流滾筒式脫粒裝置對作物的脫粒時間 比較長，故滾筒的脫粒速度可比切流滾筒式的稍底些，脫粒間隙可以大些，而不同的作物所要求的脫粒速度與脫粒間隙在調節(jié)范圍內變化不時影響不大。圓柱形軸流滾筒常用的脫粒速度見下表： 表 4－ 1 脫粒速度與滾筒類型 滾筒類型 作物種類 桿齒式（ m/s） 葉片式（ m/s） 紋桿式（ m/s） 麥類 2026 1622 2026 水稻 1828 1319 大豆、玉米、高粱 610 1013 脫粒間隙隨作物種類和脫粒分離質量來調節(jié)?，F(xiàn)有的脫粒機上脫稻、麥的間隙一般為2030mm,脫大豆、玉米、高粱等為 6070mm。喂入口與排出口布置在徑向位置的軸流滾 第 8 頁 共 25 頁 筒脫粒裝置上，脫粒間隙在凹板入口處最大，出口處次大，凹板底部最小，一般比入口出口處小 10mm 左右。對紋桿式軸流滾筒入口處的間隙不宜超過 30mm，以免降低抓取能力。沿軸線方向的脫粒間隙可設計成由大（喂入口處）逐漸減?。ㄅ懦隹谔帲?，以提高脫粒和分離能力。 圓柱形滾筒的齒頂線速度允許范圍為 610m/s，相應的滾筒轉速為 600900r/min。這里轉速預設為 850r/min 。 根據線速度公式 v=Π d*n=3014**850=。在允許的范 圍內 滾筒的長度一般為 700900mm。這里取 710mm。 釘齒的形狀和尺寸的設計 圓柱形釘齒滾筒所用的釘齒有鑄造釘齒和加工球頂方根釘齒兩種。前者對玉米子粒的破碎率較高。鑄造方釘齒應有 23mm 厚的白口層；球頂方根釘齒的表面滲碳，滲碳層深度大于 ；熱處理硬度 HRC5055。這里選取加工球頂方根釘齒。 釘齒的工作長度在 30mm 以下的短釘齒用于脫已撥皮的玉米穗；工作長度大于 30mm的長釘齒用于脫未剝皮的玉米穗。根據設計要求和工作情況這里選取長度為 圖： 圖 4－ 1 釘 齒結構圖 釘齒的排列 釘齒的種類及其在滾筒上的排列：常用的釘齒有刀齒和楔齒。刀齒一般薄而長，抓取作物和梳刷脫粒性能強，對喂入不均勻的厚作物層適應性較好。刀齒的式樣較多，常用的有板刀齒和斜面刀齒。板刀齒一般厚為 6mm 左右，斜刀齒齒底部約厚 1020mm，頂部厚約 410mm 左右，齒側面斜度四度左右，齒工作高度 4575mm 左右齒寬 2530mm。楔齒短而寬，齒側帶有很大斜度，脫粒間隙調整范圍較大。為防止纏草，其端部向后彎曲，后傾角 10度 20度，大的可達 30度，后傾角大脫草容易，功率消耗減少，但會減 低脫粒性能。釘齒材料一般為 45 號鋼，工作面熱處理硬度為 HRC50。釘齒按螺旋線均勻配置在個齒板上，這樣可以使每個釘齒都能起到脫粒作用，脫粒凈，谷粒秸桿碎斷相對較少，滾筒負荷均勻和功率消耗小。通過繪制滾筒表面展開圖確定釘齒的排列。 第 9 頁 共 25 頁 圖 4－ 2 滾筒釘齒排列展開圖 圖中 11’ ， 22’ ，??等橫線代表齒板數 M，橫線間隔距為板齒間距 S，縱向長 D是是滾筒齒頂圓周長（ D為滾筒齒頂圓直徑），斜線為滾筒圓柱表面上的螺旋線，各斜線與各齒板交點即為齒 頂分布位置，斜線繞一周之高為螺距 t，縱向虛線為滾筒旋轉時各齒做的圓周運動的軌跡，簡稱齒跡，相臨兩齒間隔為齒跡距 a。單頭螺線時在一個螺距內齒跡數等于齒桿數，同一個齒桿上相臨的釘齒間距 l 等于螺距。每個齒跡上通過的齒數和螺線頭數 k相等。 滾筒上的釘齒數（ z）按脫粒裝置的生產率確定。 z≥ (1β )q/ （ 4－ 1） q 脫粒裝置的喂入量（ kg/s） ，取 kg/s。 β 喂入作物中谷粒所占重量比率； qd當β = 時每個釘赤的脫粒能力（ kg/s） ,在凹板配有釘齒的脫粒裝置上對帶喂入輸送裝置玉米脫粒機的刀齒數取 、對聯(lián)合收割機取 。有些以脫稻為主的板刀齒滾筒，如齒側間隙較大，或凹板不帶釘齒， qd 值應較上述數值小 50%左右，應增加齒數加強梳刷脫粒能力。楔赤的打擊面寬， qd值可較刀齒大 20%30%。 所以， Z=（ ） （ ） =20 齒跡距 a 齒跡距需根據釘齒的尺寸和齒側間隙δ確定 a=2（ b+δ ） (mm) （ 4－ 2） b釘齒平均厚（即 b1+b2/2） (mm)。 