第十四章谷物清选机械

1、第十四章 谷物清选机械3:46:491第第 一节一节 概概 述述第第 二二 节节 预预 清清 机机第第 三三 节节 种子的空气动力学特性及分离方法种子的空气动力学特性及分离方法第十四章 谷物清选机械3:46:492第第 一节一节 概概 述述n（一）功用：清选包括清粮和选粮（一）功用：清选包括清粮和选粮n1.清粮清粮：也叫初清。经脱粒装置脱下和分离装置分离出来的谷粒中，：也叫初清。经脱粒装置脱下和分离装置分离出来的谷粒中，混有短、碎茎秆、颖壳和尘土等细小杂物。清粮又分为预清（初清）混有短、碎茎秆、颖壳和尘土等细小杂物。清粮又分为预清（初清）和细清（复清）两种。清粮是为了清除种子中的各种杂质和不宜

2、作种和细清（复清）两种。清粮是为了清除种子中的各种杂质和不宜作种子的谷粒。以提高种子的品质。子的谷粒。以提高种子的品质。n2.选粮（种）选粮（种）：是继复清之后对种子进一步的清选，精选出籽粒饱满：是继复清之后对种子进一步的清选，精选出籽粒饱满而又均匀的籽粒作为种子，并分为等级。以作为种子或商品粮。而又均匀的籽粒作为种子，并分为等级。以作为种子或商品粮。第十四章 谷物清选机械3:46:493 清选机的分类清选机的分类 国内国外生产的清选机械类型很多，一般的分类方法有以下几种：国内国外生产的清选机械类型很多，一般的分类方法有以下几种： 按结构特点和工作原理分按结构特点和工作原理分简式清选机简式清选

3、机：具有一种清选部件，按照一种原理进行清选的机器。比：具有一种清选部件，按照一种原理进行清选的机器。比如风选机、筛选机、窝眼选种机、电磁选种机、光电比色选种机等。如风选机、筛选机、窝眼选种机、电磁选种机、光电比色选种机等。一般说来结构简单，价格低廉，只能按照种子的某一个特性来分离。一般说来结构简单，价格低廉，只能按照种子的某一个特性来分离。复式清选机复式清选机：由两种以上清选部件而构成，可按种子的几种特性进行：由两种以上清选部件而构成，可按种子的几种特性进行分离清选。复式清选机通常采用风选、筛选和窝眼筒选三种部件的组分离清选。复式清选机通常采用风选、筛选和窝眼筒选三种部件的组合。可以用更换工作

4、部件的方法来适应不同种类和品种的种子清选，合。可以用更换工作部件的方法来适应不同种类和品种的种子清选，清选质量高，适应性强，能分离用一种特性难以分离的种子混合物。清选质量高，适应性强，能分离用一种特性难以分离的种子混合物。但结构复杂，价格较贵。但结构复杂，价格较贵。第十四章 谷物清选机械3:46:494n按使用要求分：按使用要求分：n预清机预清机：也叫粗（初）清机。主要用来清除种子中特大、特轻、过：也叫粗（初）清机。主要用来清除种子中特大、特轻、过小的杂物。诸如碎茎叶、断穗、土块、石块、砂粒、草籽等。主要用小的杂物。诸如碎茎叶、断穗、土块、石块、砂粒、草籽等。主要用在粮食的入库前清选、种子加工

5、厂的第一道工序等。在粮食的入库前清选、种子加工厂的第一道工序等。n清选机清选机：是清选质量比预清机更高的清选机。用于进一步清除预清：是清选质量比预清机更高的清选机。用于进一步清除预清中还未除掉的其它杂质和不宜作种子的谷粒。主要用于种子分级前的中还未除掉的其它杂质和不宜作种子的谷粒。主要用于种子分级前的清选（细清）。清选（细清）。n精选分级机精选分级机：用于进一步清净种子，并把合格的种子按标准分级的：用于进一步清净种子，并把合格的种子按标准分级的机器。机器。第十四章 谷物清选机械3:46:495n按安装形式来分按安装形式来分：n固定式清选机固定式清选机：固定安装在一个地点而不移动的机子。特点是：

6、固定安装在一个地点而不移动的机子。特点是不需专门的机架，工作部件可直接安装在建筑物的各部位，互相不需专门的机架，工作部件可直接安装在建筑物的各部位，互相间用输送装置联结起来。这种安装形式多用于种子加工厂中，可间用输送装置联结起来。这种安装形式多用于种子加工厂中，可以按加工工序的要求排列各工作部件，合理的利用厂房空间。以按加工工序的要求排列各工作部件，合理的利用厂房空间。n移动式清选机移动式清选机：装有轮子，转移方便，可巡回加工，提高机器：装有轮子，转移方便，可巡回加工，提高机器利用率，降低成本。利用率，降低成本。n复合式清选机复合式清选机：装有可拆卸的轮子，工作时可卸掉，转移时装：装有可拆卸的

7、轮子，工作时可卸掉，转移时装上。上。第十四章 谷物清选机械3:46:496n（三）清选机的型号（三）清选机的型号n我国的清选机的型号是根据第一机械工业部颁发的我国的清选机的型号是根据第一机械工业部颁发的NJ8974号标准号标准规定的农机具产品编号规则而定的。农机产品型号以阿拉伯数字和汉规定的农机具产品编号规则而定的。农机产品型号以阿拉伯数字和汉语拼音字母表示机具的类别和主要特征。并依次由语拼音字母表示机具的类别和主要特征。并依次由类别代号、特征代类别代号、特征代号和主参数三部分组成。号和主参数三部分组成。类别代号和特征代号与主参数间用短横线隔类别代号和特征代号与主参数间用短横线隔开。类别代号由

8、数字表示的分类号和字母表示的组别号组成。开。类别代号由数字表示的分类号和字母表示的组别号组成。n农业机械共分为农业机械共分为10大类，其中谷物脱粒、清选和烘干机械为第五类。大类，其中谷物脱粒、清选和烘干机械为第五类。则脱粒机、清选机、烘干机的组别分别取其脱则脱粒机、清选机、烘干机的组别分别取其脱TUO、选、选XUAN、烘、烘HONG的第一个字母代表之。主参数则表示每小时的生产率。的第一个字母代表之。主参数则表示每小时的生产率。第十四章 谷物清选机械3:46:497n例如：例如：5 F 1.3 An 第一次改型第一次改型n 主参数每小时清选主参数每小时清选1.3吨吨n 特征代号复式特征代号复式

