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小 型 谷 物 揚 場 機 的 設(shè) 計 帕 麗 地 古 麗 吾 買 爾 塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘要 谷物揚場機是今后谷物清選必需的機械裝備和發(fā)展方向 它改變了傳統(tǒng)人工清選操作的方法 比人 工操作提高效率十幾倍以上 改善了清選操作的環(huán)境 重要的是節(jié)省所消耗的時間 提高了勞動效率和經(jīng) 濟效益 事物總是不斷發(fā)展的 揚場機的研制工作也是一樣 還需要不斷的提高和發(fā)展 比如研究更為合 理的新機型 努力實現(xiàn)通用化 標準化和系列化 把新技術(shù) 新工藝和新材料應(yīng)用到揚場機上 以更提高 揚場機的工作可靠性 改善其操作性能 減輕機器重量 提高其耐用度和降低造價 本課題所設(shè)計的是一 種帶式揚場機 它模擬人工操作 通過橡膠帶高速運轉(zhuǎn)實現(xiàn)谷物的清選 其主要機構(gòu)包括喂料斗 橡膠帶 主動滾筒 被動滾筒 壓緊滾筒 機架 電機等 關(guān)鍵詞 小型 谷物 揚場機 中圖分類號 TD451 文獻標識碼 A 0 引言 揚場機是一種對糧食簡單清雜的設(shè)備 可清除糧食中的輕雜質(zhì)及大雜質(zhì) 用于清雜 精選和分級的糧食加工機械 以利于糧食儲 存 揚場機的主要功用是在脫離場上把從作 物上脫下來的果粒 碎秸稈 殼子等混合物 進行分離 以得到干凈 純潔的谷粒 谷物 脫粒后 谷粒 糠皮及少量碎石的混合物在快 速轉(zhuǎn)動的輪形和皮帶曰的帶動下被拋出 谷粒 糠皮 碎石落地的遠近不同 從而形成堆 達 到分離的目的 谷物揚場是谷物收獲后不可缺少的環(huán)節(jié) 收獲后的谷粒中不僅包含飽滿和成熟的籽粒 而且還有不成熟的谷粒 此外還包含有許多 雜質(zhì) 因此無論留做種子或其他用途 均需 將收獲后的谷粒進行清選才能滿足要求 利 益種子的儲藏 運輸及機械化作業(yè) 增強種 子在市場上的銷售競爭力 谷粒經(jīng)過清選以 后 可以獲得質(zhì)量均勻 尺寸一致的種子 將種子清選以后再播種 可以清除出小粒 破碎粒作為糧食或飼料 節(jié)約了糧食 清選 后的種子均勻飽滿 播種后發(fā)芽率高 長勢 好 一般都能增產(chǎn) 5 10 還可以減少播 種量 20 左右 而且有利于種子的儲藏 運 輸及機械化作業(yè) 增強種子在市場上的銷售 競爭力 因此 清選機產(chǎn)品對農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào) 整和農(nóng)民收入的增加有著十分重要的作用 特別是玉米 清選后可用半精量或精良播種 因而便可以大量節(jié)省種子 清選后的種子已 經(jīng)清除掉其中大部分病蟲害的籽粒 減少了 今后感染的可能性 使田間雜草含量減少 作物生長整齊 成熟一致 有利于機械化作 業(yè) 1 谷物揚場機的設(shè)計 1 1 整機的工作原理 驅(qū)動電機通過傳動皮帶驅(qū)動主動滾筒轉(zhuǎn) 動 主動滾筒又通過傳送膠帶帶動從動滾筒 同步轉(zhuǎn)動 主動滾筒和從動滾筒可以先后調(diào) 整 壓緊滾筒壓緊在傳送膠帶上 由傳送膠 帶帶動而轉(zhuǎn)動 此時進料口的物料經(jīng)過出料 口的篩網(wǎng) 因自重而落在傳送膠帶上 并隨 膠帶同速運動 達到壓緊滾筒時 由壓緊滾 筒將物料壓緊在膠帶上 使其均勻通過且產(chǎn) 生一個沿壓緊滾筒圓周與膠帶相切的拋射角 物料沿此角度 以一定的速度拋射下去 根 