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1、第一節(jié) 概述第二節(jié) 清選原理第三節(jié) 清選裝置第四節(jié) 復式谷物清選機 第十章 谷物清選機械第一節(jié) 概述 一 谷物清選的意義 二 谷粒的物理特性一 谷物清選的意義 谷粒經(jīng)過清選以后，可以獲得質(zhì)量均勻、尺寸一致的種子。將種子清選以后再播種，可以清除小粒、破碎粒作為糧食和飼料，節(jié)約了糧食；清選后的種子均勻飽滿，播種后發(fā)芽率高，長勢好，一般都能增產(chǎn)5-10%，還可以減少播種量20%左右。特別是玉米，清選以后可用半精量或精量播種，因而更可以大量節(jié)省種子。清選后的種子已清除其中大部分病蟲害的籽粒，減少了今后感染的可能性，使田間雜草含量減少，作物生長整齊，成熟一致，有利于機械化作業(yè)。http:/二 谷粒的物理

2、特性 1 谷粒的大小和形狀 2 谷粒比重和體積密度 3 谷粒表面特性 4 谷粒的空氣動力特性第二節(jié) 清糧原理 經(jīng)脫粒裝置脫下的和經(jīng)分離裝置分離出的短脫出物中混有斷、碎莖稈、穎殼和灰塵等細小夾雜物。清糧裝置的功用就是將混合物中的籽粒分離出來，將其他混雜物排出機外，以得到清潔的籽粒。 一 按照谷粒的空氣動力特性進行分離 二 按谷粒的尺寸特性分離 (按厚度,寬度,長度分離) 三 利用氣流和篩子配合進行分離第三節(jié) 清選裝置 一 篩選 二 氣流清選 三 氣流篩子清選裝置 四 窩眼筒分選 五 比重清選 六 摩擦分離器分選 七 顏色分選 一、篩選一、篩選 （一）篩子的種類及選擇 目前應用的篩子有四種形式：編

3、織篩、魚眼篩、沖孔篩、魚鱗篩。清糧裝置上較多的采用魚鱗篩與沖孔篩。 編織篩：用金屬絲編織而成，制造簡單、氣流阻力小、有效面積大、生產(chǎn)率高，在多層篩子配置中宜作上篩。但平面強度小，易變形。 沖孔篩：在薄金屬板才上沖制具有特定形狀的篩孔。制造簡單、不易變形、但有效面積小、生產(chǎn)率低，一般用作下篩。 魚眼篩：在薄金屬板才上沖制出凸起的魚眼狀篩孔?；旌衔镌诤Y面上只能單向選別，向后推送的能力比較好，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)率低，易作下篩。 魚鱗篩：是由沖壓而成的魚鱗篩片和魚鱗篩孔組合而成?？卓诖笮】烧{(diào)、不易堵塞、生產(chǎn)率高、適應性強。但結(jié)構(gòu)復雜，在聯(lián)合收獲機上應用較多。(二) 谷物在篩面上的運動和篩子參數(shù)選擇 短脫出

4、物進入由清選篩和風機組成的清糧裝置后，利用風機的配合在篩面上做前后的往復運動，借以獲得更多的機會通過篩孔。一般來說篩子是由篩面、吊桿組成的四邊形機構(gòu)和曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)成，為了找出影響脫出物沿篩面運動性質(zhì)的主要因素，我們假設篩子近似為一平行四邊形機構(gòu)。 由于吊桿和連桿長度遠大于曲柄半徑，可近似認為篩子的運動是振幅為A=2r（r為曲柄半徑）的直線往復運動。 O/水平面oAtx=rcosta=r2 costoxx設：曲柄的回轉(zhuǎn)中心o與篩架連桿連接點o/的連線的延長線oo/方向為篩子的振動方向，曲柄在左側(cè)與oo/重合位置為曲柄運動的起始位置，篩子的位移、速度、加速度與時間的關(guān)系為： x = rcostv

