联合收割机结构原理点滴谈6:麦收前夕话脱粒损失(联合收割机结构原理点滴谈7:麦收前夕话清选损失)

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本文导读目录:

1、联合收割机结构原理点滴谈6:麦收前夕话脱粒损失

2、联合收割机结构原理点滴谈7:麦收前夕话清选损失

3、联合收割机自行熄火的原因

联合收割机结构原理点滴谈6:麦收前夕话脱粒损失

联合收割机结构原理点滴谈6:麦收前夕话脱粒损失

联合收割机田间作业的目的,就是将作物植株上的籽粒或果实全部干净无损失(伤)地收集到粮箱。作业中有割台、脱粒和清选损失发生,本篇先说脱粒损失。

脱粒质量和效率与作物性质、脱粒装置技术状态和作物喂入滚筒速度有关,脱粒过程重要的要求是谷粒损失要少。笔者经过多年对联合收割机设计、试验和田间作业有如下验证和体会。

过桥宽度

对于配置有切流脱粒滚筒的脱粒装置,使用宽的过桥设计可以提供薄的物料层促进预脱粒,并有利籽粒分离。而对于没有配置切流脱粒滚筒的单纵轴流脱粒装置,物料必须从宽的过桥向窄的喂入口内的滚筒压缩,这将导致喂入问题,即过桥宽度与滚筒喂入搅龙叶片前端回转直径尺寸相差越大越难喂入,且易在过桥与滚筒交接口左侧死角处涌堵。

迪尔、凯斯等厂家使用窄过桥设计的轴流联合收割机,在过桥内会产生一个厚的物料层,通过作物之间的挤压揉搓促进物料间的提前脱粒,可提高纵轴流机的谷物分离效率,减少谷粒未脱净和夹带损失。

履带水稻机过桥宽度与滚筒直径尺寸相差很小,收获水稻时不易产生作物在滚筒喂入口两侧滞留而发生堵塞现象。

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滚筒与转速

纹杆滚筒适应各种不同作物的复杂情况,易于调节和保养,并且比较简单和耐久。装有开式栅格凹板的纹杆滚筒较钉齿滚筒对收获小麦有较强的脱粒分离谷粒能力。钉齿滚筒较纹杆滚筒有较强的抓取作物的能力,不易堵塞,消耗功率较少,是纹杆的75-85%,主要用于水稻和割晒的大豆脱粒上。

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开式滚筒对作物的拖入能力比闭式强。高纹杆可以增加作物的蓬松振幅,分离效果好。 但当纹杆从6根增加到8根(550毫米直径)抓取能力会下降。             

脱粒最主要是靠作物在自由悬浮状态下纹杆对穗头的打击作用,而纹杆和凹板对穗头的搓擦作用是很次要的。增强纹杆打击次数而减小打击力度是有利于减少谷粒损伤和损失。 纹杆对谷物层连续打击并形成一定的压缩,使谷物在两纹杆间膨胀,形成径向振动有利谷粒分离,而振动频率取决于纹杆和隔条相遇的次数。

早上比午后的滚筒转速要高或脱粒间隙要小。增加滚筒转速和减小脱粒间隙使作物层蓬松、变薄,脱粒下来的籽粒容易从茎秆层分离出来,可使谷粒进入凹板数量增加,会减少脱粒损失,茎秆的破碎也会少,但也会增加谷粒损伤。在这里转速比间隙的作用要强。

相对切流滚筒,轴流滚筒有很多优点: 1、脱净率高。作物在滚筒内停留时间长,打击次数多,这对解决难脱作物水稻的湿脱、湿分特别有利。2、破碎率低。可以低速柔和脱粒,有利于脱易破碎的籽粒,特别是对降低大豆破碎率、减少水稻破壳非常有利。3、抢农时。由于脱粒时间长,打击次数多,因此对早期收割青湿、早晚收割带露水作物或雨后收割潮湿作物等适应性强,能有效延长每天收获时间 。4、适应性强。能适应多种作物,尤其是各种豆类经济作物。5、结构简单。由于取消了逐稿器,使整机传动系统简化,结构紧凑,减轻机器往复振动。

