喂入量对清选性能影响的试验研究

张义峰，衣淑娟

（黑龙江八一农垦大学工程学院，大庆163319）

水稻清选装置是水稻收获机械的重要组成部分之一，它是影响整机性能的关键装置之一，清选装置的含杂率和损失率为国标强制标准，按照国标要求，清选含杂率要小于等于2.0%，损失率要小于等于0.5%[1]。由于水稻收获农时的要求比较高，目前水稻收获机械向着大喂入量方向发展[2]，因此，尽快设计出适合大喂入量收割机的清选装置将是进一步加快水稻生产发展的瓶颈问题之一[3]。针对当前纵向轴流收割机清选装置存在的大喂入量下清选效果差的问题，自行研制了风筛式清选装置，实践表明，该清选装置试验台对大喂入量适应性较强，工作性能稳定，对进一步提升我国水稻收获机械化水平具有重要意义。

1 清选装置试验台的总体结构

该清选装置由机架、综合操作柜、离心风机、喂料模拟装置、贯流风机、筛片、筛架、数据采集系统、接料箱、电机等组成，其结构和工作参数可调，测试精度高，数据采集系统工作可靠。该清选装置结构简单，操作及调整方便。清选装置结构如图1所示[4]。

2 工作原理

清选装置开始工作时，将脱粒后分离出的物料载入喂料模拟装置，在喂入辊的转动下，按照实际脱粒落料情况落下，根据夹杂物与种子的悬浮速度差异和几何尺寸差异进行风选和清选。

3 试验与结果

试验所需设备、材料和方法参见论文《纵轴流风筛式清选装置多因素试验研究》。

3.1 在喂入量变化时，清选性能沿筛子纵向分布规律的试验研究

固定清选装置的离心风机风速为800 rpm、风机出口倾角为25°、振动筛曲柄转速为200 rpm，分别设置喂入量为4、3.2、2.4、1.6和0.8 kgps进行清选性能纵向分布试验研究。得到试验结果如图2、图3所示。

由图2、图3可知，喂入量比较大时，杂余沿纵向分布重量也大，杂余在筛子前方较少，在筛子后方逐渐增加，在喂入量由小逐渐增大时，在筛子前面含杂率没有显著变化，在筛子尾部含杂率显著升高，尤其在1 900 mm位置以后增幅明显，分析表明，由于筛子尾部距离风机较远，风力削弱，使筛子尾部风力不足，致使含杂率升高[5]。

3.2 在喂入量变化时，清选性能沿筛子横向分布规律的试验研究

固定清选装置的离心风机风速为800 rpm、风机出口倾角为25°、振动筛曲柄转速为200 rpm，分别设置喂入量为4、3.2、2.4、1.6和0.8 kgps进行清选性能横向分布试验研究。得到试验结果如图4、图5所示。

图4 杂余重量沿筛面横向分布规律Fig.4 Lateral regularity of distribution of impurity weightalong the screen surface

由图4、图5可知，杂余重分布出现两个波峰，含杂率分布出现两个波谷，表明在离心风机的影响下，由于风机结构和布置的原因，两个并置风机的两侧和中间没有风力供给，造成风机出口正对前方含杂率低，清洁率较高，出现两个波谷，经过进一步试验，增大风机转速，波谷不在明显，清选性能得到改善。

图5 含杂率沿筛面横向分布规律Fig.5 Lateral regularity of distribution of impurity percentage along the screen surface

随着喂入量的不断增大，含杂率逐渐上升，表明随着抛下物料的增多，筛子负荷增大，筛孔通过率减少，风阻也逐渐增大，风选能力被削弱，致使含杂率升高。

4 结论

在筛子纵向，随着喂入量的增大，筛子前方含杂率的变化规律不显著，含杂率在筛尾部明显增大。

在筛子横向，由于风机结构和布置的原因，两个并置风机的两侧和中间没有风力供给，造成风机出口正对前方含杂率低，出现两个波谷，通过增大风机转速，波谷不在明显，清选性能得到改善。

随着喂入量的不断增大，含杂率逐渐上升，表明随着抛下物料的增多，筛子负荷增大，筛孔通过率减少，风阻也逐渐增大，风选能力被削弱，致使含杂率升高。

［1］中华人民共和国国家发展和改革委员会.JB/T 5117—2006：全喂入联合收割机技术条件.中华人民共和国机械行业标准［S］.北京：机械工业出版社，2006.

［2］邓玲黎，李耀明.我国水稻联合收割机的现状及发展趋势［J］.农机化研究，2001（5）：4-5.

［3］衣淑娟，赵妍.水稻轴流脱粒分离装置的研究现状及发展趋势［J］.黑龙江八一农垦大学学报，2010，22（1）：28-31.

［4］段国臣.轴流式水稻联合收割机的设计［J］.山东农机，2003（1）：13-14.

［5］成芳，王俊.风筛式清选装置主要参数的试验研究［J］.农业工程学报，1998（12）：217-221.