1、一.清糧原理 二.清糧裝置的功率消耗 三.脫出物在篩面上的運(yùn)動(dòng)分析,第四節(jié) 清糧裝置及理論分析,一.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(xì)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(lái)，將其他混雜物排出機(jī)外，以得到清潔的籽粒。,清糧原理：利用被清選對(duì)象各組成部分之間的物理機(jī)械性質(zhì)的差異將他們分離開(kāi)來(lái)。,清糧裝置的類型主要有：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(dòng)力特性的不同進(jìn)行選別。一般用物料的飄浮速度Vp來(lái)表示。,物料的飄浮速度Vp將物體置于垂直向上的氣流場(chǎng)內(nèi)，當(dāng)氣流對(duì)物體的作用力P等于該物

2、體的重力mg而使該物體處于相對(duì)靜止的懸浮狀態(tài)時(shí)氣流所具有的速度（有時(shí)也稱為臨界速度）。,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(fēng)面積，m2； V氣流速度，m/s，小麥的 Vp=8.0911.5m/s。,利用這一原理進(jìn)行清糧的機(jī)械有氣流型脫粒機(jī)，利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流對(duì)谷物進(jìn)行分離和選別。揚(yáng)場(chǎng)機(jī)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(yuǎn)，而飄浮速度較小的輕雜物將落在距揚(yáng)場(chǎng)機(jī)較近的地方。,氣流型脫粒機(jī)工作原理,滾筒,凹板,風(fēng)扇,谷物攪龍,滑板,雜余,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(jìn)行分離

3、和選別。具體方法是：根據(jù)谷粒的大小、形狀，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)暮Y孔，以達(dá)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(dòng)力特性將篩子和風(fēng)機(jī)配合進(jìn)行分離選別。清糧效果好，在多數(shù)脫粒機(jī)和聯(lián)合收獲機(jī)上采用這種配合形式。,篩子與風(fēng)機(jī)配合的清糧裝置 1.階梯板 2.傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3.上篩 4.下篩 5.尾篩 6.雜余推運(yùn)器 7.籽粒推運(yùn)器 8.風(fēng)機(jī),清糧裝置的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,4.篩子的類型：,編織篩：用金屬絲編織而成，制造簡(jiǎn)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(qiáng)度小，易變形。,沖孔篩：在薄金屬板材上沖制具有特定形狀的篩孔。制造簡(jiǎn)單、不易變形、但有效面積小、

4、生產(chǎn)率低，一般用作下篩。,魚(yú)眼篩：在薄金屬板材上沖制出凸起的魚(yú)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(jiǎn)單，生產(chǎn)率低，宜作下篩。,魚(yú)鱗篩：是由沖壓而成的魚(yú)鱗篩片和魚(yú)鱗篩孔組合而成?？卓诖笮】烧{(diào)、不易堵塞、生產(chǎn)率高、適應(yīng)性強(qiáng)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在聯(lián)合收獲機(jī)上應(yīng)用較多。,5.風(fēng)機(jī)的類型：,離心風(fēng)機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于配置，控制面域大，但氣流分布不均勻。一般通過(guò)配置多個(gè)風(fēng)機(jī)來(lái)均勻氣流。,農(nóng)用離心風(fēng)扇與清選篩的配合關(guān)系,軸流風(fēng)機(jī)：氣流分布均勻、結(jié)構(gòu)尺寸小，但控制面域小。,橫流風(fēng)機(jī)：又稱徑流風(fēng)機(jī)，氣流為軸向吸入徑向排出，氣流在橫向上分布均勻，功率消耗小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。,二.清糧裝置

5、的功率消耗,式中：Qs 單位時(shí)間進(jìn)入清糧裝置的脫出物質(zhì)量（kg/s）； Np單位脫出物質(zhì)量清選篩所需的功率（kW / kg / s） 上篩：0.40.5，下篩：0.250.3； 選別能力系數(shù)，0.80.9。,三.脫出物在篩面上的運(yùn)動(dòng)分析,短脫出物進(jìn)入由清選篩和風(fēng)機(jī)組成的清糧裝置后，利用風(fēng)機(jī)的配合在篩面上做前后的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，借以獲得更多的機(jī)會(huì)通過(guò)篩孔。一般來(lái)說(shuō)篩子是由篩面、吊桿組成的四邊形機(jī)構(gòu)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，為了找出影響脫出物沿篩面運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的主要因素，我們假設(shè)篩子近似為一平行四邊形機(jī)構(gòu)。,由于吊桿和連桿長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于曲柄半徑，可近似認(rèn)為篩子的運(yùn)動(dòng)是振幅為A=2r（r為曲柄半徑）的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。,O