当然也有问题:作物在滚筒内停留时间长、转速高、打击次数多,茎秆破碎较多,分离后清选负荷增加,谷粒损失增大。转速低打击力不足植株上易产生未脱净谷粒,同时谷粒离心力小夹带损失增大。

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在其他因素一定的情况下,脱出物(籽粒、茎杆、断穗)沿轴向分布受籽粒分布的影响较大。籽粒沿轴向分布有一个最高值之后开始下降,且下降曲线规律明显,但断穗、茎杆分布规律不显著。籽粒沿轴向分布规律是:在20cm 处为籽粒总量的80%左右。

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发芽率试验证明,轴流脱粒同手工脱粒籽粒的发芽率相比,柔性脱粒没有使发芽率降低,而刚性齿脱粒的籽粒发芽率却比柔性脱粒的籽粒低得多。试验证明纵轴流柔性脱粒系统能有效降低破碎率,但其性能参数与结构原理还值得进一步研究。

关于滚筒长度,有的机型滚筒后端面与尾筛平齐,使滚筒后端分离出的碎秸秆和籽粒混合物直接下落到尾筛上。因没有足够长的筛面分离,易造成落地损失。理论上讲类似这种超长滚筒在分离凹板下应设有回程板将混合物导入筛面前端再下落分离,迪尔机型即如此。久保田等轴流水稻机则将混合物导入后栅条上进入杂余滑板后返回再脱粒。

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鉴于上述,凯斯机型采用缩短的脱粒滚筒。至于因脱粒滚筒缩短而出现脱不净的现象如何办?用减小滚筒前段出口脱粒间隙实现强脱粒,滚筒圆周实现谷粒全分离。这也就是迪尔与凯斯设置长、短脱粒滚筒的根本区别。

迪尔机型为适应水稻柔性脱粒而使用长脱粒滚筒,并增设滚筒回程板。凯斯机型为适应玉米收获增大滚筒直径而缩短滚筒长度,都是为了减少未脱净和夹带损失的措施。

轴流脱粒滚筒结构要保证在前段有较高的脱粒分离率,滚筒后段则应当有较强分离效果,如此才可保证未脱净和夹带损失减小,尤其是在收获小麦、水稻等小籽粒作物时尤其重要。至于滚筒长度,应视对农户对秸秆长度的要求而确定。

关于滚筒直径,将滚筒直径由550毫米减小至380毫米时,有使谷粒分离量增加的趋势。虽然大直径滚筒和大包角凹板对分离谷粒有优越性,但试验证明:直径大于550毫米时的影响甚微。不同直径的滚筒在线速度 、脱粒间隙一样的情况下对破碎率有影响,但其影响比打击次数、脱粒间隙等因素的影响要小 。

凯斯4088、4099没有设置回程板,而是将滚筒直径加大,长度缩短,即使滚筒后端脱出物可以下落到清选筛前段,保证混合物中籽粒在筛面上从前向后有足够分离过程,减少清选损失。同时滚筒喂入口结构设计也便于作物拥挤中的籽粒收集,防止落地损失。

滚筒缩短可以带来很多好处:脱粒负荷轻,动力消耗少,增长脱粒混合物在清选筛面通过的路径,减少清选损失,有利切碎机布置等等,这在凯斯机上已证实。

克拉斯联合收割机上有一个特点就是脱粒滚筒直径较小,大多数为450毫米。他们认为这样大小的滚筒是最理想的尺寸。理由是:1、由于滚筒的脱粒速度要求一定,因而小直径滚筒时转速高,在同样的圆周速度下可以产生较大的离心力,有利于分离;2、小直径滚筒加速性能好,转速容易恢复到所需值,同时由于滚筒有较高的转速,茎秆缠绕滚筒的可能性并不比大直径滚筒多;3、功率消耗小。该公司认为,滚筒直径的大小对脱粒效果无太大的影响,而脱粒效果主要取决于凹板脱粒面积的大小。因而,设计时考虑采用适当的滚筒长度和凹板包角大小是可以满足性能需要的。  

