农业机械化第九章清选机械

1、农业机械化第九章 清选机械概述概述 清粮与选粮的目的，就是从联合收获机、脱粒清粮与选粮的目的，就是从联合收获机、脱粒机以及其它方法脱下来的谷物中，机以及其它方法脱下来的谷物中，完全分离开来完全分离开来( (清清粮粮) )，并将清洁的谷粒，并将清洁的谷粒，按照形状、大小按照形状、大小、比重等特、比重等特征征，分成不同的等级分成不同的等级( (选粮选粮) )，使谷粒的成色达到一，使谷粒的成色达到一致。谷物经过清选后，可以获得致。谷物经过清选后，可以获得质量均匀质量均匀、尺寸一尺寸一致致的种子。的种子。 种用谷物经过清选以后，由于具备了良好的生种用谷物经过清选以后，由于具备了良好的生长发育基础，不仅

2、可以长发育基础，不仅可以使播后苗齐使播后苗齐、苗壮苗壮，充分发，充分发挥良种的增产作用，而且可以挥良种的增产作用，而且可以节约节约种子种子用量用量。 清选后的种子已清选后的种子已清清除掉其中大部分病虫害除掉其中大部分病虫害的籽粒，减的籽粒，减少了少了后续后续感染的可能性，使感染的可能性，使田间杂草含量减少田间杂草含量减少，作物生长作物生长整齐整齐，成熟一致成熟一致，有利于机械化作业。，有利于机械化作业。 商品粮经过清选之后，不仅可以商品粮经过清选之后，不仅可以提高品质和等级提高品质和等级，增增加经济收益加经济收益，而且，而且次品可作为饲料用粮次品可作为饲料用粮，可以节约不必要，可以节约不必要的

3、运输费用。的运输费用。第一节第一节 清选装置的功用和性能要求清选装置的功用和性能要求经经脱粒装置脱下的脱粒装置脱下的和和经分离装置分离出的经分离装置分离出的短脱出物短脱出物中混有中混有断、碎茎秆、颖壳和灰尘等细小夹杂物断、碎茎秆、颖壳和灰尘等细小夹杂物。清选。清选装置的功用就是装置的功用就是将混合物中的籽粒分离出来将混合物中的籽粒分离出来，将其他，将其他混杂物排出机外，以得到清洁的籽粒。混杂物排出机外，以得到清洁的籽粒。 1.1 1.1 清选装置的功用清选装置的功用1.2 1.2 清选装置的性能要求清选装置的性能要求谷粒中的混杂物谷粒中的混杂物应少于应少于2%2%；清选时谷粒损失不大于脱出谷粒

4、清选时谷粒损失不大于脱出谷粒总量的总量的0.5%0.5%；其生产效率应与收割、脱粒装置相适应。其生产效率应与收割、脱粒装置相适应。传统谷物联合收获机组成传统谷物联合收获机组成4 43 32 21 15 56 67 78 89 91.1.割台割台 2.2.输送装置输送装置 3.3.脱粒滚筒脱粒滚筒 4.4.操作系统操作系统 5.5.粮仓粮仓 6.6.发动机发动机 7. 7. 分离装置分离装置 8.8.清粮装置清粮装置 9.9.行走系统行走系统 带有开放式横流风机的清粮系统带有开放式横流风机的清粮系统 CLAAS-LEXION770先进的脉动秸秆处理系统先进的脉动秸秆处理系统 加速预脱滚筒加速预脱

5、滚筒 保证了清选筛上的气流均匀，同时产生的涡流作用可以有效降低清选保证了清选筛上的气流均匀，同时产生的涡流作用可以有效降低清选功率和噪音。功率和噪音。 横流风机清粮系统横流风机清粮系统APS纵轴流脱粒系统纵轴流脱粒系统脉动秸秆处理系统脉动秸秆处理系统2.1 清选类别清选类别 谷物清选工作，就是谷物清选工作，就是以谷物与夹杂物的不同物理机械性能为以谷物与夹杂物的不同物理机械性能为依据依据进行的。进行的。 （1）利用）利用谷粒空气动力学特性谷粒空气动力学特性的，如风选机、扬场机等；的，如风选机、扬场机等； （2）利用）利用尺寸特性尺寸特性的，如筛选机、窝眼式选粮筒等；的，如筛选机、窝眼式选粮筒等；

