西南大学本科毕业设计
5 薯类清洗装置
近几年，薯类在农村已成为不可缺少的饲料。然而在没有大型饲养场的农户中，对于薯类的清洗完全靠手工清洗。由于作为饲料的薯类对清洁度要求并不高，只需要清理表面的泥土、泥沙就能使用。因此针对这种情况改进了脱粒机使它有这种清洗功能，以供广大小型农业户使用。 5.1 工作原理
该清洗装置的清洗原理见图5.1。滚筒的直径为40cm在滚筒的内侧有螺旋带2以方便物料的轴向移动。物料5被送入滚筒1后，随滚筒一起转动，由于重力的作用，当物料转到一定的高度后，就会重新落在毛刷3（直径240mm）与滚筒1之间（毛刷的旋转方向与滚筒相同），物料被转动的滚筒内壁螺旋带和毛刷摩擦清洗，经过反复的升起与落下并刷洗，将表面清洗干净。
1.滚筒外壁 2.螺旋带 3.毛刷 4.清洗水槽 5.物料
图5.1 滚筒内部工作原理图
Fig. 5.1 roller schematic
由于滚筒内有螺旋带2，使物料5随滚筒转动的同事，向前移动实现自动排料。但由于小型脱粒机滚筒的长度有限，又要保证物料被清洗干净，所以在出料口加上钢
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片限制自动排料，在一段时间后在拿掉，使其手动排料【11-13】 5.2 滚筒速度的确定
物料在清洗的过程中，会随着滚筒一起做匀速圆周运动。当滚筒的速度过高，物料的离心力会大于本身重力，这时物料将紧贴着滚筒转动，每转过一周才可以清洗一次，其洗刷效果明显不够理想。要使物料被多次洗刷，应使物料随滚筒运转一段行程后重新落下。经实验证明物料在与滚筒水平轴线的夹角为200时，落下最为合适。但脱粒机滚筒直径较小，而毛刷安在主轴上，所以取45度(如图5.2所示)，使物料重新落到滚筒与毛刷之间。这样当物料随滚筒向上运动时受水（水槽用螺钉连载机架上，可拆卸，便于水槽与脱粒机的筛网交换）冲洗，向下落体时又受毛刷的洗刷和滚筒的摩擦清洗，达到良好的清洗效果。
图5.2 物料运动轨迹图
Figure 5.2 material trajectory chart
要使物料在与滚筒水平轴线的夹角为45度时落下，可计算滚筒的转速如下。已知滚筒的直径为400mm，物料在滚筒运动时所受重力为P,离心力F和壳体法向反力N的作用。因为物料做匀速圆周运动，有：
V2?R?2 加速度 an?R离心力 F?man
A点物料法向取平衡力系，
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有 N?Psin??F?0 如果物料脱离滚筒壁落下，则N=0，有 ??gsin? (5-1) R式5-1即为物料的脱离角与角速度和滚筒半径之间的关系式。从中可以看出若滚筒直径确定，则角速度越小，脱离角也越小。 若??450，已知R=0.2m，g=9.8，
代入式5-1得 ??5.89rad/s 滚筒的转速
n??切向速度
60?56.27r/min (5-2) 2?V??Dn?3.14?0.4?56.27?70.68m/min?1.18m/s (5-3)
5.3 进出料口设计
如图5-3所示，由滚筒的一端进料，由于滚筒的端面只有几根钢片作为支架，所以四分之三的范围要由机架上的挡板挡住，只留下第一象限接上进料斗进料。而滚筒的另一端作为出料口并且连着切碎装置，由于要限制物料在滚筒内的时间，所以在出料的三四象限要装上活动的挡板，并且要求在出料口的切碎刀片能够自由的取下来，这样就能保证清洗过后的物料是否需要直接加工【14-15】
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1.进料口 2.出料口 3.活动挡板
图5.3 进出料口示意图
Fig. 5.3 sketch of feeding
6 结论
西南丘陵区农作物机械化收割的主要方式是分段收割。对于稻麦两种常见的农作物，分段收割最主要的两个部分就是切割和脱粒。市场上现有脱粒机，通常只能脱粒农作物，功能单一，导致脱粒机全年闲置四分之三的时间，降低了脱粒机的利用率。
本设计按照任务书的要求，改进脱粒滚筒的结构和功能，充分利用滚筒端面与内部，使之不仅适用于农作物的脱粒作业，还可以利用滚筒端面对薯类切片机切碎青饲料，利用滚筒内部制作成薯类清洗装置实现一机多用，提高脱粒机的利用率，给农民更多的实惠，促进农村机械化。设计实现了以下目标：
(1)对滚筒端面进行改进，设计成为切片切碎机；
(2)整合现有设计方案，对滚筒内部改进设计，使其可以清洗薯类；
(3)使多功能滚筒与脱粒机较好结合，达到一机多用，增加了脱粒机的实用性，有助于推进农业机械化发展。
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致 谢
本学位论文是在指导老师李庆东的亲切关怀与细心指导下完成的。从课题的选择到论文的最终完成，李老师始终都给予了细心的指导和不懈的支持，并且在耐心指导论文之余，李老师仍不忘拓展我们的文化视野，让我们再次感受到了学习的美妙与乐趣。值得一提的是，李老师虽工作繁忙，不能对我们时刻监督，但善于启发学生，不慕荣利，对学生认真负责，在他的身上，我们可以感受到一个学者的严谨和务实，这些都让我们获益菲浅，并且将终生受用无穷。毕竟“经师易得，人师难求”，希望借此机会向李老师表示最衷心的感谢！
本文最终得以顺利完成，也是与工学院其他老师的帮助分不开的，虽然他们没有直接参与我的论文指导，但在开题时也给我提供了不少的意见，提出了一系列可行性的建议，在此向他们表示深深的感谢！
四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。 伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。
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