葵花脱籽机关键部件有限元分析

机架作为葵花脱籽机关键部件,其结构设计合理与否直接关系着整机的安全性和可靠性。该文基于三维设计、分析软件对葵花脱籽机机架进行静力学分析和模态分析,通过SolidWorks 2019软件构建机架三维模型,借助Simulation插件对机架进行静力学分析,通过分析得出机架最大应力和应变均符合设计要求,机架最大应变1.96 mm。其次,借助ANSYS Workbench 2021对机架进行12阶自由模态分析,通过分析得出机架固有频率为67.03 Hz,机架固有频率大于电机运行频率50 Hz,整机运行时机架和电机不会发生共振,所研究内容可为葵花脱籽机结构优化提供参考。

轴流弓齿式食葵脱粒装置设计与试验

针对现今食葵脱粒过程中普遍存在的脱粒不完全和籽粒易受损等问题,设计一种针对食葵收获机脱粒的轴流弓齿式食葵脱粒装置,并对葵盘在脱粒装置中的受力情况进行分析。借助离散元仿真软件EDEM对食葵盘在滚筒内部的轴向速度、轴向位移以及运动路径进行分析。通过单因素试验获得了含水率、滚筒转速以及喂入量等因素对籽粒破损率及未脱净率的影响规律。根据单因素试验结果,以含水率、滚筒转速以及喂入量作为试验因素,以食葵未脱净率和破损率作为评价指标进行正交试验,利用Design expert对试验结果进行了方差分析,建立了影响因素与评价指标的回归模型,明确了各因素对滚筒实际工作效果的影响程度。基于响应曲面法,以低破损率和未脱净率为目标,对含水率、滚筒转速以及喂入量进行多目标寻优求解,得到最佳作业参数组合,即含水率22%、喂入量1.45 kg·s^(-1)、滚筒转速318 r·min^(-1)。为了确保参数组合的可靠性,对最佳参数组合进行验证试验,结果显示,籽粒未脱净率0.51%、破损率0.67%,满足我国机械行业标准。

三维激振式石榴籽皮分离装置的设计

石榴产业的快速发展使其成为新疆独具特色的经济作物,石榴的深加工不但能够促进产业的多元化发展,同时也能够有效提高经济效益。本文针对石榴籽皮分离率低、破损率高的问题,设计了三维激振式石榴籽皮分离装置,通过击打杆组由上至下地对旋转的石榴进行多维击打,实现石榴籽皮分离,有效提高了籽皮分离率、降低了石榴籽破损率。对击打部件、驱动复位部件、定位旋转座等关键工作部件进行了设计,研究结果将对石榴籽皮分离装置的进一步发展提供参考。

玉米种子脱粒机的使用与维护

玉米种子脱粒机是玉米种子收获后进行机械加工的重要设备,种子脱粒也是玉米种子加工的重要环节。玉米种子脱粒机是农业机械的重要组成部分,是农业生产的必备农机,其正确使用和维护至关重要。本文主要介绍玉米脱粒机的结构原理及使用与维护方法,为玉米种子脱粒机的正确合理使用提供相应的参考。

含水率对种子玉米脱粒性能的影响机理

为深入探明含水率对玉米种子脱粒的影响机理,以铁丹Ⅰ代一号等3个品种种子玉米为研究对象,进行了不同含水率下玉米种子籽粒破损强度、果柄强度和脱粒作用力等试验。试验结果表明,含水率对玉米种子脱粒的影响主要体现在籽粒破损强度和脱粒作用力两个方面:随着含水率的下降,玉米种子籽粒破损强度显著提高,因而脱粒时不容易破碎;脱粒作用力随着含水率下降显著下降,其主要原因是籽粒之间侧向与纵向间隙变大、相互没有挤靠和支撑作用,同时果柄强度下降。试验还表明,含水率高于25%时,籽粒之间侧向与纵向没有间隙,而含水率下降到14.26%时,籽粒之间侧向与纵向间隙接近最大且变化缓慢。

