新型玉米種子脫粒機的原理和結(jié)構(gòu)

1、新型玉米種子脫粒機的原理和結(jié)構(gòu)1工藝流程及工作原理在玉米制種過程中，脫粒是影響種子質(zhì)量和成本的一個 關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因為種子不同于糧食，必須在加工過程中保持其 活力，如果脫粒不當(dāng)，會造成種子受傷甚至破碎，直接影響 種子的生命力和發(fā)芽生長。玉米脫粒機用于對晾干后的玉米 果穗進行脫粒。我國種子加工工藝流程與國外存在差異，國外大田玉米 果穗收獲后水分一般為35%,在經(jīng)過烘干室果穗烘干后，使 果穗水分達到12. 5%,然后進行脫粒。而國內(nèi)種子公司規(guī)模 一般比較小，沒有足夠的資金建立果穗烘干室，基本上沒有 果穗烘干工藝過程。國內(nèi)種子公司通常采用的辦法是將玉米 果穗場上晾干后，使水分降至18%,然后進行脫粒，再

2、使用 烘干塔對玉米籽粒烘干，使玉米籽粒水分降到13%。由于國 內(nèi)玉米果穗脫粒時水分較高，籽粒與芯軸聯(lián)結(jié)強度大，致使 脫粒質(zhì)量下降，脫粒損失提高。結(jié)合我國的國情，研制出能 滿足我國脫粒市場需要的高脫凈率、低破碎率玉米脫粒機， 是我國種子加工中迫切需要解決的一個實際問題。1.1 工藝流程脫粒機結(jié)構(gòu)如圖1所示。該型號種子脫粒機內(nèi)置種子真 空數(shù)粒儀，能夠保證脫離出來的玉米種子保持一定的凈度和粒數(shù)，玉米果穗進入進料箱，皮帶輪帶動板齒滾筒轉(zhuǎn)動，板 齒滾筒對應(yīng)進料箱的一段為一對短螺旋片，螺旋片轉(zhuǎn)動將果 穗送入脫粒區(qū)；在脫粒區(qū)內(nèi)，果穗沿凹板做螺旋滾動與滑動 至排芯區(qū)，在此過程中果穗之間、果穗與柵格凹板之間進行

3、 充分擠搓，籽粒被擠搓下來。脫掉的籽粒穿過柵格凹板排出 主機。脫掉籽粒的玉米芯被推送到排芯區(qū)，排芯區(qū)充滿后在 撥輪的作用下將排芯口壓板頂開，玉米芯排出機外，即完成 整個脫粒過程。圖1擠搓式玉米種子脫粒機1.2工作原理該脫粒工藝模仿人工用手搓玉米的動作。在脫粒區(qū)內(nèi)， 板齒滾筒撥動果穗沿柵格凹板作圓周運動，由于板齒沿板齒 滾筒軸線成螺旋排列，所以同時也將果穗向排芯口推動，實 際上玉米果穗的運動軌跡是螺旋線。如圖2所示，板齒滾筒 由焊接在主軸上的變螺距螺旋線分布的螺旋冠狀齒和螺旋 平板齒組成，工作時帶動板齒運動從而推動玉米果穗沿凹板 轉(zhuǎn)動和沿滾筒軸線從進料口向排芯口移動。螺旋冠狀板齒設(shè) 計成頂部帶冠

4、形狀，其作用如同人工用竹簽子先將玉米果穗 上的局部籽粒擠掉，以便后面擠搓順利。由于排芯口壓板的作用，正常工作時物料始終充滿機器 內(nèi)部，所以板齒撥動果穗時具有一定的推力，即果穗是在受 到推擠的情況下與柵格凹板接觸，與柵格凹板做相對運動，并且既滾動又滑動、以達到擠搓脫粒的效果。果穗相互之間 也同樣是在受到一定壓力的作用下進行充分擠搓，并且機內(nèi) 所有果穗的任何部位都有充分的擠搓的機會，從而達到脫掉 全部籽粒的目的。圖2板齒滾筒2主要部件設(shè)計2.1板齒滾筒2.1.1滾筒轉(zhuǎn)速滾筒轉(zhuǎn)速由滾筒外緣（板齒頂部）線速度決定，滾筒外 緣線速度是以保證不傷害玉米籽粒為前提條件，試驗數(shù)據(jù)表 明，籽粒含水率為13%時，

