1,22:24:03,收获机械的结构与维修,项目二 谷物脱粒机的结构与维修 四川职业技术学院 谢生伟,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,谷物收割后，由脱粒机械完成脱粒作业。脱粒作业的质量直接影响收获量和谷粒品质。 脱粒机的功用 将谷粒从谷穗上脱下，并从脱出物（由谷粒、碎秸秆、颖壳和混杂物等）中分离、清选出来。脱粒的本质 破坏籽粒与茎秆的连接关系，将籽粒从谷物茎秆上脱下。,2,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,一、脱粒机的种类 脱粒机分为全喂入式和半喂入式两大类。 全喂入式脱粒机将谷物全部喂入脱粒装置，脱后茎秆碎乱，耗用功率小，但生产率较高。 半喂入式脱粒机工作时茎秆尾部被夹住，但由穗部进入脱粒装置、耗用功率小，并可保持茎秆的完整性，但生产率受到夹持输送机构的限制，茎秆的夹持要求严格，否则会造成损失。,3,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,1.全喂入式脱粒机 全喂入式脱粒机按谷物通过脱粒装置的方式不同，分为切流型和轴流型两种。 谷物进入脱粒装置后，沿滚筒圆周切线方向移动。脱粒后茎秆沿圆周切线方向抛出的称为切流型，又称普通滚筒式脱粒机。它配备有纹杆滚筒式或钉齿滚筒式脱粒装置。,4,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,按机器性能完善程度分为简式、半复式和复式三种。简式一般只有脱粒装置，脱粒后大部分籽粒与碎茎秆，颖壳混杂，小部分籽粒与茎秆棍在一起，需人工清理。半复式有脱粒、分离和清粮等装置，脱下的籽粒与茎秆、颖壳等分开。复式除有脱粒、分离和清粮等装置外，还设有复脱、复清和分级装置并配有颖壳收集、茎秆运集等装置。,5,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,6,22:24:03,简易式脱粒机只有脱粒装置，不能分离和清粮，处理结果为混合物，尚需后续加工处理。,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,半复式脱粒机有脱粒、分离和清粮功能，能获得比较干净的籽粒，但脱粒不太彻底，仍有少量的混合物。,7,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,谷物进入脱粒装置后，在沿滚筒圆周切线方向作回转运动的同时，也沿滚筒轴线方向移动，即谷物沿滚筒做螺旋运动的称为轴流型。它的特点是在脱粒的同时便可以将籽粒与茎秆几乎完全分开，所以不必再设分离装置。工作时，谷物由一端喂入，茎秆则从另一端或其侧面排出，脱下的籽粒从凹板筛孔中分离出来。,8,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,2.半喂入式脱粒机 半喂入式脱粒机也有简式和复式之分，简式只有脱粒装置，复式则有脱粒、清粮、复脱装置和夹持输送机构。半喂入式脱粒机普遍用于脱水稻，其脱粒装置多为弓齿滚筒。,9,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,二、脱粒机的一般结构和工作原理 脱粒机一般包括以下主要部分：脱粒装置、分离装置、清选装置、传动装置和机架及行走轮等。其中，脱粒装置、分离装置、清选装置是脱粒机械的三大组成部分。,10,22:24:03,图6.29 脱粒机的一般结构 1输送装置；2脱粒装置；3分离装置；4清选装置；5行走轮,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,11,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,脱粒机械的工作原理 被割谷物经脱粒机械的喂入口进入由脱粒滚筒和凹版组成的脱粒装置进行打击和搓擦后，短脱出物通过栅格状凹版进入由清选筛和风机组成的清选装置进行清选；长脱出物则进入分离装置进行茎秆与籽粒的分离，长茎秆被排出机外，而籽粒等短脱出物则通过分离装置上的筛孔进入下方的清选装置进行清选；在风机和清选筛的联合作用下，颖壳等细小轻杂物被吹出机外，干净的籽粒经由籽粒收集装置进入集粮装置。,12,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,13,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,三、脱粒机的主要工作装置 （一）脱粒装置 1.