小型甘蔗收获机除杂风机的气动设计

采用孤立叶型法进行除杂风机的设计,通过气动设计计算,设计出除杂风机叶片的基本结构和设计参数,同时结合Excel和Solid Works软件来建立除杂风机叶片实体模型。通过对模型的分析,为后续物理样机的设计与制造提供充分的理论基础。

基于流固耦合的除杂风机应力应变及模态研究

叶轮是除杂风机的重要部件之一,叶轮在运行中的应力应变对除杂风机的安全运行有着重要的影响,而叶轮振动是风机的常见故障,所以流固耦合条件下的除杂风机叶轮变形及振动分析对甘蔗收获机除杂风机的安全有着重要的意义。为此,采用有限元分析软件Ansys Workbench对除杂风机叶轮进行了单向流固耦合计算分析,结果表明:叶轮在流固耦合作用下会发生弯曲扭振变形,最大应力分布在叶片与轮毂的交界处,最大应变分布在叶片外缘处;所设计的叶轮最大应力为21.48MPa,小于材料极限应力,而工作转速也远离振动转速,均满足工作要求。该研究为甘蔗收获机的除杂风机设计提供了参考。

基于响应曲面的切段式甘蔗收获机除杂风机优化

目前,市面上的切段式甘蔗收获机机收含杂率普遍含杂较高。因除杂过程复杂,物料的物理性质难以准确测量,仿真计算难以贴合实际,造成除杂风机的设计困难,机收效果难以发挥极致。为了更科学地设计除杂效果好且能耗低的除杂风机,团队对切段式甘蔗收获机除杂效果与风机结构的关系进行了探索。以某型号收获机为例,通过采用响应曲面法建立了风机性能与风机主结构参数的传递方程。以试验为基础,结合用户需求,确定了最优风机性能指标,以此建立优化目标。通过优化分析,在传递方程中得到了最优风机结构,完成了除杂风机设计。由此得出,在拟定的7个主参数中,参数A1和A4对风机性能影响最大,优化后风机在满足除杂含杂率低于5%的前提下,风机理论能耗下降了30%。以此为切段式甘蔗收获机在应对如何设计除杂效果好的除杂风机问题上提供了参考,进一步提升了切段式甘蔗收获机的机收性能。