脱粒機

小麥割下以後還有待於"粒"，這是將穀物除殼、去稈的過程。 做這件事的老方法是用一個叫做"連枷"的使穀物與殼分離的器械連續地拍打麥子。接着是"揚"谷，必需將穀物往空中拋出，以便讓風吹掉輕的、不想要的那部分穀子以及"穀殼"，只留下落在後面的穀粒。 這是艱苦的、勞累至極的工作，而且花費的時間又很長。4000平方米的小麥用手脱粒要花大約5天時間。

蘇格蘭發明家詹姆士·梅克爾和他的兒子安德魯，改變了這種情況。經過長期的努力，詹姆士終於在18世紀後期研製成了一種機器，它裝有一個在滾筒上轉動的木構架。木構架上安裝着狹條皮帶，當它轉動時，就形成了一股氣流，藉此吹走小麥上的外殼。安德魯還給機器加上了一個鬆開麥殼的拍動裝置。

梅克爾脱粒機可以用容易找到的任何動力源來驅動。他們選擇了用馬來驅動第一部機器，但是不久就製造出了以水和蒸汽為動力的新型機器。 脱粒機在美國非常成功，那裏勞動力短缺，農業規模又很大。 脱粒機在英國並不受歡迎。手工打穀為農業工人提供了冬季就業的機會。脱粒機威脅着許多農業工人，使他們失去工作。

脱粒機按喂入形式可分為全喂入和半喂入兩大類，在半喂入中又可分為簡式和複式兩種。

按脱粒部件的結構特徵可分為傳統式、軸流式、風扇葉輪式三種。

根據結構複雜程度在傳統式脱粒機中，分為簡式、半複式和複式三種。

軸流式脱粒機按滾筒配置形式可分為卧式軸流和立式軸流。卧式軸流還可分為橫軸流和縱軸流。

脱粒機按用途可分為稻麥脱粒機、雜糧脱粒機和種子脱粒機 ^[1]  。

為使刀盤、六隻喂入滾筒運轉正常，該機對傳動路線及三角皮帶輪無級變速器進行了精心設計。根據脱粒生產率要求，刀盤有多種轉速，但傳動路線比較簡單，由兩級傳動路線組成，第一級由皮帶輪無級變速，無級變速皮帶輪直接安裝在電機軸上，被動變速皮帶輪安裝在另一根軸上，另一根軸上裝有同步齒形帶。該輪通過齒形帶帶動刀盤上的同步帶輪旋轉，而絲桿螺母固定在同步帶輪上，轉動螺栓帶輪可軸向移動，使帶輪間隙變大或變小，刀盤轉速隨之可調，該傳動比在1：1.5左右。

第一二級傳動均為三角帶輪，第三級為蝸桿傳動，蝸桿帶動三組轉向相反的蝸輪，蝸輪與輸送輥連接，工作時，蝸桿帶動蝸輪旋轉，兩組輸送輥既作夾持又起輸送（玉米棒）作用，一組輸送輥夾持輸送玉米芯。整個傳動路線共有五級傳動，由於設計中考慮到整機的結構緊湊，採用了比較新穎的三角帶無級變速器，蝸輪、蝸桿傳動更是經多次設計計算，為保證蝸輪、蝸桿的中心距及蝸輪強度，蝸輪採用了負變位係數。

刀具是整個脱粒機具的關鍵部件，其形狀及材料選擇至關重要，刀具由呈L型的刀架和劍形刀片焊接而成。從刀具的強度方面考慮，刀片應選用65Mn材料，加工成型後進行熱處理，使其表面硬度達到HRC50-60。但因刀片切割的是玉米粒，選用65Mn材料容易生鏽，衞生質量達不到要求，故還是選用不鏽鋼，雖然刀片硬度不夠理想，但切割玉米粒應該沒有問題。為使刀具能夠切割不同直徑的玉米粒，工作時刀具在刀盤上有一個滑動的距離。

刀盤上除安裝刀具外，還需在固定的軸套上旋轉，以帶動刀具轉動作切割運動。為使刀盤結構緊湊，刀盤上裝有同步齒形帶輪，在同步齒形帶輪上裝有塑料軸承，帶輪、塑料軸承之間用螺釘連接。工作時，材料為聚氟乙烯（或尼龍）的軸承在軸套上轉動，用針閥式油杯滴注食用植物油進行潤滑。

