② 齿迹数 KZa?Z
Za?Z (整数) Z:总齿数,K螺旋线总头数 K因为K与一个齿迹上的钉齿数相等,所以 以K去除Z(即以K代替一个齿迹上的钉齿数)
③ 滚筒长度
如已知Za和齿迹距a
计算长度l??Za?1?a
实际长度L?l?2?l
推荐,一般?l=10~30mm(为了便于边缘齿的安装)
?l =15~20(新农机设计手册)
④ 同齿杆上相临两齿间距b 因为 aM?t(螺距)(由上边图上几何关系可见bk?t) M?ta(一个螺距内的齿迹数等于齿杆个数)
所以:b?a M
M k:齿杆数(为偶数)
b应是a的整数倍,故
M必须是整数(即M是K的整倍数) k3、参数选择(确定) ①a?2?h1???
? =10~20mm
对一般钉齿 a=25~30
楔形齿 a=42~44
②螺旋头数K 齿侧间隙 目前一般钉齿滚筒上 K=2~5
K增多,则脱粒能力提高,破碎率提高(因一齿迹线上钉齿数增加,则打击次数增加) ④ 齿杆数M(即钉齿排数) 目前,一般M=8~12(手册)(取双数) 若计算 M???D?2h?s?8~12
式中 D:滚筒(齿顶)直径,钉齿滚筒直径为400~450 h:钉齿高度(一般h=60~70)
s:相临齿杆的弧段长(一般s=105~135) ⑤ 滚筒长度l
由下式可求得:l??Za?1?a???Z??1?a ?k?确定l时还应结合机器的总体设计来考虑。
4、钉齿滚筒展开图的绘制(钉齿的排列) 要根据展开图对各元件进行加工、制造和组装
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① 选定(即已知)M、K、a、L、D、h(s) ② 以L和??D?2h???D作矩形轮廓。 ③ 把??D?2h???D分M等份。
④ 定出边缘齿的位置(依据?l的值)(AE为点A过齿的齿迹线) 量取EB=aM=t(螺距)(一个螺距内的齿迹距数等于齿杆数)
连AB线,它与各齿杆的交点则为钉齿的安装位置(其一个螺线头的)。 ⑤ 以定齿的齿为基准,以b(b?Ma)为间距定出其余齿的位置,布满为止。 k(四)、钉齿凹板 钉齿排列:
① 凹板钉齿位于滚筒钉齿相临二齿迹的中间(如上图) ② 相临两排钉齿相互错开,这样,同一排内齿间距等于2a ③ 有的钉齿凹板的第一排或前二排钉齿间距为4a(即减半)(改善抓取条件和减少茎杆严
重破碎)。
钉齿排数一般为4~6,大多为4排。齿与滚筒上的等长或略短凹板包角大多为100度左右。对分离率要求高的凹板其栅格段较长,包角可达200度左右。(两个钉齿排组的中间段可装栅格筛凹板)。 一般e=60~70mm,f≈3e
确定齿排间距e时应使滚筒上的齿板与凹板上的齿排同时工作的排数最小为原则。 末排钉齿离凹板尾端应有适当距离,使脱出物以较高的速度抛离凹板,以免缠绕滚筒。 (五)、钉齿滚筒式脱粒装置的脱粒速度与脱粒间隙 作物种类 小麦、大麦 水稻 籼稻 梗稻 玉米 滚筒速度(m/s) 28~30 19~24 27~28 12~15 齿侧间隙mm 入口 5~10 12~14 10~12 出口 4~8 10 8~10 一段为栅格筛凹板 作业: 已知:齿杆数M=10,螺旋头数k=5‘齿迹距a=41,总齿数Z=115,相临齿杆检举(弧唱)S=105
要求:1、绘制滚筒钉齿排列展开图
2、配置相应的凹板(齿排数为4)根据一般数值范围,但是凹板长度和齿排间距) 3、写出作图方法
五、轴流滚筒脱粒装置和双滚筒脱粒装置 (一)、轴流式脱粒装置
构成:脱粒滚筒(有圆柱形的和锥形的,脱粒元件有纹杆、杆齿、板齿,纹杆——杆齿组合
等几种)
筛状凹板(有栅格筛、冲孔筛和编织筛几种,包角一般为150~240度,多数为180
度,有的达360度)
导板和顶盖等(顶盖与凹板相接成圆筒形的脱粒室)
导向板装于顶盖的内壁,以控制作物轴向移动速度,导板的螺旋升角为20~50度,导
板高一般50~70mm
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轴流:被脱谷物总的流动趋势沿滚筒轴向移到排草口(实际是螺旋线运动) 喂入和排出方法有如下几种:
A径向喂入 径向排出 B径向喂入 轴向排出 C轴向喂入 径向排出 D轴向喂入 轴向排出
工作原理:在脱粒间隙内谷物受到多次反复地打击和搓擦而脱粒。
特点:滚筒、凹板长,凹板包角,脱粒间隙较大,脱粒和分离时间长故脱净率高,分离好且
子粒破碎、暗伤少;对各种作物的适应性均较好,但功耗大,茎杆破碎重,使清粮负荷增大。
对应用了轴流滚筒脱粒装置的脱粒机和联收机来说,结构紧凑,背负式联收机多采用。 (二)、双滚筒式脱粒装置
