摘要本文从农业估产、测产以及农业大专院校、科研院所进行小麦、水稻脱粒的需要着手，参考目前市场上联合收割机以及交流电动脱粒机的工作原理，考虑到测产、估产现场脱粒以及小样本采集精细脱粒的现实需要，利用直流电能便于贮存，传输的特点，采用了以蓄电池作为电源，直流电动机驱动脱粒机的工作原理，进行了直流微型电动脱粒机的设计。
本装置除了要满足各级政府部门的稻麦现场估产、测产，农业大专院校、科研院所小样本采集脱粒的基本功能外，还应具有质量轻、体积小、操作简便、维护方便、便于携带的微型特点。
关键词：脱粒装置，清选，梳脱Miniature thresher preliminary design Abstract:This article from agricultural crop estimation, testing and production of agricultural universities, research institutes for wheat, rice threshing needs to proceed in light of the current market extensive use of the large and medium combine harvesters, the exchange of electric thresher work principles, taking into account direction off, crop estimation, scientific research small sample collection threshing, the threshing and other issues. Under the direct current generator operating principles, and to facilitate direct current storage, transmission characteristics, used batteries as an energy source. In the direct current generator, thresher analysis to explore the principles of the work after a DC micro-electrical thresher design. In addition to agriculture to meet the plane tertiary institutions, scientific research institutes to crop estimation, measuring output, the small sample collection threshing basic requirements, but also the quality of light, both small and to operate and maintain convenient, easy to carry and can be operated directly on the characteristics of a higher value is a new type of mechanical products.Key word: threshing devices-election, Salisbury delinking目录1 引言 (1)2 微行脱粒机的原理分析 (1)2.1 喂入方式 (1)2.2 脱粒原理 (2)2.2.1 打击原理 (2)2.2.2 梳刷原理 (2)2.2.3 揉搓或搓擦原理 (3)2.2.4碾压原理 (3)2.3 分离排杂原理 (4)2.4 清选输送原理 (4)3 整机方案 (5)3.1 脱粒机构基本参数的选择 (5)3.1.1 脱粒轴有效长度的选择 (5)3.1.3 脱粒轴转速选择 (6)3.2 配套动力的确定 (6)3.3 传动机构 (7)3.4 清选输送装置 (7)3.5 蓄电池的选用 (7)4 工作流程 (8)5 结束语 (9)谢辞 (9)参考文献 (10)1 引言农业是国民经济的基础，小麦和水稻是我国农业生产中的主要粮食作物，小麦和水稻的产量直接影响着国家农业政策的宏观调控。
多年来，我国的小麦、水稻专家一直致力于品质、产量的研究。
无论是国家的宏观调控，还是农业院校、研究院所都需要一种方便于现场脱粒估产、测产，以及科研小样本精细脱粒作业的机具，而现在各种农业脱粒机械并没有很好的解决这些问题。
现实中测产工作人员或科研工作人员，不得不从田间把麦穗或稻穗剪下带回试验室，后采用交流脱粒机或手工揉搓进行脱粒。
这种情况不仅延长了时间，而且操作不方便，也容易给手工操作者造成手面的伤害，给科研和国家宏观调控工作带来了不必要的麻烦。
直流电能具有便于贮存、携带的特点，采用直流蓄电池为直流电动机供应能源，结合脱粒机的结构原理，进行了直流微型脱粒机的研制。
2 微行脱粒机的原理分析脱粒机是一种利用特定机械部件的旋转运动或移动将谷物从谷穗上脱下，并进行杂质分离的专用机器。
其结构一般可分为喂入方式、脱粒原理、分离排杂、清选输送四个部分。
2.1 喂入方式分析小麦、水稻脱粒机的喂入方式一般有全喂入式和半喂入式两大类。
