柔性玉米脫粒機(jī)的開發(fā)

摘要：我國現(xiàn)有的多種玉米脫粒機(jī)形式基本相同。都是由機(jī)架體、主軸、篩底、傳動裝置、喂料斗、風(fēng)機(jī)、篩分裝置等組成，且都存在破損率較高、脫凈率又較低等缺陷，使玉米生產(chǎn)在脫粒這個環(huán)節(jié)損失較大。而柔性玉米脫粒機(jī)能使脫凈率大幅提高，能使玉米粒、玉米芯的破損率降的很低，能夠除掉雜物，使玉米粒的潔凈率得到提升，大大提高脫粒的生產(chǎn)率。

關(guān)鍵詞：柔性玉米脫粒機(jī)；脫凈率；破碎率；生產(chǎn)率；主動軸；從動軸；脫粒齒

中圖分類號：S226.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-0432（2012）-12-0127-1

1 問題的提出

目前，我國現(xiàn)有的多種玉米脫粒機(jī)形式基本相同。都是由：機(jī)架體、主軸、篩底、傳動裝置、喂料斗、風(fēng)機(jī)、篩分裝置等組成。外觀一般為臥式圓柱型。這種玉米脫粒機(jī)的特點(diǎn)是：主軸上布置有螺旋釘齒或錘片，用很高的轉(zhuǎn)速來擠壓和摩擦玉米棒來進(jìn)行脫粒。這種脫粒機(jī)存在的問題是：無論是在脫低水分還是高水分的玉米棒時，玉米粒粉碎嚴(yán)重，有時又脫不干凈，玉米芯被損壞的情況也時有發(fā)生。脫完的玉米粒中含有大量的雜質(zhì)，增加清選工作量。

由于現(xiàn)在的玉米脫粒機(jī)對玉米棒的含水率很敏感，而且玉米粒和玉米芯破損嚴(yán)重 并且雜質(zhì)較多，所以需要一種新型的玉米脫粒機(jī)——柔性玉米脫粒機(jī)。柔性玉米脫粒機(jī)能使脫凈率大幅提高，能使玉米粒、玉米芯的破損率降的很低，能夠除掉雜物，使玉米粒的潔凈率得到提升，大大提高脫粒的生產(chǎn)率。

2 設(shè)計要求及方案制定

2.1 設(shè)計要求

根據(jù)對國內(nèi)現(xiàn)有的各種玉米脫粒機(jī)及其優(yōu)缺點(diǎn)的分析，在吸收國外先進(jìn)的揉搓式玉米脫粒機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計符合我國國情的柔性玉米脫粒機(jī)。要求在脫凈率、破碎率、生產(chǎn)率等參數(shù)上要優(yōu)于現(xiàn)有的玉米脫粒機(jī)并且可高水分作業(yè)，又要考慮造價不能太高。國內(nèi)現(xiàn)有的玉米脫粒機(jī)一般是滾筒式雙滾筒式的，該類玉米脫粒機(jī)存在脫凈率低（雙滾筒的脫凈率較單滾筒的高一些），破碎率較高，對高含水不能脫等缺陷。

最近又出現(xiàn)了錘片式玉米脫粒機(jī)，該玉米脫粒機(jī)較滾筒式玉米脫粒機(jī)在脫凈率、破碎率、玉米含水率等參數(shù)方面有所提高，但主軸轉(zhuǎn)速不能太高，這就影響了該機(jī)的生產(chǎn)率。

國外采用長軸，軸上帶有搓板式的揉搓式玉米脫粒機(jī)，該機(jī)體積較大，功率也較大。造價當(dāng)然就高了，但它可以高水分作業(yè)，有可借鑒之處。

2.2 方案的制定

綜合國內(nèi)外玉米脫粒機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了柔性玉米脫粒機(jī)的設(shè)計方案：