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凹板与间隙

麦收作业喂入量增大时发现,滚筒尾段凹板内仍然存在籽粒。该机滚筒后段凹板间隙不可调整,所以夹带损失时有超标。

理论上,使谷物脱粒主要是依靠高速运动的纹杆或钉齿对穗头的冲击和振落作用。虽然揉搓肯定也起脱粒作用,但凹板的主要功用是将作物保持在或纳入滚筒的运动轨迹上,隔板对作物进行阻挡,以便对其进行多次冲击。同时滚筒与凹板之间逐渐缩小的间隙使作物之间产生挤压实现完全脱粒。进入脱粒装置的秸秆不能太短,否则脱粒困难出现未脱净穗头。但作物秸秆长、滚筒转速低则消耗功率大产生夹带多。

轴流脱粒为防止出现未脱净和夹带损失,首要解决在滚筒前端更多的完成籽粒的脱分。一般在出现损失时都采用小的脱粒间隙。而脱粒试验证明籽粒破碎率在凹板出口的第2、3格内较多。说明脱粒时间长,脱粒间隙越来越小是影响破碎率的较大因素。所以在保证脱净的情况下放大脱粒间隙,加大栅格间距来提高脱粒质量。

增加凹板包角,改变栅格间距是提高脱粒性能的有效途径。通过凹板弧长和栅格间距的变换证明脱粒性能随其弧长和栅格间距的加大而变化的规律很明显。适当加大凹板入口第2、3格的栅格间距,即可增加凹板的分离率,而不会降低脱粒性能,这是提高凹板分离率的一种有效途径。

缩小凹板间隙可以提高分离率,特别是脱粒干燥的小麦。增加凹板的长度可以增加分离能力,但会递减。这些措施都会增加茎杆破碎和籽粒损伤。    

试验证明:纹杆滚筒的开式栅格凹板大约可实现95%的谷粒脱净,可分离出72%的谷粒,而钉齿滚筒只能分离出来50%。

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喂入量

喂入量增加,作物层变密,会减少谷粒损伤,但分离谷粒量明显减少。非谷粒部分的喂入量增加一倍,谷粒分离由72%降到63%。

通过试验分析得出:影响轴流脱粒与分离性能主要因素显著性的依次是喂入量、滚筒线速度、脱粒间隙、导向板导角。增大喂入量对各因素影响最大,尤其干枯小麦影响较大,即大量脱出物进入清选装置,给清选装置带来的负荷增加。

作物干燥时,喂入量加大和滚筒转速增高,茎杆破碎增加。减小脱粒间隙,对秸秆破碎影响不大。喂入量增加,通过凹板的非谷粒部分会减少。

脱粒状况取决于籽粒湿度,脱粒效果多少决定于茎秆湿度:湿度由15%增加到25%时,脱粒损失增加一倍;湿度为12%时与湿度为33%相比,茎秆破碎相差一倍。小麦籽粒的破碎与损失程度主要决定小麦的品种与湿度:潮湿比干作物摩擦系数高,对纹杆和凹板的附着力较大,移动减慢,受纹杆打击次数较少;弹性小振动频率和振幅减小,脱粒所需力增大;谷粒通过秸秆困难,所以脱粒间隙要小。

在不同喂入量的情况下,籽粒沿轴向分布形式相似,且曲线峰值位置受喂入量影响较大。喂入量大,曲线的峰值高。籽粒分布的峰值位置一般出现在滚筒脱粒段轴线的500~600 毫米左右。

