【正文】 kg/s平均消耗功率（馬力）條件3V=33m/s脫粒間隙入口 出口14 5mm4521 功率消耗與喂入量成正比② 功耗與滾筒轉(zhuǎn)速（或圓周速度）得關(guān)系圓周速度m/s所需功率 馬力條件26喂入量3kg/s脫粒間隙入口 出口16mm 4mm283032 即速度提高，則功率提高③ 功耗與脫粒間隙的關(guān)系：脫粒間隙mm所需功率（馬力）條件入口出口82V=30m/s喂入量q=3kg/s16424632816 間隙增大，則功率增加④ 滾筒功耗隨莖桿長(zhǎng)度增加而增加⑤在相同喂入量的情況，喂入速度高 則功耗?。ㄒ蛎摿ｉg隙中的物層較薄）同時(shí)， 喂入速度高，凹板分離率和脫凈率均較好。影響功率消耗的因素滾筒功率消耗與一些影響因素的關(guān)系表示如下這些關(guān)系（變化趨勢(shì)）對(duì)紋桿滾筒和釘齒滾筒均是如此。二、脫粒滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性（一）、滾筒的臨界速度（在滾筒上以角加速度的變化反映出來(lái)）①滾筒的角加速度供應(yīng)（獲得）若動(dòng)力機(jī)的額定功率為N（kw）滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J產(chǎn)生的角加速度為則它們之間的關(guān)系為 （ ）（4）即可產(chǎn)生的角加速度供應(yīng)為 （5） 角加速度供應(yīng)與角速度的函數(shù)圖形為雙曲線②工作時(shí)，滾筒的角加速度消耗 因較小，只占滾筒功率的5~7%，為便于分析（近似）工作時(shí)滾筒功率供應(yīng)和耗用的關(guān)系，這是忽略項(xiàng)。則。脫粒滾筒臨界轉(zhuǎn)速之決定1滾筒加速度之供給2滾筒加速度之消耗施給作物的功率這樣： 滾筒得到的功率（僅有用功率）動(dòng)力機(jī)的供給功率（僅有用功率）所以： （6）故工作時(shí)，滾筒的角加速度消耗與角速度的函數(shù)關(guān)系為直線關(guān)系，如圖③滾筒的臨界速度臨界速度：滾筒的角加速度供應(yīng)與消耗相等時(shí)的轉(zhuǎn)速。 設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使?jié)L筒的工作速度小于臨界速度，即,讓機(jī)具有一定的加速儲(chǔ)備(右圖表示了這一含義)滾筒穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的條件：其一動(dòng)力機(jī)應(yīng)有足夠的后備功率其二,滾筒要有適度而足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量依據(jù)定義和式（5）、（6）可求得臨界速度 則 二、脫粒滾筒的基本方程式假設(shè)：動(dòng)力機(jī)角速度不變 忽略軸和傳動(dòng)皮帶的彈性 則基本方程式：傳動(dòng)皮帶的傳遞扭矩 脫粒扭矩摩擦力矩（常數(shù)）空氣阻力矩滾筒的慣性力矩 式中 ：滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ：考慮旋轉(zhuǎn)構(gòu)件空氣阻力的系數(shù)紋桿滾筒脫粒裝置的喂入量q（生產(chǎn)率） 喂入量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)喂入脫粒裝置內(nèi)谷物的量（kg/s），喂入量的大小可以反映滾筒的工作能力。喂入量：式中 ：系數(shù) 意義：每米長(zhǎng)的紋桿沖擊一次喂來(lái)的谷物可能抓取并脫粒的谷物量。一般=~（實(shí)驗(yàn)得） ：滾筒（紋桿）的長(zhǎng)度 （m） ：紋桿數(shù) ：轉(zhuǎn)速 r/min 指出：上式計(jì)算喂入量只考慮了一些主要因素。此外，谷草比的大小對(duì)喂入量也有較大影響。谷草比較大時(shí)，喂入量可大，（因粒對(duì)莖桿來(lái)說(shuō)占的體積小，相同的脫粒間隙可通過(guò)較大量的谷物）。（二）、脫粒滾筒穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的條件滾筒負(fù)荷的變化（如喂入量增大，喂入不均，干濕不同，雜草多少等）會(huì)引起滾筒的運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，這將會(huì)導(dǎo)致脫粒質(zhì)量的下降。必須給予克服。