一種水稻小區(qū)脫粒機(jī)的研制

劉忠澤　孫慧君　盧昊鵬　孟斌　曹興喬

摘要：以結(jié)構(gòu)簡單、脫粒干凈、便于清理為目標(biāo)，設(shè)計一種水稻小區(qū)脫粒機(jī)。性能試驗表明，水稻小區(qū)脫粒機(jī)脫粒質(zhì)量好、效率高，開啟上罩蓋可進(jìn)行無死角清理作業(yè)，確保種源純凈，適用于水稻田間育種試驗。

關(guān)鍵詞：脫粒機(jī);水稻;設(shè)計;原理;清選

中圖分類號：S226.1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2021）06-0038-03

開展水稻科研育種田間試驗時，測產(chǎn)是重要環(huán)節(jié)之一，而精準(zhǔn)脫粒是測產(chǎn)的基礎(chǔ)。現(xiàn)有的水稻田間試驗育種用小區(qū)種子脫粒機(jī)存在脫粒不干凈、清理不便等問題，影響種子脫粒清潔度。為此，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、脫粒干凈、種子清潔度高、易清理的水稻小區(qū)脫粒機(jī)，以期提高水稻種子脫粒的作業(yè)效率和質(zhì)量。

1 水稻小區(qū)脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 機(jī)具結(jié)構(gòu)

水稻小區(qū)脫粒機(jī)主要包括下機(jī)架、中機(jī)架、脫粒裝置、清選裝置、沖孔式凹板篩、傳動裝置和收集盒，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

脫粒裝置包括上罩蓋和脫粒滾筒，清選裝置安裝在脫粒裝置的下方，收集盒安裝在清選裝置的下方。傳動裝置連接并驅(qū)動脫粒滾筒和清選風(fēng)機(jī)。脫粒滾筒安裝在中機(jī)架上，在下機(jī)架上設(shè)置沖孔式凹板篩。停機(jī)清理時，開啟上罩蓋或中機(jī)架可進(jìn)行無死角清理作業(yè)，確保種源具有高純潔度。

1.2 工作原理

脫粒作業(yè)時，電機(jī)通過傳動裝置帶動脫粒滾筒及清選風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動，手持稻由喂入料口喂入，在脫粒滾筒上弓齒的揉搓、撞擊下將稻谷脫下，輔助切刀進(jìn)一步將雜余上的稻谷脫下;稻谷和雜余通過沖孔凹板篩落入清選機(jī)構(gòu)進(jìn)行清選作業(yè)，雜余由排雜口出口排出，稻谷落入收集盒。停機(jī)進(jìn)行清理時開啟上罩蓋，可進(jìn)行無死角清理作業(yè)，確保種源的純潔度。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、不混雜、脫粒干凈、種子清潔度高、易清理，有效緩解水稻育種工作人員的勞動強(qiáng)度。

2 水稻小區(qū)脫粒機(jī)主要零部件的設(shè)計

2.1 上罩蓋與喂入料口

在上罩蓋一端設(shè)置喂入料口，其上罩蓋內(nèi)設(shè)有防濺板，其自由端部距脫粒滾筒弓齒最外端回轉(zhuǎn)面的距離為20～30 mm。上罩蓋前部設(shè)有防濺板，能夠有效防止稻谷飛濺，如圖2所示。

2.2 中機(jī)架與防纏環(huán)板

2.2.1 中機(jī)架 中機(jī)架為框架結(jié)構(gòu)，在中機(jī)架的一側(cè)設(shè)有與下機(jī)架連接的下鉸接銷，另一側(cè)設(shè)有與上罩蓋連接的上鉸接銷，具體結(jié)構(gòu)見圖3。

2.2.2 防纏環(huán)板 脫粒滾筒兩端對應(yīng)的中機(jī)架側(cè)板上均安裝防纏環(huán)板，其與脫粒滾筒同心。脫粒滾筒兩端伸入防纏環(huán)板的環(huán)形套內(nèi)，防纏環(huán)板內(nèi)圓周面與脫粒滾筒外圓周面間的徑向距離為2～3 mm。脫粒作業(yè)時，防纏環(huán)板不動，脫粒滾筒在防纏環(huán)板內(nèi)轉(zhuǎn)動，阻止雜草進(jìn)入脫粒滾筒兩端與所對應(yīng)的中機(jī)架側(cè)板間的間隙內(nèi)，并纏繞在脫粒滾筒軸上。

2.2.3 輔助切刀 中機(jī)架與上罩蓋鉸接側(cè)的內(nèi)壁設(shè)有多個前切刀，與下機(jī)架鉸接側(cè)的內(nèi)壁設(shè)有多個后切刀，分別對應(yīng)相鄰脫粒弓齒。切刀分別沿同一水平線等間隔設(shè)置。中機(jī)架的前后側(cè)均設(shè)有前切刀，能夠有效防止雜草纏繞。

2.3 清選裝置

清選裝置包括風(fēng)機(jī)、前滑板和排雜口，具體結(jié)構(gòu)見圖4。

前滑板和排雜口設(shè)置于沖孔式凹板篩下方，前滑板和排雜口均向內(nèi)傾斜設(shè)置，其傾斜角大于稻谷的下滑摩擦角。沖孔式凹板篩的前后邊沿浮動安裝于下機(jī)架上部的前后梁上，中機(jī)架置于下機(jī)架頂部并壓置于沖孔式凹板篩的邊沿上，且中機(jī)架一側(cè)與下機(jī)架通過下鉸接銷連接，中機(jī)架繞下鉸接銷開啟或關(guān)閉，方便沖孔式凹板篩拆卸和清理作業(yè)。

2.4 排雜出口

排雜出口（見圖5）的矩形截面為漸縮形，即出口端截面小于入口端截面，有利于提高排雜口出口的風(fēng)速和提高清選效果。

3 結(jié)論

以結(jié)構(gòu)簡單、脫粒干凈、便于清理為目標(biāo)，設(shè)計一種水稻小區(qū)脫粒機(jī)。性能試驗表明，水稻小區(qū)脫粒機(jī)的脫粒質(zhì)量好、效率高，開啟上罩蓋可進(jìn)行無死角清理作業(yè)，確保種源純凈，適用于水稻田間育種試驗。

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Development of a Rice Plot Thresher

LIU Zhongze1， SUN Huijun2， LU Haopeng3， MENG Bin1，CAO Xingqiao1*

（1. Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China; 2. Liaoning Agricultural Development Service Center， Shenyang 110034， China; 3. Shenyang Landscaping & City Appearance and Environmental Management Center， Shenyang 110000， China）

Abstract： With the goal of simple structure， clean threshing and easy cleaning， a rice plot thresher is designed. Performance test shows that the rice plot thresher has good quality and high efficiency， and the upper cover can be cleaned without dead corners to ensure the pure provenance， which is suitable for the rice field breeding experiment.

Key words： thresher; rice; design; principle; clean

收稿日期：2021-03-12

作者簡介：劉忠澤（1964—），男，高級工程師，從事農(nóng)機(jī)設(shè)計與研制工作。

通信作者：曹興喬（1962—），男，高級工程師，從事農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計及制造方面的研究。