为什么细细的麦秆能支撑的住比它重多的麦穗?
细细麦秆顶千斤
为什么细细的麦秆能够支撑比它重得多的麦穗呢?秘密就在于它是空心的。如果用和空心麦秆同样多的材料,做成一个实心的麦秆,就支撑不住这沉甸甸的麦穗了。许多植物的茎都是空心的,如竹子、水稻、芦苇及许多杂草。动物的骨骼也是如此,如人的手臂骨和腿骨也是空心的。
大自然启发人们制成圆形的管材。钢管比同样多的材料做成的钢棒能承受更大的压力。空心管省材料、重量轻,圆形的空心管不但抗弯曲、抗压力能力强,而且中间还可以输送液体和气体,当然受到人们的欢迎了。
钢管的力学性
钢材力学性能是保证钢材最终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度(σb)
试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的最大力(Fb),出以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为:
式中:Fb--试样拉断时所承受的最大力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
②屈服点(σs)
具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的最大应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最小应力。
屈服点的计算公式为:
式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm2。
③断后伸长率(σ)
在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。计算公式为:
式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。
④断面收缩率(ψ)
在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。计算公式如下:
式中:S0--试样原始横截面积,mm2; S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积,mm2。
⑤硬度指标
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种
A、布氏硬度(HB)
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
其计算公式为:
式中:F--压入金属试样表面的试验力,N; D--试验用钢球直径,mm; d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
举例:120HBS10/1000130:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。
B、洛氏硬度(HK)
洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
水有个特性,一结冰体积就膨胀,膨胀了的冰块劲儿可大了,它能把铁制的水管子给撑裂。所以一到冬天,人们为了不让水管撑裂,就会用稻草把它包裹得严严实实的。
不过这是过去的土办法,现在有专用的保温层。零下十度之内一般不会有问题的。
从植物进化上看,竹子的茎最初也是实心的,后来在进化过程中,其茎中心的髓逐渐萎缩消失,成了空心,而且竹子生来就没有次生组织,茎长到一定的粗度就不再加粗了。
可以从力学角度来说明,同样分量的材料,造成中空而较粗的支柱,比之中央实而较细的支柱,其支持力要强些。
竹子茎的结构正是这样,茎加强了细胞壁上厚的机械组织和维管束(输送水分和养料的组织),将中心的髓部(一些薄壁组织)退化,就成了管状结构,竹子遇到刮风下雪,能有很强的韧性,其道理也在这里。
假如秆子单纯地受到拉力或压力,那么,实心秆跟相同横断面积的空心秆相比,它们的承担能力几乎分不出什么髙低。如果秆子受到弯曲,那么实心秆不但不比空心秆来得强,它的抗弯能力反而没有相同横断面积的空心秆来得大了。
不妨拿一块橡皮竖起来,使它象麦秆那样地弯曲。这时候可以清楚地看到橡皮起了这样的变化:一面是伸长了,另一面却缩短了,而中心部分变化比较小。轩子抵抗弯曲的情况也一样,主要是依靠表面的纤维质,中心部分的纤维质并不起多大作用。
因此对于受弯的秆子来说,分布在表面的材料愈多,抗弯能力就愈强;中心部分的材料少一点,甚至没有,倒是无关紧要的。
在材料和杆体承载横断面积都相同的条件下,空心杆子的抗弯能力最强。因为在材料和横断面积相同的情况下,同样长的空心杆能够比实心杆做得粗一些;由于空心杆分布在外面的材料比实心杆多,它的抗弯曲能力自然要比实心杆强多了。
扩展资料:
在自然界中,除了麦秆以外,象芦苇、竹子、鸟兽的骨胳等等也都是空心的,它们的出现都是自然界经过千万年的演变选择的结果。
人类在和这些东西接触的过程中,受到了启发,并且在搞清楚了其中的科学道理后,在工程技术上广泛应用起来。
建造房屋时,人们把一些高大的柱子和一些杆子都做成空心的;在机器制造业中,人们用钢管和铁管来做承压抗弯的架子,当然,这些杆件都是在细而长的情况下才做成空心的;如果杆件既粗且短,空心就没有什么优越性了。
参考资料:
百度百科-空心茎
还有的麦子你根本脱粒不净的,一般都是品种问题,或是麦子的成熟度,
