第三章物料清理與分級機(jī)械一、清理和分級的含義

二、農(nóng)產(chǎn)品清理與分級的一般原理和方法（一）氣流清選（二）篩選（三）重力分選（四）其它清選

清理

系指清除異物或雜質(zhì)。清理工作可以用手揀、洗滌、風(fēng)選、篩選、磁選、光選等方法來進(jìn)行。分級

系指把清理過的產(chǎn)品按質(zhì)量不同分離開來,其質(zhì)量可按照尺寸、形狀、密度、結(jié)構(gòu)和顏色來劃分。一、清理和分級的含義：

二、農(nóng)產(chǎn)品清理與分級的一般原理和方法:

水果、蔬菜可用洗滌的方法清除表面污物。水果、蔬菜是按顏色、損傷情況、大小和重量進(jìn)行分級。

谷物和堅果的清理和分級一般利用下列原理和方法:

1.空氣動力學(xué)特性的不同——氣流清選法;2.顆粒大小的不同——篩選法;3.顆粒形狀的不同——精選;

4.比重的不同——干法比重分選和濕法比重分選;5.磁性的不同——磁選法;6.顏色的不同——光電分選法。（一）氣流清選

利用物料的空氣動力學(xué)特性特性進(jìn)行分選的方法叫氣流清選。

空氣動力特性：是指不同尺寸、形狀、密度的物料與空氣產(chǎn)生相對運動時受到空氣的作用力也不同，以致它們在外力（包括空氣作用力、重力及浮力）作用下表現(xiàn)出不同的運動狀態(tài)。

物料的空氣動力特性常常用懸浮速度和飛行系數(shù)表示。

物料懸浮速度愈小其獲得氣流方向加速度的能力愈強(qiáng)。因此，可以利用物料與雜質(zhì)懸浮速度

的不同進(jìn)行分選。物料的飛行系數(shù)越大，則被氣流帶走飛行的距離就越大，因此，可以利用物料與雜質(zhì)飛行系數(shù)

的不同進(jìn)行分選。氣流清選原理(一)垂直氣流3—11.當(dāng)P>G時，dV/dt<0，物料向上運動；2.當(dāng)P<G時，dV/dt>0，物料向下運動；

3.當(dāng)P=G時，dV/dt=0，物料在氣流中既不上升也不下降，而呈懸浮狀態(tài)，那么，這時的氣流速度V為該物料的懸浮速度，用符號Vp表示。

物料的懸浮速度

Vp是氣流清選的主要理論依椐。由于谷粒與雜質(zhì)的密度、大小和阻力系數(shù)不同，其Vp也不同，因此，只要控制氣流速度V大于輕雜質(zhì)的Vp雜，而小于谷粒的Vp谷，則可將二者分離。即谷粒和輕雜分離的氣流條件是：Vp雜<V<Vp谷

(二)水平氣流

3—2

物料在穩(wěn)定水平氣流中，同樣受到重力G和氣流作用力P的作用，物料必然沿合力方向運動，軌跡為拋物線，常用水平氣流作用力與重力的比值表示物料在其中的空氣動力學(xué)特性，并稱其為物料的飛行系數(shù)，即：

tgα=P/G合力與重力的夾角越大，物料被氣流帶走的距離就越遠(yuǎn)。由于物料與雜質(zhì)的飛行系數(shù)不同，其飛行的軌跡和距離就不同，從而達(dá)到分離的目的。

