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1 玉米脱粒机开发的目的、意义
1.1玉米机械化脱粒存在的高破、高损率问题
玉米是全世界的主要粮食和饲料作物，具有单产量高，总产量稳定的特点被称为“饲料之王”。我国是世界上玉米生产第二大国，仅次于美国。在我国，玉米是仅次于小麦的主要粮食作物，其种植面积和产量居秋粮作物之首，成为农业主要的经济作物之一。玉米已经发展成为粮食、饲料、经济兼用作物，新世纪兴起了以玉米为原料的乙醇燃料工业， 玉米在国际贸易中占有越来越重要的地位。随着高新技术应用和机械作业进程，稳定面积、增加单产，中国玉米生产还会有大发展。再看我国的玉米机器收割情况，随着科技的发展玉米收获机械的种类越来越多也越来越先进，传统的玉米脱粒机容易挤压玉米种子使其破损，普遍存在破损率高、种子损失率高、效率低的缺点，这样不利于玉米种子的选育、收获以及储藏运输工作。所以就目前而言，需要一种能有效降低玉米种子破损率、提高生产效率的机器，来满足市场需求，解决此类问题。推动农业机械化的进程。
1.2所选题目的意义
根据上面所述 ,现在急需一款新型玉米脱粒机械实现机器自动脱粒，使其具有高脱净率、低破损率的特点保证玉米种子的质量，以减少人工劳动力消耗，适合普通农业生产作业。来满足广大用户的需求。
玉米脱粒机是我国粮食收获的重要农业机械之一。，由于我国地域广阔，各地的地理、气候、农艺要求和经济状况等差异都较大，在丘陵、半山区的间作套种地区以及杂粮、水稻种植区，玉米脱粒机的使用仍十分广泛。全自动玉米脱粒机采用挤搓式螺旋板齿脱粒装置和排芯口变刚度压板装置的玉米脱粒机的设计方法使凸轮平稳的进给提供玉米脱粒的轴向力，以刀具旋转对玉米产生的切向力使玉米粒快速、完整脱落，结构简单、便捷省力、效率高。既可用于农村家庭式、小型企业的定量生产，又可适用于中大型企业的批量生产，摆脱传统手搓和整体打碎的方式对玉米进行脱粒，减小劳动强度，提高劳动效率，既适合普通玉米脱粒、也适合种子玉米脱粒。促进农业机械化的发展进程。
2 分析该产品国内、外发展概况
（1）我国自动玉米脱粒机的行业现状
小麦水稻等常见的多季节种植的农作物脱 粒机械比较普遍，对于单一农作物生产地区是一个突破，在玉米高产区的黑龙江、河南、山 东、辽宁、内蒙等地的脱粒企业在着重的突破技术革新对玉米进行更为完善安全的脱粒作业。由于地质气候特征影响着我国的北方，其中以山东为主的地区农作物以玉米、豆类为主，相对应的长江两岸，山东地区的脱粒机占比重较高，当地也称之为棒槌脱粒机。自动上料玉米脱粒机的生产企业以企业类型划分为中小型企业为主，其中小型企业占据着较为大的比例，在中型企业中以国有为主，小型企业以集体企业为主及少量的乡镇个体。在中型自动上料玉米脱粒机中，该企业的主要产品不单一是自动上料玉米脱粒机。近几年科研成果表示玉米可以提炼出机械动力石油成分，玉米的市场需求在慢慢的扩大，能更好更安全的对玉米进行脱粒作业是市场需求的关键。
（2） 国外自动玉米脱粒机的行业现状
从1785年苏格兰人安朱梅克( AndrewMeikle)发明第一个回转滚筒脱粒装置以来, 人们对种子玉米脱粒装置做了大量的试验和研究, 不断开发出新的种子玉米脱粒装置。1815年, 美国开发出世界上第一台专用于玉米脱粒的手工操作玉米脱粒机。该机的脱粒部分主要由装有钉子的盘型脱粒装置构成, 通过手摇曲柄来转动一个安装有钉的盘片。脱粒时, 操作员一边摇动曲柄来旋转盘片, 一边使盘片紧压玉米穗, 这个盘片就从玉米芯上把籽粒脱下来。加拿大的Agriculex公司研制了用于单穗种子玉米脱粒的SCS-2型种子玉米脱粒机, 它由3个包有橡胶的、并以相同方向不同速度旋转的辊子组成, 在三个差速旋转的辊子所产生的摩擦力作用下, 玉米籽粒被脱下。该机不伤胚芽、不断玉米芯, 具有破碎率低、未脱净率低及适应性强等特点。