9、n 类别号脱粒、清选、烘干机械类种的清选机类别号脱粒、清选、烘干机械类种的清选机 n又如又如5Z1.0中的中的“Z”就是特征代号重力式的重字的拼音就是特征代号重力式的重字的拼音“Zhong”的第一个字母。这样我们一看就知道是重力式清选机、每小时生产率的第一个字母。这样我们一看就知道是重力式清选机、每小时生产率1吨。吨。（四）对种子清选机的要求（四）对种子清选机的要求 1.清选一次达到规定要求；清选一次达到规定要求； 2.不损伤种子；不损伤种子； 3.适应性广，能清选多种种子；适应性广，能清选多种种子；4.质量稳定，工作可靠，生产率高；质量稳定，工作可靠，生产率高； 5.调整方便，保养简单，搬运

10、方便。调整方便，保养简单，搬运方便。第十四章 谷物清选机械3:46:498第第 二二 节节 种子的尺寸特性及其分离方法种子的尺寸特性及其分离方法一一.种子的尺寸特性种子的尺寸特性 各种种子都有长、宽、厚三个基本尺寸。各种种子都有长、宽、厚三个基本尺寸。其中最大尺寸为长，最小者为厚，中间尺寸其中最大尺寸为长，最小者为厚，中间尺寸为宽。习惯上分别用为宽。习惯上分别用l、a、b表示之（图表示之（图21）。根据长、宽、厚三者的关系，种子可）。根据长、宽、厚三者的关系，种子可以分为以下四种类型：以分为以下四种类型：第十四章 谷物清选机械3:46:499长度宽度厚度，或三者基本相同为圆球型种子，如大豆、油

11、菜等。长度宽度厚度，或三者基本相同为圆球型种子，如大豆、油菜等。长度宽度长度宽度厚度，或长宽基本相等但大于厚度为扁型种子，如玉米。厚度，或长宽基本相等但大于厚度为扁型种子，如玉米。长度长度宽度厚度，或宽厚基本相等，但小于长度为圆柱型种子，入宽度厚度，或宽厚基本相等，但小于长度为圆柱型种子，入小豆。小豆。长度长度宽度宽度厚度，三者都不同为扁长形种子，如稻麦类。厚度，三者都不同为扁长形种子，如稻麦类。图图14-1 小麦种子形状小麦种子形状第十四章 谷物清选机械3:46:4910 表表21 几种作物谷粒尺寸表几种作物谷粒尺寸表种种 类类长度（毫米）长度（毫米） 宽度（毫米）宽度（毫米） 厚度厚度 （

12、毫米）（毫米）最大最大最小最小中等中等最大最大最小最小中等中等最大最大最小最小中等中等小小 麦麦8.58.55.55.56.66.64.74.72.02.03.13.13.53.51.51.52.92.9大大 麦麦13.513.59.09.010.510.54.54.52.52.53.63.63.03.01.51.52.02.0水稻（粳）水稻（粳）8.18.15.95.97.57.53.53.52.42.42.22.22.62.61.61.62.42.4水稻（糯）水稻（糯）9.39.37.67.68.68.63.43.42.52.52.92.92.42.41.31.32.12.1玉米（马齿）玉

13、米（马齿） 13.313.38.18.111.011.010.910.96.86.88.88.88.78.73.83.84.84.8玉米（硬粒）玉米（硬粒） 10.510.56.66.69.59.59.79.76.06.08.08.07.47.43.53.55.05.0谷谷 子子3.33.32.02.02.42.41.81.80.60.61.41.4 高高 粱粱5.65.63.43.44.64.64.04.01.91.93.63.63.23.21.41.42.52.5第十四章 谷物清选机械3:46:4911 由于种子的种类和品种不同，各尺寸也有所不同，借以把两种或两由于种子的种类和品种不同，各

14、尺寸也有所不同，借以把两种或两种以上的种子混杂物分离。反映种子夹杂物可分离性的还有一种形种以上的种子混杂物分离。反映种子夹杂物可分离性的还有一种形式叫尺寸分布曲线和复合图。式叫尺寸分布曲线和复合图。尺寸分布曲线尺寸分布曲线是取一定数量的种子，是取一定数量的种子，对每粒的尺寸进行测量。并以测得的种子尺寸值为横坐标，每种尺对每粒的尺寸进行测量。并以测得的种子尺寸值为横坐标，每种尺寸的粒数或百分数为纵坐标绘制的曲线（寸的粒数或百分数为纵坐标绘制的曲线（如图如图142）。）。种子的尺寸分布曲线分明的表明了种子和夹种子的尺寸分布曲线分明的表明了种子和夹杂物分离的可能性，且还可以表明可分离的程度。杂物分离

15、的可能性，且还可以表明可分离的程度。如果种子与夹杂物的尺寸差异较大，则有可能按尺寸特性分离；若如果种子与夹杂物的尺寸差异较大，则有可能按尺寸特性分离；若差异较小，则难以按尺寸特性分离；若有部分种子与夹杂物的尺寸差异较小，则难以按尺寸特性分离；若有部分种子与夹杂物的尺寸相同时，则不能完全分离。相同时，则不能完全分离。如图如图143所示。所示。第十四章 谷物清选机械3:46:4912图图14-2 小麦厚度分布曲线小麦厚度分布曲线第十四章 谷物清选机械3:46:4913% 种子数量种子数量L1L2 图图14-3 种子与混杂物尺寸差异时用筛子分离的可能性种子与混杂物尺寸差异时用筛子分离的可能性a.可完

16、全清选种子可完全清选种子 b.不可能清除种子不可能清除种子 c.可清选部分种子（尺寸在可清选部分种子（尺寸在L1 L2之间）之间） 1小混杂物小混杂物 2待清选种子待清选种子 3大混杂物大混杂物第十四章 谷物清选机械3:46:5014 如一种尺寸分布曲线不能确定其如一种尺寸分布曲线不能确定其分离可能性时，可用两种尺寸分离可能性时，可用两种尺寸分布曲线一一复合图来判定分布曲线一一复合图来判定（图（图144）。应用尺寸分布）。应用尺寸分布曲线除判定分离的可能性外，曲线除判定分离的可能性外，还可帮助准确地选择筛孔大小，还可帮助准确地选择筛孔大小，计算出筛上物和筛下物的数量计算出筛上物和筛下物的数量以