(三)傾斜氣流

3—3

傾斜氣流與水平氣流的分離原理基本相同，但分離效果較水平氣流好。思考：為什么？圖3—4傾斜氣流清選風(fēng)機(jī)谷物輕雜質(zhì)物料混合物圖3—5拋扔物料清選12判斷:1、2兩種物料的類型？（二）篩篩選選1.篩選選原理概念：根據(jù)物料料粒度的的不同，，利用一一層或數(shù)數(shù)層靜止止的或運運動的篩篩面對物物料進(jìn)行行分選的的方法。。篩選的任任務(wù)：清清理和分分級。由于篩選選的主要要對象是是谷物，，就其性性質(zhì)而言言，介于于固體和和液體之之間而被被稱為散粒體。散粒體體具有流流動性和和自動分分級性能能。這是是它與固固體相同同之處；；散粒體體具有流流動性，，其保持持形狀的的能力較較小，這這是它與與液體相相似之處處。散粒體的的自動分分層現(xiàn)象象:散粒體在在受到振振動或以以某種狀狀態(tài)運動動時，散散粒體的的各種顆顆粒會按按它們的的粒度、、比重、、形狀和和表面狀狀態(tài)的不不同而分分成不同同的層次次。比重重小、顆顆粒大而而扁、表表面粗糙糙的顆粒粒浮于上上層；比比重大、、顆粒小小而圓、、表面光光滑的顆顆粒趨于于最下層層；中間間層為混混合物料料。物料顆粒粒之間的的摩擦力力越小，，空隙度度越大，，越易形形成自動動分級；；物料的的比重、、粒度、、形狀和和表面差差別越大大，分級級而形成成的層次次越清楚楚，反之之，各層層界限就就不十分分明顯，，特別是是中間層層。自動分級級的特性性為篩選選和重力力分選創(chuàng)創(chuàng)造了有有利的條條件。產(chǎn)產(chǎn)生自動動分級的的原因，，一般的的看法是是：1)流動動的谷粒粒具有液液體的性性質(zhì)，顆顆粒受浮浮力作用用比重小小而顆粒粒大的上上浮。2)谷物物在流動動時松散散，孔隙隙度變大大，顆粒粒之間的的摩擦力力變小使使性質(zhì)不不同的顆顆粒產(chǎn)生生分級。。谷物的這這種特性性，就為為利用篩篩子分選選提供了了依據(jù)。。2、篩選選的依據(jù)據(jù)根據(jù)物料料的形狀狀和粒度度（厚度度、寬度度）大小小進(jìn)行篩篩選，須須配備適適當(dāng)?shù)暮Y篩孔，使使物料與與篩面充充分接觸觸，并且且具有適適當(dāng)?shù)南嘞鄬\動動速度。。物料一般般由長、、寬、厚厚三維尺尺寸組成成，一般般是長＞＞寬＞厚厚。篩選選一般是是根據(jù)顆顆粒的寬寬度和厚厚度的不不同來進(jìn)進(jìn)行的。。篩子的篩篩孔形狀狀：有圓圓形、長長方形、、三角形形、正方方形和菱菱形等。。篩孔形狀狀的選擇擇：1.當(dāng)按按谷粒厚厚度不同同分離或或分級時時，選擇擇長方形形篩孔。。2.當(dāng)按按谷粒寬寬度不同同分離或或分級時時，選擇擇圓形篩篩孔。3.當(dāng)按按谷粒的的形狀不不同分離離時，選選擇三角角形篩孔孔。4.當(dāng)按按谷粒的的顆粒大大小不同同分離時時，選擇擇長方形形和菱形形篩孔.但不能能準(zhǔn)確按按厚度或或?qū)挾确址旨墸恢挥糜诔醭跚搴Y上上分離大大雜質(zhì),或分級級要求不不高的場場合。①、長方方形篩孔孔的篩選選條件圖2—6長方形篩孔篩選原理L1L2L1L2圖3—6長方形篩孔篩選原理L1L2圖中中：C—糧粒粒的厚度度；L2—糧粒的的長度度度；B—篩孔孔的寬度度；L1—篩孔的的長度滿足的條條件：B>C；；L1>L2；L1=2-3L2。篩子做水水平往復(fù)復(fù)運動，，篩孔的長長邊與篩篩子的振振動方向一致致。在實際應(yīng)應(yīng)用中，，多用長長方形篩篩孔分離離厚度與與谷粒厚厚度相差差較大的的雜質(zhì)，，或按厚厚度不同同對谷粒粒進(jìn)行分分級。