6、 （3）利用）利用表面特性表面特性的，如摩擦式清选机、螺旋分离器等；的，如摩擦式清选机、螺旋分离器等； （4）综合利用）综合利用几种特性几种特性的，如复式清选机、重力清选机等。的，如复式清选机、重力清选机等。 目前应用最多的是目前应用最多的是气流与筛子联合应用的清选机械气流与筛子联合应用的清选机械。有的。有的还配合窝眼选粮筒，既能清粮，又能分级，称为复式清选机。还配合窝眼选粮筒，既能清粮，又能分级，称为复式清选机。第二节第二节 清选原理清选原理 谷粒的大小和形状由谷粒的大小和形状由长长（a）、宽宽（b）、厚厚（c）三三个尺寸个尺寸决定的。根据决定的。根据籽粒三个尺寸籽粒三个尺寸的大小可以分成以

7、下几种的大小可以分成以下几种情况：情况： 1、abc为为扁长形扁长形谷粒，如玉米，小麦等。谷粒，如玉米，小麦等。 2、ab=c为为圆柱形圆柱形谷粒谷粒 如小豆如小豆 3、a=bc为为扁圆形扁圆形谷粒，如野豌豆谷粒，如野豌豆 4、a=b=c为为球形球形谷粒，如豌豆。谷粒，如豌豆。 根据谷粒的这些特性，可以用根据谷粒的这些特性，可以用圆孔筛圆孔筛、长孔筛长孔筛和和窝眼筒窝眼筒等工作部件分别按谷粒宽度、厚度和长度来进行分离等工作部件分别按谷粒宽度、厚度和长度来进行分离。2.2 谷粒的大小和形状谷粒的大小和形状 2.3.12.3.1筛选筛选 筛选法是使混合物在筛上运动，由于筛选法是使混合物在筛上运动，

8、由于混合物中各种成分混合物中各种成分的尺寸和形状不同的尺寸和形状不同，就有可能把混合物分成通过筛孔和通不，就有可能把混合物分成通过筛孔和通不过筛孔两部分，以达到清选目的。过筛孔两部分，以达到清选目的。（1 1）筛子的形式和选择筛子的形式和选择 目前机器上常用的筛子有三种型式，目前机器上常用的筛子有三种型式，编织筛编织筛、鱼鳞筛鱼鳞筛和和冲孔筛冲孔筛。这三种筛子各有优缺点应根据工作要求来选用。这三种筛子各有优缺点应根据工作要求来选用。 2.3 筛选筛选清选清选方法方法 编织筛：编织筛：是用是用铁丝编织而成铁丝编织而成。它对气流阻力小，有效面积大，。它对气流阻力小，有效面积大，生产率高。生产率高。

9、一般适宜作上筛一般适宜作上筛，但孔形不准确，且不能调节，但孔形不准确，且不能调节，主主要用于清理脱出物中较大的混杂物要用于清理脱出物中较大的混杂物。 鱼鳞筛：鱼鳞筛：一种是一种是由冲压的鱼鳞形条片组合而成由冲压的鱼鳞形条片组合而成。筛孔尺寸。筛孔尺寸是可调的，使用时不需要更换筛子，是可调的，使用时不需要更换筛子，调整筛孔就能满足不同作调整筛孔就能满足不同作物清选需要物清选需要。另一种是。另一种是在一块铁皮上冲出鱼鳞孔在一块铁皮上冲出鱼鳞孔，因而筛孔尺，因而筛孔尺寸不能变。寸不能变。 冲孔筛：冲孔筛：是是在薄铁板上冲制孔而成在薄铁板上冲制孔而成，常用的有长方孔和圆，常用的有长方孔和圆孔两种。这种

10、筛子孔眼尺寸一致，孔两种。这种筛子孔眼尺寸一致，分离谷粒较精确分离谷粒较精确，常做下筛。常做下筛。麦粒的尺寸特征麦粒的尺寸特征长方形筛孔长方形筛孔圆形筛孔圆形筛孔 冲孔筛的筛片坚固耐用不易变形冲孔筛的筛片坚固耐用不易变形，但，但有效面积小有效面积小，生产率稍低，不适于负荷大的分离工作生产率稍低，不适于负荷大的分离工作，一般作下筛比一般作下筛比较合适较合适。 在在选择筛孔形式和尺寸选择筛孔形式和尺寸时，应时，应根据被筛物的组成根据被筛物的组成和和筛选要求按被筛物有所差别的某种尺寸特性筛选要求按被筛物有所差别的某种尺寸特性，来，来确定用确定用圆孔或长孔筛以及孔的尺寸圆孔或长孔筛以及孔的尺寸。种子的