δ 齒側間隙（ mm），對板刀齒約為 1020mm， 對斜面刀齒和楔齒因齒側間隙可以改變，δ為最小的齒側間隙，一般不小于 3mm。 齒跡距常用值為 2550mm，這里取 30mm。 螺旋頭數 K 螺旋頭數等于每個齒跡上通過的釘齒數目，此值越大，脫粒能力越強。如螺旋頭數和齒板數相同，則齒跡距和赤距也相等。這時在同一齒板上相臨兩齒間會有一凹板齒通過，易使莖桿折斷，應使 M/K≥ 2。目前一般釘齒滾筒上的螺旋頭數大多為 25，在少數加強梳刷脫粒 作用的板刀齒上 K值達 6。 第 10 頁 共 25 頁 齒板數 M 與齒板間距 S 滾筒上齒板數（即釘齒排數），目前常用 612，齒距一般為50100mm，距離太小，莖桿易被折斷，脫粒消耗功率多。 齒板間距 S主要由滾筒上相臨兩齒桿易于抓取作物的間隔時間來確定，時間太短則不易抓取作物，又容易堵塞滾筒?，F(xiàn)有的一些釘齒滾筒上 S值大多為 120200mm。滾筒上釘齒在圓周上分布和排列數根據滾筒直徑大小決定。直徑 200mm 左右的滾筒用 34 排，直徑 300mm 的滾筒用 46 排。根據選取的滾筒直徑 224mm 選用 4排的滾筒。 釘齒沿滾筒全長等距排列。各釘 齒相互交錯開，并使相臨齒跡間有小于 2 mm 的重疊量或小于 的間隙量。設計時間隙量選取為 mm。 凹板的主要參數設計 玉米脫粒機上的凹板一般為圓柱形，有整體式和分開式兩種，整體式凹板由鋼板沖孔后卷成圓筒行制造簡單重量輕但工作間隙不能調節(jié)分開式凹板分為上下兩半，可通過調節(jié)下凹板位置改變間隙大小。其上凹板由鋼板組成，為了使穗軸順利排出，在其后部可增加固定螺旋板。下凹板由鋼板沖孔式和柵格式兩種。前者制造簡單重量輕，目前應用較多。后者分離能力和鋼度較好。其圖解如下： 圖 4－ 3 上凹板板內 示意圖 1. 上凹板 2. 螺旋板 3. 滾筒 玉米脫粒的鋼板沖孔式凹板，其沖孔直徑為 1517mm 這里選取 16mm；孔的總面積約占凹板帶孔部分總面積的 32%左右。凹板帶孔部分包圍滾筒的包角一般為 120176。 180176。，這里選取 180176。 滾筒與凹板的工作間隙 圓柱形釘齒滾筒齒端與凹板間的工作間隙為 5080mm，根據脫粒對象這里選取 50mm. 滾筒末端的穗軸排出口 為了在滾筒末端排出穗軸時不夾帶子粒，一般在滾筒末端設置阻擋板或阻擋環(huán)。設阻擋環(huán)時子粒夾帶損失較小。 第 11 頁 共 25 頁 5 清選裝置的設計 清選裝置的功用 將經脫粒裝置脫下和分離裝置分出來的谷物混合物中的穎殼碎莖和斷穗等清除干凈將細小雜務排出機外以得到清潔的谷粒。 對分離裝置的性能要求是谷粒中的雜質混合物應少于 2%；清選時谷粒損失不大于脫出谷?？偭康?%；其生產率應于收割、脫粒裝置相適應。 根據設計的生產率我們選用氣流式清選裝置。氣流式清選裝置是靠風扇產生的氣流清除谷粒中的雜質。這種清選裝置結構簡單，但清潔度不高，用于簡式玉米脫粒機。 通過總體設計方案選用吹出型清選裝置。清選風道位于風扇出口的前面 ，谷?；旌衔镅鼗逶诔鲲L口前落下，輕雜物沿風道被吹走，谷?？恐亓Υ┻^氣流場進入集谷裝置。清選風道下眼保證輕雜物的吹出通暢，并能截留被氣流吹出的少量谷粒，減少損失。清選風道的截面積一般比風扇出口的面積大很多，以便在出風口處把谷?；旌衔锎瞪?，一般在風扇出口處的氣流速度為 710m/s，風道末端排出口處為 46 m/s。 谷粒滑板的水平夾角為4050度。 風機的選擇 風扇的功率計算 Q=G/ r （ 5－ 1） μ :混合濃度比 μ≦ 2 取μ = r:空氣重度 r=G：生產率 G=4500kg/h 空氣流量 Q= =P=Pd+Pst （ 5－ 2） P：空氣全壓力 空氣動壓 Pb=rv178。/2g v=vpα （ 5－ 3） vp:輕雜的漂浮速度查表得 α：比例系數 取 v=*= 小于玉米的漂浮速度 Pb= 178。/2 = 空氣靜壓力 Pst 因為采用單篩結構所以靜壓為 15 pa p=15+= pa N=QP/102η′ （ 5－ 4） η′為 取η′ = N= = 風扇 的結構尺寸 第 12 頁 共 25 頁 葉輪外徑 D2=60/π n /Pr? （ 5－ 5） φ :壓力系數 取φ = D2=60/ 1300 / 180。 =