試驗證明明，增加加這種篩篩孔的長長度可提提高其篩篩分效率率，但增增加到一一定程度度后，篩篩分效率率提高很很少。篩篩孔長度度一般為為谷粒長長度的2—3倍倍。另外外，篩孔孔過長，，篩面強(qiáng)強(qiáng)度和剛剛度將被被削弱。。②、圓形形篩孔的的篩選條條件圖3—7圓形篩孔的篩選原理bDL/2GL/2圖中：b——糧粒的寬寬度；L——糧粒的長長度；D——篩孔的直直徑。滿足的條條件：D>b；D<L/2。。篩分時，，谷粒必必須豎立立起來才才能穿過過篩面。。但是，，當(dāng)谷粒粒的長度度大于篩篩孔直徑徑的兩倍倍以上時時，盡管管谷粒的的寬度小小于篩孔孔的直徑徑，谷粒粒也不能能穿過篩篩面，而而只能在在篩面上上水平運運動。這這是因為為谷粒的的重心沒沒有在篩篩孔圓內(nèi)內(nèi)，谷粒粒不能豎豎立起來來。在生產(chǎn)中，多多用圓形篩孔孔分離比谷粒粒寬度大和比比谷粒長得多多的大雜質(zhì)，，以及比谷粒粒寬度小的小小雜質(zhì)，或按按谷粒的寬度度進(jìn)行分級。。各種形狀的篩篩孔，當(dāng)篩孔孔面積相同時時，長方形篩篩孔的篩孔面面積百分率最最大，其次為為正方形，圓圓形的最小。。而且，長方方形篩孔不易易堵塞篩孔。。選擇篩孔的形形狀和尺寸，，除依靠實際際經(jīng)驗參照常常用的篩孔選選定外，合理理的辦法是按按谷粒和雜質(zhì)質(zhì)的篩理曲線線來確定。篩上物(%)篩孔(mm)圖3-8小麥的篩理曲線3．篩面的種種類、運動形形式及參數(shù)圖3—9傾斜靜止篩面物料靠自重在在篩面作直線線滑動，小于于篩孔的顆粒粒通過篩孔進(jìn)進(jìn)行分離。這這種篩子因物物料相對篩面面的運動路程程（篩程）較較短，篩分效效率較低。①、傾斜靜止止斜面篩（圖圖3－9）②、往復(fù)振動動篩面（圖3—10）圖3—10往復(fù)振動篩面篩面作往復(fù)直直線運動，物物料沿篩面作作往復(fù)滑動。。篩程較長。?？捎脕砬宄锪现屑?xì)小小雜物，其篩篩分效率及生生產(chǎn)率均較高高。思考:以上兩兩種篩的篩孔孔容易堵塞,為什么!③、振動篩面面（圖3—11）圖3—11高速振動篩面篩面在垂直平平面作圓形或或橢圓形平動動，也可以作作直線運動，，物料在篩面面上作小的跳跳動，顆粒不不易堵塞篩孔孔。式中：n——曲柄的工作作轉(zhuǎn)速；φ——物料與篩面面間的摩擦角角；α—篩面面傾角；r——曲柄半徑。。④、高速振動動篩凡是物料在篩篩面上產(chǎn)生跳跳動而進(jìn)行篩篩選的稱為高高速振動篩。。工作原理:根根據(jù)物料與與雜質(zhì)粒度的的不同，利用用一定規(guī)格篩篩孔的篩面作作高速振動進(jìn)進(jìn)行篩理。高速振動篩的的結(jié)構(gòu)類似于于振動篩，只只是因為其振振動頻率較高高，為了減小小機(jī)器振動，，篩體常采用用彈性支承，，并設(shè)有自動動平衡振動器器，使機(jī)器在在起動或停車車時不致產(chǎn)生生共振。式中：n——曲柄的工作作轉(zhuǎn)速；φ——物料與篩面面間的摩檫角角；α—篩面面傾角；r——曲柄半徑。。⑤、平面回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)篩（圖3——12）圖3—12平面回轉(zhuǎn)篩篩面在水平面面內(nèi)作圓運動動。物料在篩篩面上作螺旋旋線運動，篩篩程最長。篩篩分效率及生生產(chǎn)率均較高高。式中：r—物物料相對于篩篩面回轉(zhuǎn)半徑徑；R—篩面面回轉(zhuǎn)半徑；；ω—回轉(zhuǎn)角角速度；f——物料與篩面面間的摩檫系系數(shù)。