CN105423991A - 一种风机风叶锥度的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风机风叶锥度的测试方法，属于联合收割机技术领域。本风机风叶锥度的测试方法，包括：转轴，转轴上沿径向安装有若干个安装板；风叶，风叶安装在安装板上，风叶上开设有锥面；风罩板；风罩板罩设在风叶外，风罩板包括大端和小端，大端的截面积大于小端的截面积，风罩板上开设有矩形的出风口；转轴的两端架设在风罩板的两端，转轴转动带动风叶转动，风叶带动空气从出风口排出，空气脱离风叶的锥面产生横向风和水平风，风叶的锥面锥度的计算公式为：其中，α是风叶端部的锥度，u₁是叶轮外圆切线速度，v₁是空气离开叶轮时的绝对速度，β₁是结构角。本发明具有清选质量高和减少紊流的优点。

Description

一种风机风叶锥度的测试方法

技术领域

本发明属于联合收割机技术领域，涉及一种风机风叶锥度的测试方法。

背景技术

收割机完成收割后，农作物需进行清选，农作物从轴流滚筒右端进入到左端排出，落在振动筛面上的脱出物的数量沿轴流滚筒轴线方向的分布是不相等的，进入端右端最多，排出端左端最少，基本上呈线性下降，因此振动筛上清选负荷是不均匀的，离心式风机是清选装置的核心工作部件，风机轴与轴流滚筒轴平行，风机宽度与振动筛等宽，出风口对着整个筛面。在风机整个宽度范围内，其风机叶片半径等结构参数与转速等工作参数相同，因此出口风压、风速和风量都一样。但其对面对清选物是不同的，因此清选物多的位置风量风压风速偏小，清选不尽，而清选物少的位置，又太大，不但增大清选损失，也浪费了风能，增大了能耗。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种清选质量高和减少紊流的风机风叶锥度的测试方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种风机风叶锥度的测试方法，其特征在于，包括：

转轴，所述转轴上沿径向安装有若干个安装板；

风叶，所述风叶安装在安装板上，所述风叶上开设有锥面；

风罩板；所述风罩板罩设在风叶外，所述风罩板的外周面呈锥形面，包括大端和小端，大端的截面积大于小端的截面积，所述风罩板上开设有矩形的出风口；

所述转轴的两端架设在风罩板的两端，所述转轴转动带动风叶转动，风叶带动空气从出风口排出，空气脱离风叶的锥面产生横向风和水平风，所述风叶的锥面锥度的计算公式为：

其中，α是风叶端部的锥度，u₁是叶轮外圆切线速度，v₁是空气离开叶轮时的绝对速度，β₁是结构角。

在上述的一种风机风叶锥度的测试方法中，所述转轴上沿轴向安装有两组风叶，两组风叶的锥度不同，所述风罩板上开设有两个出风口，两组风叶分别对应一个出风口。

在上述的一种风机风叶锥度的测试方法中，两组叶片产生的横向风速的计算公式：

$V_b=\sqrt{\frac{g(p_1-p_2)}{2\mathrm{\γ}}}$

其中，V_b是横向风速；g是重力加速度；γ是空气容量；p₁为风机大端的风压；p₂是风机小端的风压。

在上述的一种风机风叶锥度的测试方法中，所述安装板上设有折弯部，所述风叶安装在折弯部上。

在上述的一种风机风叶锥度的测试方法中，所述安装板沿转轴的圆周方向四等分安装在转轴上。

在上述的一种风机风叶锥度的测试方法中，所述风罩板包括锥台形的本体部和延伸相交至本体部的矩形部，所述出风口开设在矩形部上，所述大端和小端设置在本体部的两端，所述大端和小端上开设有进风口。