17、及难以分离的杂质数量，以以及难以分离的杂质数量，以便采取其它措施将其分离出来。便采取其它措施将其分离出来。图图14-4 大麦及燕麦长度和宽度复合图大麦及燕麦长度和宽度复合图第十四章 谷物清选机械3:46:5015 二二.分离方法分离方法 按种子的尺寸特性按种子的尺寸特性长、宽、厚三个尺寸中的任何一个或两个可将长、宽、厚三个尺寸中的任何一个或两个可将种子和夹杂物，不同等级的种子分离开来。按种子的宽度分离采用圆孔筛；种子和夹杂物，不同等级的种子分离开来。按种子的宽度分离采用圆孔筛；按厚度分离采用长孔筛；按长度分离则采用窝眼筒或窝眼盘。按厚度分离采用长孔筛；按长度分离则采用窝眼筒或窝眼盘。 1.按种

18、子的宽度分离采用圆孔筛按种子的宽度分离采用圆孔筛。 圆孔筛的筛孔直径一个量度，其值小于种子的长度而大于种子的厚度。在圆孔筛的筛孔直径一个量度，其值小于种子的长度而大于种子的厚度。在筛子工作时，种子可以竖立起来通过筛孔，又因为种子厚度小于宽度，以筛子工作时，种子可以竖立起来通过筛孔，又因为种子厚度小于宽度，以宽度方向能通过筛孔的种子，则以厚度方向一定能通过，所以，圆孔筛只宽度方向能通过筛孔的种子，则以厚度方向一定能通过，所以，圆孔筛只能限制种子的宽度。种子宽度大于筛孔直径者留在筛面上，小于筛孔直径能限制种子的宽度。种子宽度大于筛孔直径者留在筛面上，小于筛孔直径者通过筛孔落下，使不同宽度的种子得以

19、分离。（者通过筛孔落下，使不同宽度的种子得以分离。（图图145） 第十四章 谷物清选机械3:46:5016第十四章 谷物清选机械3:46:50172.按种子的厚度分离采用长孔筛。按种子的厚度分离采用长孔筛。长孔筛的筛孔有长和宽两个量度。其长长孔筛的筛孔有长和宽两个量度。其长度一般均大于谷粒长度，故限制的因素是宽度。凡谷粒厚度小于筛孔宽度一般均大于谷粒长度，故限制的因素是宽度。凡谷粒厚度小于筛孔宽度者，则立起来便可通过筛孔，而厚度是种子的最小尺寸，所以在通过度者，则立起来便可通过筛孔，而厚度是种子的最小尺寸，所以在通过筛孔时，种子的长度和宽度不起作用，只能按厚度分离。（筛孔时，种子的长度和宽度不

20、起作用，只能按厚度分离。（图图146）14-6第十四章 谷物清选机械3:46:5018n3.按种子长度分离采用窝眼筒、按种子长度分离采用窝眼筒、窝眼盘窝眼盘n 如如图图147所示，窝眼筒工作时回转，所示，窝眼筒工作时回转，装入筒内的种子混合物，其长度小于装入筒内的种子混合物，其长度小于窝眼口直径者，即进入窝眼内随之上窝眼口直径者，即进入窝眼内随之上升到相当高度后靠其重力落入承种槽升到相当高度后靠其重力落入承种槽内被运走；而长度大于窝眼口直径者，内被运走；而长度大于窝眼口直径者，不能全长都进入窝眼或横在窝眼外，不能全长都进入窝眼或横在窝眼外，当窝眼上转稍高时即滑下，并沿窝眼当窝眼上转稍高时即滑下

21、，并沿窝眼筒轴线方向逐步移动，最终由筒的低筒轴线方向逐步移动，最终由筒的低端流出。这样便使长度不同的种子分端流出。这样便使长度不同的种子分离。离。图图14-7 窝眼筒分离原理窝眼筒分离原理第十四章 谷物清选机械3:46:5019 窝眼盘和窝眼筒的分离原理类似。窝眼盘窝眼盘和窝眼筒的分离原理类似。窝眼盘的两侧工作面制有数百个窝眼孔（如的两侧工作面制有数百个窝眼孔（如图图148）。当盘在种子堆种转动时，短的种）。当盘在种子堆种转动时，短的种子或杂质就会进入窝眼孔而被带到较高的子或杂质就会进入窝眼孔而被带到较高的工作位置。由于孔底逐渐向下倾斜，孔中工作位置。由于孔底逐渐向下倾斜，孔中的种子或杂质受本

22、身重力的作用而从窝眼的种子或杂质受本身重力的作用而从窝眼孔中倒出，落入收集槽中；孔中倒出，落入收集槽中； 长度大于窝眼孔长度的种子或夹杂物只能长度大于窝眼孔长度的种子或夹杂物只能部分进入孔中或完全拒之孔外，因其重心部分进入孔中或完全拒之孔外，因其重心都在孔外，还未被盘带到收集槽的高度即都在孔外，还未被盘带到收集槽的高度即滑落下来，据此原理使长短种子得以分离。滑落下来，据此原理使长短种子得以分离。 图图14-8 碟片的工作情况碟片的工作情况第十四章 谷物清选机械3:46:5020n二二.分离部件分离部件n1.筛子筛子n 筛子是清选分级中按尺寸特性分离的主要工作部件，也是应用最广筛子是清选分级中按

23、尺寸特性分离的主要工作部件，也是应用最广的部件。的部件。n筛子的种类及特点筛子的种类及特点n 按筛面的形状可以分为按筛面的形状可以分为平面筛和圆孔筛平面筛和圆孔筛两种，其中以平面筛最常用。两种，其中以平面筛最常用。按筛面的制造方式分为按筛面的制造方式分为冲孔筛、编织筛、可调鱼鳞筛冲孔筛、编织筛、可调鱼鳞筛等。等。na、冲孔筛、冲孔筛 冲孔筛是在冲孔筛是在0.51.5毫米的薄钢板上冲压许多有规律的、毫米的薄钢板上冲压许多有规律的、具有相同形状和大小的筛孔而成，如前具有相同形状和大小的筛孔而成，如前图图14-5、6所示。依其孔型分所示。依其孔型分为圆孔筛、长孔筛、三角形孔筛、鱼眼筛几种。为圆孔筛、