思考：上式說說明什么問題題？⑥、旋轉(zhuǎn)篩面面（圖3—13）圖3—13旋轉(zhuǎn)篩面篩面呈圓筒形形或多角筒形形，繞一傾斜斜軸旋轉(zhuǎn)，物物料在篩筒內(nèi)內(nèi)作翻轉(zhuǎn)運動動而被篩選。。因物料只與與部分篩面接接觸，因而篩篩分效率較低低，適用于物物料的初清理理。思考:為什么么旋轉(zhuǎn)篩面的的軸要傾斜安安裝?⑦、曲篩（弧弧形篩，圖3-14）曲篩a——結(jié)構(gòu)圖b——工作圖在淀粉加工中中，曲篩可用用來分離、洗洗滌胚芽和粗粗、細(xì)纖維，，回收淀粉。。曲篩的篩面面呈弧形，由由梯形不銹鋼鋼條拼制而成成，鋼條間構(gòu)構(gòu)成細(xì)長的篩篩縫，工作時時，糊狀物料料借助重力或或以0.2～～0.4Mpa的壓力沿沿正切方向噴噴入篩面,并并使其沿整個個篩面寬度上上均勻分布。。物料的運動動方向與篩面面相切。在運運動中，淀粉粉乳和小渣顆顆粒漏過篩孔孔，粗、細(xì)纖纖維則由篩面面末端排出。。顆粒的篩分情情況與篩條的的棱是否鋒利利有直接關(guān)系系。物料由一一根篩條流到到另一根篩條條的過程中，，篩條的棱對對料漿產(chǎn)生切切割作用，厚厚度約有1/4篩孔的的一層料漿及及其中的細(xì)粒粒被棱條切割割而被篩下。。主要參數(shù)：曲篩的分級粒粒度大致是篩篩孔尺寸的一一半。但隨著著篩條棱的磨磨損，通過篩篩孔的粒度將將減小。三、重力分選選重力分選分干干法重力分選選及濕法重力力分選。干法重力分選選是應(yīng)用振動動和氣流作用用原理，按物物料組成的密密度不同進(jìn)行行分選的方法法。干法重力分選選的典型設(shè)備備是比重去石石機(jī)和重力分分選機(jī)。重力力分選往往在在篩選之后進(jìn)進(jìn)行，可分離離按尺寸分選選法所不能分分離的一些雜雜質(zhì)。（－）比重去去石機(jī)比重去石機(jī)主主要用于糧食食加工廠，從從小麥、稻谷谷中分離出并并肩石等比重重比糧食大的的雜質(zhì)，也可可用于分離其其它一些谷物物中的雜質(zhì)。。是利用糧食食與并肩石的的比重和懸浮浮速度不同的的特性，借助助向上穿過糧糧食顆粒間隙隙的氣流作用用，促使糧食食與并肩石分分開。并肩石石等重雜在下下層，在做定定向傾斜往復(fù)復(fù)運動的去石石板作用下，，向出石端運運動，浮于上上層的糧食在在自重作用下下，向出料端端流動，從而而把并肩石從從糧食中分離離出來。學(xué)習(xí)重點：①比重去石機(jī)的的工作原理。。②魚鱗篩面與與普通篩面的的區(qū)別。③比重去石機(jī)的的操作。比重去石機(jī)分分吸式比重去去石機(jī)和吹式式比重去石機(jī)機(jī):吸式比重去石石機(jī)是在負(fù)壓壓狀態(tài)下分離離并肩石的比比重去石機(jī),在糧食加工工中用的比較較多。吹式比比重去石機(jī)在在正壓狀態(tài)下下分離并肩石石的比重去石石機(jī)。圖3-151、構(gòu)造（圖3—15）進(jìn)料裝置、篩體、吹風(fēng)系統(tǒng)、傳動機(jī)構(gòu)。進(jìn)料裝置：料斗、緩沖勻料板、流量調(diào)節(jié)裝置等；篩體、偏心傳動機(jī)構(gòu)組成同一振動體；篩體通過吊桿支承載機(jī)架上,去石篩面一般用薄鋼板沖壓成雙面突起魚鱗形篩孔.吹風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)板、勻風(fēng)板、風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置等。