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1概述
小麥割下以后還有待于"粒"，這是將谷物除殼、去稈的過程。 做這件事的老方法是用一個叫做"連枷"的使谷物與殼分離的器械連續地拍打麥子。接著是"揚"谷，必需將谷物往空中拋出，以便讓風吹掉輕的、不想要的那部分谷子以及"谷殼"，只留下落在后面的谷粒。 這是艱苦的、勞累的工作，而且花費的時間又很長。4000平方米的小麥用手脫粒要花大約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，詹姆士終于在18世紀后期研制成了一種機器，它裝有一個在滾筒上轉動的木構架。木構架上安裝著狹條皮帶，當它轉動時，就形成了一股氣流，借此吹走小麥上的外殼。安德魯還給機器加上了一個松開麥殼的拍動裝置。
梅克爾脫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部機器，但是不久就制造出了以水和蒸汽為動力的新型機器。 脫粒機在美國非常成功，那里勞動力短缺，農業規模又很大。 脫粒機在英國并不受歡迎。手工打谷為農業工人提供了冬季就業的機會。脫粒機威脅著許多農業工人，使他們失去工作。
2機械結構
1.傳動路線、無級變速器
為使刀盤、六只喂入滾筒運轉正常，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。根據脫粒生產率要求，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，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。
2.二級變速則在電機上裝三角帶輪
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，由于設計中考慮到整機的結構緊湊，采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，蝸輪采用了負變位系數。
3.*的刀具、刀盤
刀具是整個脫粒機具的關鍵部件，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，加工成型后進行熱處理，使其表面硬度達到HRC50-60。但因刀片切割的是玉米粒，選用65Mn材料容易生銹，衛生質量達不到要求，故還是選用不銹鋼，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。
4.輸送喂入裝置
為保證玉米棒的正常喂入和輸送，該機設計了*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后，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，由于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范圍內自動調節。
5.整機結構及材料選擇
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銹鋼，為減輕機具重量，降低生產成本，機架部分由不銹鋼板折邊焊接而成。兩根傳動軸直徑雖然較小，但軸上不開鍵槽，只加工平臺，用緊定螺栓固定皮帶輪，軸的強度能夠得到保證。
3工作原理
脫粒機整機選用一臺3千瓦電機和一臺鼓風機，電機、風機的轉向和停止由一只倒順開關控制。電機順時針旋轉為喂入玉米棒，逆時針轉向主要用于推出玉米棒和排除故障，風機用于吹掉脫粒中產生的屑、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脫粒的要求。一組塑料輥可將玉米芯夾持、輸送至廢料箱。刀具和刀盤的潤滑采用滴注式油杯，潤滑油采用橄欖油。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、蝸桿采用開式傳動，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，并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。潤滑油好選用橄欖油，考慮到價格可用其它食用油進行試驗。
4機械使用
速度的選擇
脫粒機的速度不宜過快，要按使用說明書中規定的轉速使用，不可任意提高轉速。一般脫小麥為28-32米/秒，秈稻為24-26米/秒，粳稻為26-30米/秒。轉速過高，不但脫不快，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志安裝匹配的電動機或柴油發動機，并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。
正確操作
脫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，脫凈率和生產率下降，莖稈夾帶籽粒增多，脫粒質量下降，嚴重時造成堵塞停車和機器損壞。喂入量過小，生產率低，有時還會影響脫凈率。脫得凈、脫得快、破碎少、能耗低這些指標，實際是相互制約的。如要脫凈好，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”感作物干濕度，干多喂，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。
5使用注意
隨著農村農機化作業程度的提高，脫粒機成為廣大農機戶脫貧致富的好工具，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。要確保脫粒機的使用安全，必須注意以下十忌。
一忌保管不善。當每年夏、秋糧收獲結束，脫粒機不再使用時，應對脫粒機做全面擦洗，置于室內保管，不能扔在地頭、場邊，任憑風吹雨淋，使機件銹蝕、損壞，留下不安全隱患。
二忌用前不檢修。在夏、秋糧收割前，需對脫粒機進行認真檢查、修理，查看螺栓是否松動、紋桿是否完好、傳動部件等是否有問題。找出不安全因素并加以排除，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。脫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。移動電動脫粒機時，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。柴油機的停機和啟動，均應由專業人員檢查安全后再操作。
五忌安全裝置不全。脫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。
六忌臨時拼湊脫粒人員。使用脫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。在脫粒機中脫粒時，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桿打傷，甚至打斷手臂。
