{农业与畜牧管理}农业机械学谷物清选干燥和种子加工机械.pptx

谷物清选、干燥和种子加工机械,,,,内容结构,清选、干燥、加工机械,第一节 谷物清选机械 第二节 谷物干燥机械 第三节 种子加工机械,,,概述,谷物清选机械,谷粒经过清选以后，可以获得质量均匀、尺寸一致的种子将种子清选以后再播种，可以清除小粒、破碎粒作为粮食和饲料，节约了粮食；清选后的种子均匀饱满，播种后发芽率高，长势好，一般都能增产5-10%，还可以减少播种量20%左右特别是玉米，清选以后可用半精量或精量播种，因而更可以大量节省种子清选后的种子已清除其中大部分病虫害的籽粒，减少了今后感染的可能性，使田间杂草含量减少，作物生长整齐，成熟一致，有利于机械化作业概述,谷物清选机械,谷物清选最常利用的几种物理特性： 1、谷粒的大小和形状 2、谷粒比重和体积密度 3、谷粒表面特性 4、谷粒的空气动力特性,,,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,经脱粒装置脱下的和经分离装置分离出的短脱出物中混有断、碎茎秆、颖壳和灰尘等细小夹杂物清粮装置的功用就是将混合物中的籽粒分离出来，将其他混杂物排出机外，以得到清洁的籽粒 常用的清选原理有： 按照谷粒的空气动力特性进行分离； 按谷粒的尺寸特性分离(厚度、宽度、长度)； 利用气流和筛子配合进行分离。

谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,一、筛选 （一）筛子的种类和选择 四种形式：编织筛、鱼眼筛、冲孔筛、鱼鳞筛清选装置上较多的采用鱼鳞筛与冲孔筛 编织筛：用金属丝编织而成，制造简单、气流阻力小、有效面积大、生产率高，在多层筛子配置中宜作上筛但平面强度小，易变形 冲孔筛：在薄金属板才上冲制具有特定形状的筛孔制造简单、不易变形、但有效面积小、生产率低，一般用作下筛谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,鱼眼筛：在薄金属板才上冲制出凸起的鱼眼状筛孔混合物在筛面上只能单向选别，向后推送的能力比较好，结构简单，生产率低，易作下筛谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,鱼鳞筛：是由冲压而成的鱼鳞筛片和鱼鳞筛孔组合而成孔口大小可调、不易堵塞、生产率高、适应性强但结构复杂，在联合收获机上应用较多谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,(二) 谷物在筛面上的运动和筛子参数选择,短脱出物进入由清选筛和风机组成的清粮装置后，利用风机的配合在筛面上做前后的往复运动，借以获得更多的机会通过筛孔一般来说筛子是由筛面、吊杆组成的四边形机构和曲柄连杆机构构成，为了找出影响脱出物沿筛面运动性质的主要因素，我们假设筛子近似为一平行四边形机构。

谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,由于吊杆和连杆长度远大于曲柄半径，可近似认为筛子的运动是振幅为A=2r（r为曲柄半径）的直线往复运动O/,t,x=rcost a=r2 cost,x,,,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,设：曲柄的回转中心o与筛架连杆连接点o/的连线的延长线oo/方向为筛子的振动方向，曲柄在左侧与oo/重合位置为曲柄运动的起始位置，筛子的位移、速度、加速度与时间的关系为：,x = -rcost vx= rsint a = r2cost,,,,假设筛面上有一质量为m的脱出物质点和筛子一起运动，在t=0/2和3/22区间（1、4区间）时，加速度a为正，惯性力u为负，方向沿x轴向左，脱出物有沿筛面向前滑动的趋势谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,在t=/23/2区间（2、3区间）时，加速度a为负，惯性力u为正，方向沿x轴向右，脱出物有沿筛面向后滑动的趋势谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,假设筛面上有一质量为m的脱出物质点和筛子一起运动，当脱出物沿筛面滑动时，作用在脱出物上的力，除了惯性力u外，还有重力mg、筛面的法向反力N和摩擦力F。

1、脱出物沿筛面向前滑动的极限条件 当加速度为正值时，脱出物在惯性力的作用下有前滑的趋势，由图所示：全部外力向筛面投影得：,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,u cos（）mg sin= F,式中：u惯性力，u = m r2cost； F摩擦力，F = N tg； N法向反力， 脱出物与筛面的摩擦角，小 麦：25360；水稻：23320；,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,,N = u sin（）+mgcos,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,将u和F代入并整理得：,u cos（）mg sin=, u sin（）+mg cos tg,移项整理得：,ucos（）sin（）tg,= mg（costgsin）,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,等式两边同乘以cos得：,ucos（）cossin（）sin,= mg（cossinsincos）,利用sin（）=sincoscossin,和cos（）= coscossinsin,整理得：m r2cost cos（） =mg sin （）,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,令K = r2/g为筛子运动的加速度比,因为cost1，欲使脱出物沿筛面前滑，必须使筛子运动的加速度比满足如下条件：,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,令：,K1为脱出物沿筛面前滑的特征条件，,当KK1时，脱出物将沿筛面前滑。

谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,2、脱出物沿筛面向后滑动的极限条件,当加速度为负值时，脱出物在惯性力的作用下有后滑的趋势，由图所示：全部外力向筛面投影得：,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,u cos（）=F + mg sin,法向反力：N = mg cosu sin（）,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,同理整理得：,K2为脱出物沿筛面后滑的特征条件，,当KK2时，脱出物将沿筛面后滑作为筛子运动的加速度比，他决定了脱出物在筛面上的运动特征在前面讲过的分离装置的运动特征值也是这样描述的加速度比，二者有什么区别吗？,K=r2/g在分离装置运动分析时为脱出物抛离键面的特征值，只能做抛物体运动，决不允许脱出物在键面上前后滑动问题：能否允许脱出物在筛面上也抛起来？,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,3、脱出物抛离筛面的极限条件,问题：什么条件下脱出物有可能抛离筛面？,前面已经介绍过，脱出物是靠惯性力运动的，当惯性力u沿X轴正向时，随着r2的增大，法向反力N减小，脱出物有抛离筛面的趋势脱出物抛离筛面的标志是N = 0谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,N = mg cosu sin（）,mg cosm r2cost sin（）= 0,令：N = 0,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,整理得：,K3为脱出物抛离筛面的特征条件,当KK3时，脱出物将抛离筛面。

谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,讨论：通过以上分析，在不考虑其他影响因素的条件下，脱出物在筛面上的运动结果主要取决于筛子运动的加速度比 ：,我们希望的筛子运动结果是：脱出物沿筛面既有前滑又有后滑，且后滑量大于前滑量，不允许有抛起现象发生谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,清选筛正常工作的条件 ：,K3KK1K2,清选装置的主要参数为：,K=2.23，,R=2330mm，,=1225o,=1 3o，（个别7 8o），,n = 200 350 r / min谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,谷物清选原理和清选装置,二、气流清选,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谷物清选机械,垂直吸气式清选装置 1.喂料装置 2.喂入辊 3.垂直气道 4.垂直气道 5.沉降室 6.风机 7.搅龙,,,利用倾斜气流进行清选,利用不同空气 阻力进行分离,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,倾斜气流清选装置,带式扬场机 1.粮斗 2.调节插板 3.压辊 4.胶带 5.扬场辊 6.抛出线,,,三、气流筛子清选装置,（一）清选装置的种类 气流筛子清选装置有上下两筛和阶梯式三筛。

谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,风扇筛子式清选装置(三筛阶梯配置) 1.阶状抖动板 2.上筛 3.中筛 4.下筛 5.杂余滑板 6.杂余螺旋推运器 7.谷粒滑板 8.谷粒螺旋推运器 9.风扇,,,(二) 清选原理：利用被清选对象各组成部分之间的物理机械性质的差异将他们分离开来清选装置的类型主要有： 气流式、筛子式 气流筛子组合式谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,1、气流式清粮装置：按照谷物混合物各组成部分的空气动力特性的不同进行选别一般用物料的飘浮速度Vp来表示mg,P,P = kF v2,式中：k阻力系数 空气密度，g/m3 F物体的迎风面积，m2 V气流速度，m/s,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,物料的飘浮速度Vp将物体置于垂直向上的气流场内，当气流对物体的作用力P等于该物体的重力mg而使该物体处于相对静止的悬浮状态时气流所具有的速度（有时也称为临界速度） 利用这一原理进行清粮的机械有气流型脱粒机，利用风机产生的气流对谷物进行分离和选别扬场机利用高速抛掷皮带将混合物掷向空中，飘浮速度较大的籽粒掷的较远，而飘浮速度较小的轻杂物将落在距扬场机较近的地方。

谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,,2、筛子式清粮装置 利用混合物各组成部分的尺寸特性的差异进行分离和选别具体方法是：根据谷粒的大小、形状，设计适当的筛孔，以达到筛选的目的 3、气流筛子组合式清粮装置 利用混合物各组成部分的尺寸特性和空气动力特性将筛子和风机配合进行分离选别清粮效果好，在多数脱粒机和联合收获机上采用这种配合形式谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,气流与筛子组成的清粮装置机构简图,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,(三) 影响清选质量的因素及调整原则,1、收获和清选不同作物时的调整 2、收获与清选不同湿度作物时的调整 3、收获与清选杂草较多作物时的调整 4、当滚筒脱出物破碎程度较大时的调整 5、依自然条件变化进行调整,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,,,四、窝眼筒分选,窝眼筒是按籽粒长度进行分选的工作部件在金属板上压成多数口径一致的圆窝，将混合物平铺其上，稍加振动则较小谷粒即落入窝眼内，大者留在窝外如将金属板倾斜至一定角度时，则长谷粒可由板上滑下，再将板移至他处反转，则短谷粒亦被倾出利用这种方法，如将板弯成圆筒形，使窝在内侧，中间置承种槽和推运器。

即为农业上广泛应用的窝眼式选粮筒谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,窝眼筒按长度分选,,,五、比重清选,重力清选机的主要工作部件是一个双向倾斜的三角形振动筛面，角称为纵向倾角，角为横向倾角此筛面由曲柄连杆机构（或振动电机）驱动，产生纵向振动，振动方向角大于筛面的纵向倾角三角形筛面具有孔眼，气流从筛面下方沿一定方向吹出气流速度应使轻的籽粒处于半悬浮状态，而重的籽粒处于下层并沿筛面向上移动谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,5XZ-1.0重力式清选机 1.吸风管 2.振动筛体 3.横向倾角调节装置 4.纵向倾角调节杆 5.风机 6.进料斗 7.出料口 8.弹簧,,,六、摩擦分离器分选,(一) 回转带式摩擦分离器 (二) 螺旋面式摩擦分离器 (三) 圆盘式摩擦分离器,谷物清选原理和清选装置,谷物清选机械,回转带式摩擦分离器,螺旋分离器 1.喂料斗 2.机架 3.螺旋面 4.大豆出口 5.立轴 6.夹杂物出口,圆盘式摩擦分离器 1. 喂入口 2 .粗糙种子 3.中等种子 4.光滑球形种子,,,七、颜色分选机,颜色分选机由喂料部分、扫描室和控制部分组成颜色不同而需要进行分选的物料装入喂料。