柔性杆齿滚筒脱粒机理

传统的水稻脱粒是采用刚性脱粒齿,由于打击力大,造成水稻籽粒破碎或内部破损,从而影响水稻种子的发芽率或大米加工的成米率。为进一步探索降低水稻脱粒破碎或破损率的方法,设计了一种脱粒原理类似刚性杆齿脱粒的柔性杆齿脱粒滚筒,对其脱粒力进行了研究。分析表明在滚筒转速一定的情况下,采用柔性杆齿脱粒增加了与稻穗的接触时间,减少了冲击力,柔性杆齿打击力小于刚性杆齿。脱粒对比试验结果表明,直径小于刚性杆齿的柔性杆齿脱粒滚筒能适应水稻脱粒要求,脱粒指标中破碎率显著低于刚性杆齿滚筒,未脱净率、含杂率、脱粒率和断穗率均与刚性杆齿脱粒滚筒相近。

玉米种子仿生脱粒机性能试验与参数优化

玉米种子仿生脱粒机是依据鸡喙离散玉米籽粒过程和裸手脱粒玉米籽粒过程的先离散后脱粒原理设计的,其具有低损伤、低破碎率等特点。为了优化玉米种子仿生脱粒机脱粒系统的有关参数,进而降低玉米种子在脱粒过程中的损伤,该文采用二次回归正交旋转组合设计的方法,以籽粒破碎率和脱净率为主要性能指标,选取差速辊转速、离散辊转速、脱粒辊转速和离散辊间隙、脱粒辊间隙为试验因素,对玉米种子仿生脱粒机进行了性能试验。并依据试验结果分别对离散辊转速与脱粒辊转速对破碎率和脱净率的影响,以及离散辊间隙与脱粒辊间隙对破碎率和脱净率的影响进行分析。分析结果表明:当离散辊转速在150~180 r/min和310~350 r/min,脱粒辊转速在270~350 r/min时,破碎率取得较小值;当离散辊转速在230~300 r/min,脱粒辊转速在150~200 r/min范围内时,籽粒脱净率取得最大值100%。当离散辊间隙在0~4 mm,脱粒辊间隙在5~9.2 mm时,籽粒破碎率取得最小值。当脱粒辊间隙在0~2.2 mm时脱净率取得最大值100%。综合以上结论,在试验拟合曲线的基础上按综合评价法进行优化,得到最优参数组合为差速辊转速90 r/min,离散辊转速350 r/min,脱粒辊转速为350 r/min,离散辊间隙4.6 mm,脱粒辊间隙4.6 mm。测得此时破碎率为0.226%,脱净率为99.317%,玉米芯完整度为100%,达到国家标准要求。

基于数据融合的玉米种子内部机械裂纹检测方法

为深入研究玉米种子脱粒和输送等环节中产生的内部裂纹机理和检测技术,该文在体视显微检测基础上提出了基于融合技术的边缘检测方法。该方法采用改进的数学形态学方法和传统Sobel边缘检测算子对损伤玉米种子图像进行边缘检测,建立相应的融合规则,将2种方法检测出来的图像边缘进行基于小波变换的融合处理,并从新图像中提取玉米种子内部机械损伤的特征信息。结果表明,该检测方法结合了2种边缘检测方法的优点,有效提高了边缘检测准确性,在准确提取玉米种子内部裂纹特征同时能有效降低噪声,较单一边缘检测算法有更好的效果。

玉米种子内部机械裂纹检测与机理研究

为深入研究因脱粒造成的玉米种子内部机械裂纹机理及其对发芽与出苗的影响,构建玉米种子内部机械损伤计算机识别系统,改进玉米种子脱粒原理和脱粒部件参数,研究了盛单216等3个品种玉米种子的籽粒外观特征,并借助体视显微技术分析了内部机械裂纹损伤特征、分布状况与形成规律等,探讨了玉米种子内部机械裂纹的成因。研究结果表明:玉米种子籽粒外形和内部机械裂纹状况差异显著;3种玉米种子普遍存在内部机械裂纹,长裂纹损伤率平均为39.8%;果穗喂入时籽粒冠部受到脱粒部件的冲击是裂纹形成的主要原因,在玉米籽粒冠部形成冲击区并产生裂纹,裂纹向胚部扩展;内部裂纹信息应从籽粒冠部和背面提取。