據(jù)物料慣性的大小達到分離雜物的目的 調(diào) 整主動滾筒和從動滾筒的作用是根據(jù)物料顆 粒的大小及容量等 篩網(wǎng)用于過濾物料中的 大的顆粒雜質(zhì) 以提高機構(gòu)的工作性能 1 2 谷物揚場機的傳動原理 揚場時 橡膠帶高速運轉(zhuǎn) 谷粒 糠皮 及少量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動的輪 W 和皮 帶 P 的帶動下被拋出 因為拋出的速度相同 所以質(zhì)量大的動能大 克服空氣阻力運動的 距離就遠 質(zhì)量小的運動的距離也小 這就 好比人以同樣的方式扔石塊和鵝毛 石塊扔 得遠 而鵝毛扔得近 從而達到了分離的目 的 從使用上看 揚場機靠機器帶動 輪 W 轉(zhuǎn)得越快 分離效果越好 利用不同空氣阻 力進行分離 將谷?；旌衔镆砸欢ㄋ俣炔⑴c水 平方向成一定角度拋入空中 依空氣對各種 物料阻力的不同 其拋擲距離亦不相同 從 而進行分離 揚場機拋擲部分的膠帶與水平 傾斜 30 度到 50 度 飽滿籽粒的跑出距離可 達 10 15 米左右 較輕的籽粒和雜物則落于 6m 以內(nèi) 該小型谷物揚場機使用非常方便 而且節(jié)約能源 移動方便進料斗采用插板活 門控制流量 結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 喂料均 勻 研制價格低 我對機體結(jié)構(gòu)進行了改進 使安全性能提高 利用率增加 工作環(huán)境改 善 勞動強度下降 工作效率提高 1 3 谷物揚場機整機圖 1 輪子 2 電動機 3 被動滾筒 4 喂料口 5 壓緊滾筒 6 橡膠帶 7 主動滾筒 8 機架 圖 1 1 小型谷物揚場機 2 主要部件的設(shè)計 2 1 機架的設(shè)計 主要起支撐作用 由于電動揚場機屬于 農(nóng)用機械 不需要太精密 而且價格應(yīng)盡量 低廉 所以采用角鋼制作 按照實際使用要 求 只需校核一下支架的壓桿穩(wěn)定性要求 因為穩(wěn)定是構(gòu)件除了強度 剛度失效外的另 一種重要失效形式 細長壓桿當壓力超過一 定數(shù)值時 會由原來的直線平衡形式突然變 彎 從而致使結(jié)構(gòu)喪失承載能力 由于構(gòu)件 的失穩(wěn)往往是突發(fā)的 因而其危害性也較大 歷史上曾多次發(fā)生因構(gòu)件失穩(wěn)而引起的重大 事故 如 1907 年加拿大勞倫斯河上 跨長為 548 米的奎拜克大橋 就因壓桿失穩(wěn)而導(dǎo)致 整座大橋倒塌 圖 2 1 機架 2 2 喂料機構(gòu)的設(shè)計 根據(jù)皮帶的尺寸設(shè)計料斗的尺寸 料斗 的設(shè)計主要考慮其容積及自流下料 因此料 斗設(shè)計成上面為立方體 下面為四棱柱的組 合形式 喂料斗底部連接有三條腳都固定在 機架上 保證物料能均勻的 連續(xù)的流到皮 帶上 以提高效率 喂入量采用插板活門控 制流量 通過調(diào)節(jié)插板深度來調(diào)節(jié)喂入量 以此來調(diào)節(jié)喂入量 由于揚場機屬于農(nóng)用機 械 不需要太精密 而且價格應(yīng)盡量低廉 所以采用角鋼 鐵皮制作 圖 2 2 喂料斗 2 3 脫橡膠環(huán)帶的設(shè)計 由于皮帶為特殊加工的多坑圓點輸送帶 輸送中有定向作用 便于糧食的收集 3 谷物揚場機傳動部件的設(shè)計 3 1 電機的選擇 計算功率 cP caK 工況系數(shù) 取 1 1a 則 3 52cPw 谷物落地點到拋出點的水平距離 12Xm 谷物拋出點到地面的距離 0 3hm 揚角可取為 300 到 600 0 25ts 