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脱粒机

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脱粒机为收割机械,指能够将农作物籽粒与茎秆分离的机械,主要指粮食作物的收获机械。根据作粮物的不同,脱粒机种类不同。如“打稻机”适用于水稻脱粒;用于玉米脱粒的称为“玉米脱粒机”等等。打稻机俗称“打谷机”,为最常见水稻脱粒机械。需要先将水稻收割以后,通过这种机械将水稻谷粒与茎秆分离。打稻机分为二类,一类依靠人力驱动,称为“人力打稻机”,为半机械化工具;将打稻机改为动力驱动,则称为“动力打稻机”。打稻机的出现大大降低了水稻收割的劳动强度,同时也改善了农业生产力。
 
概述
小麦割下以后还有待于"粒",这是将谷物除壳、去秆的过程。 做这件事的老方法是用一个叫做"连枷"的使谷物与壳分离的器械连续地拍打麦子。接着是"扬"谷,必需将谷物往空中抛出,以便让风吹掉轻的、不想要的那部分谷子以及"谷壳",只留下落在后面的谷粒。 这是
艰苦的、劳累至极的工作,而且花费的时间又很长。4000平方米的小麦用手脱粒要花大约5天时间。
苏格兰发明家詹姆士·梅克尔和他的儿子安德鲁,改变了这种情况。经过长期的努力,詹姆士终于在18世纪后期研制成了一种机器,它装有一个在滚筒上转动的木构架。木构架上安装着狭条皮带,当它转动时,就形成了一股气流,借此吹走小麦上的外壳。安德鲁还给机器加上了一个松开麦壳的拍动装置。
梅克尔脱粒机可以用容易找到的任何动力源来驱动。他们选择了用马来驱动第一部机器,但是不久就制造出了以水和蒸汽为动力的新型机器。 脱粒机在美国非常成功,那里劳动力短缺,农业规模又很大。 脱粒机在英国并不受欢迎。手工打谷为农业工人提供了冬季就业的机会。脱粒机威胁着许多农业工人,使他们失去工作。
 
机械结构
1.传动路线、无级变速器
为使刀盘、六只喂入滚筒运转正常,该机对传动路线及三角皮带轮无级变速器进行了精心设计。根据脱粒生产率要求,刀盘有多种转速,但传动路线比较简单,由两级传动路线组成,第一级由皮带轮无级变速,无级变速皮带轮直接安装在电机轴上,被动变速皮带轮安装在另一根轴上,另一根轴上装有同步齿形带。该轮通过齿形带带动刀盘上的同步带轮旋转,而丝杆螺母固定在同步带轮上,转动螺栓带轮可轴向移动,使带轮间隙变大或变小,刀盘转速随之可调,该传动比在1:1.5左右。
2.二级变速则在电机上装三角带轮
第一二级传动均为三角带轮,第三级为蜗杆传动,蜗杆带动三组转向相反的蜗轮,蜗轮与输送辊连接,工作时,蜗杆带动蜗轮旋转,两组输送辊既作夹持又起输送(玉米棒)作用,一组输送辊夹持输送玉米芯。整个传动路线共有五级传动,由于设计中考虑到整机的结构紧凑,采用了比较新颖的三角带无级变速器,蜗轮、蜗杆传动更是经多次设计计算,为保证蜗轮、蜗杆的中心距及蜗轮强度,蜗轮采用了负变位系数。
3.独特的刀具、刀盘
刀具是整个脱粒机具的关键部件,其形状及材料选择至关重要,刀具由呈L型的刀架和剑形刀片焊接而成。从刀具的强度方面考虑,刀片应选用65Mn材料,加工成型后进行热处理,使其表面硬度达到HRC50-60。但因刀片切割的是玉米粒,选用65Mn材料容易生锈,卫生质量达不到要求,故还是选用不锈钢,虽然刀片硬度不够理想,但切割玉米粒应该没有问题。为使刀具能够切割不同直径的玉米粒,工作时刀具在刀盘上有一个滑动的距离。
刀盘上除安装刀具外,还需在固定的轴套上旋转,以带动刀具转动作切割运动。为使刀盘结构紧凑,刀盘上装有同步齿形带轮,在同步齿形带轮上装有塑料轴承,带轮、塑料轴承之间用螺钉连接。工作时,材料为聚氟乙烯(或尼龙)的轴承在轴套上转动,用针阀式油杯滴注食用植物油进行润滑。
4.输送喂入装置
为保证玉米棒的正常喂入和输送,该机设计了独特的工作机构。喂入装置由一根蜗杆、三组转向相反的蜗轮、滚筒支撑、轴、异形橡胶滚、塑料齿形辊等组成。机具起动,两头粗、中间渐细的橡胶辊及塑料辊旋转,此时将玉米棒喂入,橡胶辊将其夹持向前输送至刀具处切割后,玉米芯由转动的塑料辊夹持输送至废料箱。为适应不同直径玉米棒的喂入输送,在滚筒上装有拉伸弹簧,该弹簧可使滚筒作适当角度的位移,当喂入玉米棒时,由于手的推力和橡胶辊的牵引力,该机构可根据玉米棒大小在一定范围内自动调节。
5.整机结构及材料选择
设计力求简单紧凑、外形美观,整机外形尺寸为610X620X1120mm,对喂入高度和安全也进行了比较充分的考虑。工作时,机具运转部分全部由罩壳覆盖,喂入口严格控制尺寸,成人的手不能进入,确保喂入玉米时的安全。机具的大部分材料选用不锈钢,为减轻机具重量,降低生产成本,机架部分由不锈钢板折边焊接而成。两根传动轴直径虽然较小,但轴上不开键槽,只加工平台,用紧定螺栓固定皮带轮,轴的强度能够得到保证.
 
