清糧原理二清糧裝置的功率消耗三脫出物在篩面上的運動.ppt

1、一.清糧原理 二.清糧裝置的功率消耗 三.脫出物在篩面上的運動分析,第四節(jié) 清糧裝置及理論分析,一.清糧原理,經(jīng)脫粒裝置脫下的和經(jīng)分離裝置分離出的短脫出物中混有斷、碎莖稈、穎殼和灰塵等細小夾雜物。清糧裝置的功用就是將混合物中的籽粒分離出來，將其他混雜物排出機外，以得到清潔的籽粒。,清糧原理：利用被清選對象各組成部分之間的物理機械性質的差異將他們分離開來。,清糧裝置的類型主要有：氣流式、篩子式、氣流篩子組合式。,1.氣流式清糧裝置：按照谷物混合物各組成部分的空氣動力特性的不同進行選別。一般用物料的飄浮速度Vp來表示。,物料的飄浮速度Vp將物體置于垂直向上的氣流場內，當氣流對物體的作用力P等于該物

2、體的重力mg而使該物體處于相對靜止的懸浮狀態(tài)時氣流所具有的速度（有時也稱為臨界速度）。,式中：k阻力系數(shù)，與物體的形狀和表面特性有關， 小麥：0.1840.265； 空氣密度，g/m3； F物體的迎風面積，m2； V氣流速度，m/s，小麥的 Vp=8.0911.5m/s。,利用這一原理進行清糧的機械有氣流型脫粒機，利用風機產生的氣流對谷物進行分離和選別。揚場機利用高速拋擲皮帶將混合物擲向空中，飄浮速度較大的籽粒擲的較遠，而飄浮速度較小的輕雜物將落在距揚場機較近的地方。,氣流型脫粒機工作原理,滾筒,凹板,風扇,谷物攪龍,滑板,雜余,2.篩子式清糧裝置；利用混合物各組成部分的尺寸特性的差異進行分離

3、和選別。具體方法是：根據(jù)谷粒的大小、形狀，設計適當?shù)暮Y孔，以達到篩選的目的。,3.氣流篩子組合式清糧裝置：利用混合物各組成部分的尺寸特性和空氣動力特性將篩子和風機配合進行分離選別。清糧效果好，在多數(shù)脫粒機和聯(lián)合收獲機上采用這種配合形式。,篩子與風機配合的清糧裝置 1.階梯板 2.傳動機構 3.上篩 4.下篩 5.尾篩 6.雜余推運器 7.籽粒推運器 8.風機,清糧裝置的機構簡圖,4.篩子的類型：,編織篩：用金屬絲編織而成，制造簡單、氣流阻力小、有效面積大、生產率高，在多層篩子配置中宜作上篩。但平面強度小，易變形。,沖孔篩：在薄金屬板材上沖制具有特定形狀的篩孔。制造簡單、不易變形、但有效面積小、

4、生產率低，一般用作下篩。,魚眼篩：在薄金屬板材上沖制出凸起的魚眼狀篩孔?；旌衔镌诤Y面上只能單向選別，向后推送的能力比較好，結構簡單，生產率低，宜作下篩。,魚鱗篩：是由沖壓而成的魚鱗篩片和魚鱗篩孔組合而成?？卓诖笮】烧{、不易堵塞、生產率高、適應性強。但結構復雜，在聯(lián)合收獲機上應用較多。,5.風機的類型：,離心風機：結構簡單，便于配置，控制面域大，但氣流分布不均勻。一般通過配置多個風機來均勻氣流。,農用離心風扇與清選篩的配合關系,軸流風機：氣流分布均勻、結構尺寸小，但控制面域小。,橫流風機：又稱徑流風機，氣流為軸向吸入徑向排出，氣流在橫向上分布均勻，功率消耗小，結構復雜，制造成本高。,二.清糧裝置