24、长孔筛、三角形孔筛、鱼眼筛几种。 第十四章 谷物清选机械3:46:5021n前两种主要用来清种和分级，在种子加工中应用最多，三角孔筛也是前两种主要用来清种和分级，在种子加工中应用最多，三角孔筛也是根据宽度分离的，当杂质或种子的宽度小于筛孔的内切圆直径时，才根据宽度分离的，当杂质或种子的宽度小于筛孔的内切圆直径时，才能穿过筛孔。主要用来能穿过筛孔。主要用来清除细小杂质清除细小杂质。 n鱼眼筛鱼眼筛则是用来清除种子或谷粒中诸如穗头、土石块等大的夹杂物。则是用来清除种子或谷粒中诸如穗头、土石块等大的夹杂物。n冲孔筛的特点是筛孔尺寸精确，筛选精确，但筛面的有效面积筛孔冲孔筛的特点是筛孔尺寸精确，筛选精

25、确，但筛面的有效面积筛孔总面积占整个筛面面积的百分率小，生产率低，容易堵塞，不适用较总面积占整个筛面面积的百分率小，生产率低，容易堵塞，不适用较大的负荷工作。大的负荷工作。第十四章 谷物清选机械3:46:5022 b、编织筛、编织筛 编织筛是用镀锌钢丝或低碳钢丝编成编织筛是用镀锌钢丝或低碳钢丝编成或织成（图或织成（图149）。编织筛的特）。编织筛的特点是筛面的有效面积大，生产率高，点是筛面的有效面积大，生产率高，堵塞较少，可用于负荷较大的分离堵塞较少，可用于负荷较大的分离筛（如预清机的筛子），还使气流筛（如预清机的筛子），还使气流穿过筛面，故可与气流配合使用。穿过筛面，故可与气流配合使用。但筛

26、孔尺寸不精确，加之金属丝易但筛孔尺寸不精确，加之金属丝易于窜动，造成筛孔变形，故分离不于窜动，造成筛孔变形，故分离不精确，另外筛面的牢固性也比较差。精确，另外筛面的牢固性也比较差。图图14-9 编织筛编织筛第十四章 谷物清选机械3:46:5023第十四章 谷物清选机械3:46:5024nC、可调鱼鳞筛、可调鱼鳞筛 n它由许多镀锌铁皮充压它由许多镀锌铁皮充压成的鱼鳞状片（图成的鱼鳞状片（图1410）。筛孔大小可调，）。筛孔大小可调，n透风好，不易堵塞，清透风好，不易堵塞，清选能力强，但制造装配选能力强，但制造装配复杂，分离精确度差，复杂，分离精确度差，多用于联合收割机上，多用于联合收割机上，在清

27、选机上用的少。在清选机上用的少。图图14-10 鱼眼筛鱼眼筛第十四章 谷物清选机械3:46:5025第第 三三 节节 种子的空气动力学特性及分离方法种子的空气动力学特性及分离方法一一.种子的空气动力学特性种子的空气动力学特性 设置一粒种子于速度为设置一粒种子于速度为V的垂直向上运动的气流中，则种子将受到垂直向上的垂直向上运动的气流中，则种子将受到垂直向上的气流作用力的气流作用力R，垂直向下的重力，垂直向下的重力G（图图14-11）。）。依其依其P与与G的大小关系，种子在气流中有以下三种运动状态：的大小关系，种子在气流中有以下三种运动状态：GR时，种子向下运动；时，种子向下运动；GR时，种子向上

28、运动；时，种子向上运动；G=R时，种子处于悬浮状态而不动。时，种子处于悬浮状态而不动。使物料（种子）处于悬浮状态的气流速度称为使物料（种子）处于悬浮状态的气流速度称为该种该种物料物料（种子）（种子）的的临界速度临界速度。用。用VKP或或VLJ表示。表示。同理，各种物料都有其自己的临界速度。同理，各种物料都有其自己的临界速度。图图14-11种子受力示意图种子受力示意图第十四章 谷物清选机械3:46:5026n表表14-2 几种物料的临界速度几种物料的临界速度物物 料料 种种 类类临界速度（米临界速度（米/秒）秒） 物物 料料 种种 类类临界速度（米临界速度（米/秒）秒） 小小 麦麦8.911.5

29、 豌豌 豆豆15.517.5 瘦瘦 粒粒 小小 麦麦5.57.6 玉玉 米米12.514.0 大大 麦麦8.410.8 谷谷 子子9.811.8 水水 稻稻10.1 大大 豆豆17.320.2 棉棉 花花 种种 子子9.5 轻轻 质质 杂杂 草草4.55.6稻稻 麦麦 颖颖 壳壳0.65.0 沙沙 子子20.0第十四章 谷物清选机械3:46:5027气流对谷物的作用力气流对谷物的作用力RR= k F(C-V)2=KF(C-V)2 (Kg)式中：式中：空气重度空气重度kg/m3 ，空气密度空气密度g/m3 C谷粒的绝对速度，谷粒的绝对速度，C-V为谷粒对气流的相对速度为谷粒对气流的相对速度m/s

30、F谷粒相对气流速度方向的断面积（迎风面积）谷粒相对气流速度方向的断面积（迎风面积）m2nK阻力系数，与物体的形状阻力系数，与物体的形状n当当R=G时，即时，即C=0,相对速度相对速度C-V-V 所以，所以，R= KFV2=Gn那么，那么，VLj Kp 称为漂浮系数称为漂浮系数。Kp gFKGmfkgpkgmFkGFk第十四章 谷物清选机械3:46:5028n这么一来，这么一来，R=m Kp V2,那么那么VLj n讨论讨论：VLj与与Kp只有常数之差，故可用只有常数之差，故可用Kp表示表示VLj的特征的特征nKp只与只与k、F、m有关，所以，在相同气流条件下，对某种物料有关，所以，在相同气流条