為保證玉米棒的正常喂入和輸送，該機設計了獨特的工作機構。喂入裝置由一根蝸桿、三組轉向相反的蝸輪、滾筒支撐、軸、異形橡膠滾、塑料齒形輥等組成。機具起動，兩頭粗、中間漸細的橡膠輥及塑料輥旋轉，此時將玉米棒喂入，橡膠輥將其夾持向前輸送至刀具處切割後，玉米芯由轉動的塑料輥夾持輸送至廢料箱。為適應不同直徑玉米棒的喂入輸送，在滾筒上裝有拉伸彈簧，該彈簧可使滾筒作適當角度的位移，當喂入玉米棒時，由於手的推力和橡膠輥的牽引力，該機構可根據玉米棒大小在一定範圍內自動調節。

設計力求簡單緊湊、外形美觀，整機外形尺寸為610X620X1120mm，對喂入高度和安全也進行了比較充分的考慮。工作時，機具運轉部分全部由罩殼覆蓋，喂入口嚴格控制尺寸，成人的手不能進入，確保喂入玉米時的安全。機具的大部分材料選用不鏽鋼，為減輕機具重量，降低生產成本，機架部分由不鏽鋼板折邊焊接而成。兩根傳動軸直徑雖然較小，但軸上不開鍵槽，只加工平台，用緊定螺栓固定皮帶輪，軸的強度能夠得到保證.

脱粒機整機選用一台3千瓦電機和一台鼓風機，電機、風機的轉向和停止由一隻倒順開關控制。電機順時針旋轉為喂入玉米棒，逆時針轉向主要用於推出玉米棒和排除故障，風機用於吹掉脱粒中產生的屑、渣。電機通過皮帶輪、無級變速帶輪、同步齒形帶輪，使刀盤、異形刀具旋轉切割玉米棒，工作時調節轉向手柄，可使刀盤轉速增減；另一傳動線路則由兩級三角帶輪、蝸輪蝸桿帶動三組滾筒旋轉。

滾筒上裝有壓縮彈簧、橡膠輥、塑料輥，其中兩組橡膠輥旋轉時（喂入玉米棒），橡膠輥既起夾持作用，又有輸送玉米棒的功能，彈簧還可根據玉米棒直徑進行適當調節兩滾筒之間距離，以適應不同直徑玉米棒脱粒的要求。一組塑料輥可將玉米芯夾持、輸送至廢料箱。刀具和刀盤的潤滑採用滴注式油杯，潤滑油採用橄欖油。為使結構緊湊，刀盤內裝塑料軸承。塑料軸承在軸上轉動。

整機主要潤滑部分為蝸輪、蝸桿及塑料軸承，蝸輪、蝸桿採用開式傳動，用黃油進行潤滑；塑料軸承需要運轉時潤滑，選用了標準的針閥式油杯，容積為200毫升，併為此配備了滴注式油管，油管一端用螺栓與油杯連接，另一端與軸承上的油槽連接。工作時可視油杯油管內的滴注情況調節大小。潤滑油最好選用橄欖油，考慮到價格可用其它食用油進行試驗。

脱粒機的速度不宜過快，要按使用説明書中規定的轉速使用，不可任意提高轉速。一般脱小麥為28-32米/秒，秈稻為24-26米/秒，粳稻為26-30米/秒。轉速過高，不但脱不快，反而會出現籽粒破碎嚴重、機器使用壽命縮短、不安全因素增加等不利情況出現。要根據要求規定或機上的標誌安裝匹配的電動機或柴油發動機，並配備好合適的皮帶輪，注意不要裝反方向。風扇轉動皮帶輪也不能裝反，否則會影響籽粒的清潔度。

脱粒時要連續不斷地均勻喂入，喂入量過大，會造成滾筒負荷過大，轉速降低，脱淨率和生產率下降，莖稈夾帶籽粒增多，脱粒質量下降，嚴重時造成堵塞停車和機器損壞。喂入量過小，生產率低，有時還會影響脱淨率。脱得淨、脱得快、破碎少、能耗低這些指標，實際是相互制約的。如要脱淨好，破碎率會上升，生產率也會下降，能耗增加。