5、x= rsint a = r2cost O/水平面oAtx前后O/水平面oAtx前后ox 假設篩面上有一質(zhì)量為m的脫出物質(zhì)點和篩子一起運動，在t=0/2和3/22區(qū)間（1、4區(qū)間）時，加速度a為正，慣性力u為負，方向沿x軸向左，脫出物有沿篩面向前滑動的趨勢。O/水平面oAtx前后ox 在t=/23/2區(qū)間（2、3區(qū)間）時，加速度a為負，慣性力u為正，方向沿x軸向右，脫出物有沿篩面向后滑動的趨勢。 假設篩面上有一質(zhì)量為m的脫出物質(zhì)點和篩子一起運動，當脫出物沿篩面滑動時，作用在脫出物上的力，除了慣性力u外，還有重力mg、篩面的法向反力N和摩擦力F。 umgN+xaFmgN+xaFu1、脫出物沿篩面

6、向前滑動的極限條件 當加速度為正值時，脫出物在慣性力的作用下有前滑的趨勢，由圖所示：全部外力向篩面投影得： umgN+xaF u cos（）mg sin= F u cos（）mg sin= F式中：u慣性力，u = m r2cost； F摩擦力，F(xiàn) = N tg； N法向反力， 脫出物與篩面的摩擦角，小麥：25360；水稻：23320； umgN+xaFN = u sin（）+mg cos；將u和F代入并整理得： u cos（）mg sin= u sin（）+mg cos tg 移項整理得：ucos（）sin（）tg = mg（costgsin） 等式兩邊同乘以cos得： ucos（）coss

7、in（）sin = mg（cossinsincos） 利用sin（）=sincoscossin 和cos（）= coscossinsin 整理得：m r2cost cos（） =mg sin （） tgrcossincos2令K = r2/g為篩子運動的加速度比 因為cost1，欲使脫出物沿篩面前滑，必須使篩子運動的加速度比滿足如下條件： grcossin2grcossin2令：1cossinKK1為脫出物沿篩面前滑的特征條件， 當KK1時，脫出物將沿篩面前滑。 mgN+xaFu2、脫出物沿篩面向后滑動的極限條件 當加速度為負值時，脫出物在慣性力的作用下有后滑的趨勢，由圖所示：全部外力向篩面投

8、影得： u cos（）=F + mg sin mgN+xaFuu cos（）=F + mg sin 法向反力：N = mg cosu sin（） 同理整理得： 22cossinKgrK2為脫出物沿篩面后滑的特征條件，當KK2時，脫出物將沿篩面后滑。 grK2 作為篩子運動的加速度比，他決定了脫出物在篩面上的運動特征。在前面講過的分離裝置的運動特征值也是這樣描述的加速度比，二者有什么區(qū)別嗎？K=r2/g在分離裝置運動分析時為脫出物拋離鍵面的特征值，只能做拋物體運動，決不允許脫出物在鍵面上前后滑動。問題：能否允許脫出物在篩面上也拋起來？NO！3、脫出物拋離篩面的極限條件 問題：什么條件下脫出物有可

9、能拋離篩面？umgN+xaFmgN+xaFu 前面已經(jīng)介紹過，脫出物是靠慣性力運動的，當慣性力u沿X軸正向時，隨著r2的增大，法向反力N減小，脫出物有拋離篩面的趨勢。脫出物拋離篩面的標志是N = 0。 mgN+xaFuN = mg cosu sin（） mg cosm r2cost sin（）= 0 令：N = 0整理得：32sincosKgrK3為脫出物拋離篩面的特征條件 當KK3時，脫出物將拋離篩面。 討論：通過以上分析，在不考慮其他影響因素的條件下，脫出物在篩面上的運動結(jié)果主要取決于篩子運動的加速度比 ：grK2 我們希望的篩子運動結(jié)果是：脫出物沿篩面既有前滑又有后滑，且后滑量大于前滑量

10、，不允許有拋起現(xiàn)象發(fā)生。http:/ 清糧篩正常工作的條件 ：K3KK1K2 目前，清糧裝置的主要參數(shù)為： K=2.23， R=2330mm， =1225o=1 3o，（個別7 8o），n = 200 350 r / min。二 氣流清選 1、利用垂直氣流進行清選 谷物清選機的垂直氣流清選系統(tǒng)包括喂料裝置（圖10-8）、垂直氣道、風機和沉降室。 工作時谷?；旌衔锉晃沽陷佀椭链怪蔽鼩獾老虏康暮Y面上。由于受到氣流的作用，懸浮速度低于氣流速度的輕雜物被吸向上方。當吸至斷面較大的部位時，由于氣流速度降低，一部分籽粒和混雜物開始落人沉降室內(nèi)，被攪龍輸送到機外，最輕的雜質(zhì)被風吹出。圖10-8 垂直吸氣式清