圖3-15比重去石機(jī)(吸式)2、實物照片片雙層吸式比重去石機(jī)魚鱗篩面在工工作中不起篩篩選作用，而而是使空氣按按一定的方向向流動，并阻阻止并肩石下下滑。3、魚鱗篩結(jié)結(jié)構(gòu)根據(jù)作用不同同，去石篩面面分為以下幾幾個區(qū)段:分離區(qū)聚石區(qū)精選區(qū)分離區(qū)：為圖圖中左面等寬寬部分，物料料與砂石在此此區(qū)作初步分分離。聚石區(qū)：為圖圖中三角形部部分，篩面沿沿石子運動的的方向逐漸收收縮，其目的的是使分離出出來的石子和和部分谷?；旎旌衔锊紳M整整個聚集段，，避免局部篩篩面被氣流吹吹穿，使通過過篩孔的氣流流均勻分布。。精選區(qū)（室））：采取了一一段反向魚鱗鱗篩孔的篩板板，使氣流按按相反方向傾傾斜向上吹出出篩孔，同時時精選室下部部的進(jìn)風(fēng)室設(shè)設(shè)有調(diào)風(fēng)板，，用來調(diào)節(jié)穿穿過精選板魚魚鱗孔風(fēng)力的的大小，控制制石中含糧的的多少。精選區(qū)（室））聚石區(qū)分離區(qū)氣流混合物糧石比重去石機(jī)往往復(fù)擺動機(jī)構(gòu)構(gòu)的鉸接處,采用較大的的吸風(fēng)罩及吸吸風(fēng)門，去石石板面上負(fù)壓壓大小相近，，穿過去石板板的風(fēng)力均勻勻，風(fēng)量調(diào)節(jié)節(jié)方便，范圍圍大。因此，，本去石機(jī)的的產(chǎn)量在一定定的幅度內(nèi)波波動時，均能能達(dá)到理想的的去石效果。。比重去石機(jī)魚魚鱗篩板的傾傾斜角可在10—14度度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)節(jié)，所以能用用于去除不同同種類糧食中中的并肩石。。4、比重去石石機(jī)的操作1、開車前的的準(zhǔn)備（1）檢查進(jìn)進(jìn)料斗壓力門門開閥調(diào)節(jié)是是否靈活。（（2）檢查去石石板，精選板板魚鱗孔有否否堵塞，如有有堵塞必須進(jìn)進(jìn)行清理。（（3）檢查偏心心套緊定螺釘釘，橡膠軸承承蓋固定羅栓栓。軸承座與與機(jī)架聯(lián)接羅羅栓及其它重重要聯(lián)接處的的螺栓，螺釘釘有無松動，，如有松動須須擰緊。2、操作與調(diào)調(diào)節(jié)開開車時應(yīng)應(yīng)先關(guān)好風(fēng)道道閘門，然后后開風(fēng)機(jī)，再再慢慢打開風(fēng)風(fēng)門，同時開開機(jī)、進(jìn)料。。停車時，先先停止進(jìn)料，，后停去石機(jī)機(jī)、風(fēng)機(jī)、關(guān)關(guān)閉風(fēng)道閘門門。停車后，，去石板上保保留一層物料料，利于下次次開機(jī)后迅速速排石。（（1）流量量調(diào)節(jié)去去石機(jī)機(jī)要求物料沿沿去石板寬度度方向均勻分分布，流量穩(wěn)穩(wěn)定，存料斗斗、下料口不不漏風(fēng)。設(shè)備備運轉(zhuǎn)正常后后，首先調(diào)節(jié)節(jié)流量控制閘閘門，后調(diào)節(jié)節(jié)料斗壓力門門兩側(cè)拉伸彈彈簧，使料斗斗存有一定量量的物料并均均勻下料。緩緩沖槽的角度度應(yīng)調(diào)至物料料緩慢地散落落至去石板為為止。（2）吸風(fēng)量量的調(diào)節(jié)：吸吸風(fēng)量是影響響去石效果好好壞的重要因因素。物料在在去石板上應(yīng)應(yīng)呈松散懸浮浮狀態(tài)，但料料層又不被吹吹穿，這是適適宜的吸風(fēng)量量。