操作者要根據實際情況，在“手”、“眼”、“耳”的密切配合下，“手”感作物乾濕度，幹多喂，濕少喂；“眼”觀排草是否通暢，滾筒轉速是否正常，出草通暢多喂，不暢少喂；“耳”聽機器運轉聲音是否正常，負荷大聲低少喂，反之多喂。

隨着農村農機化作業程度的提高，脱粒機成為廣大農機户脱貧致富的好工具，但也隨之帶來很多安全隱患，此類農機事故屢屢發生，教訓慘痛。要確保脱粒機的使用安全，必須注意以下十忌。

一忌保管不善。當每年夏、秋糧收穫結束，脱粒機不再使用時，應對脱粒機做全面擦洗，置於室內保管，不能扔在地頭、場邊，任憑風吹雨淋，使機件鏽蝕、損壞，留下不安全隱患。

二忌用前不檢修。在夏、秋糧收割前，需對脱粒機進行認真檢查、修理，查看螺栓是否鬆動、紋杆是否完好、傳動部件等是否有問題。找出不安全因素並加以排除，切不可帶”病”運轉。

三忌超負荷工作。不論是用電動機還是柴油機做動力，工作時均不能超負荷，否則很不安全。

四忌隨意移動和安裝。脱粒機及其動力機的移動與安裝，均需由熟練的專業技術人員操作，不可自己動手。移動電動脱粒機時，必須先關掉電源，絕緣電線不可在地面拖拉，以防磨破絕緣層，造成漏電傷人。柴油機的停機和啓動，均應由專業人員檢查安全後再操作。

五忌安全裝置不全。脱粒機及其動力機上的安全裝置必須齊全。如傳動帶一定要有安全防護罩，電動機一定要接地線等，以確保人身安全。

六忌臨時拼湊脱粒人員。使用脱粒機的人應懂得一些機械操作和安全知識，要有實踐經驗。切忌臨時拼湊人員，否則很容易發生事故。

七忌秸稈喂入不均勻。在脱粒機中脱粒時，應注意均勻喂入，喂入量適當，不可將秸稈成捆喂入，更不能將夾雜的異物與秸稈一起喂入，否則易損壞機件和傷害人身。人的手臂絕不能伸進喂料口，以防被高速旋轉的紋杆打傷，甚至打斷手臂。

八忌人多手雜。參加脱粒的人數要適當，並非越多越好。人多了，不僅浪費人力，也容易引發意想不到的事故。

九忌連續作業時間過長。夏、秋糧收穫脱粒時，往往需日夜奮戰，但是，連續作業的時間不宜過長，一般工作5-6h後要停機休息一下，並對脱粒機及其動力機進行安全檢查，使人得到休息，使機械得到保養，否則容易發生事故。

十忌用自制和淘汰的脱粒機。有的人為了節省開支，自制脱粒機或使用淘汰的舊脱粒機。這類脱粒機與經過嚴格檢驗後出廠的脱粒機相比，安全性能很差，故不能使用 ^[2]  。

徹底清理脱粒機外部，檢查所有緊固螺釘是否鬆動，各零部件是否安全，有無開焊、裂紋或變形現象。喂入口應有安全防護罩，喂入板上應有安全警告標誌，長度應不小於30釐米。

脱粒轉動後，檢查喂入口有無漏風現象，同時檢查機器有無異常振動，按要求進行全面潤滑。仔細觀察是否有碰撞、磨擦和卡滯現象。有無異常聲音。用動力機械帶動脱粒機低速運轉，觀察各部分的運轉狀況。

輸送鏈必須逐節檢查，如發現磨損嚴重、變形、裂紋應予更換。喂入鏈的緊張度應左右一致，以其鏈長的中部稍接觸底板為宜，輸送鏈的主、被動軸應平行，如傾斜，應查找原因予以排除。

