农业机械学-谷物清选、干燥和种子加工机械(共74张PPT).pptx
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1、谷物清选、干燥和谷物清选、干燥和种子加工机械种子加工机械培训专用内容结构内容结构清选、干燥、加工机械清选、干燥、加工机械第一节第一节 谷物清选机械谷物清选机械第二节第二节 谷物干燥机械谷物干燥机械第三节第三节 种子加工机械种子加工机械培训专用概述概述谷物清选机械谷物清选机械 谷粒经过清选以后,可以获得质量均匀、尺寸一致谷粒经过清选以后,可以获得质量均匀、尺寸一致的种子。将种子清选以后再播种,可以清除小粒、破碎的种子。将种子清选以后再播种,可以清除小粒、破碎粒作为粮食和饲料,节约了粮食;清选后的种子均匀饱粒作为粮食和饲料,节约了粮食;清选后的种子均匀饱满,播种后发芽率高,长势好,一般都能增产满,
2、播种后发芽率高,长势好,一般都能增产5-10%5-10%,还可以减少播种量还可以减少播种量20%20%左右。特别是玉米,清选以后左右。特别是玉米,清选以后可用半精量或精量播种,因而更可以大量节省种子。可用半精量或精量播种,因而更可以大量节省种子。清选后的种子已清除其中大部分病虫害的籽粒,减清选后的种子已清除其中大部分病虫害的籽粒,减少了今后感染的可能性,使田间杂草含量减少,作少了今后感染的可能性,使田间杂草含量减少,作物生长整齐,成熟一致,有利于机械化作业。物生长整齐,成熟一致,有利于机械化作业。培训专用概述概述谷物清选机械谷物清选机械 谷物清选最常利用的几种物理特性:谷物清选最常利用的几种物
3、理特性:1 1、谷粒的大小和形状、谷粒的大小和形状 2 2、谷粒比重和体积密度、谷粒比重和体积密度 3 3、谷粒表面特性、谷粒表面特性 4 4、谷粒的空气动力特性、谷粒的空气动力特性培训专用谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械 经脱粒装置脱下的和经分离装置分离出的短脱出物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。物排出机外,以得到清洁的籽粒。
4、常用的清选原理有:常用的清选原理有:按照谷粒的空气动力特性进行分离;按照谷粒的空气动力特性进行分离;按谷粒的尺寸特性分离按谷粒的尺寸特性分离(厚度、宽度、长度厚度、宽度、长度);利用气流和筛子配合进行分离。利用气流和筛子配合进行分离。培训专用谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械一、筛选一、筛选 (一)筛子的种类和选择(一)筛子的种类和选择 四四种种形形式式:编编织织筛筛、鱼鱼眼眼筛筛、冲冲孔孔筛筛、鱼鱼鳞鳞筛筛。清选装置上较多的采用鱼鳞筛与冲孔筛。清选装置上较多的采用鱼鳞筛与冲孔筛。编编织织筛筛:用用金金属属丝丝编编织织而而成成,制制造造简简单单、气气流流阻阻力
5、力小小、有有效效面面积积大大、生生产产率率高高,在在多多层层筛筛子子配配置置中中宜作上筛。但平面强度小,易变形。宜作上筛。但平面强度小,易变形。冲冲孔孔筛筛:在在薄薄金金属属板板才才上上冲冲制制具具有有特特定定形形状状的的筛筛孔孔。制制造造简简单单、不不易易变变形形、但但有有效效面面积积小小、生生产产率率低低,一般用作下筛。一般用作下筛。培训专用 谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械 鱼鱼眼眼筛筛:在在薄薄金金属属板板才才上上冲冲制制出出凸凸起起的的鱼鱼眼眼状状筛筛孔孔。混混合合物物在在筛筛面面上上只只能能单单向向选选别别,向向后后推推送送的的能能力力比比较好,
6、结构简单,生产率低,易作下筛。较好,结构简单,生产率低,易作下筛。培训专用谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械 鱼鱼鳞鳞筛筛:是是由由冲冲压压而而成成的的鱼鱼鳞鳞筛筛片片和和鱼鱼鳞鳞筛筛孔孔组组合合而而成成。孔孔口口大大小小可可调调、不不易易堵堵塞塞、生生产产率率高高、适适应应性性强。但结构复杂,在联合收获机上应用较多。强。但结构复杂,在联合收获机上应用较多。培训专用谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械(二二)谷物在筛面上的运动和筛子参数选择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短脱出物进入由清