1、 考虑双滚筒脱粒装置的出发点:
① 同穗谷粒脱粒的难易程度相差悬殊。
② 单滚筒脱粒对留种不利(因破碎、暗伤较重)。
为解决以上问题,考虑设计双滚筒脱粒机,解决脱净率与破碎相矛盾问题。
2、 脱粒特点
① 第一滚筒:转速低,脱易脱的子粒,使它们免受重击,多采用钉齿滚筒。钉齿
在筒上排列多为多头螺旋线。
② 第二滚筒:转速高,脱难脱的子粒,保证脱净多采用纹杆滚筒。 3、 双滚筒脱粒存在的问题
① 凹板分离物中含杂量较高,给清粮增加困难 ② 功耗大,比单滚筒增大40~50%,甚至更大。
六、弓齿滚筒式脱粒装置(主要应用于水稻脱粒)
构成:弓齿滚筒和筛状凹板 工作过程:为半喂入式脱粒
主要特点:保证茎杆的完整,并能解决脱净与破碎的矛盾,功耗较小。 脱粒方式:
A倒挂侧脱型 B平喂上脱型 C平喂下脱型
比较:倒挂侧脱主要食欲卧式割台,断穗抽草现象少,分离性好,平喂上脱和平喂下脱适合于立式割台和圆盘割台。平喂上、下脱有共同的缺点:有些茎杆折弯,其穗头夹在杆中易漏脱。上、下脱相比,上脱的分离面积较大,子粒也易被抖出,所以排杂损失和夹带损失
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比下脱较少。
实验得:以侧脱为好,总损失,茎杆夹带损失及单位喂入量功耗均低于上平脱和下平脱。 但因在立式割台联收机上,若用倒挂侧脱,谷物由割台到滚筒需转180度,结构复杂,所以,我国现有半喂入联收机大多仍用平喂上脱。(但上脱的喂入性能较差)。
弓齿的排列: 一般按螺旋线分区排列 一般分为三个区段:
第一区段:梳整区,占滚筒全长的10~15%导禾喂入并将谷穗梳整脱粒。
第二区段:脱粒区,占全长的20~25% 第三区段:排稿区,占全长的8~10% *自入到出,齿迹距渐小,(即为不等齿迹距,与钉齿的不同)齿高一般是由矮到高,(脱粒间隙渐小)对难脱子粒加强脱粒强度。并加强排草能力。
*脱粒装置的调整机构(结构课讲) 七、脱粒滚筒功率耗用与运转稳定性 研究此问题的目的:
1、合理选择动力(合理计算)
2、研究减小功耗的措施
3、保证脱粒质量
(一)、滚筒的功率耗
包括;无用功率(空转功率)和有效功率(脱粒功率) 1、空转功率N0
克服与脱粒过程无关的阻力(轴承、转动摩擦阻力、滚筒转动时空气阻力)所消耗的功率。
3 N0?A??B? (KW) (1)
式中 ?:滚筒角速度(1/秒)
A:系数 一般
?0.196~0.294?10?6A??0.2~0.4??10?3?3KW?S? 与轴承种类和传动方式有关。
系数 一般B:
?0.48~0.67?10B??0.48~0.9??10?6KW?S? 与迎风面积有关,迎风面积增大,则B增大。
根据实验定,一般N0??0.05~0.07?N
2、脱粒功率
克服脱粒过程产生的阻力所消耗的功率。 阻力类型:1、滚筒在未入口处冲击作物的阻力。
2、在脱粒间隙中对作物进行冲击和搓擦的阻力。 3、凹板出口处抛处物的阻力
为简化对脱粒过程中功耗的分析,假设:
1、 喂入量均匀连续的 2、 认为谷物是非弹性的,(即认为谷物被滚筒撞击后,随即以滚筒的速度运动)
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3、 未入速度等于0,(因未入速度比滚筒圆周速度小很多,忽略)
m?v2则 脱粒功率:Nt? KW (2)
1000?1?f?滚筒圆周上所受阻力可分为两种:即冲击力Ⅰ、冲击力
P1和搓擦力P2(P?P1?P2)
P1 时间?t内,抓取的作物为?m,?m获得的速度为v
根据动量原理
P1?t??mv 即
?m?P1?v?mv?t?t时间内的作物喂入量 Ⅱ、搓擦力P2
P2与滚筒的圆周速度,凹板间隙、喂入量、茎杆撕裂变形等因素有关(因此,
不容易准确地确定P2)。所以,设P2与总圆周力P成正比)
P2?fP f:综合搓擦系数
P2与P的关系经实验验证是符合实际的,一般f=0.7~0.8
当负荷减小,滚筒速度提高时f减小 当谷物湿度增大时f增大。
Ⅲ、滚筒总圆周力P
? P?P1?P2?mv?fP (N)
则 P?m?v (N) 1?fPvm?v2?所以脱粒功率 Nt? (KW) 10001000?1?f?3、滚筒功率N
m?v2 N?N0?Nt?A??B?? (3)
1000?1?f?3实验知 脱小麦纹杆滚筒功耗(3~3.7KW)/1KW喂入量 4、脱粒滚筒功耗的主要影响因素
因素有:喂入量、滚筒转速、脱粒间隙、茎杆长度 有实验测定:
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