工作原理
脱粒机整机选用一台3千瓦电机和一台鼓风机,电机、风机的转向和停止由一只倒顺开关控制。电机顺时针旋转为喂入玉米棒,逆时针转向主要用于推出玉米棒和排除故障,风机用于吹掉脱粒中产生的屑、渣。电机通过皮带轮、无级变速带轮、同步齿形带轮,使刀盘、异形刀具旋转切割玉米棒,工作时调节转向手柄,可使刀盘转速增减;另一传动线路则由两级三角带轮、蜗轮蜗杆带动三组滚筒旋转。滚筒上装有压缩弹簧、橡胶辊、塑料辊,其中两组橡胶辊旋转时(喂入玉米棒),橡胶辊既起夹持作用,又有输送玉米棒的功能,弹簧还可根据玉米棒直径进行适当调节两滚筒之间距离,以适应不同直径玉米棒脱粒的要求。一组塑料辊可将玉米芯夹持、输送至废料箱。刀具和刀盘的润滑采用滴注式油杯,润滑油采用橄榄油。为使结构紧凑,刀盘内装塑料轴承。塑料轴承在轴上转动。
整机主要润滑部分为蜗轮、蜗杆及塑料轴承,蜗轮、蜗杆采用开式传动,用黄油进行润滑;塑料轴承需要运转时润滑,选用了标准的针阀式油杯,容积为200毫升,并为此配备了滴注式油管,油管一端用螺栓与油杯连接,另一端与轴承上的油槽连接。工作时可视油杯油管内的滴注情况调节大小。润滑油最好选用橄榄油,考虑到价格可用其它食用油进行试验。
 
机械使用
速度的选择
脱粒机的速度不宜过快,要按使用说明书中规定的转速使用,不可任意提高转速。一般脱小麦为28-32米/秒,籼稻为24-26米/秒,粳稻为26-30米/秒。转速过高,不但脱不快,反而会出现籽粒破碎严重、机器使用寿命缩短、不安全因素增加等不利情况出现。要根据要求规定或机上的标志安装匹配的电动机或柴油发动机,并配备好合适的皮带轮,注意不要装反方向。风扇转动皮带轮也不能装反,否则会影响籽粒的清洁度。
 
正确操作
脱粒时要连续不断地均匀喂入,喂入量过大,会造成滚筒负荷过大,转速降低,脱净率和生产率下降,茎秆夹带籽粒增多,脱粒质量下降,严重时造成堵塞停车和机器损坏。喂入量过小,生产率低,有时还会影响脱净率。脱得净、脱得快、破碎少、能耗低这些指标,实际是相互制约的。如要脱净好,破碎率会上升,生产率也会下降,能耗增加。
操作者要根据实际情况,在“手”、“眼”、“耳”的密切配合下,“手”感作物干湿度,干多喂,湿少喂;“眼”观排草是否通畅,滚筒转速是否正常,出草通畅多喂,不畅少喂;“耳”听机器运转声音是否正常,负荷大声低少喂,反之多喂。
 