初速度 4 81V 3 62tg ms 480n ir 平帶傳動比 25 由此可知 可以用轉(zhuǎn)速為 960 到 2400 的電動機 所以本設(shè)計選擇電動機轉(zhuǎn) minr 速為 1020 其工作功率為 3 2 iwK 4 結(jié) 論 小型揚場機的種類有帶式揚場機 風(fēng)扇 壓送式揚場機 葉輪拋送式揚場機等 其中 帶式揚場機使用廣 可以進行谷物的清選通 風(fēng)糧食翻倉以及近距離的糧食搬運等 該機 主要由喂料斗 橡膠帶 滾筒 電機等組成 揚場時 橡膠帶高速運轉(zhuǎn) 谷粒 糠皮及少 量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動的輪 W 和皮帶 P 的帶動下被拋出 因為拋出的速度相同 所 以質(zhì)量大的動能大 克服空氣阻力運動的距 離就遠 質(zhì)量小的運動的距離也小 這就好 比人以同樣的方式扔石塊和鵝毛 石塊扔得 遠 而鵝毛扔得近 從而達到了分離的目的 從使用上看 揚場機靠機器帶動 輪 W 轉(zhuǎn)得 越快 分離效果越好 利用不同空氣阻力進 行分離 將谷?；旌衔镆砸欢ㄋ俣炔⑴c水平方 向成一定角度拋入空中 依空氣對各種物料 阻力的不同 其拋擲距離亦不相同 從而進 行分離 揚場機拋擲部分的膠帶與水平傾斜 30 度到 50 度 飽滿籽粒的跑出距離可達 10 15 米左右 較輕的籽粒和雜物則落于 6m 以 內(nèi) 該小型谷物揚場機使用非常方便 而且 節(jié)約能源 移動方便進料斗采用插板活門控 制流量 結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 喂料均勻 研制價格低 我對機體結(jié)構(gòu)進行了改進 使 安全性能提高 利用率增加 工作環(huán)境改善 勞動強度下降 工作效率提高 參考文獻 1 魏宏安 我國收獲機械的發(fā)展與研究現(xiàn)狀 J 甘 肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2001 36 10 2 6 2 景曉村主編 當代中國的農(nóng)業(yè)機械工業(yè) J 北京 中國社會科學(xué)出版社 1988 3 農(nóng)牧漁業(yè)部農(nóng)業(yè)機械化管理司 北京農(nóng)業(yè) 工程大學(xué) J 中國農(nóng)業(yè)機械化重要文獻資料 北 京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 1988 12 27 30 4 胡偉 我國揚場機技術(shù)與市場發(fā)展分析 J 農(nóng)村機械化 1998 2 38 39 5 楊家軍主編 機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù) J 北京 科 學(xué)出版社 2008 6 韓正最 栗震霄 魏宏安等 齒形鏈式切割 器的研究實驗 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 1998 14 2 86 89 7 日本農(nóng)機學(xué)會 農(nóng)業(yè)機械手冊 D 北京 機械 工業(yè)出版社 1991 8 沈鴻 機械工程手冊 七 M 北京 機械工業(yè) 出版社 1982 9 魏道德 工程力學(xué) J 北京 機械工業(yè)出版社 2002 10 53 54 68 10 張民安 圓柱齒輪精度 J 北京 中國標準出 版社 1995 03 210 211 11 淮良貴等主編 機械設(shè)計 M 第八版 北京 高等教育出版社 2009