美国AECgroup公司生产的HS-48型挤搓式种子玉米脱粒机, 脱粒性能好、对不同类型种子玉米的适应性强、种子破碎率相对打击式种子玉米脱粒机小, 在欧洲及美国等发达国家应用普遍。该机生产率高( 10-12t/h), 破碎率0. 8%左右, 但体积庞大, 价格昂贵。
3 对该产品的市场需求进行分析
玉米目前在世界上农作物排名为第三农作物，我国有三大玉米生产地区，一是北方玉米区，包括吉林、黑龙江、辽宁、河北等省市，播种面积占全国40％；二是黄淮平原春夏玉米区，包括山东、河南、江苏等省市；播种面积占25％；三是西南丘陵玉米区，包括云贵等省，约占播种面积15％。三大玉米产区种植面积占全国80％以上。在第一二产区都是以全自动玉米脱粒机进行作业，在规定的时间内完成收获工作。而在第三产区，西南丘陵、云贵等地区机器收割达不到，为了降低农民在玉米脱粒时劳动强度、提高工作效率,设计小型玉米脱粒机。玉米是全世界的主要粮食和饲料作物，具有单产量高，总产量稳定的特点被称为“饲料之王”。就目前而言，需要一种能有效降低玉米种子破损率、提高生产效率的玉米脱离机器，来满足市场需求，解决此类问题，推动农业机械化的进程。
4 对产品的原理方案及关键技术进行分析
螺旋挤搓板齿式玉米脱粒机机体采用圆钢焊制的栅格(或筛网)结构，其间隙大于玉米籽粒的宽度，主轴采用推料螺旋与齿板组合结构：工作过程中脱粒机主轴经皮带轮减速,带动脱粒机主轴旋转，主轴上焊有若干个倾斜的叶片，工作时玉米被主轴上的叶片带动,既向前运动,又做上，下运动。在运动的过程与两侧和底部(三个方向)的栅格(类似搓板)进行挤搓,依靠主轴上的进料螺旋和齿板推动果穗向前运动，使齿板与果穗之间、果穗与果穗之间、果穗与栅格之间产生揉搓力，将果穗上的籽粒脱掉，从而达到脱粒的目的。这种方式不仅对果穗冲击力较小，脱粒过程比较柔和，而且对玉米籽粒的破损较低。
该脱粒工艺是仿生技术的一种应用，模仿人工用手搓玉米的动作。在脱粒区内，滚筒平板齿拨动果穗沿栅格凹板作圆周运动，由于平板齿与滚筒轴心成一定的夹角，所以同时也将果穗向排芯口推动，玉米果穗的运动轨迹是螺旋线。设计成顶部带冠形状(三处凸起)，其作用如同人工用竹签子(过去北方农村用于人工脱玉米籽粒的工具)先将玉米果穗上的局部籽粒挤掉，以便后面挤搓顺利。由于排芯口压板的作用，正常工作时物料始终充满机器内部，所以平板齿拨动果穗时具有一定的推力，即果穗是在受到推挤的情况下与栅格凹板接触，与栅格凹板做相对运动，并且既滚动又滑动，以达到挤搓脱粒的效果。果穗相互之间也同样是在受到一定压力的作用下进行充分挤搓，并且机内所有果穗的任何部位都有充分的挤搓的机会，从而达到脱掉全部籽粒的目的。
5 对产品的技术发展及市场前景进行分析
新机型与老式的脱粒机在原理上有很大的不同，新式脱粒机具有破碎率低，另外对玉米含水率使用范围较广，脱净率也高，此外还有清机比较方便，体积较小，放置简单。在此之前，国内现有机型主轴转速高，采用的是靠高速轴上的钉齿打击玉米穗实现脱粒，籽粒破损严重。在玉米含水率
%时，国内实现技术指标：脱净率
%—
%，破损率1%—2%，主机易堵塞。本项目实施后技术指标，脱净率大于
%，破损率小于
%，主机不易堵塞，基本上接近国际水平，填补了国内的空白。与老式脱粒机相比，玉米损失率降低了1%。
6 主要参考文献
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[3]邱永兵,吴超机,张玉峰.5TG-200脱粒机的研制[M].湖南：湘阅出版社,2006.89-93.
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[5]王泽正.新疆农机化[M],新疆：新疆农业出版社,2010.37-40.
[6] 常建国,李国民,[M].脱粒机的现状及发展, 北京:高等教育出版社，2013.46-47.
