小型电动玉米脱粒机设计及性能的分析

杨茂林 焦 巍 王俊伟

在经济作物种类中，玉米属于较为常见的一种，其种植效率相对较高，同时收获产量丰富。因此，玉米在我国逐渐成为主要粮食作物。随着相关应用技术不断发展，玉米的种植收获流程也开始向完善化与科学化转变。为进一步提高其脱离处理效果，可以应用小型电动脱粒装置，使玉米收获环节中最为繁琐的部分得到有效简化，进一步提高整体经济效益。通过对常见脱粒方式与小型电动玉米脱离装置的结构、设计、性能实现等部分进行分析，能够有效明确其未来应用趋势，具有正面影响意义。

我国地大物博，自然资源与农业资源较为丰富，能够为农作物提供优良的生产环境，因此种植产量普遍处于世界前列。在农作物种植类型中，玉米属于我国常见经济作物之一，种植面积上亿亩，总体产量每年过亿吨[1]。虽然玉米种植经济性良好，但由于其作物基础特征限制，收获后处理需要花费大量的人力物力，容易影响实际上市时间，不利于进一步提高收获效益。例如，玉米需要经过脱粒处理才能够形成后续经济产品，这一环节所应用的主要方式具有多样化特征，包括传统处理类型、中大型装置处理类型等。传统玉米脱粒处理方式包括竹片、胶鞋、玉米棒互搓、螺丝刀、手摇脱粒装置等，这些处理方法对成本需求较低，应用门槛简单，因此得到了广泛应用。但是，传统处理方式普遍存在人力成本较高的问题，不仅需要人员进行参与，同时还必须通过技巧处理方式，确保脱粒效果能够达到理想标准。因此这些措施普遍经济性不足，不适用于未来进一步扩大产量与销售处理的背景条件。

而中大型脱粒处理装置虽然可以有效提高整体工作效率，并降低对人力资源的需求，但其容易导致脱粒质量受到负面影响，不利于后续作为高质量产品进行销售。同时，一部分机械装置由于内部构造或设置原因，可能会将玉米粒或玉米棒击碎，导致其进入处理产品内部，严重降低整体脱粒质量。此外，由于脱粒处理装置本身存在的限制因素，其有可能会产生脱粒不完全的问题，需要再次进行人工处理。这些不良条件降低了中大型设备的使用价值，不利于玉米种植行业的未来发展。为解决传统脱粒方式存在的负面问题，需要重视小型电动玉米脱粒装置的研究。此类装置可以有效摆脱传统体系存在的弊端，能够以较高的效率与质量完成玉米脱粒工作，同时成本较低，无需消耗大量能源，具有正面应用价值。

小型电动玉米脱粒装置属于技术革新的产物，其能够有效解决传统处理体系中存在的弊端问题，实现高效率、高质量、低成本的脱粒操作目标。此类脱粒机的结构相对简单，同时制造门槛低、应用方便，具有良好的应用效果。该机械装置的工作原理分为多个基础模块，设计应用电压通常为220V，能够在小型种植户环境内进行应用[2]。装置需要采用小体积直流异步电机装置进行供能，此类电机基础转速通常为1,200r/min，在进入脱粒工况后，电机产生的动力会通过主动轮与从动轮传输至核心轴体位置。核心轴体在动力的影响下会驱动旋转式刀片，使其能够进入自旋状态。在这一阶段，将玉米作物放入旋转刀片内部即可达到分离玉米粒与玉米棒芯的效果。在该装置正常工作的阶段，玉米主体会与处于高速旋转的脱离装置钉齿产生一些碰撞，使表面的玉米粒能够产生松动或脱离。在脱离流程结束后，玉米粒会直接落入下方的出料口。出料口本身为凹型，表面装有内筛模块。这一模块能够将玉米粒从机械装置内筛除，避免出现棒芯碎片混入成品的负面问题，实现初步过滤效果。在完成初步过滤后，出料口后段还存在振动筛模块与二次脱离模块[3]。这些模块可以完成彻底脱粒操作，使玉米作物得到全面处理，实现理想脱粒目标。

(一)小型电动玉米脱粒机的结构。通常情况下，小型电动玉米脱离装置的基础结构包括七个主要部分，即核心支撑架构、进料口模块、出料口模块、小体积电动机、传动皮带模块、旋转式脱粒模块、锁紧螺丝。核心支撑架构可以对装置本身进行支撑，能够稳定内部机械装置位置，避免出现严重位移或震颤等情况，提高机械应用可靠性。同时，该架构的重量在整体机械中占比较高，属于关键模块之一。在运行阶段，为保证支撑架构处于牢固状态，需要采用锁紧螺丝进行处理，使其能够有效固定各个部件，避免产生脱落问题。进料口模块在玉米脱粒过程中具有重要应用价值，其传输位置与速度较高的旋转脱粒滚筒存在一定程度的距离。距离设置的主要功能是为避免人员受到意外伤害，属于安全性设置技巧。出料口模块需要在玉米完成脱粒处理操作后对玉米粒与玉米芯进行筛选分离，确保其能够为后续打包流程提供基础条件[4]。小体积电动机属于脱粒装置的核心部分，其能够为整体结构提供必要动力，属于动力构成模块。其运行效果会直接影响脱粒装置的处理质量，因此需要确保其内部结构能够符合应用需求。