11、選裝置.喂料裝置 2.喂入輥 3.4.垂直氣道5.沉降室 6.風機 7.攪龍2利用傾斜氣流進行清選如圖10-10 3 利用不同空氣阻力進行分離 如圖10-11圖10-10 傾斜氣流清選裝置圖10-11 帶式揚場機1.糧斗 2.調(diào)節(jié)插板 3.壓輥 4.膠帶 5.揚場輥 6.拋出線三 氣流篩子清選裝置 （一）清選裝置的種類 氣流篩子清糧裝置有上下兩篩和階梯式三篩的，如圖10-13、圖10-14所示 圖10-13 風扇篩子式清選裝置(兩篩上下配置)1.支桿 2.階狀抖動板 3.篩架 4.吊桿 5.上篩 6.尾篩 7.下篩 8.風扇圖10-14 風扇篩子式清選裝置(三篩階梯配置).階狀抖動板 2.上篩

12、 3.中篩 4.下篩 5.雜余滑板 6.雜余螺旋推運器 7.谷?；?8.谷粒螺旋推運器 9.風扇圖10-13 風扇篩子式清選裝置(兩篩上下配置)1.支桿 2.階狀抖動板 3.篩架 4.吊桿 5.上篩 6.尾篩 7.下篩 8.風扇圖10-14 風扇篩子式清選裝置(三篩階梯配置).階狀抖動板 2.上篩 3.中篩 4.下篩 5.雜余滑板 6.雜余螺旋推運器 7.谷?；?8.谷粒螺旋推運器 9.風扇(二) 清選原理：利用被清選對象各組成部分之間的物理機械性質(zhì)的差異將他們分離開來。 清選裝置的類型主要有：氣流式、篩子式氣流篩子組合式。 1、氣流式清糧裝置：按照谷物混合物各組成部分的空氣動力特性的不同

13、進行選別。一般用物料的飄浮速度Vp來表示。 mgP P = kF v2 式中：k阻力系數(shù)，與物體的形狀和表面特性有關(guān)，小麥：0.1840.265 空氣密度，g/m3 F物體的迎風面積，m2 V氣流速度，m/s，小麥的 Vp=80911.5m/s。 物料的飄浮速度Vp將物體置于垂直向上的氣流場內(nèi)，當氣流對物體的作用力P等于該物體的重力mg而使該物體處于相對靜止的懸浮狀態(tài)時氣流所具有的速度（有時也稱為臨界速度）。 利用這一原理進行清糧的機械有氣流型脫粒機，利用風機產(chǎn)生的氣流對谷物進行分離和選別。揚場機利用高速拋擲皮帶將混合物擲向空中，飄浮速度較大的籽粒擲的較遠，而飄浮速度較小的輕雜物將落在距揚場機

14、較近的地方。 氣流式清糧機械2、篩子式清糧裝置；利用混合物各組成部分的尺寸特性的差異進行分離和選別。具體方法是：根據(jù)谷粒的大小、形狀，設計適當?shù)暮Y孔，以達到篩選的目的。 3、氣流篩子組合式清糧裝置：利用混合物各組成部分的尺寸特性和空氣動力特性將篩子和風機配合進行分離選別。清糧效果好，在多數(shù)脫粒機和聯(lián)合收獲機上采用這種配合形式。http:/ 氣流與篩子組成的清糧裝置機構(gòu)簡圖(三) 風機的類型： 離心風機:結(jié)構(gòu)簡單、便于配置，控制面域大，但氣流分布不均勻。一般通過配置多個風機來均勻氣流。 BPBP軸流風機：氣流分布均勻、結(jié)構(gòu)尺寸小，但控制面域小。 橫流風機：又稱徑流風機，氣流為軸向吸入徑向排出，氣

