小型豌豆收获机清选装置数值模拟

为了提高小型豌豆收获机的作业质量,利用CFD-DEM耦合的方法对气流式清选装置分离过程进行数值模拟,探究清选装置内部流场在不同风扇转速和不同入料口风速下的变化。研究结果显示:当入料口风速为5 m/s时,排粮口附近气流速度随着风扇转速的增加而骤增,且排粮口气流速度远远大于分离室中下部气流速度,阻碍籽粒的排出;当风扇转速为1600 r/min,随着入料口风速的增加,排粮口气流速度呈先减小后增大的变化趋势,气流速度的矢量方向逐渐发生变化,分离室中下部形成涡流。

苜蓿茎秆压扁过程力学特性仿真与试验

针对苜蓿机械化收获压扁环节缺乏离散元仿真参数的问题,基于离散元法建立了苜蓿空心茎秆模型,采用力学试验与虚拟仿真试验相结合的方法,对粘结模型进行了参数标定与校核。结果表明,苜蓿茎秆最大临界压缩、剪切载荷分别为113.6 N、55.2 N,法向刚度系数、切向刚度系数、临界法向应力、临界切向应力及粘结半径分别为3.45e+08 N/m^(3)、3.15e+08 N/m^(3)、2.32e+06 Pa、7.16e+06 Pa、0.54 mm。通过压缩、剪切试验与仿真试验对比验证了离散元模型可靠性,基于EDEM对苜蓿茎秆的压扁过程进行了仿真,分析了粘结键及茎秆受力的变化情况,研究结果可为苜蓿秸秆的离散仿真研究和相关机械的设计优化提供参考。

收获期豌豆籽粒离散元仿真参数标定

针对收获期豌豆籽粒在脱粒与清选仿真模拟中缺乏准确离散元仿真参数的难题,采用物理试验和仿真试验相结合的方法对豌豆籽粒仿真参数进行标定。以籽粒堆积角为评价指标,通过Plackett-Burman试验筛选显著性参数,借助最陡爬坡试验和Box-Behnken试验得到显著性参数最优组合,通过仿真试验标定非显著性参数。结果表明:籽粒间碰撞恢复系数、静摩擦系数和滚动摩擦系数分别为0.364、0.519和0.444;豌豆籽粒-钢碰撞恢复系数、静摩擦系数和滚动摩擦系数分别为0.505、0.462和0.090;物理和仿真试验堆积角分别为19.841°和19.714°,其相对误差为0.64%。研究可为豌豆机械化收获过程离散元仿真分析提供参考。

间作豌豆收获机脱粒装置设计及仿真分析

为解决大田玉米/豌豆间作模式下豌豆人工收获效率低、成本高的问题,设计了一款针对种植模式下豌豆收获机的脱粒装置,该装置主要由脱粒滚筒、凹板、顶盖、机架组成。通过ANSYS Workbench对脱粒滚筒进行了静力分析和模态分析仿真,得出脱粒滚筒在最大工作载荷时的应力为148.44 MPa,最大变形为1.9638 mm,最大应变为0.0010924 mm,滚筒的安全系数为1.6842,设计满足该装置作业要求。在模态分析中使用分块兰索斯(Block Lanczos)法进行前6阶模态参数提取,固有频率范围87.021~177.08 Hz,脱粒滚筒最大转速868 r/min,远小于产生共振的转速5221.26 r/min,设计满足作业要求。