农业机械化设计：第十四章谷物清选机械.ppt

第十四章 谷物清选机械第 一节 概 述第 二 节 预 清 机第 三 节 种子的空气动力学特性及分离方法Date1第十四章 谷物清选机械第 一节 概 述n（一）功用：清选包括清粮和选粮n1.清粮：也叫初清经脱粒装置脱下和分离装置分离出来的谷粒中，混有短、碎茎秆、颖壳和尘土等细小杂物清粮又分为预清（初清）和细清（复清）两种清粮是为了清除种子中的各种杂质和不宜作种子的谷粒以提高种子的品质n2.选粮（种）：是继复清之后对种子进一步的清选，精选出籽粒饱满而又均匀的籽粒作为种子，并分为等级以作为种子或商品粮Date2第十四章 谷物清选机械 清选机的分类 国内国外生产的清选机械类型很多，一般的分类方法有以下几种： 按结构特点和工作原理分简式清选机：具有一种清选部件，按照一种原理进行清选的机器比如风选机、筛选机、窝眼选种机、电磁选种机、光电比色选种机等一般说来结构简单，价格低廉，只能按照种子的某一个特性来分离复式清选机：由两种以上清选部件而构成，可按种子的几种特性进行分离清选复式清选机通常采用风选、筛选和窝眼筒选三种部件的组合可以用更换工作部件的方法来适应不同种类和品种的种子清选，清选质量高，适应性强，能分离用一种特性难以分离的种子混合物。

但结构复杂，价格较贵Date3第十四章 谷物清选机械n按使用要求分：n预清机：也叫粗（初）清机主要用来清除种子中特大、特轻、过小的杂物诸如碎茎叶、断穗、土块、石块、砂粒、草籽等主要用在粮食的入库前清选、种子加工厂的第一道工序等n清选机：是清选质量比预清机更高的清选机用于进一步清除预清中还未除掉的其它杂质和不宜作种子的谷粒主要用于种子分级前的清选（细清）n精选分级机：用于进一步清净种子，并把合格的种子按标准分级的机器Date4第十四章 谷物清选机械n按安装形式来分：n固定式清选机：固定安装在一个地点而不移动的机子特点是不需专门的机架，工作部件可直接安装在建筑物的各部位，互相间用输送装置联结起来这种安装形式多用于种子加工厂中，可以按加工工序的要求排列各工作部件，合理的利用厂房空间n移动式清选机：装有轮子，转移方便，可巡回加工，提高机器利用率，降低成本n复合式清选机：装有可拆卸的轮子，工作时可卸掉，转移时装上Date5第十四章 谷物清选机械n（三）清选机的型号n我国的清选机的型号是根据第一机械工业部颁发的NJ8974号标准规定的农机具产品编号规则而定的农机产品型号以阿拉伯数字和汉语拼音字母表示机具的类别和主要特征。

并依次由类别代号、特征代号和主参数三部分组成类别代号和特征代号与主参数间用短横线隔开类别代号由数字表示的分类号和字母表示的组别号组成n农业机械共分为10大类，其中谷物脱粒、清选和烘干机械为第五类则脱粒机、清选机、烘干机的组别分别取其脱TUO、选XUAN、烘HONG的第一个字母代表之主参数则表示每小时的生产率Date6第十四章 谷物清选机械n例如：5 F 1.3 An 第一次改型n 主参数每小时清选1.3吨n 特征代号复式 n 类别号脱粒、清选、烘干机械类种的清选机 n又如5Z1.0中的“Z”就是特征代号重力式的重字的拼音“Zhong”的第一个字母这样我们一看就知道是重力式清选机、每小时生产率1吨四）对种子清选机的要求 1.清选一次达到规定要求； 2.不损伤种子； 3.适应性广，能清选多种种子；4.质量稳定，工作可靠，生产率高； 5.调整方便，保养简单，搬运方便Date7第十四章 谷物清选机械第 二 节 种子的尺寸特性及其分离方法一.种子的尺寸特性 各种种子都有长、宽、厚三个基本尺寸其中最大尺寸为长，最小者为厚，中间尺寸为宽习惯上分别用l、a、b表示之（图21）根据长、宽、厚三者的关系，种子可以分为以下四种类型：Date8第十四章 谷物清选机械长度宽度厚度，或三者基本相同为圆球型种子，如大豆、油菜等。