7、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,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,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,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。我们假设筛子近似为一平行四边形机构。培训专用谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械 由由于于吊吊杆杆和和连连杆杆长长度度远远大大于于曲曲柄柄半半径径,可可
8、近近似似认认为为筛筛子子的的运运动动是是振振幅幅为为A=2rA=2r(r r为为曲曲柄柄半半径径)的的直直线线往往复复运动。运动。O/水平面oAtx=rcosta=r2 costoxx培训专用谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械 设:曲柄的回转中心设:曲柄的回转中心o o与筛架连杆连接点与筛架连杆连接点o o/的连线的连线的延长线的延长线oooo/方向为筛子的振动方向,曲柄在左侧与方向为筛子的振动方向,曲柄在左侧与oooo/重合位置为曲柄运动的起始位置,筛子的位移、速度、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:加速度与时间的关系为:
9、x=-rcost vx=rsint a=r2cost O/水平面oAtx前后培训专用 假设筛面上有一质量为假设筛面上有一质量为m m的脱出物质点和筛子一的脱出物质点和筛子一起运动,在起运动,在t=0/2t=0/2和和3/223/22区间(区间(1 1、4 4区间)区间)时,加速度时,加速度a a为正,惯性力为正,惯性力u u为负,方向沿为负,方向沿x x轴向左,脱轴向左,脱出物有沿筛面向前滑动的趋势。出物有沿筛面向前滑动的趋势。O/水平面oAtx前后ox谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用 在在t=/23/2t=/23/2区区间间(2 2、3 3区区间间
10、)时时,加加速速度度a a为为负负,惯惯性性力力u u为为正正,方方向向沿沿x x轴轴向向右右,脱脱出出物物有有沿沿筛筛面向后滑动的趋势。面向后滑动的趋势。O/水平面oAtx前后ox谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械 假设筛面上有一质量为假设筛面上有一质量为m m的脱出物质点和筛子一起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,运动,当脱出物沿筛面滑动时,作用在脱出物上的力,除了惯性力除了惯性力u u外,还有重力外,还有重力mgmg、筛面的法向反力、筛面的法向
11、反力N N和摩和摩擦力擦力F F。umgN+xaFmgN+xaFu培训专用1 1、脱出物沿筛面向前滑动的极限条件、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:滑的趋势,由图所示:全部外力向筛面投影得:umgN+xaF谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用u cos()mg sin=F式中:式中:uu惯性力,惯性力,u=m ru=m r2 2costcost;FF摩擦力,摩擦力,F=N tgF=N tg;NN法向反力,法向反力,脱出物与筛面的
12、摩擦角,小脱出物与筛面的摩擦角,小 麦:麦:253625360 0;水稻:;水稻:233223320 0;谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用umgN+xaFN=u sin()+mgcos谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用 将将u u和和F F代入并整理得:代入并整理得:u cosu cos()mg sin=mg sin=u sin u sin()+mg cos tg+mg cos tg 移项整理得:移项整理得:ucosucos()sinsin()tg tg=mg=mg(costgcostgsinsin)谷物清选