全喂入式是将作物全部喂入脱粒装置中，脱粒后作物茎秆被揉碎，动力消耗较大。
在全喂入方式中以轴流滚筒式应用最为广泛。
其特点是不需要设置专门的分离装置，便可将谷粒与茎蒿完全分开。
作业时，作物由脱粒装置的一端喂入，在脱粒间隙内做螺旋运动，脱下的谷粒同时从滚筒正下方的凹板栅格中分离出来，而茎稿则随惯性力的作用由轴的另一端排出。
只要很好的解决了动力消耗问题，会使结构明显简单化。
是一种较常见的喂入方式，在家庭式小型机中应用广泛。
半喂入式脱粒机在工作中，仅穗头部分进入脱粒装置，作物茎秆的尾部被夹住不进入脱粒装置，动力消耗较小，可保持较完整的作物茎秆。
但需要单独设立分离排杂装置，结构较为复杂。
一般应用于大中型联合收割机中。
根据微型脱粒机的设计要求及应用需要，在微型脱粒机喂入方式中的采用全喂入轴流式脱粒装置。
由于测产、估产及精细脱粒使用中，是把人工割下的麦穗（稻穗）投入脱粒机中进行脱粒，可避免全喂入式中过大的动力消耗，消除了全喂入方式能耗大的缺陷，同时也使整个机构明显简单，体积减小、重量减轻。
其结构简图如图1所示。
1图1 轴流滚筒2.2 脱粒分析稻麦的脱粒主要是利用机械装置，将稻麦的籽粒与包裹及茎杆的结合破坏，以实现脱粒。
脱粒机中具体的脱粒原理[4]一般有打击、梳刷、揉搓或搓擦、碾压等原理。
2.2.1 打击分析脱粒机械的工作部件（如图2所示钉齿或纹杆轴）高速转动产生惯性力打击穗头（或反过由穗头碰击后面，如南方水稻的拌桶脱粒）使谷物产生振动和惯性力而破坏谷穗与穗轴的连接。
该种方法主要取决于打击速度和打击机会以及冲击力的大小。
打击的速度快，打击的次数越多，产生的惯性力也就越大，穗与穗之间的撞击次数就会增多，也就越容易脱粒干净。
冲击力的大小与脱粒质量和生产率有密切的关系。
冲击强度增加，可提高生产率和保证脱粒干净，但易使谷物破碎，降低冲击强度。
主要适用于小麦的脱粒，但单一的击打方式难以脱粒干净，常和其它脱粒方式混合使用。
由于秋季水稻潮湿击打脱粒，难以确保脱粒的脱净率，所以，不适合于水稻的脱粒。
图2 击打钉齿滚轴结构图2.2.2 梳刷分析脱粒机械的工作部件，当工作部件在动力部件的带动下转动时，会像梳子一样，从谷穗之间通过，对谷物施加一定的拉力作用，使谷物脱离穗轴。
梳刷式脱2粒对谷稻的脱粒效果较好，但对小麦的脱粒效果较差，常和其它脱粒方法合起用来进行水稻的脱粒。
梳刷滚轴如图３所示。
图3梳刷滚筒2.2.3 揉搓或搓擦分析脱粒机械用一个带纹杆的滚筒与一带间隙的纹板相互配合对小麦的穗部进行搓擦作用，使籽粒脱离穗轴。
一般在脱粒小麦时效果较好。
这种机械主要利用谷层在钉齿或纹杆滚筒的脱粒间隙内，出现挫动而使籽粒脱落。
脱粒的干净程度取决于揉搓的松紧度（强度），即摩擦力的大小，也就是间隙的大小和谷层的疏密程度。
搓擦脱粒法对小麦的脱粒效果犹为突出，常在脱粒机中作为最终脱粒工序，只要松紧度合适经清选可得到干净的籽粒，但能量消耗较大，一般适用于小麦的脱粒，类似于击打脱粒，不适合于水稻的脱粒。
2.2.4 碾压原理分析它是利用脱粒原件从谷物上压过，在碾压的过程中，会使谷粒和穗柄之间产生横向或纵向的相对位移，相对位移就形成了一定的拉力，破坏其连接力。
通常谷粒与穗轴的抗剪力是较弱的，上述相对位移就形成了剪切破坏其连接力。
碾压法脱粒结构简单，但较费时费力。
对小麦的脱粒效果最佳。
因此，用辊子碾压铺在场院里的谷物层进行脱粒也是有效的方法之一，现在仍为贫困农村使用中。
图4 碾压滚轮上述四种原理既可单独应用也可组合应用，均能达到脱粒的目的，但其效果有所不同，这是各原理的特点所决定的。
如打击脱粒要求工作部件与谷粒间必须3有较大的相对速度，所以这种脱粒通常出现茎秆静止（如半喂入式）或运动速度很低（如纹杆、钉齿滚筒的喂入口处）的时候。
而揉搓原理则不同，它发生在已经获得地、较大运动速度（如在脱粒间隙的后段）的谷层内部，由于相对揉搓而脱粒。
一般来说，常见的组合有如下几种：一是用高的打击速度各紧搓，经较短的脱粒过程，如单滚筒脱料装置；二是用由低到高的打击速度，揉搓强度由小到大，用较长的脱粒过程，如双滚筒脱粒装置；三是用较低的打击速度和松搓，用长而又长的脱粒过程，如轴流滚筒脱粒装置。
经对上述四种原理的比较于分析，另考虑既脱麦又脱稻的功能要求，碾压脱粒不能满足微型化及结构的简单化的设计要求，所以在本装置中不能采用该原理。
由于前三种脱粒原理，不能单独使用，所以，在微型脱粒机中综合前三种脱粒原理的优点，兼顾既能脱麦又能脱稻的使用要求，采用特殊设计的弓齿轴流式的脱粒装置。
脱粒小麦时，运用打击原理和揉搓原理；脱粒水稻时，运用梳刷原理。
不但实现了一机多用，而且结构简单。
脱粒弓齿如下图５所示。
图5 脱粒弓齿轴结构图2.3 分离排杂原理分析分离排杂是利用机械装置，实现对断穗的复脱和将混杂在长脱出物中的籽粒分离出来。
传统的稻麦脱粒机设置排蒿轮用以排杂，用副滚筒或二次回送机构等实现对断穗的复脱和将混杂在长脱出物中的籽粒分离出来，结构过于复杂，体积大，质量重，直接在微型脱粒机中使用不满足结构简单、微型化、轻型化的设计要求。
又考虑到使用微型脱粒机过程蒿杂较少，而采用南京大学最新研制的回转离心式分离排杂机构[2]，增加轴上的弓齿，同时使弓齿在轴上呈螺旋线排列，使麦穗在高速弓齿作用下脱粒干净，而分离出来的杂余物，依靠脱粒滚轴带动作回转运动的离心力，通过排杂口排出机外，该机构在原有结构的基础上进行改进，不需要另外设立排杂装置，只需在罩壳上开一排杂口即可。