5ZTL-300型水稻種子脫粒機(jī)的研制

摘要：為提高水稻種子脫粒機(jī)的實用性，針對原有脫粒機(jī)適應(yīng)性差、清理不徹底、移動不便等問題，設(shè)計5ZTL-300型水稻種子脫粒機(jī)。脫粒機(jī)的弓齒交錯設(shè)置，利用空氣動力學(xué)特性，保證脫粒和除雜效果良好，可應(yīng)用于田間育種試驗。

關(guān)鍵詞：脫粒機(jī);水稻種子;設(shè)計;移動方便;清選

中圖分類號：S226.1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2021）06-0048-02

育種是水稻增產(chǎn)的基礎(chǔ)和保障，而測產(chǎn)是其重要環(huán)節(jié)之一。在水稻育種測產(chǎn)過程中，脫粒是必不可少的作業(yè)。人工脫粒不僅效率低、勞動強(qiáng)度大，而且籽粒中含有的雜質(zhì)也較多，嚴(yán)重影響測產(chǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。水稻小區(qū)田間育種脫粒機(jī)需要兼具脫粒和清選功能，才能確保測產(chǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確?，F(xiàn)有的水稻種子脫粒機(jī)存在適應(yīng)性差、清理不徹底、移動不便等問題，影響水稻種子脫粒機(jī)的使用。為此，設(shè)計5ZTL-300型水稻種子脫粒機(jī)，以期為小稻育種研究提供實用機(jī)具。

1 脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 機(jī)具結(jié)構(gòu)

該機(jī)具主要包括機(jī)架、脫粒機(jī)構(gòu)、清選機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、種子收集盒和移動裝置等部件，詳見圖1。

脫粒機(jī)構(gòu)采用滾筒式，清選機(jī)構(gòu)為風(fēng)扇式，二者均由電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動。清選裝置的風(fēng)機(jī)設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，機(jī)架下方設(shè)有移動裝置。機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、適應(yīng)性強(qiáng)、動力消耗和體積小、移動方便等特點，能一次完成脫粒和清選，大大減輕育種人員的勞動強(qiáng)度。

1.2 工作原理

該機(jī)為一種手持上脫式脫粒裝置。作業(yè)時，手持稻谷莖稈將稻穗端置入喂入口，在高速旋轉(zhuǎn)滾筒離心力的作用下，通過弓齒的打擊、搓檫、梳刷作用脫下稻谷。稻谷和雜余穿過帶孔弧形凹板落入清選機(jī)構(gòu)后，雜余由排雜口排出，稻谷落入種子收集盒。

2 脫粒機(jī)的主要零部件設(shè)計

2.1 脫粒機(jī)構(gòu)

脫粒機(jī)構(gòu)包括脫粒滾筒、喂料活動板、上罩蓋、沖孔式凹板篩等。上罩蓋和沖孔式凹板篩組成脫粒室。脫粒滾筒位于脫粒室中間，通過旋轉(zhuǎn)進(jìn)行脫粒。為方便喂入和防止稻谷飛濺，特設(shè)計喂料活動板。為加強(qiáng)斷穗的處理能力和避免滾筒纏草，在脫粒室的上罩蓋內(nèi)安裝切草刀。

2.1.1 脫粒滾筒 脫粒滾筒由滾筒軸、花盤、滾筒和弓齒等組成，結(jié)構(gòu)見圖2。滾筒上安裝有弓齒。

2.1.2 脫粒齒的形狀與排列 脫粒齒采用弓齒，工作高度33 mm，頂角60°，用直徑4 mm的65Mn制成。脫粒弓齒在滾筒上按螺旋線排列，詳見圖3。

2.1.3 滾筒轉(zhuǎn)速 為避免脫粒弓齒損傷稻谷，脫粒機(jī)的齒頂端線速度不宜超過11 m/s。經(jīng)計算，確定滾筒轉(zhuǎn)速為858 r/min。取滾筒轉(zhuǎn)速為850 r/min。

2.1.4 喂料活動板 喂料活動板側(cè)邊設(shè)置弧形孔，一端與機(jī)架鉸接，另一端開有圓孔，分別與喂料活動板上的弧形孔連接，用于固定上罩蓋，便于清理脫粒室內(nèi)的雜物。

2.2 清選機(jī)構(gòu)

清選機(jī)構(gòu)選用風(fēng)扇式，主要由魚鱗篩、風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié)插板組成，利用稻谷和混合物的空氣動力學(xué)特性差異進(jìn)行清選。

2.2.1 魚鱗篩 魚鱗篩主要由框架和傾斜板組成，如圖4所示。傾斜板的傾角應(yīng)保證稻谷下滑順利，取傾斜板與水平面夾角為45°。工作時，魚鱗篩在風(fēng)機(jī)風(fēng)力作用下使稻谷沿傾斜板滑入收集盒，并將稻谷粒混雜物中的雜質(zhì)排出。

2.2.2 風(fēng)機(jī) 風(fēng)機(jī)主要由殼體、軸、葉片、風(fēng)量調(diào)節(jié)板組成。風(fēng)機(jī)為清選機(jī)構(gòu)提供氣流，風(fēng)道出口處氣流速度為8 m/s，魚鱗篩末端排出口的氣流速度為5 m/s，確保清選效果。風(fēng)機(jī)的軸向進(jìn)風(fēng)處分別設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)插板，改變其開口大小，可改變風(fēng)機(jī)的出風(fēng)量。

3 結(jié)論

5ZTL-300型水稻種子脫粒機(jī)通過弓齒的交錯設(shè)置，提高脫粒機(jī)構(gòu)的脫粒效果和脫粒效率，有效緩解工作人員的勞動強(qiáng)度。脫粒機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、動力消耗小、適應(yīng)性強(qiáng)、體積小等特點，除可用于水稻田間育種試驗外，還可用于小麥脫粒。通過嚴(yán)格的尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證稻麥種粒的脫粒效果良好，以及雜質(zhì)、癟粒被有效去除。同時，該機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、適應(yīng)性強(qiáng)、動力消耗小、移動方便等特點，能夠助力水稻育種走向機(jī)械化，有效緩解育種人員的勞動強(qiáng)度。

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Development of 5ZTL-300 Type Rice Seed Thresher

SUN Jidong

（Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China）

Abstract： In order to improve the practicability of rice seed thresher， 5ZTL-300 type rice seed thresher was designed to solve the problems of poor adaptability， incomplete cleaning and inconvenient movement of the original thresher.? The bow teeth staggered setting of thresher ensures good threshing and impurity removal by aerodynamic characteristics， which can be used in field breeding experiments.

Key words： thresher; rice seed; design; convenient movement; cleaning

收稿日期：2021-06-13

作者簡介：孫繼東（1973—），男，工程師，從事農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的研究工作。