手動(dòng)—電動(dòng)組合式家用玉米脫粒機(jī)

趙強(qiáng)

研究背景

我的家鄉(xiāng)在寧夏中衛(wèi)，這里大面積種植玉米。我家每年都計(jì)劃出70%的土地種植玉米。玉米不僅是一種糧食作物，而且還是一種經(jīng)濟(jì)作物。它耐干旱，抗倒伏，產(chǎn)量高，易管理?？墒钱?dāng)玉米從田里收下來之后，人們現(xiàn)在還只能選擇傳統(tǒng)原始的落后方式給玉米脫粒，既費(fèi)時(shí)，又費(fèi)力，效率也低。于是，我就想設(shè)計(jì)一種手動(dòng)

電動(dòng)組合式家用玉米脫粒機(jī)。

玉米脫粒機(jī)應(yīng)該具備的特點(diǎn)

脫粒機(jī)要具備一定的工作效率，使用操作要方便靈活。

脫粒機(jī)要容易制作，制造成本要低，可操作性要強(qiáng)。

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、組成、材料及工作狀態(tài)要穩(wěn)定、可靠，一定要確保人身安全。

不論在什么地點(diǎn)，以什么方式操作，玉米脫粒機(jī)都要節(jié)能、環(huán)保。

研制過程

制作原理模型。將外徑65mm、高120mm的圓柱形金屬罐（如某些飲料罐）改制成底端外徑65mm、頂端外徑55mm、高115mm圓臺(tái)體，作為脫粒機(jī)的定子；選用一根長140mm、直徑50mm的木棒，并在木棒的外圓上安裝固定60mm長的鐵釘10個(gè)，做成轉(zhuǎn)子，也就是破碎釘齒。將帶殼的花生放入這種簡易的模型里，不斷實(shí)驗(yàn)、分析、改進(jìn)、完善，再制作出接近手動(dòng)式的玉米脫粒機(jī)模型。

制作和改裝脫粒機(jī)零部件及相關(guān)配套的材料。脫粒機(jī)的轉(zhuǎn)子、定子為鑄鐵件，電機(jī)是從3臺(tái)廢舊洗衣機(jī)上拆卸的，功率分別為75W、90W和120W，廢舊摩托車的電機(jī)1臺(tái)，功率為8.2kW，支架及傳動(dòng)帶等。

尋找實(shí)驗(yàn)場地，安裝實(shí)驗(yàn)。

開展測(cè)定分析，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

完成手動(dòng)玉米脫粒機(jī)的制作。

完成電動(dòng)玉米脫粒機(jī)的制作。

主要技術(shù)參數(shù)測(cè)試分析

手動(dòng)-電動(dòng)組合式家用玉米脫粒機(jī)全部的零部件裝置制作、安裝完成后，我多次在我的指導(dǎo)教師及家長的協(xié)助下，分別在手動(dòng)方式操作和電動(dòng)方式操作情況下，對(duì)玉米脫粒機(jī)的人機(jī)疲勞強(qiáng)度、加工玉米粒與玉米棒的質(zhì)量、電動(dòng)機(jī)功率配套瓦數(shù)及轉(zhuǎn)數(shù)、手動(dòng)及電動(dòng)脫粒方式的效率等參數(shù)認(rèn)真地進(jìn)行了測(cè)試、分析、對(duì)比、記錄，最終選擇確定了其中主要的數(shù)據(jù)方案。

系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、工作原理及主要參數(shù)

家用玉米脫粒機(jī)總體組成與工作原理

玉米脫粒機(jī)由入料口、玉米夾具、轉(zhuǎn)盤釘齒、左右機(jī)架、前后機(jī)殼、機(jī)殼擋板、出料口、電機(jī)、主支架、加長支架腿、主動(dòng)輪、被動(dòng)輪、傳動(dòng)帶、安全防護(hù)罩及控制開關(guān)、電源導(dǎo)線等部分組成。其中轉(zhuǎn)盤釘齒和玉米夾具是2個(gè)關(guān)鍵零部件。零件壁厚5-7mm，用金屬鑄造加工而成，它的幾何形狀與玉米棒的錐體相似，用它充當(dāng)加工物品的錐形夾持器，其下面連接到半圓形的底板上。2個(gè)夾板有專設(shè)的活動(dòng)夾塊，具備方便、靈活、安全等優(yōu)點(diǎn)，不論是手動(dòng)、電動(dòng)都能順暢地完成玉米棒的脫粒。

手動(dòng)-電動(dòng)組合式的玉米脫粒機(jī)的主要參數(shù)

電機(jī)功率：P=145W

手動(dòng)生產(chǎn)量：120kg/h

電動(dòng)生產(chǎn)量：230kg/h

外形尺寸：長×寬×高=

60cm×35cm×65/90cm

總重：22.5kg

脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)見圖1，實(shí)物照片見圖2。

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

脫粒過程柔和，成品率高。本機(jī)具有高脫凈率和低破碎率，從而最大程度地減少了脫粒過程中的糧食損耗，確保經(jīng)濟(jì)效益最大化。

加工效率高，電動(dòng)脫粒每小時(shí)可加工230kg玉米。

100%保證不會(huì)打爛玉米籽粒，同時(shí)也能保證玉米棒不爛芯。

成本低、功能強(qiáng)、操作簡單方便、省力、省時(shí)、實(shí)用性強(qiáng)。

系統(tǒng)功率消耗低，即使在無電條件下，也能手動(dòng)工作。

維護(hù)簡便，重量輕，搬運(yùn)方便，可快速更換零配件。

進(jìn)一步完善作品的設(shè)想

改用轉(zhuǎn)速高、橫截面小的三相電動(dòng)機(jī)，這樣的動(dòng)力源可大大提高脫粒的效率，也能提高脫粒機(jī)的生產(chǎn)量。

將玉米脫粒機(jī)的底座與支架的安裝孔加工設(shè)計(jì)成長槽型的，安裝、維修更方便，效率更高，同時(shí)也便于使用不同長度的傳動(dòng)皮帶，調(diào)整松緊度或更換皮帶也更方便。

將作品的外觀幾何尺寸、重量、材料進(jìn)一步優(yōu)化，能少則少，能輕則輕，能小則小，使產(chǎn)品更加精致美觀大方。