安全離合器要在工作使用過程中進行調整，檢查波型齒的磨損程度，如齒高磨去1/3時應更換。

滾筒的轉速應隨脱粒作物的不同而不同。一般麥類1500轉/分，大豆、高粱為800轉/分。滾筒應轉動靈活，無明顯的軸間竄動，徑向跳動不得大於1.5毫米。紋杆的紋高磨損量不應超過50%，釘齒工作部位的磨損量不應超過原尺寸的1/4，同時檢查紋杆或釘齒的固定情況。螺栓的扭緊力矩在40-65牛·米；紋杆的變形度，全長不得超過1毫米，如發現變形或裂紋時應更換，不允許焊接修復。脱粒間隙要根據不同的作物來確定。先調入口間隙，間隙應左右一致。

檢查篩架不得有變形，開焊、損壞，篩面不得有撕裂和堵塞現象，滑板也應平滑。篩面的傾斜角和風扇擋風板的位置，可根據清糧程度進行理想調整。升糧、復脱、除芒等裝置，可結合工作情況進行調整。

滾筒與凹板的間隙，主要取決於脱粒機的結構類型、技術狀態及所脱作物情況。調整的原則是：以脱得乾淨為前提，儘量採用大間隙，這樣既可得到良好的脱粒質量，又能提高生產率，降低能耗，防止滾筒堵塞。注意：間隙不是一次調好就能一勞永逸，應視作物種類、品種、濕度、成熟度和脱粒質量要求而隨時進行停機調整。自喂入口到出草口的間隙是由大逐漸變小。出草口間隙要均勻一致，否則會影響脱粒質量 ^[1]  。

1、脱粒機的安全使用

(1)由於脱粒機工作緊張，環境惡劣，所以對參加脱谷作業的人員要進行安全操作教育，使其懂得操作規程和安全常識，如衣袖要紮緊、應戴口罩和防護眼鏡等。

(2)脱粒機使用前必須認真檢查轉動及擺動部位是否靈活無碰撞；檢查調節機構是否正常和安全設施是否齊全有效；確保機內無雜物，各潤滑部位要加註潤滑油。

(3)脱粒機開機前，應清理作業場地，不得放一些與脱粒無關的雜物；禁止小孩在場地上玩耍，以免發生事故。

(4)工作時喂入要均勻，應直接將小麥推入滾筒，不許用手或杈及其它工具將小麥推入滾筒；嚴防石塊、木棍和其它硬物喂入機內。

(5)傳動皮帶的接頭要牢固；嚴禁在機器運轉時摘掛皮帶或將任何物體接觸傳動部位。

(6)所選用的配套動力與脱粒機之間的傳動比要符合要求，以免因脱粒機轉速過高，振動劇烈，使零件損壞或緊固件鬆動。

(7)脱粒機不能連續作業時間過長，一般工作八小時左右，就要停機檢查、調整和潤滑以防摩擦嚴重磨損，發熱變形。

(8)脱粒機一般都用柴油機作動力，應在排氣管戴防炎罩，以防火災。

(9)脱粒機在作業過程中如出故障應停機維修，調整，決不能湊合對付，以免造成更大的故障。

2、脱粒機的維修

(1)脱粒結束後，應仔細清除機內的塵污和雜物；對在使用過程中油漆脱落的地方，按要求重新塗上油漆。

(2)脱焊及裂縫的部位要焊修。

(3)安裝紋杆注意，應讓小頭（斜面）朝向喂入方向，相鄰兩根紋杆的紋路方向應相反，以防穀物移到滾筒的一端，產生負荷不均現象。

(4)按規定扭矩擰緊紋杆螺栓。一般分3－4次擰緊；檢查每根紋杆螺栓是否都有鎖緊螺母，因為脱粒機作業時，滾微高速運轉，螺母易鬆動，且紋杆質量必須符合要求，不能用其它螺栓代替。

(5)脱粒機滾筒修理後應做靜平衡調試，直到調試平衡為止。

(6)檢查脱粒機護板罩是否牢固，破損的要更換。

(7)維修完備，向各注油點、潤滑點加註足量的潤滑油，各調節螺釘的螺紋上也要塗油防鏽；將脱粒機放在乾燥通風的棚內，注意不要在脱粒機上面放雜物以防變形 ^[2]  。