11、尺寸愈接近筛孔的。种子的尺寸愈接近筛孔的尺寸，其通过的机会愈小。两者尺寸相等时不能通过，尺寸，其通过的机会愈小。两者尺寸相等时不能通过，如果种子的尺寸与孔相差太大，则起不到清选的效果，如果种子的尺寸与孔相差太大，则起不到清选的效果，所以在选择筛孔形式和尺寸时，应使筛孔的尺寸略大于所以在选择筛孔形式和尺寸时，应使筛孔的尺寸略大于被筛物尺寸。被筛物尺寸。圆孔的尺寸和配置圆孔的尺寸和配置 圆孔筛的工作尺寸用圆孔筛的工作尺寸用圆孔直径圆孔直径d d表示表示。 圆孔在筛面上的分布对圆孔在筛面上的分布对谷粒的通过性能和筛子分离完谷粒的通过性能和筛子分离完全度全度有很大的影响。种子通过筛孔的可能性随着筛孔在

12、单有很大的影响。种子通过筛孔的可能性随着筛孔在单位筛面上的总数增加而增加，也即与筛子的相对有效面积位筛面上的总数增加而增加，也即与筛子的相对有效面积成正比。成正比。 设筛子的工作面积为设筛子的工作面积为F(mF(m2 2), ),总的筛孔面积为总的筛孔面积为f(mf(m2 2) )，则相则相对的有效面积为对的有效面积为u=f/Fu=f/F u u值愈大，种子通过筛孔的可能性也愈大。值愈大，种子通过筛孔的可能性也愈大。（2）筛孔的尺寸和配置）筛孔的尺寸和配置 长方孔的工作尺寸是长方孔的工作尺寸是筛孔的宽度筛孔的宽度b b。筛孔长度用。筛孔长度用a a表示，虽表示，虽非筛子的工作尺寸，但必须大于种

13、子长度，它对种子的分理非筛子的工作尺寸，但必须大于种子长度，它对种子的分理性能有很大影响。性能有很大影响。 长方形孔在筛面上布置一般有四种形式：长方形孔在筛面上布置一般有四种形式：直线形直线形、棋形棋形、倾倾斜形斜形和和交叉形交叉形。其中，以直线形。其中，以直线形、棋形应用较为广泛。棋形应用较为广泛。 从强度的观点考虑，当筛面上受均匀载荷时，从强度的观点考虑，当筛面上受均匀载荷时，直线形的筛孔直线形的筛孔的孔间部分受拉伸的孔间部分受拉伸，承担载荷的大部分，因而筛孔，承担载荷的大部分，因而筛孔不易变形不易变形。而棋形配置的筛孔有而棋形配置的筛孔有位于筛面内的横向力位于筛面内的横向力时，筛孔之间的

14、间时，筛孔之间的间隔部分将弯曲使隔部分将弯曲使筛孔变形筛孔变形；从分离效果来看，在布置筛子时；从分离效果来看，在布置筛子时应使种子在筛面上的运动方向和长孔方向一致，以便有效地应使种子在筛面上的运动方向和长孔方向一致，以便有效地分离种子。分离种子。长方孔的尺寸和配置长方孔的尺寸和配置 一般清选机上常装三组筛子：第一组筛一般清选机上常装三组筛子：第一组筛子子用来分离大的混杂物用来分离大的混杂物；第二组筛子用来；第二组筛子用来分离分离小的混合物小的混合物；第三组筛子用于第三组筛子用于对主要作物种子对主要作物种子分级或分类分级或分类。 2.4 清选机上筛子的配置清选机上筛子的配置直线型直线型棋型棋型

15、并联配置并联配置：使使后面的筛子得到的被筛物均是通过前后面的筛子得到的被筛物均是通过前筛筛孔的过筛物筛筛孔的过筛物。常用于简易的清选机，联合收获机的。常用于简易的清选机，联合收获机的分离机构和复式脱粒机。分离机构和复式脱粒机。 串串联联配置配置：使使后面的筛子的得到的被筛物均是前筛筛后面的筛子的得到的被筛物均是前筛筛面滑下来的筛上物面滑下来的筛上物。应用于某些专用的种子清选机。应用于某些专用的种子清选机。 综合配置综合配置：这种方法通常是这种方法通常是第一个筛子和第二个筛子第一个筛子和第二个筛子按并联配置按并联配置，而，而第二个筛子和第三个筛子按串联配置第二个筛子和第三个筛子按串联配置。所以目

