〖摘要〗
    谷物收獲機(jī)械中的輸送裝置作為收割流程中的中間過渡環(huán)節(jié)，在收獲機(jī)械上應(yīng)用比較廣泛，它所起的作用已經(jīng)逐漸受到人們的關(guān)注，本文主要從輸送裝置的工作類型和原理上并結(jié)合在收獲機(jī)械的實(shí)際應(yīng)用作一個(gè)簡(jiǎn)要的敘述。
    〖關(guān)鍵詞〗輸送裝置、物料、螺旋角、摩擦系數(shù)
    一、輸送裝置的分類及功用
　　谷物聯(lián)合收割機(jī)收獲流程比較復(fù)雜，在收獲過程中谷物以多種形式存在，比如谷粒、莖桿，穎糠、雜余等物質(zhì)統(tǒng)稱為物料，在完成某個(gè)環(huán)節(jié)后，它們由谷物聯(lián)合收割機(jī)中的特定的裝置輸送到下一個(gè)工作部件，這種特定裝置被定義為輸送裝置。輸送裝置主要有螺旋式輸送器、刮板式輸送器和拋揚(yáng)器等三種，它們由于結(jié)構(gòu)上的差異被應(yīng)用于收割機(jī)不同部分的輸送。
    二、輸送裝置的工作原理和主要參數(shù)計(jì)算方法
    一）、螺旋式輸送器工作原理與主要參數(shù)：(如圖1)
　　1、螺旋式輸送器主要用來(lái)輸送谷粒和雜余，也可以輸送莖桿等，其特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)水平、傾斜和垂直方向的輸送，應(yīng)用的比較廣泛。比如聯(lián)合收割機(jī)中的糧食攪龍和雜余攪龍以及糧箱里的均布攪龍等均為水平推運(yùn)攪龍，卸糧筒里的攪龍為傾斜方向的攪龍。當(dāng)螺旋式輸送器以角速度ω旋轉(zhuǎn)時(shí)，O點(diǎn)處的物料的運(yùn)動(dòng)速度V0和物料螺旋頁(yè)面的滑動(dòng)形成的相對(duì)速度AB，合成速度為OB（Vn）?？紤]到物料與螺旋葉片之間有摩擦力的存在，合成后的速度應(yīng)當(dāng)較原速度偏轉(zhuǎn)一摩擦角φ，而形成螺旋葉片作用下的絕對(duì)速度vf，在Z軸的分量為Vz，在圓周方向分量為Vt
    ∴ Vz=Vfcos(α+φ)
    ∵ Vf=Vn/cosφ, Vn=V0sinα
　      Vz=V0(sinα/cosφ)cos(α+φ)
    而V0=ωR=Sn/60tgα
    ∴  Vz=(Sn/60)cos2α(1-ftgα)
    式中f, φ-鋼鐵與谷物的摩擦系數(shù)和摩擦角。
    當(dāng)1-ftgα≤0時(shí)，Vz≤0，物料將不能作軸向運(yùn)動(dòng)，即tgα≤1/tgφ或者α≤90°-φ，因?yàn)樵诼菪~片處對(duì)應(yīng)的α最大，所以應(yīng)當(dāng)以此處α進(jìn)行計(jì)算。
    對(duì)式中的Vz求導(dǎo)可得，并且令dvz/dα=0,得出軸向速度最大時(shí)的螺旋角為：
    α|v2=max|=π/4-φ/2
    谷粒與雜余螺旋推運(yùn)器的螺旋外徑D是由生產(chǎn)率決定的，在脫粒機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)上D=75-250mm，在現(xiàn)代化的大型聯(lián)合收割機(jī)上螺旋輸送器的D可達(dá)到350mm，螺距S=(0.75-1.2)D,但是應(yīng)當(dāng)符合螺旋角的要求。葉片與底殼間隙λ=8-10mm，螺旋輸送器的軸徑d=(0.02-0.03)L,螺旋葉片厚度為1.5-3mm，轉(zhuǎn)速n=60-400r/min
    2、生產(chǎn)率與功率耗用：螺旋式輸送器的生產(chǎn)率由轉(zhuǎn)速、螺距、螺旋的橫斷面積以及充滿系數(shù)決定。公式及參數(shù)如下：
    Q=π「(D+2λ)2-d2」/4.60.ψ.S.n.γ.C(t/h)
    式中γ-輸送物料的容重（t/m3）
    ψ―充滿系數(shù)，谷粒、雜余為0.3-0.4。
    C―系數(shù)，隨傾角β而變化。
    消耗功率為
    N=Q/367.(LpW0+H)η（KW）
    式中Q―生產(chǎn)率(t/h)
　    　Lp―輸送行程的水平投影距離(m)
　　    H―提升高度(m)
　    　W0―在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)谷粒、雜余為1.2
　    　η―修正系數(shù)，它隨傾角β而異。當(dāng)β<20°時(shí)，η=1；當(dāng)β=30°、45°時(shí)，η分別為1.13和1.40。
    二）、刮板式輸送器工作原理與主要參數(shù)：