长度宽度厚度，或长宽基本相等但大于厚度为扁型种子，如玉米长度宽度厚度，或宽厚基本相等，但小于长度为圆柱型种子，入小豆长度宽度厚度，三者都不同为扁长形种子，如稻麦类图14-1 小麦种子形状Date9第十四章 谷物清选机械 表21 几种作物谷粒尺寸表种 类类长长度（毫米） 宽宽度（毫米） 厚度 （毫米）最大最小中等最大最小中等最大最小中等小 麦8.55.56.64.72.03.13.51.52.9大 麦13.59.010.54.52.53.63.01.52.0水稻（粳）8.15.97.53.52.42.22.61.62.4水稻（糯）9.37.68.63.42.52.92.41.32.1玉米（马齿马齿）13.38.111.010.96.88.88.73.84.8玉米（硬粒）10.56.69.59.76.08.07.43.55.0谷 子3.32.02.41.80.61.4 高 粱5.63.44.64.01.93.63.21.42.5Date10第十四章 谷物清选机械 由于种子的种类和品种不同，各尺寸也有所不同，借以把两种或两种以上的种子混杂物分离反映种子夹杂物可分离性的还有一种形式叫尺寸分布曲线和复合图。

尺寸分布曲线是取一定数量的种子，对每粒的尺寸进行测量并以测得的种子尺寸值为横坐标，每种尺寸的粒数或百分数为纵坐标绘制的曲线（如图142）种子的尺寸分布曲线分明的表明了种子和夹杂物分离的可能性，且还可以表明可分离的程度如果种子与夹杂物的尺寸差异较大，则有可能按尺寸特性分离；若差异较小，则难以按尺寸特性分离；若有部分种子与夹杂物的尺寸相同时，则不能完全分离如图143所示Date11第十四章 谷物清选机械图14-2 小麦厚度分布曲线Date12第十四章 谷物清选机械% 种子数量L1L2 图14-3 种子与混杂物尺寸差异时用筛子分离的可能性a.可完全清选种子 b.不可能清除种子 c.可清选部分种子（尺寸在L1 L2之间） 1小混杂物 2待清选种子 3大混杂物Date13第十四章 谷物清选机械 如一种尺寸分布曲线不能确定其分离可能性时，可用两种尺寸分布曲线一一复合图来判定（图144）应用尺寸分布曲线除判定分离的可能性外，还可帮助准确地选择筛孔大小，计算出筛上物和筛下物的数量以及难以分离的杂质数量，以便采取其它措施将其分离出来图14-4 大麦及燕麦长度和宽度复合图Date14第十四章 谷物清选机械 二.分离方法 按种子的尺寸特性长、宽、厚三个尺寸中的任何一个或两个可将种子和夹杂物，不同等级的种子分离开来。

按种子的宽度分离采用圆孔筛；按厚度分离采用长孔筛；按长度分离则采用窝眼筒或窝眼盘 1.按种子的宽度分离采用圆孔筛 圆孔筛的筛孔直径一个量度，其值小于种子的长度而大于种子的厚度在筛子工作时，种子可以竖立起来通过筛孔，又因为种子厚度小于宽度，以宽度方向能通过筛孔的种子，则以厚度方向一定能通过，所以，圆孔筛只能限制种子的宽度种子宽度大于筛孔直径者留在筛面上，小于筛孔直径者通过筛孔落下，使不同宽度的种子得以分离图145） Date15第十四章 谷物清选机械Date16第十四章 谷物清选机械2.按种子的厚度分离采用长孔筛长孔筛的筛孔有长和宽两个量度其长度一般均大于谷粒长度，故限制的因素是宽度凡谷粒厚度小于筛孔宽度者，则立起来便可通过筛孔，而厚度是种子的最小尺寸，所以在通过筛孔时，种子的长度和宽度不起作用，只能按厚度分离图146）14-6Date17第十四章 谷物清选机械n3.按种子长度分离采用窝眼筒、窝眼盘n 如图147所示，窝眼筒工作时回转，装入筒内的种子混合物，其长度小于窝眼口直径者，即进入窝眼内随之上升到相当高度后靠其重力落入承种槽内被运走；而长度大于窝眼口直径者，不能全长都进入窝眼或横在窝眼外，当窝眼上转稍高时即滑下，并沿窝眼筒轴线方向逐步移动，最终由筒的低端流出。