脱粒装置的技术要求和工作原理 （1）对脱粒装置的技术要求主要是： 脱得干净； 谷粒破碎、暗伤尽可能少； 分离性能好，这一点是联合收获机向大生产率方向发展所特别提出的要求； 通用性好，能适应多种作物及多种条件； 功率耗用低； 在某些情况下要求保持茎稿完整或尽可能减少破碎。,14,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,(2)谷物的脱粒特性 谷粒与谷穗的连接强度决定了谷物脱粒的难易程度。谷粒的连接强度与作物的品种、成熟度和湿度有关。成熟度差、湿度大的就难脱粒。湿度大、秆草（包括杂草）含量多时会显著地降低脱粒装置的分离性能。 实践表明，即使在同一穗上不同部位的谷粒脱粒难易程度差别也很大。如以小麦为例，中部成熟最早、最易脱粒，基部次之，顶部最难，有时相差竟达20倍。因此，以相同的机械作用强度来脱粒时就会出现要求脱净与谷粒破碎率低之间的矛盾。,15,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,(3)脱粒机械的工作原理 被割谷物经脱粒机械的喂入口进入由脱粒滚筒和凹版组成的脱粒间隙进行打击和搓擦后，短脱出物通过栅格状凹版进入由清选筛和风机组成的清粮装置进行清选。 长脱出物则进入分离装置进行茎秆与籽粒的分离，长茎秆被排出机外，而籽粒等短脱出物则通过分离装置上的筛孔进入下方的清粮装置进行清选；在风机和清选筛的联合作用下，颖壳等细小轻杂物被吹出机外，干净的籽粒经由籽粒收集装置进入集粮装置。,16,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,为了使谷粒脱离穗轴，可以有多种方法来实现，主要有四种。 打击 由工作部件(如钉齿或纹杆)打击穗头使谷粒产生振动和惯性力而破坏它与穗轴的连接。脱粒效果取决于打击速度的大小和打击机会的多少,但破碎率也越大。,17,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,18,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,19,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,梳刷 当工作部件很窄，在谷穗之间通过时，就形成了梳刷脱粒。实际上它也是打击。通常在梳刷中茎秆不动或做少量的纵向运动。,20,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,(3)揉搓或搓擦 它是指谷层在挤压状态下在层内出现挫动而使谷粒脱落，发生在钉齿或纹杆滚筒的脱粒间隙中。脱粒效果取决于揉搓的松紧度(强度)，也就是间隙的大小和谷层的疏密。 因为打击脱粒必须要有部件与谷粒间较大的相对速度这样一个条件，所以这种脱粒通常出现在茎秆静止(如半喂入式)或运动速度很低(如纹杆、钉齿滚筒的喂入口处)的时候。而揉搓则不同，它发生在已经获得较大运动速度(如在脱粒间隙的后段)的谷层内部，由于相对揉搓而脱粒。,21,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,(4)碾压 脱粒元件对谷穗的挤压造成脱粒，在碾压过程中会使谷粒与穗柄之间产生横向相对位移，而通常谷粒与穗轴的抗剪能力是较弱的，上述相对位移就形成了剪切破坏其连接。 此时碾压会造成相邻谷层之间的移动，这也能破坏谷粒的连接力。因此，用辊子碾压铺在场院的谷层进行脱粒是有效方法之一。,22,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,23,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,上述几种脱粒方式是在长期的生产实践过程中总结而来的，不同的作物种类和作物品种、不同的贮存方式和后加工方式，其脱粒方法也不同，也就是说，选择何种脱粒方法完全取决于作物的特性。例如：小麦与水稻的脱粒特性就有较大的差异。,24,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,以上几种方法相互组合都可以达到脱粒的目的，其效果有所不同，常用的有三种组合。 用高的打击速度和揉搓，经较短的脱粒过程，如单滚筒脱粒装置； 用由低到高的打击速度，揉搓强度由小到大，脱粒过程较长，如双滚筒脱粒装置； 用较低的打击速度和揉搓，脱粒过程很长，如轴流滚筒脱粒装置。,25,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,2.脱粒装置的构造 脱粒装置是脱粒机的主要工作装置，通常由高速旋转的滚筒和静止的凹板组成。