15、流在橫向上分布均勻，功率消耗小，結(jié)構(gòu)復雜，制造成本高。 (四) 影響清選質(zhì)量的因素及調(diào)整原則 1、收獲和清選不同作物時的調(diào)整 2、收獲與清選不同濕度作物時的調(diào)整 3、收獲與清選雜草較多作物時的調(diào)整 4、當滾筒脫出物破碎程度較大時的調(diào)整 5、依自然條件變化進行調(diào)整四 窩眼筒分選 窩眼筒是按籽粒長度進行分選的工作部件。在金屬板上壓成多數(shù)口徑一致的圓窩，將混合物平鋪其上，稍加振動則較小谷粒即落入窩眼內(nèi)，大者留在窩外。如將金屬板傾斜至一定角度時，則長谷?？捎砂迳匣?，再將板移至他處反轉(zhuǎn)，則短谷粒亦被傾出。利用這種方法，如將板彎成圓筒形，使窩在內(nèi)側(cè)，中間置承種槽和推運器。即為農(nóng)業(yè)上廣泛應用的窩眼式選糧筒

16、（圖10-25）圖10-25 窩眼筒按長度分選五 比重清選 重力清選機的主要工作部件是一個雙向傾斜的三角形振動篩面（圖10-29），角稱為縱向傾角，角為橫向傾角。此篩面由曲柄連桿機構(gòu)（或振動電機）驅(qū)動，產(chǎn)生縱向振動，振動方向角大于篩面的縱向傾角。三角形篩面具有孔眼，氣流從篩面下方沿一定方向吹出。氣流速度應使輕的籽粒處于半懸浮狀態(tài)，而重的籽粒處于下層并沿篩面向上移動。 圖10-30 5XZ-1.0重力式清選機1.吸風管 2.振動篩體 3.橫向傾角調(diào)節(jié)裝置 4.縱向傾角調(diào)節(jié)桿 5.風機 6.進料斗 7.出料口 8.彈簧六 摩擦分離器分選 (一) 回轉(zhuǎn)帶式摩擦分離器 (二) 螺旋面式摩擦分離器 (三

17、) 圓盤式摩擦分離器圖10-32 回轉(zhuǎn)帶式摩擦分離器圖10-33 螺旋分離器1.喂料斗 2.機架 3.螺旋面 4.大豆出口 5.立軸 6.夾雜物出口圖10-34 圓盤式摩擦分離器.喂入口 1.粗糙種子 2、3.中等種子 4.光滑球形種子七 顏色分選機 顏色分選機由喂料部分、掃描室和控制部分組成。顏色不同而需要進行分選的物料裝入喂料斗（圖10-35），然后由一個振動輸送器均勻地將物料送到傾斜的輸送槽中。物料沿傾斜輸送槽一個一個地以很高的速度通過掃描室。在掃描室內(nèi)，顏色不同的物料被安裝在幾處的光源照射。光線通過透鏡照射到物料表面，然后從表面反射到三個光電倍增管，光電管將反射的光信號轉(zhuǎn)換成電壓，然后

18、與一個預先調(diào)好的標準電壓相比較。 圖10-35 顏色分選機工作原理1.傳感器 2.襯底 3.控制系統(tǒng) 4.喂料斗 5.振動輸送器 6.輸料管(槽) 7.氣動噴頭 8、12.比較器 9.氣動噴頭驅(qū)動器 10、11.接料筐第四節(jié) 復式谷物清選機 所謂復式精選機就是將篩選、氣流清選和窩眼清選按一定的工藝流程組合在一臺機器上，因而可以根據(jù)谷粒的幾種主要特性（如長、寬、厚、空氣動力學特性）同時進行清選。http:/ 圖10-36 5XF-2.5復式精選機1.料斗 2.控制閘門 3.預選風道 4.前沉降斗 5.前排雜活門 6.前后風量調(diào)節(jié)把手 7.風扇 8.中沉降斗 9.排風管道 10.中排雜活門 11.后沉降斗 12.后風道 13.后排雜活門 14.滑板 15.選糧筒 16.振動槽 17.出料輪 18.出料槽 19.清理刷 20.下篩 21.上篩 22.擺錘 23.喂料棍 24.刮板 思考題1、清糧裝置的功用及清糧原理是什么？2、常見的三種清糧裝置各有何特點？3、飄浮速度的概念？4、試導出脫出物沿篩面后滑的極限條件？