组合式油菜脱粒装置设计与物料运动轨迹分析

为有效提高油菜脱粒分离效率和降低损失率,设计了一种组合式油菜脱粒装置。应用运动学分析方法和高速摄像技术对物料在伸缩拨齿作用下进入到纵向轴流脱粒滚筒喂入口的迁移轨迹进行了分析和高速摄像观察,利用ADAMS软件对秸秆在纵向轴流脱粒滚筒中的运动特征进行了仿真分析。结果表明,轴流脱粒滚筒安装角度为20°和伸缩拨齿初始相位角0°条件下,可以实现物料的流畅迁移;物料在轴流脱粒滚筒中沿壳体内壁作圆周螺旋运动,钉齿与物料的撞击主要作用在圆周平面内。

玉米种子内部机械裂纹产生与扩展的微观机理

应用Cottrell位错塞积模型分析了玉米种子内部机械裂纹产生机理,采用Griffith能量平衡理论和分形几何理论推导了机械裂纹扩展速度与扩展路径维数计算公式,并对内部机械裂纹扩展速率进行分形分析。结果表明:当玉米种子局部所受应力达到一定时,其内部即产生机械裂纹;根据玉米种子内部机械裂纹扩展运动学公式,内部裂纹扩展宏观速度小于分形扩展速度;由玉米种子内部机械裂纹扩展路径的分形维数公式求出其维数为1.139 5;淀粉颗粒尺寸相同时,裂纹沿淀粉颗粒扩展的速率最快。

水稻脱粒破碎率与脱粒元件速度关系研究

脱粒元件的冲击是水稻脱粒谷粒损伤的主要原因。该文基于碰撞理论和能量平衡原理对单个、多个谷粒和脱粒元件的碰撞过程进行了理论分析。建立了圆形截面脱粒元件线速度和脱粒破碎率之间的数学模型。在自制的脱粒分离性能试验台上对水稻进行了脱粒性能试验,通过试验确定了数学模型中的待定系数,验证了数学模型的正确性。为脱粒装置的设计、优化提供了理论依据。

刚性弓齿与杆齿及柔性齿的脱粒对比试验

传统的水稻脱粒系统通过刚性弓齿、钉齿和杆齿对水稻进行打击脱粒,造成水稻籽粒破碎或者籽粒内部损伤,降低了种子发芽率和大米加工的成米率.为了降低水稻籽粒脱粒破碎率,对刚性弓齿、杆齿与柔性杆齿进行脱粒比较试验.结果表明,相对其他脱粒齿而言,柔性杆齿质量轻,种子破碎率显著降低,未脱净损失减少,含杂率降低,发芽率高.

挤搓式玉米脱粒机的研制

为了解决我国长期以来存在的种子玉米脱粒损失量大的问题 ,该文介绍了一种利用挤搓原理的 ,宽板齿、低转速脱粒滚筒、栅格式凹板结构的玉米脱粒机的设计方法。该系列脱粒机的特点是脱净率高、破碎率低 ,适应玉米籽粒含水率在13 %～ 2 0 %范围内 ,既适合普通玉米脱粒、也适合种子玉米脱粒。该玉米脱粒机在设计上采用了挤搓脱粒技术。经过对该应用技术设备的设计、试制、试验、使用及测试 ,其结果表明 ,完全适合种子玉米脱粒。该文还介绍了在对该玉米脱粒机进行设计研究过程中初步总结的一些规律和认识。

玉米脱粒机的使用与维修保养

玉米脱粒机是我国农业生产中的重要机械,其性能直接影响到生产的效率。基于此,文章阐述了玉米脱粒机日常维护、定期保养以及故障诊断和排除的标准流程,指出了常见问题及解决方案,提出了提高工作效率的相关建议。结果表明,探讨玉米脱粒机的有效使用及维修保养策略,可以确保农业机械的高效性并延长其使用寿命,对于农业生产者正确使用和维护玉米脱粒机具有指导意义。

