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1、三.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、碎茎秆、颖壳和灰尘等细小夹杂物。清粮装置的功用就是将混合物中的籽粒分离出来，将其他混杂物排出机外，以得到清洁的籽粒。清粮原理：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。清粮装置的类型主要有：气流式、筛子式、气流筛子组合式。第1页/共37页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Vt来表示。mgP物料的飘浮速度Vt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而使该物体处于悬浮状态时气流所具有的速度（也称为临界速度）。第2页/共
2、37页气流型脱粒机工作原理滚筒凹板风扇谷物搅龙滑板杂余第3页/共37页第4页/共37页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。（1）按谷粒宽度 常用的方法是用园孔筛来进行（2）按谷粒厚度常用的方法是用长孔筛进行。第5页/共37页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。第6页/共37页筛子与风机配合的清粮装置1.阶梯板 2.传动机构 3.上筛 4.下筛 5.尾筛6.杂余推运器 7.
3、籽粒推运器 8.风机第7页/共37页4.筛子的类型：编织筛：用金属丝编织而成，制造简单、气流阻力小、有效面积大、生产率高，在多层筛子配置中宜作上筛。但平面强度小，易变形。第8页/共37页冲孔筛：在薄金属板材上冲制具有特定形状的筛孔。制造简单、不易变形、但有效面积小、生产率低，一般用作下筛。第9页/共37页鱼眼筛：在薄金属板材上冲制出凸起的鱼眼状筛孔。混合物在筛面上只能单向选别，向后推送的能力比较好，结构简单，生产率低，宜作下筛。第10页/共37页鱼鳞筛：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。第11页/共37页四
4、、脱出物在筛面上的运动分析 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。第12页/共37页 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。水平面oAO/xtox振动方向第13页/共37页设：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、
5、加速度与时间的关系为：水平面oAO/xt前后第14页/共37页ox水平面oAO/xt前后 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t=0/2和3/22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。第15页/共37页ox水平面oAO/xt前后 在t=/23/2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。第16页/共37页umgN+xaFmgN+xaFu 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
6、反力N和摩擦力F。第17页/共37页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：umgN+xaF脱出物与筛面的摩擦角，小麦：25360；水稻：23320。第18页/共37页将u和F代入并整理得：移项整理得：等式两边同乘以cos得：利用：第19页/共37页整理得：令 为筛子运动的加速度比，因为cost1，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：第20页/共37页令：K1为脱出物沿筛面前滑的特征条件，当KK1时，脱出物将沿筛面前滑。第21页/共37页mgN+xaFu2.脱出物沿筛面向后滑动的极限条件
7、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：第22页/共37页同理整理得：令：K2为脱出物沿筛面后滑的特征条件，当KK2时，脱出物将沿筛面后滑。第23页/共37页3.脱出物抛离筛面的极限条件 当脱出物在筛面上运动满足上抛的特征条件时，脱出物将抛离筛面。什么条件下脱出物有可能抛离筛面？umgN+xaFmgN+xaFu 前面已经介绍过，脱出物是靠惯性力运动的，当惯性力u沿X轴正向时，随着r2的增大，法向反力N减小，脱出物有抛离筛面的趋势。脱出物抛离筛面的标志是N=0。第24页/共37页mgN+xaFu令：N=0第25页/共37页同理整理得：令：K3为脱出物
8、抛离筛面的特征条件，当KK3时，脱出物将抛离筛面。第26页/共37页讨论：通过以上分析，当清选筛结构参数和安装参数确定后，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：结论：只要K值达到了K1、K2、K3值就能前滑、后滑和抛离筛面。我们希望的筛子运动结果是：脱出物沿筛面既有前滑又有后滑，且后滑量大于前滑量，但不允许有抛离筛面的现象发生。第27页/共37页清粮筛正常工作的条件：目前，清粮装置的主要参数为：K=2.23；r=2330mm；=1225o；=1 3o，（个别7 8o）；n=200 350 r/min。第28页/共37页 思考题1.清粮装置的功用及清
9、粮原理是什么？2.常见的三种清粮装置各有何特点？3.飘浮速度的概念？4.试导出脱出物沿筛面后滑及抛起的极限条件？第29页/共37页一、比重清选二、利用籽粒的表面特性清选三、利用弹性清选四、利用表面颜色清选 五、利用磁性清选六、利用电特性、光学特性、声学特性等清选其它清选原理第30页/共37页第31页/共37页第32页/共37页第33页/共37页喂料输送系统检控系统分选系统番茄色选设备番茄色选设备结构及原理结构及原理第34页/共37页介电选种机结构示意图介电选种机结构示意图1进料斗2进料滚筒3分选滚筒4接料斗5种刷6皮带传动系统7无级变速电极第35页/共37页第36页/共37页感谢您的观看！第37页/共37页