31、件下，对某种物料的的k、F、m均可为常数，故均可为常数，故Kp是表示物料本身特征的系数。（因是表示物料本身特征的系数。（因为，在清粮工作条件下，空气密度压力均不大，故为，在清粮工作条件下，空气密度压力均不大，故不变。）不变。）n因为各种物料由于质量和形状即因为各种物料由于质量和形状即k、F、m不同，其临界速度和不同，其临界速度和漂浮系数也不同。利用这特征可以分离。漂浮系数也不同。利用这特征可以分离。n 临界速度的大小与物料的形状、大小、重量和气流状态有关。对于临界速度的大小与物料的形状、大小、重量和气流状态有关。对于这些条件一定时，则其值一定。但不同的物料，同一种物料种不同的这些条件一定时，则

32、其值一定。但不同的物料，同一种物料种不同的部分（如饱满的麦粒和瘦小的麦粒）的临界速度也不同。部分（如饱满的麦粒和瘦小的麦粒）的临界速度也不同。 pmkRpmkmgkg第十四章 谷物清选机械3:46:5029n这就为我们提供了用气流分离的可能性，例如小麦种子的这就为我们提供了用气流分离的可能性，例如小麦种子的临界速度为临界速度为8.411.5米米/秒，而颖壳的临界速度为秒，而颖壳的临界速度为0.65.0米米/秒，选择气流速度在秒，选择气流速度在5.08.4之间，则气流可将之间，则气流可将颖壳全部带走，而小麦全部留下，这就是气流清选的原理。颖壳全部带走，而小麦全部留下，这就是气流清选的原理。n二二

33、.分离方法分离方法：n 利用种子的空气动力学特性气流清选的常用方法有利用种子的空气动力学特性气流清选的常用方法有倾倾斜气流、垂直气流和抛仍法三种。斜气流、垂直气流和抛仍法三种。 第十四章 谷物清选机械3:46:50301.垂直气流清选法垂直气流清选法 这是利用混合物料中各种料间临界速度的差异来分离的，根据流这是利用混合物料中各种料间临界速度的差异来分离的，根据流体力学原理，当管道的断面积改变时，则流体的流速就要随之改变；体力学原理，当管道的断面积改变时，则流体的流速就要随之改变；断面加大在流速减慢。因之，如断面加大在流速减慢。因之，如图图14-12所示，在由下向上运动的垂所示，在由下向上运动的

34、垂直气流中，下部横置一斜筛，种子混合物由料斗落于斜筛上，当种子直气流中，下部横置一斜筛，种子混合物由料斗落于斜筛上，当种子流过筛面时，受到流速为流过筛面时，受到流速为v1的气流作用，将其中临界速度小于的气流作用，将其中临界速度小于v1的瘦的瘦小种子和夹杂物带到断面扩大了的种子沉降室，在此气流速度下降小种子和夹杂物带到断面扩大了的种子沉降室，在此气流速度下降为为V2，临界速度大于，临界速度大于V2的瘦小种子和夹杂物即在此沉降落入容器；其的瘦小种子和夹杂物即在此沉降落入容器；其它临界速度小于它临界速度小于V2的轻杂质和颖壳、灰尘即随气流排出机外；而符合的轻杂质和颖壳、灰尘即随气流排出机外；而符合要

35、求的种子既不会随气流上升，沿斜筛的末端流出，从而把种子混合要求的种子既不会随气流上升，沿斜筛的末端流出，从而把种子混合物分为三部分。物分为三部分。第十四章 谷物清选机械3:46:5031n图图14-12 吸气和压气式气流清选机简图吸气和压气式气流清选机简图n 左：压气式左：压气式 右：吸气式右：吸气式n 1.料斗；料斗； 2.风机；风机； 3.斜筛；斜筛； 4.沉降室沉降室第十四章 谷物清选机械3:46:5032n 垂直气流清选依其供给气流的方式不同，垂直气流清选依其供给气流的方式不同，分为压气式和吸气式分为压气式和吸气式两种两种（图（图14-12）。压气式是以压送的方式把气流送往清选装置，吸

36、气式）。压气式是以压送的方式把气流送往清选装置，吸气式靠吸气的方式引起清选系统气流的流动。目前在各种清选机上多用吸靠吸气的方式引起清选系统气流的流动。目前在各种清选机上多用吸气式。气式。n 垂直气流清选法在谷物清选、特别是种子清选中应用极广。一般用垂直气流清选法在谷物清选、特别是种子清选中应用极广。一般用来除去灰尘、颖壳或其它轻杂质。在特殊清选机种，有时可除去清选来除去灰尘、颖壳或其它轻杂质。在特殊清选机种，有时可除去清选种所难以除去的特别杂质，在分级中，可用来从已清选过的种子混合种所难以除去的特别杂质，在分级中，可用来从已清选过的种子混合物中进一步除去轻的，瘦瘪的或病虫粒，以提高种子的容重和

37、比重及物中进一步除去轻的，瘦瘪的或病虫粒，以提高种子的容重和比重及种子的发芽率。种子的发芽率。第十四章 谷物清选机械3:46:5033 2.倾斜气流清选法倾斜气流清选法 其其原理是利用倾斜气流吹移谷粒和夹杂物的距离不同来进行分离原理是利用倾斜气流吹移谷粒和夹杂物的距离不同来进行分离的，的，如如图图14-13。风机供以与水平面成一倾斜角度的气流，当种子混合物。风机供以与水平面成一倾斜角度的气流，当种子混合物由喂料斗落下时，除受到本身重力由喂料斗落下时，除受到本身重力G的作用外，还受到气流的作用力的作用外，还受到气流的作用力P。种子混合物中各种物料的重力不一样，加之其形状及迎风面积也。种子混合物中

38、各种物料的重力不一样，加之其形状及迎风面积也不同，所受气流作用力不同，所受气流作用力P也不同，因此各自受到的合力也不同，因此各自受到的合力Q的大小和方的大小和方向都不一样，这样饱满的种子被风吹得近，瘦瘪种子次之，颖壳等轻向都不一样，这样饱满的种子被风吹得近，瘦瘪种子次之，颖壳等轻杂质则更远。也即临界速度较大种子的落点最近，临界速度较小的瘦杂质则更远。也即临界速度较大种子的落点最近，临界速度较小的瘦瘪粒的落点较近，临界速度更小的颖壳等轻杂质的落点较远。瘪粒的落点较近，临界速度更小的颖壳等轻杂质的落点较远。第十四章 谷物清选机械3:46:5034 图图223中为了分析问题方便，假定种子混合物中不同