16、前大部分的种子清选机都是采用这种配置方法。所以目前大部分的种子清选机都是采用这种配置方法。筛子之间的配置通常有三种方法：筛子之间的配置通常有三种方法：并联配置筛子并联配置筛子串联配置筛子串联配置筛子综合配置筛子综合配置筛子 用筛选方法清选，必须保证用筛选方法清选，必须保证被筛物能在筛面上被筛物能在筛面上移动移动，使，使谷粒有更多的机会由筛孔通过谷粒有更多的机会由筛孔通过，而，而被阻留被阻留于筛面上的大杂物沿筛面流出于筛面上的大杂物沿筛面流出。为了达到这一。为了达到这一目的目的筛体常用四根吊杆悬起或支起。借曲柄连杆机构使筛体常用四根吊杆悬起或支起。借曲柄连杆机构使它作往复运动。为了提高筛选质量，

17、它作往复运动。为了提高筛选质量，筛体本身有一筛体本身有一较小的倾斜角度较小的倾斜角度。（3） 筛子在筛面上的运动筛子在筛面上的运动横向横向摆动时，被筛物在筛面上摆动时，被筛物在筛面上作之字形移动作之字形移动，逐渐沿筛面滑，逐渐沿筛面滑出筛外，经过的路程校长，可以增加被筛物在筛面上的停留时出筛外，经过的路程校长，可以增加被筛物在筛面上的停留时间。间。 纵向纵向摆动，被筛物摆动，被筛物沿筛面纵向上下移动沿筛面纵向上下移动，下移较上移距离大，下移较上移距离大，逐渐滑出筛外。经过的路程较短，在筛面停留的时间少，生产逐渐滑出筛外。经过的路程较短，在筛面停留的时间少，生产率高但分离效果较差，在其它条件相同

18、时，所用筛子的长度应率高但分离效果较差，在其它条件相同时，所用筛子的长度应较纵间摆动者为大。较纵间摆动者为大。筛子的摆动有筛子的摆动有纵向和横向两种型式纵向和横向两种型式：第三节第三节 谷物清选装置谷物清选装置 气流式清选装置气流式清选装置 筛子式清选装置筛子式清选装置 气流筛子组合式清选装置气流筛子组合式清选装置 窝眼筒分选窝眼筒分选 其他清选方法其他清选方法按照谷物混合物各组成部分的空气动力特性的不同按照谷物混合物各组成部分的空气动力特性的不同进行选别。一般用物料的飘浮速度进行选别。一般用物料的飘浮速度VpVp来表示。来表示。 mgP P = kF v2 式中：式中：k阻力系数，与物体的形

19、阻力系数，与物体的形状和表面特性有关，小状和表面特性有关，小麦：麦：0.1840.265 空气密度，空气密度，g/m3 F物体的迎风面积，物体的迎风面积，m2 V气流速度，气流速度，m/s，小麦的小麦的Vp=8.911.5m/s。 3.1 气流式清选装置气流式清选装置物料的飘浮速度物料的飘浮速度Vp将物体置于垂直向上的气流场将物体置于垂直向上的气流场内，当气流对物体的作用力内，当气流对物体的作用力P等于该物体的重力等于该物体的重力mg而使该而使该物体处于相对静止的悬浮状态时气流所具有的速度（有时物体处于相对静止的悬浮状态时气流所具有的速度（有时也称为也称为临界速度临界速度）。）。 风选谷物混合

20、物，主要是风选谷物混合物，主要是利用谷粒和各种成利用谷粒和各种成分不同的临界速度与飘浮性能分不同的临界速度与飘浮性能来进行的。常用方来进行的。常用方法有以下三种：法有以下三种： （1 1）垂直气流垂直气流即利用风机产生的气流即利用风机产生的气流，在管在管道内向上吹吸和改变其流动速度道内向上吹吸和改变其流动速度，因而改变对谷，因而改变对谷物混合物作用力的大小来清选谷物。物混合物作用力的大小来清选谷物。（2 2）倾斜气流倾斜气流将风机产生的气流吹向正在从粮将风机产生的气流吹向正在从粮斗中落下或受筛分的混合物上，使斗中落下或受筛分的混合物上，使迎风面积和漂迎风面积和漂浮系数较大浮系数较大、重量较小的