八忌人多手雜。參加脫粒的人數要適當，并非越多越好。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、秋糧收獲脫粒時，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后要停機休息一下，并對脫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脫粒機。有的人為了節省開支，自制脫粒機或使用淘汰的舊脫粒機。這類脫粒機與經過嚴格檢驗后出廠的脫粒機相比，安全性能很差，故不能使用。
6維護檢查
外部整體檢查
*清理脫粒機外部，檢查所有緊固螺釘是否松動，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志，長度應不小于30厘米。
試運轉的檢查
脫粒轉動后，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。用動力機械帶動脫粒機低速運轉，觀察各部分的運轉狀況。
輸入裝置的檢查
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。
離合裝置的檢查
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。
脫粒裝置的檢查與調整
滾筒的轉速應隨脫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，徑向跳動不得大于1.5毫米。紋桿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，同時檢查紋桿或釘齒的固定情況。螺栓的扭緊力矩在40-65牛·米；紋桿的變形度，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。脫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。
清糧裝置的檢查
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、復脫、除芒等裝置，可結合工作情況進行調整。
正確調整脫粒間隙
滾筒與凹板的間隙，主要取決于脫粒機的結構類型、技術狀態及所脫作物情況。調整的原則是：以脫得干凈為前提，盡量采用大間隙，這樣既可得到良好的脫粒質量，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、成熟度和脫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，否則會影響脫粒質量。
7安全使用及維修
1、脫粒機的安全使用
（1）由于脫粒機工作緊張，環境惡劣，所以對參加脫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，如衣袖要扎緊、應戴口罩和防護眼鏡等。
（2）脫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，各潤滑部位要加注潤滑油。
（3）脫粒機開機前，應清理作業場地，不得放一些與脫粒無關的雜物；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脫粒機之間的傳動比要符合要求，以免因脫粒機轉速過高，振動劇烈，使零件損壞或緊固件松動。
（7）脫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）脫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）脫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、脫粒機的維修
（1）脫粒結束后，應仔細清除機內的塵污和雜物；對在使用過程中油漆脫落的地方，按要求重新涂上油漆。
（2）脫焊及裂縫的部位要焊修。
（3）安裝紋桿注意，應讓小頭（斜面）朝向喂入方向，相鄰兩根紋桿的紋路方向應相反，以防谷物移到滾筒的一端，產生負荷不均現象。
（4）按規定扭矩擰緊紋桿螺栓。一般分3－4次擰緊；檢查每根紋桿螺栓是否都有鎖緊螺母，因為脫粒機作業時，滾微高速運轉，螺母易松動，且紋桿質量必須符合要求，不能用其它螺栓代替。
（5）脫粒機滾筒修理后應做靜平衡調試，直到調試平衡為止。
（6）檢查脫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、潤滑點加注足量的潤滑油，各調節螺釘的螺紋上也要涂油防銹；將脫粒機放在干燥通風的棚內，注意不要在脫粒機上面放雜物以防變形。
8脫粒機使用十忌
目前，農村糧食脫粒大多使用脫粒機，為防止人身傷亡等事故發生，必須注意以下十忌。
一忌保管不善
當每年夏、秋糧收獲結束脫粒機不再使用時，應對脫粒機作全面擦洗，置于室內保管，不能扔在地頭、場邊，任憑風吹雨淋，使機件銹蝕、損壞，留下不安全隱患。
二忌用前不檢修
在夏、秋糧收割前，需對脫粒機進行認真檢查、修理，察看螺栓是否松動、紋桿是否完好、傳動部件等是否有問題。找出不安全因素并加以排除，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作動力，工作時均不能超負荷，否則很不安全。
四忌隨意移動和安裝
脫粒機及其動力的移動與安裝，均需由熟練的專業技術人員操作。移動電動脫粒機時，必須先關掉電源，絕緣電線不可在地面拖拽，以防磨破絕緣層，造成漏電傷人。柴油機的停止和啟動，均應由專業人員檢查安全情況后操作。
五忌安全裝置不全
脫粒機及其動力上的安全裝置，必須齊全。如在傳動皮帶上，一定要有安全防護罩，以防人的手腳不慎碰到被打傷；電動機一定要接地線，萬一漏電便能引人大地，以保人身安全；柴油機的排氣管上要裝滅火罩，防止火星噴到秸稈上引起火災。
六忌臨時拼湊脫粒人員
使用脫較機的人，都應懂得一些機械原理和安全知識，好有實踐經驗。不懂使用常識，很容易發生事故。
七忌秸稈喂入不均勻
對喂入脫粒機中脫粒的秸稈，應注意均勻喂入，數量適當，不可將秸稈成捆喂入，更不能將夾雜的異物與秸稈一起喂人。否則，易損壞機件傷人。人的手臂絕不能伸進喂料口，以防被高速旋轉的紋桿打傷，甚至打斷手臂。
八忌人多手雜
脫粒的人數要適當，并非越多越好。人多了，容易引發意想不到的事故。
九忌連續作業時間過長
在夏、秋糧收獲脫粒時，任務重，連續作業的時間不宜過長，一般工作5－6小時后，要停機休息，并對脫粒機及動力進行安全檢查。對連續工作時間長、身體過度疲勞或精神過度緊張的人，要及時調換，因為這時容易發生事故。
十忌用自制和淘汰的脫粒機
有的人為了節省開支，自制脫粒機或使用淘汰的舊脫粒機。這類脫粒機與經過嚴格檢驗后出廠的脫粒機相比，安全性能差，不能使用。
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