脱粒机的工作原理及类型概述

王帅

【摘 要】This article discusses the technical requirement of the operation of threshing machines and the working principles of various threshing machines currently available, makes analysis on the structure composition, features, productivity and working process of each type threshing machine, and generalizes and evaluates the performance indexes of threshing machines with the aim of providing reference for the design and use of threshing machines.%在简要介绍脱粒作业的技术要求基础上，探讨现在各种脱粒机的工作原理，分析各类脱粒装置的结构组成、特点、生产率及工作过程，总结评价脱粒机工作性能的指标，为脱粒机的设计应用提供有益的参考。 【期刊名称】《农业科技与装备》 【年(卷),期】2012(000)011 【总页数】2页(P72-73)

【关键词】农业机械;脱粒机;类型;原理;性能 【作 者】王帅

【作者单位】辽宁省农业机械化研究所,沈阳110161 【正文语种】中 文 【中图分类】S226.1

脱粒作业是农业生产中较为繁重的劳动。无论是在单季作物地区还是在多季作物地区，它都与秋翻地或下季作物耕种争夺劳力。脱粒机是在场上进行作业的一种固定式机具，可对割下的作物进行脱粒、分离和清选，以便获得所需的谷粒。它是提高生产率，改善劳动条件，节省劳动力，减少损失，确保丰产、丰收的重要手段。 1 脱粒作业的要求

脱粒难易程度与作物品种、成熟度和湿度等有密切关系。可用脱下一个谷粒所需的力大小（静态法）和功大小（动态法）表示脱粒难易程度。

对脱粒装置的技术要求主要有：脱得干净；谷粒破碎少或不脱壳（如水稻），并尽量减轻谷粒暗伤（这对种用谷粒尤为重要）；分离性能好（联合收获机向大生产率方向发展过程中提出的要求）；通用性好，能适应多种作物及多种条件;在某些情况下，还要求保持茎秆完整或尽可能减少破碎。

谷粒的脱净率要求在98%以上；全喂入式的谷粒破碎率低于1.5%，半喂入式低于0.3%；全喂入式的总损失率低于1.5%，半喂入式低于2.5%；清洁率不低于98%。 2 脱粒机的原理及种类

我国的脱离机械主要有人力简易式、动力半复式及大中型复式3种。其中，有以水稻为主兼脱小麦、以脱小麦为主兼脱其他作物、以脱杂粮为主等多种类型。随着联合收获机数量的不断增加，国外脱粒机不断减少。而我国的农业机械化处在逐步发展的程中，脱粒机仍占重要地位，并将在品种、质量上积极发展。 2.1 脱粒原理

脱粒装置是脱粒机的核心部分。它不仅在很大程度上决定了机器的脱粒质量和生产率，而且对分离和清选也有很大影响。脱粒过程的物理现象是比较复杂的，往往同时施有几种作用力。归纳起来，脱粒机主要靠冲击、揉搓、梳刷、碾压等原理进行脱粒作业。

2.1.1 冲击原理 冲击脱粒是靠脱粒元件与谷物穗头的相互冲击作用而使谷物脱粒。增加冲击强度，可以提高生产率和保证脱粒干净，但易使谷粒破碎或损伤；降低冲击强度，能够减少谷粒的破碎或损伤，但需要增加脱粒时间。因此，脱粒装置应该设有调节脱粒速度的机构。

2.1.2 揉搓或搓擦原理 揉搓或搓擦脱粒是靠作物与脱粒元件之间的摩擦而使谷物脱粒。脱粒的程度与摩擦力的大小有关。增强对谷物的摩擦，可以提高生产率和脱净率，但会使谷粒脱壳、脱皮。因为打击脱粒要求部件与谷粒间有较大的相对速度，因此此种脱粒方式常出现在茎秆静止（如半喂入式）或运动速度很低（如纹杆、钉齿滚筒的喂入口处）的时候。而揉搓则不同，它发生在已经获得较大运动速度（如在脱粒间隙的后段）的谷层内部。

2.1.3 碾压原理 脱粒元件对谷穗的挤压造成脱粒。在碾压过程中，会使谷粒和穗柄之间产生横向相对位移，而通常谷粒与穗轴的抗剪力较弱，相对位移的剪切破坏了其连结。与此同时，碾压会造成相邻谷层之间移动，也能破环谷粒的连接力。 2.1.4 梳刷原理 当很窄的工作部件在谷穗间通过时，谷物因受梳刷作用而脱粒。作业过程中，茎秆不动或发生少量的纵向运动。