機(jī)架體由各種型鋼連接成，機(jī)架體上布置有電機(jī)和主軸，主動軸帶動從動軸、脫粒齒支板使脫粒齒轉(zhuǎn)動；脫粒齒周圍焊有格柵圍住，徑向被焊接支架圍成幾塊從而形成了單獨(dú)的作業(yè)空間。焊接支架被用機(jī)器外罩罩住，從動軸上的脫粒齒可以繞從動軸轉(zhuǎn)動。在脫粒齒前后及下方設(shè)有格柵底篩；在格柵的下面有一雙層振動篩；雙層振動篩的兩旁布置吊帶，雙層振動篩通過皮帶與電機(jī)相連；在脫粒齒和格柵之間有一去雜篩，除掉的玉米芯掉到機(jī)外。去雜篩旁有一吸風(fēng)機(jī)，脫下的小型雜物被風(fēng)機(jī)帶走甩到機(jī)外；雙層振動篩分上、下兩層，上層篩網(wǎng)直徑為14毫米，下層直徑為5毫米。有一部分雜質(zhì)從振動篩直接到機(jī)外，在雙層振動篩的尾部布置有提升機(jī)，它的工作是由主軸與皮帶輪傳動的，脫下的玉米粒從振動篩的下層進(jìn)入提升機(jī)，被提起后完成整個工作過程。

2.3 總體設(shè)計

該機(jī)主要由機(jī)架、振動篩、傳動裝置、皮帶罩、喂料斗、風(fēng)機(jī)、主軸及脫粒部件、提升機(jī)等裝置構(gòu)成。

機(jī)架：由于機(jī)動及振動不大所以機(jī)架采用4# 角鋼焊接而成。在機(jī)架的側(cè)面靠近喂料口端由機(jī)架的立角鋼（立柱）及加焊一根角鋼組成電機(jī)座，其上開有縱向長孔。利用電機(jī)的重量給皮帶張緊。

振動篩：振動篩分上、下兩層：上層篩為網(wǎng)孔是Ф14mm的一個短篩，主要篩分玉米粒及玉米芯，也是玉米芯的出口。下層篩為網(wǎng)孔為Ф5mm的主篩。脫下的玉米粒和小的雜質(zhì)由此分離，玉米粒通過振動篩的端口進(jìn)入提升機(jī)提升裝袋。

傳動裝置：電機(jī)通過皮帶輪傳動，主軸轉(zhuǎn)動：主軸轉(zhuǎn)動使脫粒裝置工作，主軸一端的皮帶輪帶動偏心機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動使振動篩振動，主軸的另一端通過皮帶輪轉(zhuǎn)動使提升機(jī)的皮帶輪轉(zhuǎn)動，使提升機(jī)工作。

主軸及脫粒部件：該部件由主軸、從動軸、脫粒齒支板、脫粒斜齒、脫粒直齒等組成。構(gòu)成一柔性脫粒系統(tǒng)：這是該技術(shù)的核心所在，柔性玉米脫粒機(jī)由此得名。傳動裝置（電機(jī)）帶動主軸轉(zhuǎn)動；主軸通過脫粒齒支板、從動軸、帶動脫粒斜齒、脫粒直齒傳動來擠搓玉米脫棒脫粒。在旋轉(zhuǎn)脫粒過程中，當(dāng)脫粒齒遭受到很大阻力時，可以使從動軸轉(zhuǎn)動，從而使其一旦受阻，不會產(chǎn)生過大的沖擊力使玉米粒和玉米棒被粉碎，又可使脫凈率大幅提高。被脫下的玉米粒經(jīng)過底篩時，掉到振動篩里，從而不會混合到雜質(zhì)，然后玉米粒被提升機(jī)提升裝袋。除掉的玉米芯進(jìn)入下層篩的排芯口，進(jìn)入上層篩，與機(jī)器分離。工作中產(chǎn)生的小型雜物被風(fēng)機(jī)吸走，完成作業(yè)。

3 主要技術(shù)參數(shù)

主軸轉(zhuǎn)速：800～1200rpm 配套動力：2.2～3kw

生產(chǎn)率：3000～4000kg 脫凈率：>99%

破損率：<1% 含雜率：<1%

主機(jī)重：120kg 外形尺寸：1360×600×1000

4 結(jié)論

該機(jī)在脫粒部件上有獨(dú)到的創(chuàng)新性的設(shè)計，這種設(shè)計能保證在脫高含水率的玉米時，也能達(dá)到較低的破損率和較高的生產(chǎn)率。

作者簡介：王淑蘭（1972-），?？疲L春市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院助理工程師，從事農(nóng)業(yè)機(jī)械研制和推廣工作。