13、原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用等式两边同乘以等式两边同乘以cos得:得:u cos()cossin()sin=mg(cossinsincos)利用利用sin()=sincoscossin 和和cos()=coscossinsin 整理得:整理得:m r2cost cosm r2cost cos()=mg sin()谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用 令令K=rK=r2 2/g/g为筛子运动的加速度比为筛子运动的加速度比 因因为为cost1,欲欲使使脱脱出出物物沿沿筛筛面面前前滑滑,必必须使筛子运动的加速度比满足如下
14、条件:须使筛子运动的加速度比满足如下条件:谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用令:令:K K1 1为脱出物沿筛面前滑的特征条件,为脱出物沿筛面前滑的特征条件,当当K KK K1 1时,脱出物将沿筛面前滑。时,脱出物将沿筛面前滑。谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用mgmgN N+x+xa aF Fu u2 2、脱出物沿筛面向后滑动的极限条件、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:后滑的趋势,由图
15、所示:全部外力向筛面投影得:谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用u cosu cos()=F+mg sin=F+mg sin 法向反力:法向反力:N=mg cosN=mg cosu sinu sin()谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械同理整理得:同理整理得:K K2 2为脱出物沿筛面后滑的特征条件,为脱出物沿筛面后滑的特征条件,当当K KK K2 2时,脱出物将沿筛面后滑。时,脱出物将沿筛面后滑。培训专用 作作为为筛筛子子运运动动的的加加速速度度比比,他他决决定定了了脱脱出出物物在在筛筛面面上上的的运运动动特特征征。在
16、在前前面面讲讲过过的的分分离离装装置置的的运运动动特特征征值值也也是是这这样样描描述述的的加加速速度度比比,二二者者有有什什么么区区别别吗?吗?K=rK=r2 2/g/g在在分分离离装装置置运运动动分分析析时时为为脱脱出出物物抛抛离离键键面面的的特特征征值值,只只能能做做抛抛物物体体运运动动,决决不不允允许许脱脱出出物物在在键键面面上上前前后后滑滑动动。问问题题:能能否否允允许许脱脱出出物物在在筛筛面面上上也也抛抛起起来来?谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用3 3、脱出物抛离筛面的极限条件、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
17、?问题:什么条件下脱出物有可能抛离筛面?u umgmgN N+x+xa aF FmgmgN N+x+xa aF Fu u 前前面面已已经经介介绍绍过过,脱脱出出物物是是靠靠惯惯性性力力运运动动的的,当当惯惯性性力力u u沿沿X X轴轴正正向向时时,随随着着rr2 2的的增增大大,法法向向反反力力N N减减小小,脱脱出出物物有有抛抛离离筛筛面面的的趋趋势势。脱脱出出物物抛抛离离筛筛面面的的标标志是志是N=0N=0。谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用mgN+xaFuN=mg cosN=mg cosu sinu sin()mg cosmg cosm rm r
18、2 2cost sincost sin()=0=0 令:令:N=0N=0谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用整理得:整理得:K K3 3为脱出物抛离筛面的特征条件为脱出物抛离筛面的特征条件 当当K KK K3 3时,脱出物将抛离筛面。时,脱出物将抛离筛面。谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用 讨论:通过以上分析,在不考虑其他影响因素的条讨论: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的加速度比 :我们希望的筛子运动
19、结果是:脱出物沿筛面既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,不允许有有前滑又有后滑,且后滑量大于前滑量,不允许有抛起现象发生。抛起现象发生。谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用清选筛正常工作的条件清选筛正常工作的条件:K3KK1K2 清选装置的主要参数为:清选装置的主要参数为:K=2.23,R=2330mm,=1225o=1 3o,(个别,(个别7 8o),),n=200 350 r/min。谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置二、气