如果10家有3家出现这个问题就要考虑如机子的前进速度,小麦的成熟度和风箱以及尾筛。和筛片的角度了,收麦子上筛片开口一般在10—15MM,下筛一般在6—10mm(约翰迪尔收割机)
排除方法:首先要停止割台上的传动动力,再用手来回拉动刀杆,这样便可把夹在刀片间的硬物取出。如硬物已损坏刀片,间隙撑大,还应按要求修复更换损坏的刀片,调整好定、动刀片的问隙。
2.刺麦秆割刀刺麦秆的故障是由于定、动刀片的配合间隙增大,动刀片中心线与护刃器中心线偏差太大,刀片不锋利或刀片上的锯齿磨损所致。修理时,必须切断割刀上的动力,再设法把刺在割刀内的麦秆拔出。对少数动刀片与护刃器中心线不相重合的故障,纠正时可用一截钢管套在护刃器上,用左右撬动的方法进行解决;若割刀中心线普遍偏差较大,就须卸下驱动机构,做整体调整。对前后间隙都偏大的割刀,排除时,可用小锤敲击压刃器的前部;反之,应锤击压刃器的后部(割刀前端应密接无间隙、后端间隙为O.3–1mm)。同时还应换掉磨钝或掉齿的刀片。这,在割麦中割刀就不会出现拔麦秆、刺麦秆的故障。
3.掉麦秆麦田出现掉麦秆现象,多是由于拨禾轮位置安装不当或转速过低、分禾器偏斜引起的,因此,修理时,一是要矫正偏斜的分禾器,规范切割范围;二是要适当提高拔禾轮转速,使它与机器前进速度相适应;三是重新调整拨禾轮的安装位置。对因拨禾轮前后位置安装不正确引起的故障,调整时,应放松张紧轮,取下传动V带,再松开穿在支臂上的固定螺钉,前后移动拨禾轮,即可达到改变其前后位置之目的。一位情况下,拔禾轮轴多放在割刀前60-70mm。对高低位置安装不对的拔禾轮,它的位置改变是靠装在拔禾轮两端的液压油缸来完成,只要驾驶员操作升降手柄即可,当弹齿轴转至最下方打在被割小麦高度的2/3或稍上位置,才算最佳。
4.掉麦粒小麦联合收割机掉麦粒的故障是指在割麦中麦粒掉在割台前边的麦田里。产生这种故障可能有下述原因:①拔禾轮位置安装不当,作业时弹齿轴打在麦穗上。②拔禾轮转速过高。③小麦熟过,收割太晚。排除的方法如下:①按前述方法把拨禾轮的位置安装正确,不要让弹齿轴打在麦穗上。②适当降低拨禾轮转速,减少对麦秆的打击次数。③对熟过的小麦最好在晚上和早晨收割,切忌在中午收割。
5.割台上堆积小麦小麦联合收割机是靠拔禾轮、螺旋推运器、倾斜输送器的相互作用,把割下的小麦源源不断地输送到脱粒装置。只有当它们安装位置不符合要求,相互配合间隙增大时,才会发生堆麦现象。因此,排除时应根据小麦长势,调整好推运器叶片、伸缩扒杆与割台之间的距离。方法是先松开螺旋推运器两端上的固定螺钉,再拧松调节螺杆上的螺母,向里拧动时,叶片与割台底板间隙增大;反之,则间隙变小。调整好后,再把松开的螺钉紧固好。伸缩扒杆与割台底板的间隙调整是靠改变调节把的位置来实现。当松开调节把上的固定螺母,向上扳动手把时,扒杆与底板间隙变小;反之,则间隙变大。调毕,再拧紧松开的螺母。其次是调整倾斜输送器上的链条,它的松紧度是靠拧动输送器两边的调整螺母来实现。排除链条跑偏故障的方法是,向哪边跑偏,就紧固哪边的螺母,直到链条不再出现跑偏为止。对因拨禾轮位置安装不对,导致扶禾与铺放作用变差时,还应按前述方法重新调整拨禾轮的安装位置。
6.麦秆前倾麦秆前倾指的是收割机割下的小麦不是倒在螺旋推运器上,而是倒向麦田。产生这种故障除因拨禾轮位置安装不对外,拔禾轮转速过低,也是主要原因。因此,修理时,除了按正确的方法重新调整好拨禾轮的安装位置外,还要适当提高拔禾轮的转速或降低机器的前进速度。一般情况下,割麦时拨禾轮的速度应高于机器的前进速度1.1-1.2倍。
7.脱粒不净这种故障是指小麦联合收割机在收获中,排出物中含有大量麦穗。故障多是因为脱粒间隙过大,滚筒转速低,滚筒上的纹杆或凹板磨损所致,根据故障原因可选用下列方法排除:①降低车速,减少喂入量。②提高滚筒转速。③按照使用说明书上的要求,调整好脱粒间隙。若采取了上述方法后,故障仍不能排除,就应换掉磨损的纹杆和凹板。
8.裹麦粒裹麦粒是指收割机脱出物中含有大量麦粒。它的产生原因不外乎以下几点①挡草帘损坏。②键面孔筛堵塞。③逐稿器运动频率低等。排除方法:①清除键面孔筛上的杂草、麦秆。②换掉损坏的挡草帘。③提高逐稿器上的传动带紧度或转速。④双滚筒式收割机,要想麦秆中不裹麦草,只有减少喂入量和提高滚筒转速的方法来消除。9.滚筒堵塞滚筒堵塞的故障,多发生在装有纹杆式滚筒的联合收割机上,当滚筒堵塞后,使用了放堵装置,仍不能解决问题的,就应停机,用手拨出堵塞的秸秆,要想避免该故障的再次发生,提高工效,在操作中切勿等滚筒堵塞后再使用放堵装置。一定要在滚筒即将堵塞的瞬间,操作放堵机构,排出堵塞物。要想脱粒装置少堵或不堵,使用中适当降低联合收割机的前进速度和提高滚筒转速十分重要。
10.麦粒中含有杂质一般情况下,经联合收割机清选后的小麦是不含杂质的,只有当风向不对,风量不足,筛子的开度不当时,才会发生。因此,它的排除是靠移动调节板的上下安装位置来改变风向,通过改变风扇无级变速器转速或吸风口的大小来调节风量。就风量分布而言,应该是前筛入口处大,后筛出口处小,风量大小以能把麦粒吹散、浮起,把颖糠吹跑而吹不掉秕麦粒为标准。对因筛子开度不当造成的故障,就应重新调整筛子的开度及安装位置。
11.碎粒超标脱出碎麦粒超标的小麦联合收割机,多是由下列原因引起的:机器的前进速度慢,小麦喂入量少;滚筒转速过高或脱粒间隙小等。排除的方法:①从提高收割机的行驶速度入手,增加喂入量。②在保证小麦脱净的前提下,适当降低滚筒转速。③调大脱粒间隙,直到脱出的小麦碎粒不超标为止。以上各种故障都是从小麦联合收割机本身找出的原因。象小麦未成熟,麦秆发潮,熟后的小麦雨后收割等也会引起故障的发生。遇此情况,机手只能用放慢车速、减少小麦喂入量和提高滚筒转速的方法来解决。