　　刮板式輸送器可以輸送谷粒、雜余和果穗(如圖2)。它既可傾斜輸送也可垂直輸送，一般傾角不大于45°。刮板式輸送器由帶雙翼的套筒鏈子組成，其上安裝橡膠刮板，在輸送殼體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。通常下面為工作邊，例如1000系列收割機(jī)過橋內(nèi)的升運(yùn)器，糧食以及雜余升運(yùn)器。也有少數(shù)是上面為工作邊，例如玉米過橋及升運(yùn)器。當(dāng)用刮板鏈的下邊為工作邊時(shí)，物料升至頂部時(shí)靠自身重量從刮板上滑落下來(lái)卸出。卸糧口的長(zhǎng)度l要保證物料能及時(shí)卸凈，卸糧口尺寸應(yīng)當(dāng)由下面的公式確定，
　　設(shè)刮板根部A走到卸料開口的下邊緣上方時(shí)為坐標(biāo)的原點(diǎn)刮板AB方向X軸，物料質(zhì)量為m，物料受到刮板的法向力為N，物料沿刮板運(yùn)動(dòng)的摩擦力為F。則物料在刮板中的受力情況如下：
    Md2x/dt2=mgcosα-F
    F=mgsinαtgφ 代入上式得d2x/dt2=g(cosα-sinαtgφ)=gcos(α+φ)/cosφ
    式中  φ――摩擦角
    經(jīng)兩次積分，物料在刮板上的移動(dòng)距離為：x=9(cosα-tgφ)t2，當(dāng)x=h時(shí)（h為刮板高度），則物料走完刮板高度所需要的時(shí)間為：t=
    卸料開口長(zhǎng)度：l≥vt=v
    刮板輸送速度v：輸送谷粒和雜余時(shí)為1-2m/s，果穗時(shí)0.4-1.3m/s,塊根為0.3-0.5m/s，粉料0.5-1.0m/s。
    刮板式輸送器生產(chǎn)率為：Q=3600.ψ.H.B.v.γ.K(t/h)
    式中H――刮板高度(m)。.在輸送谷物雜余時(shí)，常采用0.06-0.07
        B――刮板寬度(m)。一般為0.12-0.13
        γ――物料容重（t/m3）
        K――傾斜系數(shù)。
        v――鏈子線速度（m/s）
    功率耗用可采用如下公式計(jì)算：
    N=Q/367(LW+L’)    (KW)
    式中 L――輸送器的水平投影長(zhǎng)度(m)
         L’――輸送器的垂直投影長(zhǎng)度(m)
         W――運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)。
    三）、拋扔器工作原理與主要參數(shù)：
　　拋扔器又名揚(yáng)谷器(如圖3)，是由葉輪、外殼和管道組成，通常裝在螺旋輸送器的出口端的軸上組成一體。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)葉輪線速度不變時(shí)拋扔器的生產(chǎn)率是隨著升運(yùn)高度的增加而減少，二者的關(guān)系為H與G1/3之間為雙曲線關(guān)系。而且v對(duì)此雙曲線的位置也有影響，其經(jīng)驗(yàn)公式為：
    H=v2C/2gG1/3
    式中  H――拋扔高度(m)
    V――葉輪線速度(m/s)
    G――單位時(shí)間所能提升物料重量(kg/s)
    g――重力加速度(9.81m/s2)
    C――生產(chǎn)率系數(shù)(kg/s)1/3.實(shí)驗(yàn)確定：輸送谷粒時(shí)為0.4左右，輸送青綠穎糠和飼料為0.41左右。
　　拋扔器的主要尺寸參數(shù)為：葉輪外徑220-400mm,葉片寬45-65mm，葉片高度40-60mm，葉片數(shù)量3-6，葉片與外殼的軸向間隙為5-6mm，徑向間隙5-8mm，轉(zhuǎn)速取決于葉輪大小及升運(yùn)高度，一般n=1300-1600r/min（中小型機(jī)上為1100-1200r/min），但是由于打擊摩擦造成物料的破損，尤其是當(dāng)谷粒干燥而潔凈的時(shí)候，因此這種輸送裝置在聯(lián)合收割機(jī)上應(yīng)用的較少。
    三、收割機(jī)輸送裝置的發(fā)展更新
    由于輸送裝置在收割機(jī)上使用的部位非常多，這些工作部件的工作質(zhì)量好壞會(huì)直接影響到整機(jī)的作業(yè)質(zhì)量及工作效率，因此隨著農(nóng)藝要求及作物品種的變化，谷物收割機(jī)中的輸送裝置需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整以及技術(shù)更新，以提高整機(jī)性能來(lái)滿足用戶的使用需求。（李軍榜  馬艷明 約翰迪爾佳聯(lián)收獲機(jī)械有限公司）