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小型谷物扬场机的设计帕丽地古丽吾买尔（塔里木大学机械电气化工程学院， 新疆 阿拉尔 843300）摘要：谷物扬场机是今后谷物清选必需的机械装备和发展方向，它改变了传统人工清选操作的方法，比人工操作提高效率十几倍以上，改善了清选操作的环境，重要的是节省所消耗的时间、提高了劳动效率和经济效益。事物总是不断发展的，扬场机的研制工作也是一样，还需要不断的提高和发展：比如研究更为合理的新机型，努力实现通用化、标准化和系列化，把新技术、新工艺和新材料应用到扬场机上，以更提高扬场机的工作可靠性，改善其操作性能，减轻机器重量，提高其耐用度和降低造价。本课题所设计的是一种带式扬场机，它模拟人工操作,通过橡胶带高速运转实现谷物的清选。其主要机构包括喂料斗、橡胶带、主动滚筒、被动滚筒、压紧滚筒、机架、电机等。关键词：小型；谷物；扬场机中图分类号:TD451 文献标识码：A0引言扬场机是一种对粮食简单清杂的设备，可清除粮食中的轻杂质及大杂质，用于清杂、精选和分级的粮食加工机械，以利于粮食储存。扬场机的主要功用是在脱离场上把从作物上脱下来的果粒，碎秸秆，壳子等混合物进行分离，以得到干净，纯洁的谷粒。谷物脱粒后,谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带曰的带动下被抛出,谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同,从而形成堆,达到分离的目的。谷物扬场是谷物收获后不可缺少的环节。收获后的谷粒中不仅包含饱满和成熟的籽粒，而且还有不成熟的谷粒。此外还包含有许多杂质。因此无论留做种子或其他用途，均需将收获后的谷粒进行清选才能满足要求。利益种子的储藏，运输及机械化作业，增强种子在市场上的销售竞争力。谷粒经过清选以后，可以获得质量均匀、尺寸一致的种子。将种子清选以后再播种，可以清除出小粒、破碎粒作为粮食或饲料，节约了粮食；清选后的种子均匀饱满，播种后发芽率高、长势好，一般都能增产5-10，还可以减少播种量20左右，而且有利于种子的储藏、运输及机械化作业，增强种子在市场上的销售竞争力。因此，清选机产品对农业结构的调整和农民收入的增加有着十分重要的作用。特别是玉米，清选后可用半精量或精良播种，因而便可以大量节省种子。清选后的种子已经清除掉其中大部分病虫害的籽粒，减少了今后感染的可能性，使田间杂草含量减少，作物生长整齐，成熟一致，有利于机械化作业。1谷物扬场机的设计1.1整机的工作原理驱动电机通过传动皮带驱动主动滚筒转动，主动滚筒又通过传送胶带带动从动滚筒同步转动，主动滚筒和从动滚筒可以先后调整，压紧滚筒压紧在传送胶带上，由传送胶带带动而转动，此时进料口的物料经过出料口的筛网，因自重而落在传送胶带上，并随胶带同速运动，达到压紧滚筒时，由压紧滚筒将物料压紧在胶带上，使其均匀通过且产生一个沿压紧滚筒圆周与胶带相切的抛射角，物料沿此角度，以一定的速度抛射下去，根据物料惯性的大小达到分离杂物的目的，调整主动滚筒和从动滚筒的作用是根据物料颗粒的大小及容量等，筛网用于过滤物料中的大的颗粒杂质，以提高机构的工作性能。1.2 谷物扬场机的传动原理扬场时，橡胶带高速运转，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮W和皮带P的带动下被抛出。因为抛出的速度相同，所以质量大的动能大，克服空气阻力运动的距离就远；质量小的运动的距离也小，这就好比人以同样的方式扔石块和鹅毛，石块扔得远，而鹅毛扔得近。从而达到了分离的目的，从使用上看，扬场机靠机器带动，轮W转得越快，分离效果越好； 利用不同空气阻力进行分离:将谷粒混合物以一定速度并与水平方向成一定角度抛入空中，依空气对各种物料阻力的不同，其抛掷距离亦不相同，从而进行分离。扬场机抛掷部分的胶带与水平倾斜30度到50度。