纵置单轴流滚筒脱粒与分离装置的功耗影响最显著的因素是滚筒转速,各因素及其交互作用对功耗主要影响为喂入量与导向板导角。柔性脱粒滚筒扭矩小喂入量增加,各脱粒滚筒的扭矩变化不大。但滚筒转速增加,各脱粒滚筒的扭矩下降。而喂入速率增加,扭矩却增加。纵置单轴流滚筒脱粒与分离装置的功耗影响最显著的因素是滚筒转速。喂入量、滚筒转速、导向板导角及其交互作用对功耗主要影响为喂入量与导向板导角。

作物喂入方向

与穗头在前并位于作物层上部的喂入方式相比较,作物根部在前时滚筒脱粒损失要多一倍,凹板未分离出来的谷粒百分数也高一倍。作物紊乱喂入与穗头在前效果相当。但喂入愈均匀,滚筒消耗的功率愈少。穗头先喂入能提高滚筒的抓取能力,脱粒损失比茎秆先喂的脱粒损失少一半之多。主要是穗头的暴露性好,而茎秆的破碎率会略多一些。作物喂入滚筒的方向对小麦籽粒破碎没有影响。

理想的脱粒方式应当是:穗头朝前且位于作物层的底部,较穗头在作物层上部喂入要好。如此穗头与凹板上栅格板接触,能加快作物脱粒分离,减少夹带与脱不净损失。但目前联合收割机很难做到这一点(受拨禾轮工作原理限制),而新结构方案正在成熟中。

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玉米脱粒      

玉米穗横向喂入的损伤率在各种含水量的实验中都是最小的。其次是不定向喂入,即把玉米穗随意喂入脱粒滚筒。损伤率最高的是使玉米穗轴线与滚筒垂直喂入的(竖向喂入)。但当含水率为20-22%之间时,三种喂入的损伤率都是最低的。

竖向喂入的损伤最高因为:1、和横向喂入方式比较,玉米穗竖向喂入,撞击力作用面积要小作用力要强些。2、玉米粒承受力在一个方向上可能比另一个方向上要高一些。

果穗在凹板前部受力最大。所以减少损伤的可行办法就是使玉米穗在通过外形变化的通道时减少强力冲击。改进脱粒装置,减少反复碰撞,都可以降低损伤率的。因为在剥下一些玉米粒后,脱粒就变的容易些了,所有开始是碰撞而后搅动较少的脱粒装置能降低机械损伤率。       

在适当的湿度范围内。纹杆滚筒脱粒玉米效果是令人满意的。而钉齿滚筒在含水率较高和较低时会有更好的效果。  

玉米穗从凹板入口大约20度角的地方主要是靠挤压的法向力,其次是切向力。在整个凹板长度上,作用于横向玉米穗上的法向力比作用于竖向玉米穗上的法向力稍微高些。因为竖向造成的损伤率高,所以可以断定:竖向时,和纹杆接触的面积要比横向时小的多。这样,对于竖向的玉米粒的挤压应力要比作用于横向玉米穗上的力大一些。

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玉米穗在凹板前部经受的力最大。而脱粒一经开始,就容易多了。所以减少损伤率的一个可行方法便是使脱粒的玉米穗在通过外形有所变化的凹板时免受强力冲撞。损伤率都是随凹板上距离的增加而增加,当含水率在20%左右时,所有区段上的损伤率都是最低的。

综上所述,就可以知道切流纹杆脱粒滚筒比纯单纵轴流脱粒滚筒作业中玉米籽粒损伤多的原因。

联合收割机结构原理点滴谈7:麦收前夕话清选损失

联合收割机结构原理点滴谈7:麦收前夕话清选损失

如何防止作业中的清选损失,是国内外对联合收割机诸多部位监视的重中之重,也是设计过程中结构原理的难中之难。所以联合收割机新品投放市场成败与否,与设计过程中对清选系统原理确定和结构布置有重要关系。也正因为此难度,国内外机型清选系统的设计到目前为止也只停留在风筛式结构的层面上,而不像脱粒装置在结构原理上已有较大的突破。

