5ZTL-300型水稻种子脱粒机的研制

摘要：为提高水稻种子脱粒机的实用性，针对原有脱粒机适应性差、清理不彻底、移动不便等问题，设计5ZTL-300型水稻种子脱粒机。脱粒机的弓齿交错设置，利用空气动力学特性，保证脱粒和除杂效果良好，可应用于田间育种试验。

关键词：脱粒机;水稻种子;设计;移动方便;清选

中图分类号：S226.1    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）06-0048-02

育种是水稻增产的基础和保障，而测产是其重要环节之一。在水稻育种测产过程中，脱粒是必不可少的作业。人工脱粒不仅效率低、劳动强度大，而且籽粒中含有的杂质也较多，严重影响测产数据的准确性。水稻小区田间育种脱粒机需要兼具脱粒和清选功能，才能确保测产数据准确。现有的水稻种子脱粒机存在适应性差、清理不彻底、移动不便等问题，影响水稻种子脱粒机的使用。为此，设计5ZTL-300型水稻种子脱粒机，以期为小稻育种研究提供实用机具。

1 脱粒机的结构与工作原理

1.1 机具结构

该机具主要包括机架、脱粒机构、清选机构、传动机构、种子收集盒和移动装置等部件，详见图1。

脱粒机构采用滚筒式，清选机构为风扇式，二者均由电机通过传动机构分别驱动。清选装置的风机设有风量调节装置，机架下方设有移动装置。机具有结构简单紧凑、适应性强、动力消耗和体积小、移动方便等特点，能一次完成脱粒和清选，大大减轻育种人员的劳动强度。

1.2 工作原理

该机为一种手持上脱式脱粒装置。作业时，手持稻谷茎秆将稻穗端置入喂入口，在高速旋转滚筒离心力的作用下，通过弓齿的打击、搓檫、梳刷作用脱下稻谷。稻谷和杂余穿过带孔弧形凹板落入清选机构后，杂余由排杂口排出，稻谷落入种子收集盒。

2 脱粒机的主要零部件设计

2.1 脱粒机构

脱粒机构包括脱粒滚筒、喂料活动板、上罩盖、冲孔式凹板筛等。上罩盖和冲孔式凹板筛组成脱粒室。脱粒滚筒位于脱粒室中间，通过旋转进行脱粒。为方便喂入和防止稻谷飞溅，特设计喂料活动板。为加强断穗的处理能力和避免滚筒缠草，在脱粒室的上罩盖内安装切草刀。

2.1.1 脱粒滚筒 脱粒滚筒由滚筒轴、花盘、滚筒和弓齿等组成，结构见图2。滚筒上安装有弓齿。

2.1.2 脫粒齿的形状与排列 脱粒齿采用弓齿，工作高度33 mm，顶角60°，用直径4 mm的65Mn制成。脱粒弓齿在滚筒上按螺旋线排列，详见图3。

2.1.3 滚筒转速 为避免脱粒弓齿损伤稻谷，脱粒机的齿顶端线速度不宜超过11 m/s。经计算，确定滚筒转速为858 r/min。取滚筒转速为850 r/min。

2.1.4 喂料活动板 喂料活动板侧边设置弧形孔，一端与机架铰接，另一端开有圆孔，分别与喂料活动板上的弧形孔连接，用于固定上罩盖，便于清理脱粒室内的杂物。

2.2 清选机构

清选机构选用风扇式，主要由鱼鳞筛、风机、风量调节插板组成，利用稻谷和混合物的空气动力学特性差异进行清选。

2.2.1 鱼鳞筛 鱼鳞筛主要由框架和倾斜板组成，如图4所示。倾斜板的倾角应保证稻谷下滑顺利，取倾斜板与水平面夹角为45°。工作时，鱼鳞筛在风机风力作用下使稻谷沿倾斜板滑入收集盒，并将稻谷粒混杂物中的杂质排出。

2.2.2 风机 风机主要由壳体、轴、叶片、风量调节板组成。风机为清选机构提供气流，风道出口处气流速度为8 m/s，鱼鳞筛末端排出口的气流速度为5 m/s，确保清选效果。风机的轴向进风处分别设有风量调节插板，改变其开口大小，可改变风机的出风量。

3 结论

5ZTL-300型水稻种子脱粒机通过弓齿的交错设置，提高脱粒机构的脱粒效果和脱粒效率，有效缓解工作人员的劳动强度。脱粒机具有结构简单紧凑、动力消耗小、适应性强、体积小等特点，除可用于水稻田间育种试验外，还可用于小麦脱粒。通过严格的尺寸和结构设计，保证稻麦种粒的脱粒效果良好，以及杂质、瘪粒被有效去除。同时，该机具有结构简单紧凑、适应性强、动力消耗小、移动方便等特点，能够助力水稻育种走向机械化，有效缓解育种人员的劳动强度。

参考文献

[1] 中国农业机械化科学研究院.中国农业机械设计手册[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007.

[2] 于晨曦.大豆单株脱粒机设计及试验[D].淄博：山东理工大学，2019.

[3] 李为坤，黄成龙，叶军立，等.水稻全自动脱粒检测一体化考种机关键技术研发[A].中国作物学会.第十九届中国作物学会学术年会论文摘要集[C].中国作物学会：中国作物学会，2020：1.

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

作者简介：孙继东（1973—），男，工程师，从事农业机械方面的研究工作。