在上述的一种风机风叶锥度的测试方法中，所述风罩板上安装有支架，所述支架上安装有轴承座，所述转轴安装在轴承座上。

与现有技术相比，本发明具有以下几个优点：

1、大端输出的风压风量和风速大，适应下落堆积多的农作物分离清选，由于气流吹出方向与叶片垂直，故可分解为与前进方向平行和垂直的两股风水平风和横向风，水平风可将脱出物中的颖壳和杂质纵向吹出机外，横向风有助于混合物横向均布，从而提高清选质量。

2、检测叶片的锥度可以有效的控制水平风和横向风的比例，提高分布合理，提高清选的质量。

3、调节风机上风叶的锥度能合理利用风力节能，同时，能有效的分离脱出物，使脱出物均布在振动筛面上，负荷均匀，提高清选质量。

附图说明

图1是本发明的侧视结构示意图。

图2是本发明的主视结构示意图。

图3是本发明中风扇的结构示意图。

图4是本发明中风叶的结构示意图。

图5是本发明中风速分解示意图。

图中，1、转轴；2、安装板；21、折弯部；3、风叶；31、锥面；4、风罩板；41、本体部；42、矩形部；43、出风口；44、进风口；45、大端；46、小端；5、轴承座；6、支架。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图5所示，本风机风叶锥度的测试方法，包括：转轴1、风叶3和风罩板4，在转轴1上沿径向安装有若干个安装板2，风叶3安装在安装板2上，风叶3上开设有锥面31，即，风叶3安装在安装板2的端部，转轴1转动能带动风叶3转动，风叶3能推动空气转动，风叶3设置锥面31，风叶3转动时，锥面31形成一个锥形回转面，锥面31设置在风叶3的端部，风叶3转动时，直角形的风叶3会产生的涡流现象，风叶3设置锥面31能减小涡流现象，涡流会减少风叶3输出空气的能量，使空气推动脱出物运动的距离减小；风罩板4罩设在风叶3外，风罩板4的外周面呈锥形面，包括大端45和小端46，大端45的截面积大于小端46的截面积，风罩板4上开设有矩形的出风口43，风叶3锥面31的倾斜方向和风罩板4的倾斜方向相同；在转轴1的两端架设在风罩板4的两端，转轴1转动带动风叶3转动，风叶3带动空气从出风口43排出，空气脱离风叶3的锥面31产生横向风和水平风，水平风能将脱出物吹动沿水平方向移动，横向风能吹动脱出物沿横向移动，合理分布脱出物落入到振动筛上的落点，使振动筛的振动均衡脱出物分布更加合理，风叶3的锥面31锥度的计算公式为：

其中，α是风叶3端部的锥度，u₁是叶轮外圆切线速度，v₁是空气离开叶轮时的绝对速度，β₁是结构角。作为优选：β₁＝60⁰，在转轴1上沿轴向安装有两组风叶3，两组风叶3构成两个并联状态的风扇，两个单体风扇距离风罩板4的距离相同，两组风叶3的锥度不同，风罩板4上开设有两个出风口43，两组风叶3分别对应一个出风口43，在转轴1上安装两组风叶3对应两个出风口43。

两组叶片产生的横向风速的计算公式：

$V_b=\sqrt{\frac{g(p_1-p_2)}{2\mathrm{\γ}}}$

其中，V_b是横向风速；g是重力加速度；γ是空气容量；p₁为风机大端45的风压；p₂是风机小端46的风压。

具体实施例：

以圆锥形的风扇与圆柱形的风扇横向方向上不同宽度位置计算横向风速，横向风速选取沿振动筛逐渐远离风扇的取样点，g＝9.8m/s²，γ＝11.77N/m³。

取样截面设置在风扇的250mm处，取样风速按圆锥形的风扇与圆柱形的风扇的三次测量结果的平均值，测试结果如下表1：

取样截面设置在风扇的500mm处，取样风速按圆锥形的风扇与圆柱形的风扇的三次测量结果的平均值，测试结果如下表2：

取样截面设置在风扇的750mm处，取样风速按圆锥形的风扇与圆柱形的风扇的三次测量结果的平均值，测试结果如下表3：

从上述的三个表格可以得出：圆锥形风扇在振动筛前部的横向风速，从叶轮大端45的沿叶轮的小端46方向逐渐下降，在脱出物分离下落最多的部位横向风速最大，实现了脱出物筛面上均匀分布。圆锥形风扇在筛面中部的横向风速处于中等强度，说明横向风速在筛面中部继续将脱出物从多向少的部位均布。