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联合收割机在使用过程中出现脱不净、含杂多和籽粒破碎等故障大多是是软故障。尤其是田间损失,它由多方面原因造成。作业中往往没有硬故障出现,可就是不能止损。而往往在这些故障出现时,更多时候是不用做任何调整,只需换一块地或换个时段作业,损失即刻消失。

清选损失主要原因是抖动板和筛面混合物堆积过厚。田间和室内实(试)验中通过研究清选筛面上气流分布、风向、风量和风压,混合物在筛面上各处层厚及运动状态,籽粒在筛面上运动和透筛机理,设计出风机进出风口形状和调整最优方案,建立起国内外相关资料中没有出现过的理论依据,制定了大喂入量作业条件下减薄混合物层厚和撒粮损失的有效措施。

联合收割机结构原理的新发现和新创造有许多是需要在实验室得出结论的。这是因为田间试验可变因素太多,而实验室内采用单因素法可以使故障重现,最终优选得出正确的结论。多年来,笔者在高校、企业和田间做过大量的产品结构原理实验和创新改造试验,有以下过程验证与结论性体会。由于篇幅有限,实(试)验情况与相关数据从略。

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物料与输送

通常情况下进入清选的谷粒占脱出混合物质量的90-95%,干燥情况下只有50%。喂入量增加,进入清选杂余量相反会减少。进入清选的谷粒与非谷粒体积比,秸秆含水率15-20% 时为10-20%,干燥时会更低。

目前联合收割机清选室内混合物料采用输送搅龙或抖动板输送。这两种输送方式都应满足输送物料到上筛前的最大厚度不超过80毫米,才能保证清选筛对物料中籽粒的有效分离。而目前作业中在最大喂入量下输送物料厚度基本都在150-200毫米之间,对清选装置正常工作是极为不利的。

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喂入量增加则混合物增多。目前国产横轴流8公斤机喂入量已经使抖动板铺层厚度严重超标。抖动板在输送过程中虽有分层作用,但在喂入量较大、混合物较多的情况下因铺层过厚分层效果不好。加之混合物从抖动板下落到上筛过程中,抖动板与上筛之间因落差过小,气流无法将混合物中的杂余完全托起并一次送出机外,为此给上筛籽粒分离造成较大难度。如果要将抖动板下落到上筛前的杂余一次送出机外,则需要减薄抖动板上混合物厚度,使风机有足够能力将杂余与籽粒分离,使杂余呈漂浮状态离开机体。 

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国外筛箱振动频率普遍为250-325次/分钟。按国内现有机型清选筛抖动频率360次/分钟,抖动阶梯板间距和筛片之间间距30毫米计算,每秒钟混合物位移180毫米。按现有机型田间作业速度2米/秒即作业速度7-8公里/小时计算,筛面混合物层厚可达200毫米。这对目前配套的风筛式清选系统是很难确保籽粒分离的。

筛箱初始角和振幅的变化也影响清选效果: 一定的谷物在输送速度不变的情况下,空气阻力的变化与物料层厚度是成正比例的;而物料层的厚度又同谷物的喂入量成正比。轻杂余靠空气动力作用分离,秸秆则靠气流和机械推动沿筛面运动。混合物较薄时,谷粒容易穿过筛孔。但如果输送速度过高,由于时间的原因,谷粒反而不易分离出来。

5.png2020年麦收期间各横轴流品牌机型撒粮都较多。其原因仍然是脱谷室下落到清选筛面混合物过多(超过常规80毫米极限厚度),厚度近200毫米,造成筛面负荷重,气流托不起杂余,籽粒不能分离,随杂余沿筛面移出机外。

根据国内外联合收割机相关设计要求, 抖动板和筛面上混合物标准厚度一般控制在60毫米左右,干燥时收割也不应超过100毫米。对于这个厚度的混合物,对目前机型配套的离心风机,在筛片和风机都按标准正确调整的情况下,完全可以托起全部混合物中的杂余实现籽粒分离。但如果筛片和风机调整不当,混合物就会在筛面上出现移动速度缓慢,形成滞留积堆,籽粒夹杂在堆积的混合物中移出筛面造成落地损失。目前8kg/s机喂入量继续增大,在小麦后期收获秸秆破碎更多,抖动板上混合物厚度达到200毫米左右,极易出现籽粒损失。