調(diào)節(jié)時必必須掌握。吸吸風(fēng)量的大小小是通過吸風(fēng)風(fēng)道調(diào)風(fēng)門來來調(diào)節(jié)的，進(jìn)進(jìn)料吸風(fēng)裝置置上的調(diào)風(fēng)門門作風(fēng)量大小小調(diào)節(jié)，同時時可均勻料斗斗前后風(fēng)力。。（3）精選室室的操作調(diào)節(jié)節(jié)：精精選室是控制制石中含糧多多少的關(guān)鍵部部分，調(diào)節(jié)很很靈敏，必須須仔細(xì)操作。。必須注意的的是，只有當(dāng)當(dāng)去石板三角角區(qū)內(nèi)有一定定的集石量，，出石口才能能穩(wěn)定排石，，操作時不能能急于讓出石石口排石。精精選室下部的的進(jìn)風(fēng)室設(shè)有有調(diào)風(fēng)板，用用來調(diào)節(jié)穿過過精選板魚鱗鱗孔風(fēng)力的大大小，控制石石中含糧的多多少.石中含含糧多,應(yīng)調(diào)調(diào)節(jié)調(diào)風(fēng)板，，加大風(fēng)量。。反之，石子子出不來，則則應(yīng)關(guān)小調(diào)風(fēng)風(fēng)板減小風(fēng)量量。（4））石中中含糧糧多少少的掌掌握：：石石中含含糧的的多少少，應(yīng)應(yīng)視進(jìn)進(jìn)機(jī)原原糧含含重雜雜的情情況及及對出出現(xiàn)貨貨料質(zhì)質(zhì)量的的要求求，加加以調(diào)調(diào)節(jié)。。若重重雜主主要是是石子子，可可以控控制石石中含含糧在在1%以下下。若若需要要多拿拿出一一些泥泥塊等等重雜雜，石石中含含糧可可允許許略多多一些些。（5））去石石板、、精選選板的的魚鱗鱗孔有有堵塞塞時必必須立立即清清理，，若不不立即即清理理，則則去石石板孔孔的堵堵塞將將影響響去石石效果果，精精選板板孔的的堵塞塞會引引起石石中含含糧多多，增增加下下腳的的處理理量，，清選選板堵堵孔時時，不不得重重力敲敲打，，以免免破壞壞板面面的平平整和和魚鱗鱗孔的的正確確形狀狀。（6））去石石板傾傾角的的調(diào)節(jié)節(jié)：去去石板板的水水平傾傾角應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)物料料種類類的不不同作作相應(yīng)應(yīng)的調(diào)調(diào)整。。本設(shè)設(shè)備采采取改改變后后搖桿桿支座座下墊墊板厚厚度的的方法法，來來調(diào)節(jié)節(jié)去石石板的的水平平傾角角。調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)時:1、橡橡膠軸軸承蓋蓋應(yīng)松松開，，以保保證橡橡膠軸軸承在在不受受初始始扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)力的的狀態(tài)態(tài)下工工作。。2、、偏心心軸承承作相相應(yīng)的的上或或下移移動，，保持持搖桿桿水平平傾角角在35度度左右右。（7））去石石機(jī)曲曲柄連連桿機(jī)機(jī)構(gòu)的的工作作轉(zhuǎn)速速比重去去石機(jī)機(jī)工作作時，，要求求下層層物料料能沿沿傾斜斜篩面面向后后上滑滑而又又不在在篩面面上跳跳動，，因此此，曲曲柄連連桿機(jī)機(jī)構(gòu)的的工作作轉(zhuǎn)速速（或或振動動電機(jī)機(jī)的振