使用注意
随着农村农机化作业程度的提高,脱粒机成为广大农机户脱贫致富的好工具,但也随之带来很多安全隐患,此类农机事故屡屡发生,教训惨痛。要确保脱粒机的使用安全,必须注意以下十忌。
一忌保管不善。当每年夏、秋粮收获结束,脱粒机不再使用时,应对脱粒机做全面擦洗,置于室内保管,不能扔在地头、场边,任凭风吹雨淋,使机件锈蚀、损坏,留下不安全隐患。
二忌用前不检修。在夏、秋粮收割前,需对脱粒机进行认真检查、修理,查看螺栓是否松动、纹杆是否完好、传动部件等是否有问题。找出不安全因素并加以排除,切不可带”病”运转。
三忌超负荷工作。不论是用电动机还是柴油机做动力,工作时均不能超负荷,否则很不安全。
四忌随意移动和安装。脱粒机及其动力机的移动与安装,均需由熟练的专业技术人员操作,不可自己动手。移动电动脱粒机时,必须先关掉电源,绝缘电线不可在地面拖拉,以防磨破绝缘层,造成漏电伤人。柴油机的停机和启动,均应由专业人员检查安全后再操作。
五忌安全装置不全。脱粒机及其动力机上的安全装置必须齐全。如传动带一定要有安全防护罩,电动机一定要接地线等,以确保人身安全。
六忌临时拼凑脱粒人员。使用脱粒机的人应懂得一些机械操作和安全知识,要有实践经验。切忌临时拼凑人员,否则很容易发生事故。
七忌秸秆喂入不均匀。在脱粒机中脱粒时,应注意均匀喂入,喂入量适当,不可将秸秆成捆喂入,更不能将夹杂的异物与秸秆一起喂入,否则易损坏机件和伤害人身。人的手臂绝不能伸进喂料口,以防被高速旋转的纹杆打伤,甚至打断手臂。
八忌人多手杂。参加脱粒的人数要适当,并非越多越好。人多了,不仅浪费人力,也容易引发意想不到的事故。
九忌连续作业时间过长。夏、秋粮收获脱粒时,往往需日夜奋战,但是,连续作业的时间不宜过长,一般工作5-6h后要停机休息一下,并对脱粒机及其动力机进行安全检查,使人得到休息,使机械得到保养,否则容易发生事故。
十忌用自制和淘汰的脱粒机。有的人为了节省开支,自制脱粒机或使用淘汰的旧脱粒机。这类脱粒机与经过严格检验后出厂的脱粒机相比,安全性能很差,故不能使用。
 
维护检查
外部整体检查
彻底清理脱粒机外部,检查所有紧固螺钉是否松动,各零部件是否安全,有无开焊、裂纹或变形现象。喂入口应有安全防护罩,喂入板上应有安全警告标志,长度应不小于30厘米。
 
试运转的检查
脱粒转动后,检查喂入口有无漏风现象,同时检查机器有无异常振动,按要求进行全面润滑。仔细观察是否有碰撞、磨擦和卡滞现象。有无异常声音。用动力机械带动脱粒机低速运转,观察各部分的运转状况。
 
输入装置的检查
输送链必须逐节检查,如发现磨损严重、变形、裂纹应予更换。喂入链的紧张度应左右一致,以其链长的中部稍接触底板为宜,输送链的主、被动轴应平行,如倾斜,应查找原因予以排除。
 
离合装置的检查
安全离合器要在工作使用过程中进行调整,检查波型齿的磨损程度,如齿高磨去1/3时应更换。
 
脱粒装置的检查与调整
滚筒的转速应随脱粒作物的不同而不同。一般麦类1500转/分,大豆、高粱为800转/分。滚筒应转动灵活,无明显的轴间窜动,径向跳动不得大于1.5毫米。纹杆的纹高磨损量不应超过50%,钉齿工作部位的磨损量不应超过原尺寸的1/4,同时检查纹杆或钉齿的固定情况。螺栓的扭紧力矩在40-65牛·米;纹杆的变形度,全长不得超过1毫米,如发现变形或裂纹时应更换,不允许焊接修复。脱粒间隙要根据不同的作物来确定。先调入口间隙,间隙应左右一致。
 
清粮装置的检查
检查筛架不得有变形,开焊、损坏,筛面不得有撕裂和堵塞现象,滑板也应平滑。筛面的倾斜角和风扇挡风板的位置,可根据清粮程度进行理想调整。升粮、复脱、除芒等装置,可结合工作情况进行调整。
 
正确调整脱粒间隙
滚筒与凹板的间隙,主要取决于脱粒机的结构类型、技术状态及所脱作物情况。调整的原则是:以脱得干净为前提,尽量采用大间隙,这样既可得到良好的脱粒质量,又能提高生产率,降低能耗,防止滚筒堵塞。注意:间隙不是一次调好就能一劳永逸,应视作物种类、品种、湿度、成熟度和脱粒质量要求而随时进行停机调整。自喂入口到出草口的间隙是由大逐渐变小。出草口间隙要均匀一致,否则会影响脱粒质量。
 