脫粒滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的條件： 滾筒要有適度而足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（儲(chǔ)備能量） 動(dòng)力機(jī)要有足夠的后備功率。（如果用柴油機(jī)要有較靈活的調(diào)速器，若用電動(dòng)機(jī)應(yīng)有良好的啟動(dòng)性能）。一般要求：滾筒的運(yùn)轉(zhuǎn)波動(dòng)不大于5~7%滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)不均度 ：滾筒原有角速度 ：變化后的角速度 ：平均角速度 ：力矩的變化 ：變化的時(shí)間 ：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ：滾筒輸入功率與輸出功率之差，即消耗于加速度的功率。 較大的滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，對(duì)動(dòng)力機(jī)功率儲(chǔ)備不足。喂入量突增。人工喂入不均等情況下，改善運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性都是有利的。但只有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而沒(méi)有一定的功率貯備也是不利的。問(wèn)題有二：其一是啟動(dòng)困難。其二恢復(fù)轉(zhuǎn)速時(shí)，功耗增大，并且因滾筒重量增大，則空轉(zhuǎn)功耗也將增大。小測(cè)：A切流式紋桿滾筒脫粒裝置的主要參數(shù)對(duì)脫粒性能各有怎樣的影響？ B切流式紋桿滾筒脫粒裝置上對(duì)脫粒性能的影響有哪些？第十四章分離與清糧裝置機(jī)構(gòu)功用:此機(jī)構(gòu)用以田收脫出物中夾帶的谷粒與斷穗,并將莖桿排出機(jī)外脫出物指長(zhǎng)桿,短桿,穎殼谷粒和斷穗等組成的混合物.設(shè)計(jì)要求:~1% (短桿,葉子等)盡量少(以利清選) 研究與設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn):一般喂入量: q=3~~1. 對(duì)聯(lián)收機(jī)q 每增大1kg/s 逐稿器的分離面積需增大1米2所以 故:提高逐稿器的分離能力，是提高整機(jī)生產(chǎn)率的關(guān)鍵ξ141分離裝置的類(lèi)型與構(gòu)造 類(lèi)別：按拋揚(yáng)原理分：回轉(zhuǎn)式；鍵式；平臺(tái)式 按離心原理分：離心分離筒式；轉(zhuǎn)輪式一、 鍵式逐稿器分為三鍵式. 四鍵式五鍵式 六鍵式四種四鍵式應(yīng)用廣泛,一般為雙軸四鍵,鍵箱互相平行,四個(gè)鍵的拋扔順序?yàn)?324鍵構(gòu)成階梯形,目的是 ①抖松稿層使分離開(kāi) ②能降低機(jī)械高度 一般階梯落差約為150mm,鍵長(zhǎng):3~5米 ； 單鍵寬度:200~300mm 寬度小,鍵數(shù)多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ； 寬度大,減少對(duì)移層的交替作用,影響分離鍵面上的各種鱗片,凸筋以及高出鍵面的兩側(cè)齒板,延長(zhǎng)板等,1. 可阻止脫出物下平臺(tái)式逐稿器,防止移草自一側(cè)移動(dòng),階面傾角一般為8~30度,中,前部?jī)A角較大, β 中β前β后,后部?jī)A角小,以利于脫物中夾帶籽粒多時(shí),有較長(zhǎng)的分離時(shí)間(傾角大處),到后部,籽粒少了,使移草較快地排出,以免堆積,堵塞.一. 平臺(tái)式逐稿器 由篩面平臺(tái)(有平面的和階梯面的兩種)擺桿和曲柄連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成.特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但有相當(dāng)?shù)姆蛛x能力,(約為鍵式的70%)應(yīng)用:直流型聯(lián)收機(jī)和中小型脫粒機(jī)尺寸:長(zhǎng)2米左右(大到三米),寬隨脫粒裝置定配置和一般運(yùn)動(dòng)參數(shù):臺(tái)面傾角:α=3~12度； 階梯面的階面傾角為10 ~25度,擺動(dòng)方向角β=25~35度(連桿頭和曲柄回轉(zhuǎn)中心的連線與水平線的夾角),擺幅80~100mm,即r=40~50； 曲柄轉(zhuǎn)速:200~280r/min,加速度比(運(yùn)動(dòng)特征值)rω2/g=2~3時(shí),分離效果較好.