20、流清选二、气流清选 利用垂直气流进行清选利用垂直气流进行清选 谷物清选机的垂直气流清谷物清选机的垂直气流清选系统包括喂料装置、垂直气道、风机和沉降室。选系统包括喂料装置、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,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
21、出。降室内,被搅龙输送到机外,最轻的杂质被风吹出。谷物清选机械谷物清选机械垂直吸气式清选装置垂直吸气式清选装置1.1.喂料装置喂料装置 2.2.喂入辊喂入辊 3.3.垂直气道垂直气道4.4.垂直气道垂直气道 5.5.沉降室沉降室 6.6.风机风机 7.7.搅龙搅龙培训专用利用倾斜气流进行清选利用倾斜气流进行清选利用不同空气利用不同空气阻力进行分离阻力进行分离谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械倾斜气流清选装置带式扬场机带式扬场机1.1.粮斗粮斗 2.2.调节插板调节插板 3.3.压辊压辊 4.4.胶带胶带 5.5.扬场辊扬场辊 6.6.抛出线抛出线培训专用三、气
22、流筛子清选装置三、气流筛子清选装置 (一)清选装置的种类(一)清选装置的种类 气流筛子清选装置有上下两筛和阶梯式三筛。气流筛子清选装置有上下两筛和阶梯式三筛。谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械风扇筛子式清选装置风扇筛子式清选装置(两筛上下配置两筛上下配置)1.支杆支杆 2.阶状抖动板阶状抖动板 3.筛架筛架 4.吊杆吊杆 5.上筛上筛 6.尾筛尾筛 7.下筛下筛 8.风扇风扇风扇筛子式清选装置风扇筛子式清选装置(两筛上下配置两筛上下配置)1.支杆支杆 2.阶状抖动板阶状抖动板 3.筛架筛架 4.吊杆吊杆 5.上筛上筛 6.尾筛尾筛 7.下筛下筛 8.风扇风扇风
23、扇筛子式清选装置风扇筛子式清选装置(三筛阶梯配置三筛阶梯配置)1.阶状抖动板阶状抖动板 2.上筛上筛 3.中筛中筛 4.下筛下筛 5.杂余滑板杂余滑板 6.杂余螺旋推运器杂余螺旋推运器 7.谷粒滑板谷粒滑板 8.谷粒螺旋推运器谷粒螺旋推运器 9.风扇风扇培训专用 (二二)清选原理:利用被清选对象各组成部分之间清选原理: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。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:清选装置的类型主要有:气流式、筛子式气流式、筛子式气流筛子组合式。气流筛子组合式。谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用
24、 1 1、气气流流式式清清粮粮装装置置:按按照照谷谷物物混混合合物物各各组组成成部部分分的的空空气气动动力力特特性性的的不不同同进进行行选选别别。一一般般用用物物料料的的飘飘浮浮速速度度V Vp p来表示。来表示。mgP P=kF vP=kF v2 2 式中:式中:kk阻力系数阻力系数 空气密度,空气密度,g/mg/m3 3 F F物体的迎风面积,物体的迎风面积,m m2 2 V V气流速度,气流速度,m/sm/s谷物清选原理和清选装置谷物清选原理和清选装置谷物清选机械谷物清选机械培训专用 物物料料的的飘飘浮浮速速度度V Vp p将将物物体体置置于于垂垂直直向向上上的的气气流流场场内内,当当气
25、气流流对对物物体体的的作作用用力力P P等等于于该该物物体体的的重重力力mgmg而而使使该该物物体体处处于于相相对对静静止止的的悬悬浮浮状状态态时时气气流流所所具具有有的的速速度(有时也称为临界速度)。度(有时也称为临界速度)。利利用用这这一一原原理理进进行行清清粮粮的的机机械械有有气气流流型型脱脱粒粒机机,利利用用风风机机产产生生的的气气流流对对谷谷物物进进行行分分离离和和选选别别。扬扬场场机机利利用用高高速速抛抛掷掷皮皮带带将将混混合合物物掷掷向向空空中中,飘飘浮浮速速度度较较大大的的籽籽粒粒掷掷的的较较远远,而而飘飘浮浮速速度度较较小小的的轻轻杂杂物物将将落落在在距距扬扬场场机机较较近的
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