安全使用及维修
1、脱粒机的安全使用
(1)由于脱粒机工作紧张,环境恶劣,所以对参加脱谷作业的人员要进行安全操作教育,使其懂得操作规程和安全常识,如衣袖要扎紧、应戴口罩和防护眼镜等。
(2)脱粒机使用前必须认真检查转动及摆动部位是否灵活无碰撞;检查调节机构是否正常和安全设施是否齐全有效;确保机内无杂物,各润滑部位要加注润滑油。
(3)脱粒机开机前,应清理作业场地,不得放一些与脱粒无关的杂物;禁止小孩在场地上玩耍,以免发生事故。
(4)工作时喂入要均匀,应直接将小麦推入滚筒,不许用手或杈及其它工具将小麦推入滚筒;严防石块、木棍和其它硬物喂入机内。
(5)传动皮带的接头要牢固;严禁在机器运转时摘挂皮带或将任何物体接触传动部位。
(6)所选用的配套动力与脱粒机之间的传动比要符合要求,以免因脱粒机转速过高,振动剧烈,使零件损坏或紧固件松动。
(7)脱粒机不能连续作业时间过长,一般工作八小时左右,就要停机检查、调整和润滑以防摩擦严重磨损,发热变形。
(8)脱粒机一般都用柴油机作动力,应在排气管戴防炎罩,以防火灾。
(9)脱粒机在作业过程中如出故障应停机维修,调整,决不能凑合对付,以免造成更大的故障。
2、脱粒机的维修
(1)脱粒结束后,应仔细清除机内的尘污和杂物;对在使用过程中油漆脱落的地方,按要求重新涂上油漆。
(2)脱焊及裂缝的部位要焊修。
(3)安装纹杆注意,应让小头(斜面)朝向喂入方向,相邻两根纹杆的纹路方向应相反,以防谷物移到滚筒的一端,产生负荷不均现象。
(4)按规定扭矩拧紧纹杆螺栓。一般分3-4次拧紧;检查每根纹杆螺栓是否都有锁紧螺母,因为脱粒机作业时,滚微高速运转,螺母易松动,且纹杆质量必须符合要求,不能用其它螺栓代替。
(5)脱粒机滚筒修理后应做静平衡调试,直到调试平衡为止。
(6)检查脱粒机护板罩是否牢固,破损的要更换。
(7)维修完备,向各注油点、润滑点加注足量的润滑油,各调节螺钉的螺纹上也要涂油防锈;将脱粒机放在干燥通风的棚内,注意不要在脱粒机上面放杂物以防变形。
 
脱粒机使用十忌
目前,农村粮食脱粒大多使用脱粒机,为防止人身伤亡等事故发生,必须注意以下十忌。
 
一忌保管不善
当每年夏、秋粮收获结束脱粒机不再使用时,应对脱粒机作全面擦洗,置于室内保管,不能扔在地头、场边,任凭风吹雨淋,使机件锈蚀、损坏,留下不安全隐患。
 
二忌用前不检修
在夏、秋粮收割前,需对脱粒机进行认真检查、修理,察看螺栓是否松动、纹杆是否完好、传动部件等是否有问题。找出不安全因素并加以排除,切不可带“病”运转。
 
三忌超负荷工作
不论是用电动机还是柴油机作动力,工作时均不能超负荷,否则很不安全。
 
四忌随意移动和安装
脱粒机及其动力的移动与安装,均需由熟练的专业技术人员操作。移动电动脱粒机时,必须先关掉电源,绝缘电线不可在地面拖拽,以防磨破绝缘层,造成漏电伤人。柴油机的停止和启动,均应由专业人员检查安全情况后操作。
 
五忌安全装置不全
脱粒机及其动力上的安全装置,必须齐全。如在传动皮带上,一定要有安全防护罩,以防人的手脚不慎碰到被打伤;电动机一定要接地线,万一漏电便能引人大地,以保人身安全;柴油机的排气管上要装灭火罩,防止火星喷到秸秆上引起火灾。
 
六忌临时拼凑脱粒人员
使用脱较机的人,都应懂得一些机械原理和安全知识,最好有实践经验。不懂使用常识,很容易发生事故。
 
七忌秸秆喂入不均匀
对喂入脱粒机中脱粒的秸秆,应注意均匀喂入,数量适当,不可将秸秆成捆喂入,更不能将夹杂的异物与秸秆一起喂人。否则,易损坏机件伤人。人的手臂绝不能伸进喂料口,以防被高速旋转的纹杆打伤,甚至打断手臂。
 
八忌人多手杂
脱粒的人数要适当,并非越多越好。人多了,容易引发意想不到的事故。
 
九忌连续作业时间过长
在夏、秋粮收获脱粒时,任务重,连续作业的时间不宜过长,一般工作5-6小时后,要停机休息,并对脱粒机及动力进行安全检查。对连续工作时间长、身体过度疲劳或精神过度紧张的人,要及时调换,因为这时最容易发生事故。
 
十忌用自制和淘汰的脱粒机
有的人为了节省开支,自制脱粒机或使用淘汰的旧脱粒机。这类脱粒机与经过严格检验后出厂的脱粒机相比,安全性能差,不能使用。
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