谷物清选机PPT

=mg sin （φ －α ）
r sin － cost g cos－＋
2
令K = rω 2/g为筛子运动的加速度比
因为cosω t≤1，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：
r sin－ ＞ －＋ g co s
2
r sin － ＞ g cos－＋
二 谷粒的物理特性
• • • • 1 2 3 4 谷粒的大小和形状 谷粒比重和体积密度 谷粒表面特性 谷粒的空气动力特性
第二节 清粮原理
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出来，将其他混杂物排出 机外，以得到清洁的籽粒。
mg
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。
倾斜气流清选
三 气流筛子清选装置
• （一）清选装置的种类 • 气流筛子清粮装置有上下两筛和 阶梯式三筛的，如图10-13、图 10-14所示
图10-13 风扇筛子式清选装置(两筛上下配置) 1.支杆 2.阶状抖动板 3.筛架 4.吊杆 5.上筛 6. 尾筛 7.下筛 8.风扇
图10-13 风扇筛子式清选装置(两筛上下配置) 1.支杆 2.阶状抖动板 3.筛架 4.吊杆 5.上筛 6.尾筛 7.下筛 8.风扇

气流与筛子组成的清粮装置机构简图
(三) 风机的类型：
离心风机:结构简单、便于配置，控制 面域大，但气流分布不均匀。一般通 过配置多个风机来均匀气流。
P B P B
轴流风机：气流分布均匀、结构尺寸小， 但控制面域小。 横流风机：又称径流风机，气流为轴向 吸入径向排出，气流在横向上分布均匀， 功率消耗小，结构复杂，制造成本高。
ε
F
N = mg cosα －u sin（ε －α ）
令：N = 0
mg cosα －m rω 2cosω t sin（ε －α ）= 0
整理得：
r cos ＞ K3 g sin －
2
K3为脱出物抛离筛面的特征条件 当K＞K3时，脱出物将抛离筛面。
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 ：
x
前
O/
α
ε
水平面
后
A
ωt
ω o
x = －rcosωt vx= rωsinωt a = rω 2cosω t
x
前
O/
α
A
ωt
ε
水平面
后
ω o
＋
－
x
＋ －
o
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ωt=0~π/2和3π/2~2π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。
2
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=rω2/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？
NO！
⑷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。
(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。
式中：u——惯性力，u = m rω2cosωt； F——摩擦力，F = N tgφ； N——法向反力，
φ ——脱出物与筛面的摩擦角，小麦： 25~360；水稻：23~320；
+x ＋a
N
F α
ε
u
mg
N = u sin（ε－α）+mg cosα；
将u和F代入并整理得：
u cos（ε －α ）＋mg sinα =
[ u sin（ε －α ）+mg cosα ] tgφ
移项整理得： u[cos（ε －α ）－sin（ε －α ）tgφ ] = mg（cosα tgφ －sinα ）
等式两边同乘以cosφ得：
u[cos（ε －α ）cosφ －sin（ε －α ）sinφ ]
= mg（cosα sinφ －sinα cosφ ） 利用sin（α ±φ ）=sinα cosφ ±cosα sinφ 和cos（α ±φ ）= cosα cosφ sinα sinφ 整理得：m rω 2cosω t cos（ε －α ＋φ ）
＋a N F mg +x －a +x
ε
α
F
N
u
ε
α
u
mg
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： ＋a N +x
ε
F
α
u
mg
u cos（ε －α ）＋mg sinα = F
u cos（ε －α ）＋mg sinα = F
α=1 ~ 3o，（个别7 ~ 8o），
n = 200 ~ 350 r / min。
二 气流清选
• 1、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（图10-8）、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。
(四) 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
气流式清粮机械
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。
(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。
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。
P = kρ F
v2
P
式中：k——阻力系数，与物体 的形状和表面特性有关，小麦： 0.184~0.265 ρ——空气密度，g/m3 F——物体的迎风面积，m2 V——气流速度，m/s，小麦 的 Vp=809~11.5m/s。
2
sin － 令： cos－＋ K1
K1为脱出物沿筛面前滑的特征条件， 当K＞K1时，脱出物将沿筛面前滑。
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：
－a
N u
+x
ε
α
F mg
u cos（ε －α ）=F + mg sinα
图10-14 风扇筛子式清选装置(三筛阶梯配置) .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
图10-14 风扇筛子式清选装置(三筛阶梯配置)
.
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
x
前
O/
α
A
ωt
ε
水平面
后
ω o
＋
－
x
＋ －
o
在ωt=π/2~3π/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。
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。
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。 x
O/
α
ε
水平面
A
ωt
ω o
＋ － o － ＋
x
x=－rcosωt a=rω2 cosωt
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：
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？
＋a +x －a +x
N
F
ε
α F
N
u
α
ε
u
mg
mg