圆柱形风扇在筛面前部的横向风速，沿筛宽方向数值渐升，脱出物多的部位横向风速反而比脱出物少的部位小，无均布作用。圆柱形风扇在筛面中部，脱出物多的一端平均横向风速1.4m/s，稍有均布作用，由于此处大部籽粒已通过振动筛下落，均布意义不大。

如图3和图4所示，在安装板2上设有折弯部21，风叶3安装在折弯部21上，安装板2沿转轴1的圆周方向四等分安装在转轴1上。安装板2上设置折弯部21能使风叶3相对于转轴1的轴线倾斜安装，有效的引导风力的输出，使风力输出与出风口43处于最大输出状态，降低安装板2上受到的阻力，减小能量的损耗。

如图1和图2所示，风罩板4包括锥台形的本体部41和延伸相交至本体部41的矩形部42，出风口43开设在矩形部42上，大端45和小端46设置在本体部41的两端，在大端45和小端46上开设有进风口44。出风口43的宽度相同，风罩板4内风扇的大小不同，因此，在大端45输出的风力大于小端46输出的风力，能合理的清选脱出物，使脱出物落入到振动筛上，保持相对均匀的状态。

风罩板4上安装有支架6，支架6上安装有轴承座5，转轴1安装在轴承座5上。转轴1贯穿出风口43并安装在轴承座5上，转轴1的端部连接至动力机构，转轴1安装方便，便于调整风叶3的位置和角度，使风叶3与风罩板4相匹配。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种风机风叶锥度的测试方法，其特征在于，包括：

转轴，所述转轴上沿径向安装有若干个安装板；

风叶，所述风叶安装在安装板上，所述风叶上开设有锥面；

风罩板；所述风罩板罩设在风叶外，所述风罩板的外周面呈锥形面，包括大端和小端，大端的截面积大于小端的截面积，所述风罩板上开设有矩形的出风口；

所述转轴的两端架设在风罩板的两端，所述转轴转动带动风叶转动，风叶带动空气从出风口排出，空气脱离风叶的锥面产生横向风和水平风，所述风叶的锥面锥度的计算公式为：

其中，α是风叶端部的锥度，u₁是叶轮外圆切线速度，v₁是空气离开叶轮时的绝对速度，β₁是结构角。

2.根据权利要求1所述的一种风机风叶锥度的测试方法，其特征在于，所述转轴上沿轴向安装有两组风叶，两组风叶的锥度不同，所述风罩板上开设有两个出风口，两组风叶分别对应一个出风口。

3.根据权利要求2所述的一种风机风叶锥度的测试方法，其特征在于，两组叶片产生的横向风速的计算公式：

$V_b=\sqrt{\frac{g(p_1-p_2)}{2\mathrm{\γ}}}$

其中，V_b是横向风速；g是重力加速度；γ是空气容量；p₁为风机大端的风压；p₂是风机小端的风压。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种风机风叶锥度的测试方法，其特征在于，所述安装板上设有折弯部，所述风叶安装在折弯部上。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种风机风叶锥度的测试方法，其特征在于，所述安装板沿转轴的圆周方向四等分安装在转轴上。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种风机风叶锥度的测试方法，其特征在于，所述风罩板包括锥台形的本体部和延伸相交至本体部的矩形部，所述出风口开设在矩形部上，所述大端和小端设置在本体部的两端，所述大端和小端上开设有进风口。

7.根据权利要求6所述的一种风机风叶锥度的测试方法，其特征在于，所述风罩板上安装有支架，所述支架上安装有轴承座，所述转轴安装在轴承座上。