为了使谷粒快速穿透筛片,物料层的厚度不能过厚。同时过高的输送速度使物料匆忙通过筛面,影响籽粒透筛。特别是筛片过高的加速分量引起籽粒跳动,减少透筛机会。

所以说,要实现高效率清选,就要明确混合物的产生、位置、状态和排出,除与风机有关外,还与抖动板和清选筛的振幅、频率、位置、层数、宽度、长度、筛片分段开启片数、清选室内形状大小等因素有关,还与作业速度和喂入量有关。

清选筛

根据多年多次多种物料清选试验发现,清选筛面振动频率在4赫兹上下时筛面籽粒分离透筛快,且基本在筛片前段下落完毕。而在振动频率6赫兹上下时筛面不少籽粒则可以一直跳动到尾筛抛出机外。当然,抖动板上混合物则在目前高频振动时的后移速度明显高于低频振动。

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上筛作用:具有中等悬浮的物料,可以通过部分轻杂余的浮动和部分重杂余沿筛面机械推送过程中除掉。随着喂入量的增加,浮动杂余会减少,机械式推进杂余会增加,到茎秆再次被积聚到一起时形成连续流动。如果较轻较小物料事先除掉,并且筛孔的开度合适,则谷粒就容易通过筛孔下落收集。其次,风力的需要量要使气流速度大到足以使物料层蓬松和部分浮动,但不得大到把谷粒吹出机外。当然,被吹掉的物料比例是随喂入量增加而增加的。

当混合物湿度较大时,上筛前段不易开度过大,以免影响物料在筛面上后移。因为湿物料的漂浮速度较大,不易被气流托起,会从抖动板上直接下落到上筛前端。此时的籽粒分离则需要筛子的机械运动实现。而对于湿度较小的混合物,则上筛前端需要全部打开,为利用筛下气流一次将混合物中的杂余托起并实现籽粒透筛。

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下筛作用:下筛主要是用机械式移动来进行颖壳细杂的筛选,籽粒通过筛孔的能力受谷粒的尺寸和谷粒相对于孔眼方向的影响。

清选筛逆向运动为减少不平衡振动和秸秆插入筛片的机会。筛片往复振动与静止时相比,筛面气流速度普遍降低,而对筛面气流分布规律没有影响,与减小风机转速对筛面流场产生的作用相当。筛子振动频率愈高,筛面结构对气流的影响愈大,筛上风速愈低。

清选负荷较重时,筛面物料阻挡了气流,使其速度普遍低于无负荷情况下的筛面气流速度。喂入量愈大,脱粒产生混合物进入越多,筛面风速愈低。

8.png鱼鳞筛开度在5~10毫米范围内对其筛面风速影响不大。开度小时,筛面前部风速略有下降。一般情况下,当筛片与水平面夹角与风机出口倾角相接近时,筛面前部风速较大。另外,鱼鳞筛开度还影响其风向。

良好的筛面气流分布状态应满足以下几点:

1. 正常工作时,筛面横向气流要求分布均匀,筛面气流分布状态基本不变。这些条件可通过清选装置的设计与加工、运动参数的调整来满足。

2. 在筛子前部,由于初进入清粮室的籽粒和杂质量多层厚,且混杂在一起,故需要较高的风速和较多的风量来吹散物料,吹出轻杂物。但风速不宜过高,否则籽粒吹送过远移出机外。 