39、物料所受的气中为了分析问题方便，假定种子混合物中不同物料所受的气流作用力流作用力P相同。分析了重力相同。分析了重力G不同时，引起合力不同时，引起合力Q的大小和方向不同的大小和方向不同的情况和不同物料的分离情况。的情况和不同物料的分离情况。 倾斜气流还可和筛子配合组成联合清选系统倾斜气流还可和筛子配合组成联合清选系统。这种装置在筒易清选。这种装置在筒易清选机和联合收割机上应用广泛。对清选谷物种子，在风机的出口处气流机和联合收割机上应用广泛。对清选谷物种子，在风机的出口处气流的适宜工作速度为（的适宜工作速度为（0.40.8）倍临界速度。种子喂入气流中的速度）倍临界速度。种子喂入气流中的速度不能太大

40、，以保证种子分配均匀，喂入斗滑板的倾角应近似等于种子不能太大，以保证种子分配均匀，喂入斗滑板的倾角应近似等于种子对滑板的摩擦角。风机供给的气流流量和生产率对滑板的摩擦角。风机供给的气流流量和生产率Q之比之比w/Q因种因种子种类而异。小麦子种类而异。小麦1.8，燕麦，燕麦1.3。气流的方向角和水平面成。气流的方向角和水平面成30为宜。为宜。第十四章 谷物清选机械3:46:5035a ）b) 图图14-13 倾斜气流清选倾斜气流清选a)风扇气流清选情况风扇气流清选情况 b)种子本身重力及承受气流情况种子本身重力及承受气流情况 1.重种子重种子 2.瘦瘪种子瘦瘪种子 3.颖壳颖壳第十四章 谷物清选机

41、械3:46:50363.抛扔清选法抛扔清选法 该种方法的原理是利用空气对各种物料的不同阻力来分离的。该种方法的原理是利用空气对各种物料的不同阻力来分离的。将种子将种子混合物以一定速度抛入空中，因空气对其各成份的阻力不同，抛扔距混合物以一定速度抛入空中，因空气对其各成份的阻力不同，抛扔距粒亦不同而分离。粒亦不同而分离。 图图14-14 扬粮机工作示意图扬粮机工作示意图1.喂入斗喂入斗 2. 闸门闸门 3.张紧辊张紧辊 4.胶带胶带 5.主动辊主动辊 6.抛出的谷物流抛出的谷物流第十四章 谷物清选机械3:46:5137 哪些迎风面积大，重量轻的病虫粒种子及夹杂物受到空气阻力大，哪些迎风面积大，重量

42、轻的病虫粒种子及夹杂物受到空气阻力大，靠惯性力沿水平方向抛扔的近，那些迎风面积小，重量大的种子及土靠惯性力沿水平方向抛扔的近，那些迎风面积小，重量大的种子及土石块受到的空气阻力小，惯性力大，被抛扔的距离远。从而使之分离。石块受到的空气阻力小，惯性力大，被抛扔的距离远。从而使之分离。图图14-14所示的所示的YC10型皮带扬场机即是此种方法的典型结构。其型皮带扬场机即是此种方法的典型结构。其胶带在抛掷处与水平面的倾角为胶带在抛掷处与水平面的倾角为3035，线速度，线速度1518米米/秒，秒，充实种子抛出距离可达充实种子抛出距离可达10米，轻杂物在米，轻杂物在6米以内。米以内。 抛扔清选法的特点：

43、抛扔清选法的特点：种子在天然空气中经过的路径较长，有降低水分种子在天然空气中经过的路径较长，有降低水分的作用。但是由于物料在于空气接触中断面不断的变化，抛扔的距离的作用。但是由于物料在于空气接触中断面不断的变化，抛扔的距离之差，不十分准确，因而不能用于精选之差，不十分准确，因而不能用于精选 。第十四章 谷物清选机械3:46:5138n（三）分离筒（圆柱形分选器）（三）分离筒（圆柱形分选器）n它又叫旋风式分离器或沙克龙，如它又叫旋风式分离器或沙克龙，如图图1415所示。所示。 左图为用于清选谷粒的谷粒分离筒。右图为用于排除轻杂左图为用于清选谷粒的谷粒分离筒。右图为用于排除轻杂质及尘土的卸料分离筒

44、。谷粒分离筒工作时，分离筒由顶质及尘土的卸料分离筒。谷粒分离筒工作时，分离筒由顶部的离心风机供以垂直向上的气流，其速度小于谷粒的临部的离心风机供以垂直向上的气流，其速度小于谷粒的临界速度，而大于轻杂质的临界速度。要清选的混合物料从界速度，而大于轻杂质的临界速度。要清选的混合物料从进口喂入分离筒后，谷粒不会被气流带走而沉降，被锥体进口喂入分离筒后，谷粒不会被气流带走而沉降，被锥体状的收集盘收集后沿下部流出，轻杂质及尘土则被气流带状的收集盘收集后沿下部流出，轻杂质及尘土则被气流带走进入右边的分离筒。走进入右边的分离筒。n 第十四章 谷物清选机械3:46:5139n在右边的分离筒里，轻杂质与气流的混

45、合物由外圆筒的上部在右边的分离筒里，轻杂质与气流的混合物由外圆筒的上部的切向进风口进入分离筒后，速度降低，物料靠惯性力沿外的切向进风口进入分离筒后，速度降低，物料靠惯性力沿外圆筒内壁旋转产生离心力，并在其重力的作用下，贴着外圆圆筒内壁旋转产生离心力，并在其重力的作用下，贴着外圆筒的内壁按照螺旋形的运动轨迹下落。经圆锥状的收集盘下筒的内壁按照螺旋形的运动轨迹下落。经圆锥状的收集盘下端徘出，而尘土及其较轻的轻杂质则在内圆筒外壁附近旋转端徘出，而尘土及其较轻的轻杂质则在内圆筒外壁附近旋转下降，当到内圆筒下端吸风口处，随气流一起排出机外。下降，当到内圆筒下端吸风口处，随气流一起排出机外。第十四章 谷物