6、/,振動(dòng)方向,設(shè)：曲柄的回轉(zhuǎn)中心o與篩架連桿連接點(diǎn)o/的連線的延長(zhǎng)線oo/方向?yàn)楹Y子的振動(dòng)方向，曲柄在左側(cè)與oo/重合位置為曲柄運(yùn)動(dòng)的起始位置，篩子的位移、速度、加速度與時(shí)間的關(guān)系為：,假設(shè)篩面上有一質(zhì)量為m的脫出物質(zhì)點(diǎn)和篩子一起運(yùn)動(dòng)，在t=0/2和3/22區(qū)間（1、4區(qū)間）時(shí)，加速度a為正，慣性力u為負(fù)，方向沿x軸向左，脫出物有沿篩面向前滑動(dòng)的趨勢(shì)。,在t=/23/2區(qū)間（2、3區(qū)間）時(shí)，加速度a為負(fù)，慣性力u為正，方向沿x軸向右，脫出物有沿篩面向后滑動(dòng)的趨勢(shì)。,u,mg,N,+x,a,F,假設(shè)篩面上有一質(zhì)量為m的脫出物質(zhì)點(diǎn)和篩子一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)脫出物沿篩面滑動(dòng)時(shí)，作用在脫出物上的力，除了慣性力

7、u外，還有重力mg、篩面的法向反力N和摩擦力F。,1.脫出物沿篩面向前滑動(dòng)的極限條件,當(dāng)加速度為正值時(shí)，脫出物在慣性力的作用下有前滑的趨勢(shì)，由圖所示，全部外力向篩面投影得：,脫出物與篩面的摩擦角， 小麥：25360； 水稻：23320。,將u和F代入并整理得：,移項(xiàng)整理得：,等式兩邊同乘以cos得：,利用：,整理得：,令 為篩子運(yùn)動(dòng)的加速度比，因?yàn)閏ost1，欲使脫出物沿篩面前滑，必須使篩子運(yùn)動(dòng)的加速度比滿足如下條件：,令：,K1為脫出物沿篩面前滑的特征條件，當(dāng)KK1時(shí)，脫出物將沿篩面前滑。,2.脫出物沿篩面向后滑動(dòng)的極限條件,當(dāng)加速度為負(fù)值時(shí)，脫出物在慣性力的作用下有后滑的趨勢(shì)，由圖所示，全

8、部外力向篩面投影得：,同理整理得：,令：,K2為脫出物沿篩面后滑的特征條件，當(dāng)KK2時(shí)，脫出物將沿篩面后滑。,3.脫出物拋離篩面的極限條件,當(dāng)脫出物在篩面上運(yùn)動(dòng)滿足上拋的特征條件時(shí)，脫出物將拋離篩面。什么條件下脫出物有可能拋離篩面？,前面已經(jīng)介紹過(guò)，脫出物是靠慣性力運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)慣性力u沿X軸正向時(shí)，隨著r2的增大，法向反力N減小，脫出物有拋離篩面的趨勢(shì)。脫出物拋離篩面的標(biāo)志是N=0。,令：N = 0,同理整理得：,令：,K3為脫出物拋離篩面的特征條件，當(dāng)KK3時(shí)，脫出物將拋離篩面。,討論：通過(guò)以上分析，當(dāng)清選篩結(jié)構(gòu)參數(shù)和安裝參數(shù)確定后，在不考慮其他影響因素的條件下，脫出物在篩面上的運(yùn)動(dòng)結(jié)果主要取決于篩子運(yùn)動(dòng)的加速度比 ：,結(jié)論：只要K值達(dá)到了K1、K2、K3值就能前滑、后滑和拋離篩面。,我們希望的篩子運(yùn)動(dòng)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，但不允許有拋離篩面的現(xiàn)象發(fā)生。,清糧篩正常工作的條件 ：,目前，清糧裝置的主要參數(shù)為：,K=2.2