5、的功率消耗,式中：Qs 單位時間進入清糧裝置的脫出物質量（kg/s）； Np單位脫出物質量清選篩所需的功率（kW / kg / s） 上篩：0.40.5，下篩：0.250.3； 選別能力系數(shù)，0.80.9。,三.脫出物在篩面上的運動分析,短脫出物進入由清選篩和風機組成的清糧裝置后，利用風機的配合在篩面上做前后的往復運動，借以獲得更多的機會通過篩孔。一般來說篩子是由篩面、吊桿組成的四邊形機構和曲柄連桿機構構成，為了找出影響脫出物沿篩面運動性質的主要因素，我們假設篩子近似為一平行四邊形機構。,由于吊桿和連桿長度遠大于曲柄半徑，可近似認為篩子的運動是振幅為A=2r（r為曲柄半徑）的直線往復運動。,O

6、/,振動方向,設：曲柄的回轉中心o與篩架連桿連接點o/的連線的延長線oo/方向為篩子的振動方向，曲柄在左側與oo/重合位置為曲柄運動的起始位置，篩子的位移、速度、加速度與時間的關系為：,假設篩面上有一質量為m的脫出物質點和篩子一起運動，在t=0/2和3/22區(qū)間（1、4區(qū)間）時，加速度a為正，慣性力u為負，方向沿x軸向左，脫出物有沿篩面向前滑動的趨勢。,在t=/23/2區(qū)間（2、3區(qū)間）時，加速度a為負，慣性力u為正，方向沿x軸向右，脫出物有沿篩面向后滑動的趨勢。,u,mg,N,+x,a,F,假設篩面上有一質量為m的脫出物質點和篩子一起運動，當脫出物沿篩面滑動時，作用在脫出物上的力，除了慣性力

7、u外，還有重力mg、篩面的法向反力N和摩擦力F。,1.脫出物沿篩面向前滑動的極限條件,當加速度為正值時，脫出物在慣性力的作用下有前滑的趨勢，由圖所示，全部外力向篩面投影得：,脫出物與篩面的摩擦角， 小麥：25360； 水稻：23320。,將u和F代入并整理得：,移項整理得：,等式兩邊同乘以cos得：,利用：,整理得：,令 為篩子運動的加速度比，因為cost1，欲使脫出物沿篩面前滑，必須使篩子運動的加速度比滿足如下條件：,令：,K1為脫出物沿篩面前滑的特征條件，當KK1時，脫出物將沿篩面前滑。,2.脫出物沿篩面向后滑動的極限條件,當加速度為負值時，脫出物在慣性力的作用下有后滑的趨勢，由圖所示，全

8、部外力向篩面投影得：,同理整理得：,令：,K2為脫出物沿篩面后滑的特征條件，當KK2時，脫出物將沿篩面后滑。,3.脫出物拋離篩面的極限條件,當脫出物在篩面上運動滿足上拋的特征條件時，脫出物將拋離篩面。什么條件下脫出物有可能拋離篩面？,前面已經(jīng)介紹過，脫出物是靠慣性力運動的，當慣性力u沿X軸正向時，隨著r2的增大，法向反力N減小，脫出物有拋離篩面的趨勢。脫出物拋離篩面的標志是N=0。,令：N = 0,同理整理得：,令：,K3為脫出物拋離篩面的特征條件，當KK3時，脫出物將拋離篩面。,討論：通過以上分析，當清選篩結構參數(shù)和安裝參數(shù)確定后，在不考慮其他影響因素的條件下，脫出物在篩面上的運動結果主要取決于篩子運動的加速度比 ：,結論：只要K值達到了K1、K2、K3值就能前滑、后滑和拋離篩面。,我們希望的篩子運動結果是：脫出物沿篩面既有前滑又有后滑，且后滑量大于前滑量，但不允許有拋離篩面的現(xiàn)象發(fā)生。,清糧篩正常工作的條件 ：,目前，清糧裝置的主要參數(shù)為：,K=2.2