小型电动玉米脱粒装置的电动机仅需要提供220V电压即可正常运转，因此适用性相对较广，可以被小型种植户所应用。传动皮带模块需要在动力供应下才能够正常运转，通过带动深沟球轴承，可以使装置本身开始进入工作状态，达到玉米脱粒目标。旋转脱粒装置属于处理玉米的核心部分，其内部存在规则化排列的钉齿结构，利用钉齿对玉米进行全面处理。在实际应用阶段，玉米能够与钉齿产生快速、反复的碰撞。这些碰撞会使玉米表面的玉米粒出现松动、脱落，最终达到脱粒处理目标。常见小型电动式脱粒装置的基础结构较为简单，主要利用定位销与螺栓完成支架、底座模块的固定。在两个支架表面存在深沟球轴承，通过利用定位销实现维持支架轴承同轴度的目标。内部电机结构同样利用螺栓进行固定，其主要配置在主轴支架区域。主轴属于空心类型的圆柱体，其内控数据通常为Φ40×3mm，在正常运行与工作的过程中可以通过棒芯体积为Φ40mm的玉米。同时，该主轴区域的头部位置存在旋转式刀片或钉齿，能够有效实现脱粒处理目标[5]。通过分析其基础结构发现，小型电动式脱粒装置结构较为简单，对应用的需求低，能够在各种环境条件下进行应用。同时，其驱动电力门槛低，可以被中小型种植户所应用，脱粒处理效果较好，因此具有重要的应用价值。在后续分析过程中，还应当明确其性能实现，确保装置能够得到科学利用，避免出现效率问题或质量问题。

(二)小型电动玉米脱粒机的性能实现。在小体积电动玉米脱粒机进行应用的过程中，其性能实现主要分为六点。第一，脱粒机结构需要保证操作的简易性与便利性，确保其能够利用最少的零部件数量完成基础结构设计，避免在后续应用阶段出现维护困难或稳定性问题。小体积脱粒装置设计之初便应当明确其主要面向群体，即中小型种植户。通过利用此类装置，可以有效降低中小型种植户的玉米处理成本，使家庭单位应用经济性能够得到显著提升。第二，此装置应用传动链需要注重稳定性需求，尽可能设计为较短的状态。短传动链可以充分利用电机提供的动力，使齿轮数存在差异的结构能够有效带动主轴旋转，达到脱粒处理目标。同时，短传动链可以保证基础稳定性，能够有效提高应用安全级别，具有正面实现意义。第三，脱粒装置的操作应当尽可能简便，并保证电源设计需求为220V，使其能够在日常应用环境中运转。操作简便可以为种植户提供便利，同时也可以降低误操作的可能性。220V电压属于日常家用电压，整体安全性良好同时消耗相对较少，属于优秀性能实现特征之一。第四，脱粒装置的基础应用效率应当达到标准，并确保产出质量合格，避免混入玉米芯碎块等异物。通常情况下，脱粒装置需要在1分钟内处理23根以上玉米作物，并达到1小时内脱粒250～300kg玉米粒的目标[6]。完成脱粒处理的玉米粒与玉米芯需要保持基础完整性，并确保单一脱粒处理即可结束流程的效果，避免需要进行二次返工的问题出现。在实现性能设计的过程中，必须注重平衡效率与质量。可以通过调整内部脱粒机构的方式，使整体工作平衡性得到显著提升，为后续进一步应用打下坚实基础。第五，小型脱粒装置通常情况下应当保证性能设计不需要区分玉米大小与干湿情况，确保其适用性能够得到有效增强。在实际设计阶段，可以按照玉米芯极限直径状态进行设计，确保体积存在差异的玉米能够得到有效脱粒处理。但是，在实践规划阶段应当注重小体积玉米棒的处理，确保其能够以正常倾斜角度进入脱粒模块内部，避免产生意外情况。在设计过程中应用根部脱粒操作原理，可以使装置有效处理干玉米与湿玉米两种类型，同时还能够强化脱粒完整性，具有正面规划价值。第六，小型电动玉米脱粒装置应当注重功耗性能设计符合需求。若功耗过高，可能会导致内部过热并增加运行成本，不利于中小型种植户进一步开展脱粒操作。同时，装置内部结构需要利用金属材料进行制造，使其硬度与耐磨性可以符合需求。玉米材料硬度相对较高，若采用其它种类材料进行制作可能会导致内部磨损严重，最终引发故障或安全性问题。在实际性能设计阶段，可以针对表面喷涂抗氧化材料，使金属应用寿命得到延长，防止出现短时间内生锈的不良问题。小型电动式玉米脱粒装置的应用相对较为简单，同时内部性能设计充分考虑了中小型种植户的需求，在实际应用中具有显著经济性价值。因此，在性能设计与实现阶段，应当重点发挥小型电动脱粒装置的主要优势，确保其能够在应用阶段发挥基础功能，对玉米材料进行全面、高效率、高质量的脱粒处理，提高玉米作物的生产效率，为后续进一步提高中小型种植户的经济效益提供理想条件。

综上所述，小型电动式玉米脱粒装置在实际应用过程中具有显著优势。通过对其设计与性能实现进行探讨与分析，可以明确其主要运行原理，能够为后续进一步应用相关装置打下坚实基础，具有正面影响意义。