饱满籽粒的跑出距离可达10-15米左右，较轻的籽粒和杂物则落于6m以内。该小型谷物扬场机使用非常方便，而且节约能源。移动方便进料斗采用插板活门控制流量，结构简单，操作方便，喂料均匀，研制价格低。我对机体结构进行了改进，使安全性能提高、利用率增加、工作环境改善、劳动强度下降、工作效率提高。1.3谷物扬场机整机图1. 轮子 2.电动机 3.被动滚筒 4.喂料口5.压紧滚筒 6.橡胶带 7.主动滚筒 8.机架图1-1 小型谷物扬场机2 主要部件的设计2.1 机架的设计主要起支撑作用，由于电动扬场机属于农用机械，不需要太精密，而且价格应尽量低廉，所以采用角钢制作。按照实际使用要求，只需校核一下支架的压杆稳定性要求，因为稳定是构件除了强度、刚度失效外的另一种重要失效形式。细长压杆当压力超过一定数值时，会由原来的直线平衡形式突然变弯，从而致使结构丧失承载能力。由于构件的失稳往往是突发的，因而其危害性也较大。历史上曾多次发生因构件失稳而引起的重大事故。如1907年加拿大劳伦斯河上，跨长为548米的奎拜克大桥，就因压杆失稳而导致整座大桥倒塌。图2.1 机架2.2 喂料机构的设计根据皮带的尺寸设计料斗的尺寸。料斗的设计主要考虑其容积及自流下料 ，因此料斗设计成上面为立方体、下面为四棱柱的组合形式。喂料斗底部连接有三条脚都固定在机架上。保证物料能均匀的、连续的流到皮带上，以提高效率。喂入量采用插板活门控制流量，通过调节插板深度来调节喂入量，以此来调节喂入量。由于扬场机属于农用机械，不需要太精密，而且价格应尽量低廉，所以采用角钢、铁皮制作。图2.2 喂料斗2.3脱橡胶环带的设计 由于皮带为特殊加工的多坑圆点输送带，输送中有定向作用，便于粮食的收集。3谷物扬场机传动部件的设计3.1 电机的选择计算功率 -工况系数，取=1.1则=3.52谷物落地点到抛出点的水平距离 =12谷物抛出点到地面的距离=0.3扬角可取为300到600=0.25初速度=4.83.6=480平带传动比25由此可知，可以用转速为960到2400的电动机，所以本设计选择电动机转速为1020其工作功率为3.2。4 结 论小型扬场机的种类有带式扬场机、风扇压送式扬场机、叶轮抛送式扬场机等。其中带式扬场机使用广，可以进行谷物的清选通风粮食翻仓以及近距离的粮食搬运等。该机主要由喂料斗、橡胶带、滚筒、电机等组成。扬场时，橡胶带高速运转，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮W和皮带P的带动下被抛出。因为抛出的速度相同，所以质量大的动能大，克服空气阻力运动的距离就远；质量小的运动的距离也小，这就好比人以同样的方式扔石块和鹅毛，石块扔得远，而鹅毛扔得近。从而达到了分离的目的，从使用上看，扬场机靠机器带动，轮W转得越快，分离效果越好； 利用不同空气阻力进行分离:将谷粒混合物以一定速度并与水平方向成一定角度抛入空中，依空气对各种物料阻力的不同，其抛掷距离亦不相同，从而进行分离。扬场机抛掷部分的胶带与水平倾斜30度到50度。饱满籽粒的跑出距离可达10-15米左右，较轻的籽粒和杂物则落于6m以内。该小型谷物扬场机使用非常方便，而且节约能源。移动方便进料斗采用插板活门控制流量，结构简单，操作方便，喂料均匀，研制价格低。我对机体结构进行了改进，使安全性能提高、利用率增加、工作环境改善、劳动强度下降、工作效率提高。参考文献：1魏宏安.我国收获机械的发展与研究现状J.甘肃农业大学学报，2001,36(10):2-6.2景晓村主编.当代中国的农业机械工业J.北京:中国社会科学出版社，1988.3农牧渔业部农业机械化管理司，北京农业工程大学J.中国农业机械化重要文献资料.北京农业大学出版社，1988,12:27+30.4胡伟.我国扬场机技术与市场发展分析J.农村机械化，1998,(2):38-39.5杨家军主编.机械创新设计技术J.北京:科学出版社，2008.6韩正最，栗震霄，魏宏安等.齿形链式切割器的研究实验J.农业工程学报,1998 14(2):86-89.7日本农机学会.农业机