21、夹杂物重量较小的夹杂物，被气流，被气流吹得较吹得较远远；而；而漂浮系数较小的谷粒漂浮系数较小的谷粒，则，则落在近处落在近处。农村。农村普遍使用的风车即此原理。普遍使用的风车即此原理。 （3 3）抛掷清选抛掷清选是将谷物混合物以较高的速度抛到空气中，是将谷物混合物以较高的速度抛到空气中，利用空气对谷粒及混杂物阻力的不同利用空气对谷粒及混杂物阻力的不同，而，而被抛掷到不同的距被抛掷到不同的距离离。其中。其中飘浮系数较大的夹杂物飘浮系数较大的夹杂物受到空气的阻力较大，受到空气的阻力较大，抛掷抛掷距离较近距离较近；而；而重量大的谷粒重量大的谷粒，由于惯性较大且受到空气阻力，由于惯性较大且受到空气阻力较

22、小，较小，抛掷得较远抛掷得较远，从而达到分离的目的。，从而达到分离的目的。 垂垂直直气气流流式式清清选选装装置置倾斜气流式清选装置倾斜气流式清选装置 利用混合物各组成部分的利用混合物各组成部分的尺寸特性的差异尺寸特性的差异进行分离进行分离和选别。具体方法是：根据和选别。具体方法是：根据谷粒的大小谷粒的大小、形状形状，设，设计适当的筛孔，以达到筛选的目的。计适当的筛孔，以达到筛选的目的。 3.2 筛子式清选装置筛子式清选装置利用混合物各组成部分的尺寸特性和空气动力特性利用混合物各组成部分的尺寸特性和空气动力特性将筛子和风机配合进行分离选别。清选效果好，在将筛子和风机配合进行分离选别。清选效果好，

23、在多数脱粒机和联合收获机上采用这种配合形式。多数脱粒机和联合收获机上采用这种配合形式。 3.3 气流筛子组合式清选装置气流筛子组合式清选装置气流与筛子组成的清选装置机构简图气流与筛子组成的清选装置机构简图清粮装置清粮装置1.阶梯抖动板阶梯抖动板 2.风扇风扇 3.筛子筛子 4.谷物螺旋推运器谷物螺旋推运器 5.杂余螺旋推运器杂余螺旋推运器（1） 组成组成 窝眼筒分选是一种窝眼筒分选是一种按谷粒长度不同进行分级按谷粒长度不同进行分级的选粮装置。的选粮装置。由筒壁上压有许多直径相同圆窝的由筒壁上压有许多直径相同圆窝的圆筒圆筒和圆筒内中央的和圆筒内中央的承承种槽种槽以及以及推运器推运器组成。组成。3

24、.4 窝眼筒分选窝眼筒分选选粮筒选粮筒按一定的倾角按一定的倾角(12)安装，工作时低速回转，安装，工作时低速回转，筒中筒中的谷粒长度小于圆窝直径的短籽粒的谷粒长度小于圆窝直径的短籽粒落入圆窝后随窝上升，达落入圆窝后随窝上升，达到比长谷粒高一些的位置后，落入承种槽，被槽内的推运器到比长谷粒高一些的位置后，落入承种槽，被槽内的推运器运走；而运走；而大于圆窝直径者不能落入窝内大于圆窝直径者不能落入窝内，被圆筒带到一定高，被圆筒带到一定高度后度后 ，因本身重量下落，从筒底的一端排出。因此，因本身重量下落，从筒底的一端排出。因此，改变承改变承种槽在筒内的高低位置和采用不同直径的圆窝筒，就可按谷种槽在筒内的高低位置和采用不同直径的圆窝筒，就可按谷粒的长度进行分级粒的长度进行分级。（2） 分离原分离原理理 调整原则是尽量使长与短谷粒分离调整原则是尽量使长与短谷粒分离。圆窝直径的大小，。圆窝直径的大小，应应按所要分离混合谷粒的尺寸长短来确定按所要分离混合谷粒的尺寸长短来确定，原则是小于长谷，原则是小于长谷粒，稍大于短谷粒。粒，稍大于短谷粒。 谷物在选粮筒中谷物在选粮筒中不仅受到本身重力的作用不仅受到本身重力的作用，也，也受到由于受到由于筒的回转所产生的离心力的作用筒的回转所产生的离心力的作用，如选粮筒的转速增高，离，如选粮筒的转速增高，离心力与重力相等时，谷粒既开始不能下滑而被紧压在筒内表