这样便使长度不同的种子分离图14-7 窝眼筒分离原理Date18第十四章 谷物清选机械 窝眼盘和窝眼筒的分离原理类似窝眼盘的两侧工作面制有数百个窝眼孔（如图148）当盘在种子堆种转动时，短的种子或杂质就会进入窝眼孔而被带到较高的工作位置由于孔底逐渐向下倾斜，孔中的种子或杂质受本身重力的作用而从窝眼孔中倒出，落入收集槽中； 长度大于窝眼孔长度的种子或夹杂物只能部分进入孔中或完全拒之孔外，因其重心都在孔外，还未被盘带到收集槽的高度即滑落下来，据此原理使长短种子得以分离 图14-8 碟片的工作情况Date19第十四章 谷物清选机械n二.分离部件n1.筛子n 筛子是清选分级中按尺寸特性分离的主要工作部件，也是应用最广的部件n筛子的种类及特点n 按筛面的形状可以分为平面筛和圆孔筛两种，其中以平面筛最常用按筛面的制造方式分为冲孔筛、编织筛、可调鱼鳞筛等na、冲孔筛 冲孔筛是在0.51.5毫米的薄钢板上冲压许多有规律的、具有相同形状和大小的筛孔而成，如前图14-5、6所示依其孔型分为圆孔筛、长孔筛、三角形孔筛、鱼眼筛几种 Date20第十四章 谷物清选机械n前两种主要用来清种和分级，在种子加工中应用最多，三角孔筛也是根据宽度分离的，当杂质或种子的宽度小于筛孔的内切圆直径时，才能穿过筛孔。

主要用来清除细小杂质 n鱼眼筛则是用来清除种子或谷粒中诸如穗头、土石块等大的夹杂物n冲孔筛的特点是筛孔尺寸精确，筛选精确，但筛面的有效面积筛孔总面积占整个筛面面积的百分率小，生产率低，容易堵塞，不适用较大的负荷工作Date21第十四章 谷物清选机械 b、编织筛 编织筛是用镀锌钢丝或低碳钢丝编成或织成（图149）编织筛的特点是筛面的有效面积大，生产率高，堵塞较少，可用于负荷较大的分离筛（如预清机的筛子），还使气流穿过筛面，故可与气流配合使用但筛孔尺寸不精确，加之金属丝易于窜动，造成筛孔变形，故分离不精确，另外筛面的牢固性也比较差图14-9 编织筛Date22第十四章 谷物清选机械Date23第十四章 谷物清选机械nC、可调鱼鳞筛 n它由许多镀锌铁皮充压成的鱼鳞状片（图1410）筛孔大小可调，n透风好，不易堵塞，清选能力强，但制造装配复杂，分离精确度差，多用于联合收割机上，在清选机上用的少图14-10 鱼眼筛Date24第十四章 谷物清选机械第 三 节 种子的空气动力学特性及分离方法一.种子的空气动力学特性 设置一粒种子于速度为V的垂直向上运动的气流中，则种子将受到垂直向上的气流作用力R，垂直向下的重力G（图14-11）。

依其P与G的大小关系，种子在气流中有以下三种运动状态：GR时，种子向下运动；GR时，种子向上运动；G=R时，种子处于悬浮状态而不动使物料（种子）处于悬浮状态的气流速度称为该种物料（种子）的临界速度用VKP或VLJ表示同理，各种物料都有其自己的临界速度图14-11种子受力示意图Date25第十四章 谷物清选机械n表14-2 几种物料的临界速度物 料 种 类类临临界速度（米/秒）物 料 种 类类临临界速度（米/秒） 小 麦8.911.5 豌 豆15.517.5 瘦 粒 小 麦5.57.6 玉 米12.514.0 大 麦8.410.8 谷 子9.811.8 水 稻10.1 大 豆17.320.2 棉 花 种 子9.5 轻轻 质质 杂杂 草4.55.6稻 麦 颖颖 壳0.65.0 沙 子20.0Date26第十四章 谷物清选机械气流对谷物的作用力RR= k F(C-V)2=KF(C-V)2 (Kg)式中：空气重度kg/m3 ，空气密度g/m3 C谷粒的绝对速度，C-V为谷粒对气流的相对速度m/sF谷粒相对气流速度方向的断面积（迎风面积）m2nK阻力系数，与物体的形状n当R=G时，即C=0,相对速度C-V-V 所以，R= KFV2=Gn那么，VLj Kp 称为漂浮系数。

Kp Date27第十四章 谷物清选机械n这么一来，R=m Kp V2,那么VLj n讨论：VLj与Kp只有常数之差，故可用Kp表示VLj的特征nKp只与k、F、m有关，所以，在相同气流条件下，对某种物料的k、F、m均可为常数，故Kp是表示物料本身特。