46、清选机械3:46:5140 图图14-15 分离筒分离筒第十四章 谷物清选机械3:46:5141表表14-3 吸入式分选器技术参数吸入式分选器技术参数最大高度最大高度（米）（米）最大长度最大长度（米）（米）最大宽度最大宽度（米）（米）重重 量量（公斤）（公斤）动动 力力（马力）（马力）生产率生产率（吨（吨/时）时）风风 量量米米3/分分2.11.40.42900.81.09132.41.50.53301.11.53.013.5292.71.60.64001.72.04.52043.53.01.70.74902.23.06.525563.41.81.05903.04.09.03274第十四章 谷

47、物清选机械3:46:5142第四节第四节 种子的比重、弹性和对振动的特性及其分离方法种子的比重、弹性和对振动的特性及其分离方法一、种子的比重特性及其分离方法一、种子的比重特性及其分离方法 种子混合物中除过尺寸过大过小的杂质及过轻过重的杂质外，还有种子混合物中除过尺寸过大过小的杂质及过轻过重的杂质外，还有病虫粒及成熟度差、发芽能力差等不宜作种子的谷粒，而这些谷粒与病虫粒及成熟度差、发芽能力差等不宜作种子的谷粒，而这些谷粒与饱满充实的种子外形相似，尺寸类同，难以用风选和筛选除掉，可是饱满充实的种子外形相似，尺寸类同，难以用风选和筛选除掉，可是它们之间存在着比重上的差异，于是我们可以利用其比重特性进

48、行分它们之间存在着比重上的差异，于是我们可以利用其比重特性进行分离。常用的方法有两种：离。常用的方法有两种：湿法利用不同程度的液体来分离；湿法利用不同程度的液体来分离；干干法利用机械重力的分离法。法利用机械重力的分离法。 利用液体分离，把种子放入一定浓度的液体中，比重小于液体的种利用液体分离，把种子放入一定浓度的液体中，比重小于液体的种子则浮起，而比重大于液体的种子则下沉，从而被分离。常用液体，子则浮起，而比重大于液体的种子则下沉，从而被分离。常用液体，有水，盐水等，清选小麦时用有水，盐水等，清选小麦时用20的盐水。的盐水。第十四章 谷物清选机械3:46:5143 机械重力分离机械重力分离利用

49、重力式精选机进行，这种机械综合应用了气流和振利用重力式精选机进行，这种机械综合应用了气流和振动等原理，按比重进行分离（动等原理，按比重进行分离（图图14-16左左）。它由分级台空气室，风）。它由分级台空气室，风扇和驱动机构组成。分级台成直角三角形（扇和驱动机构组成。分级台成直角三角形（图图14-16右右）。）。图图14-16A 比重清选机比重清选机 图图14-16B不同比重的籽粒在台面不同比重的籽粒在台面上的运动路径上的运动路径第十四章 谷物清选机械3:46:5144n台面用带有密孔的编织物或金属网，并沿纵向和横向两个方向台面用带有密孔的编织物或金属网，并沿纵向和横向两个方向倾斜，以直角顶点处

50、为最低。台面下方有气流室与风机相连，倾斜，以直角顶点处为最低。台面下方有气流室与风机相连，台面的左后方有喂入斗。台面的左后方有喂入斗。工作时，台面在其驱动机构的带动下工作时，台面在其驱动机构的带动下作纵向振动，风机经气流室和台面供给种子层以均匀向上的垂作纵向振动，风机经气流室和台面供给种子层以均匀向上的垂直气流。种子层在台面的振动下形成薄层并自动分级，使比重直气流。种子层在台面的振动下形成薄层并自动分级，使比重大的种子沉于种子层下面，而比重轻的则浮在种子层的上面；大的种子沉于种子层下面，而比重轻的则浮在种子层的上面；种子层又在自下而上的气流作用下，形成一个松散的、不同程种子层又在自下而上的气流

51、作用下，形成一个松散的、不同程度的悬浮状态，这既可促使种子层按比重大小不同成层分布，度的悬浮状态，这既可促使种子层按比重大小不同成层分布，又可减少种子间的相互摩擦力，种子的重力沿横向台面产生分又可减少种子间的相互摩擦力，种子的重力沿横向台面产生分力使种子横向运动。而处于种子层下面的重粒，受台面的推逐力使种子横向运动。而处于种子层下面的重粒，受台面的推逐向右侧纵移，同时又沿横向倾斜向前下方下滑，沿台面走向右侧纵移，同时又沿横向倾斜向前下方下滑，沿台面走第十四章 谷物清选机械3:46:5145n的路径最长。由最右侧出口的路径最长。由最右侧出口d处流出；最轻种子及杂质浮于上层，很少处流出；最轻种子及

52、杂质浮于上层，很少受到或不受到台面的推逐作用，仅依靠气流和台面倾斜的作用向最低受到或不受到台面的推逐作用，仅依靠气流和台面倾斜的作用向最低点的右侧出口点的右侧出口b流出。比重居中的的种子则以其层次所受到的不同推逐流出。比重居中的的种子则以其层次所受到的不同推逐力和气流作用，分别由中间各出口流出，这样即可按比重不同把种子力和气流作用，分别由中间各出口流出，这样即可按比重不同把种子混合物分成混合物分成35级。级。n重力式精选机按照供给气流方式分为重力式精选机按照供给气流方式分为压气式压气式（图（图14-16）和）和吸气式吸气式两两种。为适应各种不同籽粒的种子，用不同材料和网孔直径的台面。小种。为适

53、应各种不同籽粒的种子，用不同材料和网孔直径的台面。小粒种子用化纤织物和密集的小直径网孔台面，大粒则用金属丝编织的粒种子用化纤织物和密集的小直径网孔台面，大粒则用金属丝编织的或铁板冲压的大直径网孔台面。台面的纵横两个方向的倾角，振动频或铁板冲压的大直径网孔台面。台面的纵横两个方向的倾角，振动频率、振幅、风量风率、振幅、风量风第十四章 谷物清选机械3:46:5146n速等均可调节。保证按比重精选的速等均可调节。保证按比重精选的三要素三要素是：是：籽粒沿倾斜台面振动上籽粒沿倾斜台面振动上滑，合理的风速分布以及籽粒成层滑，合理的风速分布以及籽粒成层。但尤其以振动频率、振幅和风速。但尤其以振动频率、振幅