(r—曲柄半徑,ω—曲柄的角速度,g—重力加速度)ξ142鍵式逐稿器一. 逐稿器的分離原理逐稿器是以拋物原理,將脫出物拋扔和抖動(dòng),進(jìn)行分離的,拋出物被拋離鍵面層,做拋物線運(yùn)動(dòng)，此時(shí),物層處于較松散的狀態(tài),谷粒有較多的機(jī)會(huì)從空隙中穿過(guò),進(jìn)而通過(guò)鍵面篩孔而分離出來(lái),脫出物起落,周而復(fù)始的拋物線運(yùn)動(dòng)使夾帶分離出來(lái),長(zhǎng)莖桿被向后輸送并排出,為此,必須具備兩個(gè)基本條件.(一) 鍵式逐稿器上脫出物拋離的條件,鍵面脫出物拋離的條件坐標(biāo)XOY的原點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)軌跡回轉(zhuǎn)圓心,OX軸與鍵面平行β—鍵面傾角質(zhì)點(diǎn)M受的力:mg—質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)所受的重力mrω2質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)所受的離心力N—鍵面對(duì)質(zhì)點(diǎn)的支反力 F—質(zhì)點(diǎn)與鍵面的摩擦力以曲軸與鍵面平行時(shí)的位置為曲柄轉(zhuǎn)角的起始位置則支反力:N=mgcosβ mrω2sinωt1脫出物的拋扔方向當(dāng)支反力N=0時(shí),此時(shí)曲柄的轉(zhuǎn)角為ωt,脫出物被拋離鍵面即N= mgcosβ mrω2sinωt1 =0 (剛拋離)則: rω2sinωt1=gcosβ拋棄條件:因?yàn)? sinωt1=1所以必須rω2= gcosβ由上式(1) sinωt1=cosβ/( rω2/g) 令k= rω2 逐稿器的運(yùn)動(dòng)特征值(加速度比) 故sinωt1=cosβ/kωt1即為拋棄角(此時(shí)支反力N=0) 有一個(gè)K值就對(duì)應(yīng)一個(gè)拋棄角(β角一定時(shí))(n 不同則K不同)由上式可見(jiàn):(1)K越大, ωt1越小,即拋離鍵面越早, (2)若當(dāng)ωt1=π/2+β時(shí) 才開(kāi)始拋離此時(shí) sinωt1= sin(π/2+β)= cosβ/K=cosβ(二) 向后拋送脫出物的條件從兩方面考慮,其一是運(yùn)動(dòng)參數(shù)—ω最大界限,其二方面是結(jié)構(gòu)尺寸方面—β的最大界限ω一定時(shí)。為使脫出物拋離鍵面,并向后運(yùn)動(dòng)(拋起之后不再落回原處)必須拋起速度V0的方向與水平的夾角θ900(如上圖)推導(dǎo)出定量表示的條件.ωt1=β即ωt1β=0,這時(shí)sinωt1=gcosβ/ rω2= sinβ則: rω2 =g/tgβ(后拋的極限條件時(shí)) 又知K= rω2 /g 則tgβ=1/K(后拋極的限條件時(shí))所以必須是運(yùn)動(dòng)參數(shù)rω2g/tgβ(運(yùn)動(dòng)參數(shù)n,去滿足結(jié)構(gòu)參數(shù)β)或者是鍵面傾角βarctg1/k 或結(jié)構(gòu)參數(shù)β去滿足運(yùn)動(dòng)參數(shù)n解釋:只有rω2小于后拋極限條件時(shí)的g/tgβ(結(jié)合sinωt1=gcosβ/ rω2= sinβ考慮能使拋起角ωt1大于β,即使得θ[θ=900(ωt1β) ] 900再有就是在運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)K不變(ωt1也就確定的)的情況下，鍵面傾角比后拋極限條件時(shí)的傾角小,使得θ900以滿足向后拋送 (三)(高速攝影)移層在鍵式逐稿器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程1. 移層在鍵上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程 (1)曲柄轉(zhuǎn)角達(dá)某一值時(shí)(一般約2700時(shí))移層的下部于正向上運(yùn)動(dòng)鍵相接觸.此時(shí),移層的上部還繼續(xù)降落,整個(gè)移層從上下兩個(gè)方向受壓縮(雙向壓縮階段)(2)隨曲軸轉(zhuǎn)角的增加,由鍵造成的壓縮變形向上擴(kuò)展,直到上層莖桿停止降落,此時(shí),移層仍受其下方鍵的壓縮(單向壓縮)直到移層厚度壓縮到最小(hmin)(3)曲軸轉(zhuǎn)角增大,當(dāng)移層的受力mrω2 sinωt1=mgcosβ時(shí),開(kāi)始被拋起,由于莖桿的彈性上層莖桿先被拋起,隨后下層的被拋起(單向膨松)(4)拋起一段時(shí)間后,移層上部繼續(xù)上升，而下部開(kāi)始降落(雙向膨松)(5)上層莖桿到最高點(diǎn)后，整個(gè)移層開(kāi)始處于降落，到某一時(shí)刻,移層厚度膨松到最大.