3. 随着物料不断向筛面后段运动,混合物会逐渐疏散并减少,清除杂质所需的空气量也可相应地减少,所以筛面气流速度沿筛子纵向也应逐渐降低。同时,气流与筛子振动相配合,使籽粒与杂质分层离散。若筛子中部风速过高,会使混合物在筛面上的停留时间缩短,不利于很好地筛选。但风速不宜降低过快,特别是对于单位幅宽喂入量大,杂余含量高的情况,以免落入该区间的杂质轻易落入筛孔,使含杂率上升。

4. 在筛子尾部,筛面上物料绝大部分是大杂质,只有极小部分未分离的籽粒。为避免过多的大杂质进入杂余回收部分,筛尾风速应略有提高,将大杂质吹出机外。

9.png当然,为了避免清选损失过多,对清洁度要求可以适当降低。

风机

风筛式清选装置中风机的主要作用是利用脱出物中不同成分(籽粒、颖糠、碎叶、断穗和部分短茎秆)的空气动力特性,完成籽粒与杂质的分离清选。根据对试验物料不同成分在群体条件下分离的气流速度测定,籽粒与颖糠、碎叶、部分短茎秆等轻杂质可以利用气流完全分离,同时气流要与筛子适当配合才能较好地完成对大杂质和少量落在筛面上的轻杂质的清除。

99.png清粮装置是依靠气流把飘浮速度较小的夹杂物吹走,而漂浮速度较大的夹杂物则靠筛子清除。这就要求气流在抖动板向筛面移送入口处以较大的流速(8—9米/秒)将混合物吹散,把轻杂物往远吹出机外,使筛子前半部分混合物中的轻杂物尽量减少,让大量谷粒在此透筛,以此来提高筛选效果。为了使不太饱满的籽粒不被吹出机外,要求气流自筛前往后逐步降低到2—3米/秒。因为在筛面中后部谷层较薄,在筛子抖动作用下,谷粒全部穿过上筛。尾筛尾部由于筛框后挡板的设计,可将风速提高到4—5米/秒,托起浮在筛面上的大杂余送出机外。尾筛倾角和片距较大,可将少量断穗筛落下进入杂余螺旋推运器进行二次脱粒。

999.png为了获得上述筛面要求的气流,通常对气流与筛子的配置提出下述要求:

1.气流吹送方向与筛面成25—30°角,风机出风口气流直吹筛面在长度方向的范围应为筛子全长的2/5—3/5。也有机型气流直吹方向较陡(如35—40°),仅为筛子长度的1/5。喂入量大,含杂率高,直吹的高速风区要加长。

2.通常清选装置的容腔(上筛上方)是逐渐扩大的,这样才能保证筛面从前到后有一个逐渐下降的风速分布,这就可使夹杂物在出口处跌落下来的过程中把相当部分轻杂物吹走,从而减轻筛面负荷。也有实验室的不同结论:容腔在尾筛上方突减截面,使风速提升,叫漂浮中的杂余在此处不下降,继续后移离开机体。

3.气流速度横向均匀分布在宽幅的、离心式轴向进风的风机出口管道内。气流在宽度范围的分布是不均匀的,且随着宽度与叶轮直径比值的(一般不超过1.5)增大而严重。它使谷粒含杂率上升,同时使谷粒吹落损失增加。改进措施有以下几种:

(1)对半分开成两个以上风机,获得多个进风口:在整体式风机上,由于进风口过远,在出风口中段形成较大负压,两侧所进的风直冲筛面中央,从而中间风速特高,两侧有反吸气流。将风机对半分开后,风速均匀性大为改善。

(2)在出风管内加横向导风板和在外壳开孔放风:因为在加宽风扇后,通常出风口下层风是两侧高、中央低,而上层风则与此相反。为此利用加导风板和开放风孔可以使气流均匀起来。 

(3)采用径向进风的风机(横流风机):其特点是气流在宽度方向分布均匀,并且改变进风口开度大小可使风量调节范围增大。与轴流风机相比,在含杂率相近的条件下,谷粒吹出损失差别较大。此外,径向风机在产生相同气流能量的前提下,其径向尺寸可比轴向进风风机缩小约2/5。