两种脱粒滚筒的玉米籽粒损伤试验研究

脱粒是玉米种子加工的关键环节,也是影响种子质量的一个重要因素。尽量减少脱粒过程中的机械损伤是研制玉米种子脱粒机的关键指标。通过两种脱粒滚筒的脱粒对比试验表明:改变脱粒部件的机械作用力能有效地降低籽粒损伤,为改进脱粒方法及新型玉米种子脱粒机的研制提供参考。

横轴流式玉米柔性脱粒装置设计与试验

针对黄淮海地区玉米籽粒直收过程中籽粒破碎率和未脱净率高的问题,结合现有玉米脱粒滚筒的结构特点,设计了横轴流式玉米柔性脱粒装置。该装置内置柔性脱粒滚筒,脱粒元件采用柔性钉齿和弹性短纹杆组合结构,实现了玉米果穗的柔性低损伤脱粒。研究了滚筒关键设计参数对脱粒性能的影响,建立了该脱粒滚筒关键结构参数的设计方法;利用ADAMS软件进行了动平衡模拟仿真,开展脱粒系统的动平衡试验,保证了整机工作的可靠性;选取滚筒转速、脱粒间隙和喂入量作为试验因素进行了室内台架正交试验,确定较优参数组合:喂入量为8 kg/s,滚筒转速为450 r/min,凹板间隙为40 mm。在该条件下,玉米果穗的籽粒破碎率为0. 65%,未脱净率为0. 59%,符合国家相关标准要求。

基于Fluent的大豆脱粒机旋风分离器模拟与优化

为了对大豆脱粒过程中未脱净荚果进行有效的分选、回收并进行二次脱粒,在已设计的有吊桶旋风分离器基础上,利用Fluent软件对有、无吊桶2种模型进行对比试验,结果显示2种模型压降无明显差异,有吊桶旋风分离器分离效率更高。建立了吊桶长度、吊桶直径两因素同逃逸时间、损失率及压降的数学关系模型,模拟试验结果表明:吊桶直径主要影响螺旋上升气流速度,吊桶长度主要影响入口区域气流场分布,确定吊桶最佳参数为长度94 mm,直径为196 mm,以该参数改进的模型进行试验验证,结果表明损失率降低为2.2%。

基于EDEM的小区育种小麦脱粒装置作业参数仿真研究

为获得小区育种小麦脱粒装置最佳脱输性能参数,减少籽粒在装置内的滞留,提高育种试验数据的可靠性,在不考虑脱粒破碎的情况下,利用离散元软件EDEM对脱粒装置内小麦籽粒和短茎秆混合物料的运动过程进行模拟,为优化脱粒装置工作参数,进一步降低籽粒在脱粒装置内的残留率,分析研究了脱粒物料中单个抛出籽粒、抛出茎秆及滞留籽粒的速度、位移随时间的变化规律,并对脱粒装置内的物料流进行了仿真试验。仿真结果表明,当滚筒转速为1 600 r·min^(-1),喂入量为0.3 kg·s^(-1),脱粒间隙为8 mm,装置内籽粒残留率最小,并按照该最优组合作业参数对脱粒装置进行试验验证,结果表明,仿真试验和室内试验结果基本一致。因此,利用EDEM对脱粒装置的工作参数进行优化是可行的,为脱粒装置的研究和改进设计提供参考。

基于ANSYS Workbench小麦脱粒机离心风机叶轮有限元分析

离心风机在农业生产中有着广泛的应用,叶轮是风机的主要部件之一,对风机性能有很大影响。本研究以小麦脱粒机离心风机的叶轮为研究对象,应用Creo建立风机叶轮的三维模型,并将模型以IGS格式导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中,对其进行静力学分析和模态分析。通过静力学分析,得到叶轮工作时的等效应力与应变云图:最大应力出现在轮盘轴孔台肩周围和叶片内侧与叶轮连接处,最大值为204.2 MPa,小于材料屈服强度420 MPa;通过模态分析,得到前八阶模态的振频和振型:叶轮的干扰频率21.82 Hz远小于前八阶模态的振频;根据分析结果,验证了叶轮工作的安全性。利用Creo和ANSYS Workbench的联合进行有限元分析,不仅缩短了静力学分析和模态分析所需的时间,而且提高了结果的准确性,为优化设计提供了理论依据。