(達(dá)hmax)(6)隨后,下層莖桿著落鍵面,而上層繼續(xù)降落,又重復(fù)上述過(guò)程即運(yùn)動(dòng)過(guò)程為:雙向壓縮→單向壓縮→層厚hmin→單向膨松→雙向膨松→整個(gè)移層降落→層厚hmax→(重復(fù))(結(jié)論)(1)因莖桿有彈性和受空氣阻力以及鄰鍵上的莖桿相互牽扯的影響,移層實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡與理論上(理論上:拋起后軌跡為拋物線，著落后為圓)，移層質(zhì)點(diǎn)有兩種運(yùn)動(dòng).(2)與鍵面接觸的質(zhì)點(diǎn)（下層）在一定時(shí)間內(nèi)(不一定只是接觸的時(shí)間)有反向運(yùn)動(dòng)。其軌跡為扣環(huán).(3)不與鍵面接觸的質(zhì)點(diǎn),其軌跡近似于正弦曲線(4)兩者之間的物層為過(guò)度區(qū)(5)在現(xiàn)在常用的運(yùn)動(dòng)參數(shù)下(n=195r/min,r=)不與鍵面接觸的質(zhì)點(diǎn)的平均水平速度大約為與鍵面接觸質(zhì)點(diǎn)速度的兩倍,因此,產(chǎn)生的效果是將莖桿拉開(kāi),加快了夾帶籽粒的分離進(jìn)程. (6)逐稿器的分離作用,主要發(fā)生在移層被拋起后,整個(gè)移層降落的過(guò)程段，此時(shí)籽粒最易通過(guò)疏松的移層而分離出來(lái).(7)在喂入量q和曲柄r相同時(shí),不同曲柄轉(zhuǎn)速下工作比較結(jié)果顯然移層的變形特點(diǎn)(運(yùn)動(dòng)過(guò)程),再根據(jù)籽粒在移層下落階段最易分離的情況,所以確定逐稿器的運(yùn)動(dòng)參數(shù)時(shí),應(yīng)盡量使移層得到最長(zhǎng)的降落時(shí)間(即在相同條件下,使逐稿器處于最低位置時(shí)與莖桿相遇)二、逐稿器主要參數(shù)對(duì)分離效果的影響和選擇分離效果：:籽粒分離率的大小和通過(guò)鍵篩孔的短莖和穎殼的多少必影響清糧負(fù)荷分離效果受作物狀況和逐稿器參數(shù)兩個(gè)方面的影響.（1）作物狀況對(duì)分離效果的影響：試驗(yàn)研究得：(1)濕度影響較大,濕度↑,分離困難(因莖層不易抖松且粒與桿的摩擦力也大) （2）喂入量q↑,分離損失↑,(此問(wèn)題限制了整個(gè)機(jī)具的生產(chǎn)能力)（3）谷物的谷草比↓則分離損失↑,原因:相同喂入量下會(huì)使鍵上的移層增厚(一) 逐稿器的動(dòng)力參數(shù)對(duì)分離效果的影響和選擇動(dòng)力參數(shù)包括:曲軸轉(zhuǎn)速n(頻率)和曲軸半徑r(振幅)(即運(yùn)動(dòng)特征值k),它們直接影響移層的變形,分離性能和向后輸送速度試驗(yàn)研究得知：對(duì)于一個(gè)確定的r(振幅),都有一與之對(duì)應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)速n,使分離損失最小,n過(guò)大或過(guò)小,都會(huì)使分離損失增大。 原因:若n過(guò)大,移層雙向壓縮時(shí)壓實(shí)度增加,且上層莖桿開(kāi)始向上膨松是時(shí)刻較晚,使最大hmax減小,移層降落時(shí)間縮短,膨松度降低,減少了籽粒穿過(guò)移層的時(shí)間和機(jī)會(huì),對(duì)物料拋扔不足,且物料向后的平均移層速度,Vp會(huì)降低,使移層變厚,所以損失增大。因此:鍵式逐稿器取k=2∽[即rω2= (2∽)g] 平臺(tái)式逐稿器取k=2∽3 鍵式逐稿器:r=40∽75mm (多為50) n=150∽250r/mim (多為195)(二)逐稿器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)分離效果的影響和選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)包括:逐稿器的總寬B,鍵長(zhǎng)L,鍵面傾角β和鍵面篩孔率 逐稿器的寬度B分離效率除運(yùn)動(dòng)參數(shù)外,還決定于移層的厚度,(越薄越松散,分離損失越小,有時(shí)損失與h的平方成正比)移層的厚度又取決于逐稿器的喂入量和B,當(dāng)q一定時(shí),使B↑,可使移層厚h↓,從而改善