99999.png风机出口倾角减小时,筛面前部风速沿纵向降低速率变快,后部风速沿纵向降低速率减缓。故风机出口倾角的改变,引起气流吹向筛面上方与吹向筛面下方的比例发生变化,主要影响筛面高速风区的纵向位置,进而影响筛面气流分布规律。

加长出风口后,在距风机轴距离较远的位置也可以得到较高的风速,并且加长500毫米比加长300毫米效果更明显,但风机口加长后出风口初速度会降低。

根据风机理论,在离心风机出口管路发生的流动过程常常称为“静压回收”。离开风机流速较高的气流逐渐膨胀,充满了管路。动能(动压)减少,势能(静压)增大。出口管路越长,压力回收越多,静压越大,风被送得越远。在送风方向上风速变化平缓。 

风机转速变化也影响清选效果:进风口越小,风速和风压就越大。进风口挡风板安装位置对筛面混合物的堆积位置有极大的影响, 因为脱出物沿筛面横向均匀分布会受纵轴流脱粒原理和混合物与筛箱侧壁摩擦阻力的影响,气体流量与速度在筛面不同位置都会产生变化。当风机两侧进风口无调风板时,出风口风速中间小两侧大,上层小下层大。

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结论: 

根椐试验分折,传统单风道风筛式清选装置要获得理想的筛面流场,其结构及运动参数设计应注意以下几点: 

1. 风机出风口与筛面的配置应兼顾筛面上、下,同时适当选取出风口倾角(与筛长有关),使气流大部分吹筛下,小部分吹向从凹板落下的脱出物,可使筛面气流逐渐降低,有利于籽粒与杂质的分离。

2.筛下安装籽粒滑板,使筛下气流从逐渐收缩的出口吹出,较好地起导风作用,可使筛后风速略有提高,有利于降低二次处理率。没有在筛下安装滑板,不能形成筛下气流出口的收缩效果。

3. 一般筛面前部风速最好能使轻杂物一次吹出筛面,沿筛长风速逐渐降低,筛面中、后部风速的垂直分量应接近或高于茎秆等大杂质在群体条件下分离的气流速度,筛面后部出口处风速应略有提高。

4. 得到理想的气流分布规律后,具体的运动参数需根椐实际物料条件和喂入情况进行调整。

由于单出风道风机在高效联合收割机上已经发现有缺陷,固市场上出现多种型式的双出风道风机,其结构原理实(试)验结论待续。

联合收割机自行熄火的原因

联合收割机自行熄火的原因

联合收割机使用过程中,如果碰到发动机自行熄火的现象,应分清情况,查清故障原因后,有针对性地加以排除。一般来说,自行熄火故障征象主要有以下3种情况。

1熄火前发动机转速逐渐降低,且排气管冒黑烟

发生这种故障的原因,多半是由于联合收割机工作部件堵塞造成的。遇到这种情况,应首先检查联合收割机割台、滚筒等工作部件有无堵塞。

如有堵塞,将堵塞清理后,发动机一般便可重新起动。需要说明的是,发动机因润滑不良,出现抱轴烧瓦事故,也会产生这种征象,如遇这种情况,则应拆下发动机对发动机进行大修。

2机器熄火前发动机转速不稳或缓慢下降,但排气管无明显冒黑烟现象

发生这种故障的原因多半是发动机燃油供给不畅造成的。遇到这种情况应检查油箱内的燃油是否耗尽,输油泵供油是否正常,沉淀杯进油口有无杂物堵挡,柴油滤清器是否过脏。

如柴油滤清器过脏,则应拆下柴油滤清器,清洗后重新安装,并排除油路中的空气。

3机器熄火前没有转速降低的过程,呈突发性的熄火

发生这种故障的原因多半是发动机供油突然中断或负荷突然增加造成的。遇到这种情况应首先检查发动机部件有无突然松动或脱落,对于由熄火电磁阀控制高压油泵供油拉杆的发动机还应检查熄火电磁阀是否断电。

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