第19卷第2期2003年3月农业工程学报TransactionsoftheCSAEVol.19No.2Mar.2003挤搓式玉米脱粒机的研制何晓鹏1,刘春和1,师建芳1,王广万2(1.农业部规划设计研究院;2.甘肃省酒泉种子机械厂)摘要:为了解决我国长期以来存在的种子玉米脱粒损失量大的问题,该文介绍了一种利用挤搓原理的,宽板齿、低转速脱粒滚筒、栅格式凹板结构的玉米脱粒机的设计方法。该系列脱粒机的特点是脱净率高、破碎率低,适应玉米籽粒含水率在13%～20%范围内,既适合普通玉米脱粒、也适合种子玉米脱粒。该玉米脱粒机在设计上采用了挤搓脱粒技术。经过对该应用技术设备的设计、试制、试验、使用及测试,其结果表明,完全适合种子玉米脱粒。该文还介绍了在对该玉米脱粒机进行设计研究过程中初步总结的一些规律和认识。关键词:挤搓原理;玉米脱粒机;结构设计中图分类号:S226.1;S513文献标识码:A文章编号:1002-6819(2003)02-0105-04收稿日期:2002-10-15作者简介:何晓鹏,男,高级工程师,主要从事农副产品加工工艺与设备方面的研究工作。北京麦子店街41号农业部规划设计研究院农副产品加工研究所,1000261引言由于目前我国没有生产专用玉米种子脱粒机,种子玉米的脱粒只能采用打击原理设计的普通脱粒机,各种传统普通机型的滚筒转速都在700r/min以上、滚筒外缘(板齿顶部)线速度均>8m/s,是靠钉齿或窄板齿高速打击玉米果穗实现脱粒的,对玉米籽粒伤害较大。但由于普通脱粒机个别主要性能指标偏低:由脱粒原理决定的破碎率偏高(>1%),致使玉米制种企业多年来受脱粒环节损失量偏大的困扰。我国每年玉米制种量约180万t,损失增加值按0.5%计算,将造成0.9万t的玉米种子损失。目前发达国家如美国已将以打击原理为主的玉米脱粒机淘汰,用一种挤搓脱粒技术原理脱粒机取代,并已得到推广应用。这种技术符合脱净率高、破碎率低的要求,全面克服了老式脱粒机存在的缺点。新机型脱粒损失至少比老机型减少0.5%,而且对种子玉米和普通玉米均适合。我国的挤搓玉米脱粒技术的研究工作于2000年开始起步,并且取得了快速进展,参考国外技术进行研究阶段已基本完成,在设计和制造中对主要部件又进行了改进完善,使其结构更加趋于合理,性能又得到进一步提高。现已初步掌握了该项技术的系列设计及确定基本技术参数的方法,目前正进行此项技术的完善、深入研究、系列化及推广工作。本文就近几年探索的一些经验做了初步总结,并就此类机型的特点进行了初步分析。2工艺流程及工作原理2.1结构与工艺流程脱粒机结构如图1a所示。玉米果穗进入进料箱,皮带轮带动滚筒转动,滚筒对应进料箱的一段为一对短螺旋片,螺旋片转动将果穗送入脱粒区;在脱粒区内,果穗沿凹板做螺旋滚动与滑动至排芯区,在此过程中果穗之间、果穗与栅格凹板之间进行充分挤搓,籽粒被挤搓下来;脱掉的籽粒穿过栅格凹板排出主机,送入预清机;全部脱掉籽粒的玉米芯被推送到排芯区,排芯区充满后在拨轮的作用下将排芯口压板顶开,玉米芯排出机外,即完成整个脱粒过程。1.滚筒2.进料区螺旋片3.皮带轮4.进料箱5.脱粒区板齿6.栅格凹板7.排芯区拨轮8.排芯口压板机构图1脱粒机结构与板齿简图Fig.1Structureofcornshelleranditsboard-teeth2.2工作原理该脱粒工艺是仿生技术的一种应用,模仿人工用手搓玉米的动作。在脱粒区内,滚筒板齿拨动果穗沿栅格凹板作圆周运动,由于板齿与滚筒轴心成一定的夹角,所以同时也将果穗向排芯口推动,实际上玉米果穗的运动轨迹是螺旋线。其中一部分板齿如图1b所示,设计成顶部带冠形状(二至三处凸起),其作用如同人工用竹签子(过去北方农村用于人工脱玉米籽粒的工具)先将玉米果穗上的局部籽粒挤掉,以便后面挤搓顺利。由于排芯口压板的作用,正常工作时物料始终充满机器内部,所以板齿拨动果穗时具有一定的推力,即果穗是在受到推挤的情况下与栅格凹板接触,与栅格凹板做相对运动,并且既滚动又滑动,以达到挤搓脱粒的效果。果穗相互之间也同样是在受到一定压力的作用下进行充分挤105搓,并且机内所有果穗的任何部位都有充分的挤搓的机会,从而达到脱掉全部籽粒的目的。3主要部件设计3.1滚筒3.1.1滚筒转速滚筒上安装有板齿,滚筒的作用是带动板齿转动,板齿推动玉米果穗作螺旋运动。滚筒转速由滚筒外缘(板齿顶部)线...