2.1.5 振动原理 被脱谷物被施加高频振动而脱粒。脱粒能力与振动的频率和振幅有关。

2.2 脱粒机种类

根据作物是否通过脱粒装置，脱粒机可分为全喂入式和半喂入式2类。

2.2.1 全喂入式脱粒机 全喂入式脱粒机是将作物全部喂入脱粒装置，脱后茎秆被切碎，并与谷粒一同落下。因此，用此装置脱粒谷物后，还得用专门机构将谷粒与茎秆分离开来。

按作物沿脱粒滚筒的运动方向，全喂入脱粒装置可分为切流式和轴流式2种。在切流式脱粒装置中，作物喂入后沿滚筒的切线方向进入又流出，在滚筒和凹板之间

进行脱粒，如纹杆滚筒、钉齿滚筒和双滚筒脱粒装置；在轴流式脱粒装置中，谷物在做旋转运动的同时又有轴向运动，运动路程较长，能在脱粒的同时进行谷粒分离，脱净率高而破碎率低。

按机器性能的完善程度，全喂入式脱粒装置分为筒式、半复式和复式3种。筒式脱粒装置的动力为3.7～5.2 kW，生产率约为 500～1 000 kg/h。 脱粒后，大部分谷粒与碎秆混杂，需人工清理。半复式脱粒装置具有脱粒、分离、清粮等部件，脱下的谷粒与秆草、颖壳等分开，生产率为500～1 000 kg/h，动力为7.4～11.0 kW。复式脱粒装置除有脱粒、分离、清粮功能外，还有复脱、复清功能，并配备喂入、颖壳收集、稿草运集等装置。

按脱粒装置的特点，全喂入式脱粒装置分为普通滚筒式和轴流滚筒式2种。普通滚筒式脱粒机一般配备纹杆滚筒或钉齿滚筒，有时二者兼备。在结构完善的普通滚筒式脱粒机上，脱粒的工艺过程为：作物由喂入装置送入脱粒装置，脱粒后，分离装置将夹带谷粒的茎秆分离出来，并排出机外；脱下的谷粒、颖壳、断穗、碎草等由阶状输送器输送到由风扇和筛子组成的清粮机构进行清选；谷粒经升运器运到第二清粮室后，风选分级，获得干净谷粒；筛尾排出的断穗由杂余螺旋推运器、复脱器与抛掷输送器送到清粮装置。轴流滚筒式脱粒机装有轴流式脱粒装置，不需设置专门的分离装置，便可将谷粒与茎秆完全分开。作业时，作物由脱粒装置的一端喂入，在脱粒间隙内做螺旋运动，脱下的谷粒同时从凹板栅格中分离出来，而茎秆由轴的另一端排出。

2.2.2 半喂入式脱粒机 半喂入式脱粒机工作时，茎秆并不完全经过脱粒装置，而是作物茎秆的尾部被夹住，仅穗头部分进入脱粒装置。其功耗小，茎秆保持完整，可免去分离装置，适用于水稻、小麦类作物。

半喂入式脱粒机有筒式和复式之分。复式由半喂入式脱粒装置、清选风扇（或配振动筛）、排杂轮、谷粒输送装置等组成。工作时，作物由夹持机构沿滚筒轴向通过

脱粒装置，在脱粒室的作物穗部受弓齿的梳刷、打击脱粒；脱后的稿草由脱粒装置一端排出机外。脱下的谷粒、颖壳、碎草混杂物通过凹板的筛孔进入清粮室，由风扇气流把杂质排出机外，谷粒则通过输送装置送至出粮口；脱粒装置后端的副滚筒可将断穗复脱，并将碎草迅速排除。 3 脱粒机工作性能

1）脱粒效率高。脱粒效率是指单位时间、单位功率下脱下谷物籽粒的质量。 2）脱净率高。脱净率是指经脱粒装置脱下的籽粒质量与喂入籽粒质量的百分比，要求达99%以上。

3）损失率低。损失率是指脱粒过程中各部分籽粒损失质量之和与脱粒谷物籽粒总质量的百分比。总损失包括未脱净损失、夹带损失、清选损失及飞溅损失。 4）破碎率低。破碎率是指在脱粒机脱下的籽粒中，破粒、裂纹、破壳(皮)的籽粒总质量与脱下的籽粒总质量百分比，一般要求在1.5%以下。

5）清洁率高。清洁率是指样品纯粒质量与样品总质量的百分比。半复式脱粒机要求达到96%以上，复式脱粒机要求达到98%以上。

6）通用性好，适应性强。能满足多种作物脱粒的需要，并对作物干湿度有较好的适应性；尽可能减少茎秆的断碎，以利于茎秆的多种用途；能与农村多种动力机械配套使用。 参考文献

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