54、和风速n影响较大。因而每台机子上都有风量风速调节闸门和转速或振幅调节影响较大。因而每台机子上都有风量风速调节闸门和转速或振幅调节装置。常用的振幅为装置。常用的振幅为812毫米，频率为毫米，频率为300500次次/分，也有将分，也有将振幅减小到振幅减小到45毫米，而把频率增加到毫米，而把频率增加到1000次次/分以下的。纵向倾分以下的。纵向倾角角013，横向倾角，横向倾角012，网孔直径，网孔直径0.30.5毫米。毫米。表表216、217列出有关数据供参考。列出有关数据供参考。第十四章 谷物清选机械3:46:5147n表表216 基普克利轻粒分选机生产率与所选作物种类、风量、动力的基普克利轻粒分

55、选机生产率与所选作物种类、风量、动力的关系（单位：吨关系（单位：吨/时）时） 小麦、大小麦、大麦、稻麦、稻谷谷玉米、大玉米、大豆、花豆、花生生苜蓿籽、苜蓿籽、草籽草籽 小粒种小粒种子子蚕豆、豌蚕豆、豌豆豆空气量空气量（米（米3/分）分）动动 力力（马力）（马力）2.52.10.82.13057.53.22.81.22.8507.510表表217 福斯山分选机的生产率风量即动力的关系福斯山分选机的生产率风量即动力的关系 吹吹 气气 式式 吸吸 气气 式式公斤公斤/时时 动力（马力）动力（马力）公斤公斤/时时动力（马力）动力（马力）风量（米风量（米3/分）分）（30毫米水柱）毫米水柱）900352

56、0001.080200057.526001.011027001015 注：基普克利和福斯山均可将种子分选为五种产品。注：基普克利和福斯山均可将种子分选为五种产品。第十四章 谷物清选机械3:46:5148二、种子的弹性及其分离方法二、种子的弹性及其分离方法 种子还有一种特性就是弹性。不同的种子反映的弹性也不同。比如种子还有一种特性就是弹性。不同的种子反映的弹性也不同。比如充实的大豆籽粒和虫蚀的豆粒，其弹性就不一样。充实豆粒弹性大，充实的大豆籽粒和虫蚀的豆粒，其弹性就不一样。充实豆粒弹性大，受到撞击后，弹跳的远；而虫蚀粒则弹性小，跳跃的近。我们可以利受到撞击后，弹跳的远；而虫蚀粒则弹性小，跳跃的近

57、。我们可以利用这一差异进行分离。用这一差异进行分离。台式精选机（台式精选机（图图14-17）它可按种子混合物的弹性，比重和表面形状来）它可按种子混合物的弹性，比重和表面形状来分离，台面上沿纵向有许多由三棱柱构成的互相平行的分离，台面上沿纵向有许多由三棱柱构成的互相平行的“之之”字形反字形反折面，并由反折面构成种子的流道，台面沿流道方向倾斜，并作垂直折面，并由反折面构成种子的流道，台面沿流道方向倾斜，并作垂直于流道方向的摆动。当要分离的种子混合物喂入到流道中，便受到三于流道方向的摆动。当要分离的种子混合物喂入到流道中，便受到三棱柱面的反复相撞，使其折返，同时在折返途中受到本身重力沿斜面棱柱面的反

58、复相撞，使其折返，同时在折返途中受到本身重力沿斜面向下的分力作用，而有向下流动的趋势。由于种子混合物的弹性、比向下的分力作用，而有向下流动的趋势。由于种子混合物的弹性、比重和形状不同，轻籽粒受到碰撞后，重和形状不同，轻籽粒受到碰撞后， 第十四章 谷物清选机械3:46:5149 由于本身的重力作用小而不足以克服弹力而向流道上端运动，由高由于本身的重力作用小而不足以克服弹力而向流道上端运动，由高端流出，这就是按比重特性来分离。若为弹性不同的混合物，如充实端流出，这就是按比重特性来分离。若为弹性不同的混合物，如充实的大豆籽粒和虫蚀或潮湿膨胀的豆粒，则充实的大豆籽粒弹跳远，能的大豆籽粒和虫蚀或潮湿膨胀

59、的豆粒，则充实的大豆籽粒弹跳远，能连续被碰撞而向上运动，而虫蚀或潮湿膨胀粒则弹跳近，不能被三棱连续被碰撞而向上运动，而虫蚀或潮湿膨胀粒则弹跳近，不能被三棱柱面连续碰撞而向下流出。此外弹性与形状有关，圆形籽粒碰撞后柱面连续碰撞而向下流出。此外弹性与形状有关，圆形籽粒碰撞后弹力大能跳跃和流动，易于向上运动；形状不规格的则由于摩擦阻力弹力大能跳跃和流动，易于向上运动；形状不规格的则由于摩擦阻力大、运动速度小，易于向下运动。大、运动速度小，易于向下运动。 对于各种不同籽粒，台面倾角、摆动频率、摆幅和喂入量均可调对于各种不同籽粒，台面倾角、摆动频率、摆幅和喂入量均可调整，台面的摆幅，通常为整，台面的摆幅

60、，通常为75180（210）毫米，频率为）毫米，频率为70105次次/分，流道宽度为分，流道宽度为130155毫米，总流道数毫米，总流道数3654条，分选种子条，分选种子粮时，每条流道生产率为粮时，每条流道生产率为60100公斤公斤/小时，配套动力为小时，配套动力为35马力。马力。第十四章 谷物清选机械3:46:5150 图图14-17 台式精选机的台面和籽粒路径台式精选机的台面和籽粒路径1.喂入口调节板喂入口调节板 2.喂入斗喂入斗 3.台摆动方向台摆动方向 4.轻籽粒出口轻籽粒出口 5.轻籽粒轻籽粒6.重籽粒重籽粒 7.重籽粒出口重籽粒出口 8.细小杂物筛细小杂物筛第十四章 谷物清选机械3