甘蔗收获机排杂风机设计与试验.pdf

第28卷增刊1农业工程学报Vol.28Supp.1
82012年5月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringMay2012

·农业装备工程与机械化·
甘蔗收获机排杂风机设计与试验

解福祥，区颖刚※，刘庆庭，邹小平，冯加模
（华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室，广州510642）

摘要：为解决甘蔗联合收获机的排杂问题，设计了一种在甘蔗收获机排杂装置中使用的新型风机，并在试验台上进行
了试验研究。以排杂风机出风口风速为试验指标，对风机转速、进风口方式和进风口面积进行了单因素试验。试验结果
表明，风机最佳性能参数为：风机转速为1800r/min、进风口方式为轴向进风、进风口面积为16475和19119mm2、距
离出风口为50mm时，出风口风速最大。其5个测量点的风速平均值依次为：13.867、14、11.633、11.333、12.383m/s。
后期排杂试验表明，在此最佳参数下，风机排杂效果最佳。
关键词：甘蔗，收获机，设计，排杂风机，试验
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.z1.002
中图分类号：S225.5+3文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-Supp.1-0008-07

解福祥，区颖刚，刘庆庭，等.甘蔗收获机排杂风机设计与试验[J].农业工程学报，2012，28(增刊1)：8－14.
XieFuxiang,OuYinggang,LiuQingting,etal.Designandexperimentofimpuritydischargingfanofsugarcaneharvester[J].
TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2012,28(Supp.1):8－14.(in
ChinesewithEnglishabstract)

机，其含杂率平均值为7.75%，排杂效果欠佳。主要原因
0引言
是轴流风机排杂是甘蔗收集之前的最后一个工序，由于
风机技术在农作物收获技术中已广泛应用，风机类切段以后的甘蔗相互牵连，依靠轴流风机的吸力很难将
型主要有横流风机、轴流风机、贯流风机和离心风机等。杂质清除干净，并且动力消耗较大。
横流风机用于谷物复脱分离和清选[1-2]；轴流风机在喷雾
机和农业环境控制中使用[3-4]；贯流风机用于稻麦联合收
割机清选装置[5]；离心风机在割前脱联合收割机[6]和吸粮
机中使用[7]；离心与轴流组合式风机用于稻麦清选[8]。
在甘蔗收获机中主要使用轴流式风机，风机排杂装
置是甘蔗联合收获机的主要部件[9-12]。排杂装置主要是通
过轴流风机高速旋转抽取甘蔗叶及杂质，向后部或侧部
排出。该装置位于整机的后部，具有独立的通道，如图1
扶蔗装置推倒装置割台输送装置切段剥叶装置
所示。使用表明，甘蔗联合收获机[10-13]上使用的这种装1.2.3.4.5.6.
集堆装置7.排杂装置轴流风机
[14-16]
置排杂效果欠佳，收获的甘蔗夹杂物多、洁净度差。图1甘蔗联合收获机示意图
为进一步探讨甘蔗联合收获机排杂问题，参考贯流Fig.1Schematicofsugarcanecombineharvester
风机结构参数[17-18]和试验结果[19-20]，设计了一种用在甘蔗
收获机排杂装置中的新型风机，并进行了试验。
1结构设计与工作原理

甘蔗联合收获机上应用的轴流风机叶轮如图2a所
示。气体沿轴向进入旋转叶片，气体被叶片压缩并被轴
向排出，甘蔗叶等杂质被气流吸进排杂通道排出。根据
图2排杂轴流与排杂新型风机叶轮示意图
文献试验结果，应用轴流风机排杂的甘蔗联合收获
[10]Fig.2Axialflowandnewfanofimpuritydischarging

收稿日期：2011-11-07修订日期：2012-03-10本文设计的甘蔗收获机排杂风机利用贯流叶轮（图
基金项目：广东省科技计划项目（2010B020314004）；国家甘蔗产业技术体
2b）在蜗壳导流罩中高速旋转的工作原理，在结构上与
系(CARS-20-4-1)；国家国际科技合作项目（2011DFB70350）
作者简介：解福祥（1982－），男，山东临沂人，主要从事农业机械设计与轴流风机完全不同。该装置进风方式分为径向进风（沿
研究。广州华南农业大学工程学院，510642。Email：[e-mail]风机轮半径方向，在蜗壳导流罩上开口）和轴向进风（沿
※通信作者：区颖刚（1947－），男，教授，博士生导师，主要从事甘蔗收风机轮轴线方向，在蜗壳导流罩