滚筒和凹板间保持一定间隙，谷物通过这一间隙时靠滚筒上脱粒元件的冲击、揉搓、碾压或梳刷作用使谷粒从茎秆上脱下，并让尽可能多的籽粒从凹板筛孔漏下，以减轻分离装置的负担。 按脱粒元件的形式不同，脱粒装置通常分为纹杆滚筒式、钉齿滚筒式、弓齿式和轴流滚筒式等。,26,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,（1）纹杆滚筒式脱粒装置 纹杆滚筒式脱粒装置由纹杆滚筒与栅格式凹板所组成，为传统的切流型。 纹杆滚筒结构。由纹杆、辐盘、支承圈和滚筒轴等组成。,27,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,28,22:24:03,图6.30 纹杆滚筒式脱粒装置 a纹杆滚筒；b栅格式凹板 1传动带盘；2辐盘；3纹杆；4支承圈；5滚筒轴；6舌板；7吊环螺杆；8横格板；9细筛条；l0粗筛条；11弧形侧板,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,纹杆上开有与滚筒切线方向成30夹角的纹路，通常有左旋和右旋两种。安装时，相邻两根纹杆的纹路应相反，以免脱粒时谷物向一端集中，保证滚筒负荷均匀。纹杆有A型和D型，如图6.31所示。A型用于老式滚筒，辐盘为圆形，有纹杆座，纹杆用螺栓固定在杆座上；D型用于现用滚筒上，用螺栓直接固定在多角辐盘上。纹杆在滚筒上呈偶数安装，其数目取决于滚筒直径，直径等于或小于450 mm的滚筒装6根；直径为500600 mm的滚筒装8根。纹杆长度规定为500 mm、700 mm、900 mm、1200 mm、1300 mm和1500 mm等系列尺寸。,29,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,纹杆滚筒分开式和闭式两种。开式的纹杆之间为空腔，抓取能力强，对不均匀喂入较适应。闭式的纹杆装在封闭的薄壁圆筒上，转动时形成的空气涡流小，消耗功率少，茎秆不易缠绕。开式应用较多。 凹板结构。凹板多为整体栅格式，由弧形侧板、横格板和穿在横格板孔中的细筛条等组成，如图6.30b所示。四根吊环螺杆将整个凹板固定在机架上。,30,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,31,22:24:03,图6.31 纹杆的形状 aD型纹杆；bA型纹杆,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,凹板包围滚筒的角度(即凹板圆弧所对的圆心角，叫凹板包角)多数采用100120，少数在150以上。栅格式凹板的特点是分离籽粒的能力较强。,32,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,纹杆滚筒式脱粒装置的工作过程。谷物进入脱粒装置，即受到纹杆的多次冲击，多数籽粒在凹板前端被脱下。随着脱粒间隙逐渐减小，以及靠近凹板表面的谷物运动较慢，而靠近纹杆的谷物运动较快等原因，谷物受到的揉搓作用愈来愈强，呈起伏状态向出口移动，同时产生高频振动，脱下其余的籽粒。在脱粒过程中，前半部以冲击为主，后半部以揉搓为主，80%左右的籽粒可从凹板筛孔中分离出来，其余籽粒夹杂在茎秆中，从出口间隙抛出。,33,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,34,22:24:03,工作过程： 谷物进入脱粒装置，即受到纹杆多次冲击，多数籽粒在凹板前端被脱下，随着脱粒间隙的逐渐变小，以及靠近凹板表面的谷物运动较慢，而靠近纹杆的谷物运动较快等原因，谷物受到的揉搓作用愈来愈强，呈现起伏状态向出口移动，同时产生高频振动，脱下其余的籽粒。概括来说，在脱粒过程中前半部以冲击为主，后半部以揉搓为主，80%左右的籽粒可从凹板筛孔中分离出来，其余籽粒夹杂在茎秆中，从出口间隙抛出。,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,35,22:24:03,切流纹杆滚筒式脱粒装置的工作过程,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,特点： 以搓擦脱粒为主、冲击为辅，脱粒能力和分离能力强，断稿率小，有利于后续加工处理，对多种作物有较强的适应能力，特别适用于小麦收获，多用于联合收获机上。但当喂入不均匀、谷物湿度大时，脱粒质量明显下降。,36,22:24:03,项目二 谷物脱粒机的结构与维修,(2)钉齿滚筒式脱粒装置 钉齿滚筒式脱粒装置由钉齿滚筒与钉齿凹板所组成，如图6.32所示。,37,22:24:03,图6.32 钉齿式脱粒装置 1滚筒轴；2辐盘；3滚筒钉齿；4齿杆；5支承圈；6凹板钉齿；7栅格板