鲜食玉米收获负压除杂与二次拉茎装置参数优化

为解决现有鲜食玉米收获装置对单株单穗及双穗作业,无法实现双果穗完全摘除,且易造成含杂率升高、籽粒破碎率增加等问题。设计一种鲜食玉米收获负压除杂与二次拉茎装置,以达到降低漏收率、含杂率的目的。该装置对喂入机构进行创新设计,为提高装置除杂率,减少风机功耗,对输送带打孔,应用Ansys Fluent软件对负压除杂与二次拉茎装置进行仿真分析,确定最优输送带通风孔尺寸。以输送带辊筒转速、风机转速、除杂辊转速为试验因素,果穗含杂率及装置功耗为试验指标进行正交试验。利用Optimization模块建立参数优化数学模型:当风机转速为1468 r·min^(-1)、除杂辊转速为755 r·min^(-1)、输送带辊筒转速为456 r·min^(-1)时,最优果穗含杂率为1.31%,功耗为10.73 kW·h,满足鲜食玉米收获除杂要求。研究为鲜食玉米果穗收获除杂技术提供参考。

鲜食玉米果穗收获负压除杂装置参数优化与试验

针对现有鲜食玉米收获机在收获果穗时,果穗中含有茎叶等杂质,影响运输、贮存和后续加工等问题,采用轴流风机负压除杂技术去除果穗中的茎秆和茎叶等杂质,同时在除杂装置内增加动、定刀,切碎杂质,便于后续的打包回收利用,并对风机负压除杂装置进行了性能分析和参数优化。通过对动、定刀进行动力学分析,对动、定刀数和刀间隙进行分析,确定了该装置的风机转速范围为1326~1573 r/min,动、定刀间隙20 mm,定刀数为3~8。采用二次回归正交组合试验方案,以风机转速、定刀数、喂入量为试验因素,以果穗含杂率和茎秆切碎长度合格率为试验指标进行台架试验,通过分析各因素对指标贡献率,得到影响茎秆切碎长度合格率的主次顺序为喂入量、风机转速、定刀数,影响果穗含杂率的主次顺序为风机转速、喂入量、定刀数。建立了参数优化数学模型,利用Optimization模块优化得出,当风机转速为1524 r/min、单排定刀数为4、喂入量为7.6 kg/s时,茎秆切碎长度合格率为96.8%,果穗含杂率为0.69%。对优化后的参数组合进行了5组验证试验,得到茎秆切碎长度合格率平均值为96.2%,果穗含杂率平均值为0.71%。相比于传统收获机,该装置使果穗含杂率降低了23.3%,说明该优化参数能够满足鲜食玉米果穗收获和茎叶青贮相关技术要求。