5、滾筒外緣（板齒頂部）線速度4 m/s,脫粒時不會傷害玉米籽粒。但滾筒外緣線速度不能過低, 否則會影響生產(chǎn)率。一般線速度值在3. 23. 9m/s之間。在 脫粒過程中，籽粒會產(chǎn)生可視的機械損傷與隱形機械損傷 （內(nèi)部裂紋），考慮到脫粒對象為玉米種子，選取線速度值 為 3. 0m/so2.1.2滾筒直徑滾筒直徑由凹板直徑?jīng)Q定，并且應(yīng)比凹板直徑小 90100 mm。2.1.3滾筒板齒采用螺旋冠狀板齒和平板齒按照變節(jié)距排列安裝到滾 筒軸上，從主軸前段到后段，冠狀齒排列節(jié)距增大，平板齒 排列節(jié)距減小。脫粒開始階段盡量多增加螺旋冠狀齒與玉米 果穗的脫粒接觸，從完整的玉米棒子上剝掉玉米籽粒，脫粒 后期階段盡量

6、多增加螺旋平板齒與玉米果穗的脫粒接觸，保 證低的玉米籽粒破碎率。推動玉米穗向排芯口方向移動。板 齒寬度：板齒應(yīng)設(shè)計的比較寬，根據(jù)機器大小一般范圍為 60120 mm,目的是工作時與玉米穗接觸面較大，避免接觸 點太小，產(chǎn)生對玉米穗的局部壓力集中，損傷玉米籽粒。板 齒高度：板齒高度=（滾筒直徑-滾筒軸徑）。圖3帶篩網(wǎng)的復(fù)合式凹板 2.2凹板2.2.1凹板直徑凹板直徑（工作截面積參數(shù)）是決定生產(chǎn)率的主要參數(shù)， 在限制滾筒轉(zhuǎn)速的情況下，凹板直徑是決定生產(chǎn)率的唯一參 數(shù)，凹板直徑與生產(chǎn)率成正比，但不是一次線性關(guān)系。經(jīng)參 考國內(nèi)外機型確定I0t/h玉米種子脫粒機凹板直徑為300mm。2.2.2凹板結(jié)構(gòu)為減

7、少玉米碎芯夾帶，降低對預(yù)清機的風(fēng)選、篩選系統(tǒng) 壓力，設(shè)計帶有篩網(wǎng)的U型復(fù)合式凹板，如圖3所示。2.2.3柵格間隙柵格圓鋼之間的縫隙大小直接影響脫粒效果。縫隙較大， 籽粒通過性好，夾帶損失小，但碎玉米芯漏過的也多，影響 籽粒凈度；縫隙較小，則夾帶損失大。經(jīng)試驗確定，柵格間隙選為13. 5mm。2.3排芯口壓板裝置排芯口壓板裝置的作用在于控制脫凈率。排芯口變剛度 壓板裝置如圖4所示，玉米芯充滿排芯區(qū)后，在撥輪的推動 下壓板被頂開，使玉米脫粒機排出芯棒后，變剛度壓板裝置 快速關(guān)閉排芯口，提高指標檢測結(jié)果未脫凈率彈簧拉力控制 種子玉米的脫凈率，根據(jù)不同品種、不同含水率的種子玉米 果穗，調(diào)整變剛度彈簧在

8、壓板桿上的位置，從而調(diào)節(jié)壓板桿 的轉(zhuǎn)矩大小。當(dāng)種子玉米果穗較難脫粒時，移動彈簧在彈簧 變位裝置和壓板桿上的位置，加大壓板桿的轉(zhuǎn)矩，增加了玉 米果穗在脫粒區(qū)的脫粒時間，從而提高脫凈率。若種子玉米 果穗較易脫粒時，可通過減小壓板桿的轉(zhuǎn)矩，脫凈的玉米芯 能快速排出。3 5TYJ-10A玉米脫粒機技術(shù)性能指標新型低破碎玉米脫粒機已由甘肅酒泉奧凱種子機械有 限公司生產(chǎn) 其中生產(chǎn)率為10 t/h的機型脫粒金穗四號玉米， 在玉米含水率為15. 6%時，其主要技術(shù)性能指標檢測結(jié)果見 表1 O表1 5TJYJ-10t/h玉米脫粒機主要技術(shù)性能指標 4結(jié)論（1）新型螺旋板齒脫粒裝置采用變節(jié)距排列的螺旋冠 狀板齒和平板齒，在脫粒工作時使玉米果穗軸線沿脫粒主軸 軸線接近一致，使玉米芯碎率降低。根據(jù)整體玉米果穗難脫 粒的特點，在主軸上排布變節(jié)距螺旋線分布的螺旋平板齒、 冠狀齒。新型螺旋板齒脫粒裝置保證了玉米果穗的脫凈率， 降低了玉米破碎率和玉米芯軸碎芯率。（2）排芯口變剛度壓板裝置使脫粒機排出芯棒后，能 快速的關(guān)閉排芯口，