谷子风筛式清选装置设计与试验

针对谷子清选机械清选小籽粒效率困难、清选率低,现有的谷子清选装置采用手动操作实现不同规格、不同作物的不同筛分速度、操作复杂,不易调整到理想的速度和长度等问题,设计一种谷子风筛式清选装置及风量风速监测系统。对清选装置关键部件的参数进行设计计算,建立清选机三维模型。对风量风速监测系统进行设计,实现风筛式清选装置的风量风速的远程监控,可以通过参数精确调整使风机的风速达到装置清选的最优效果。为获得最佳的清选装置性能参数,以曲柄转速、风机转速为试验因素,以籽粒含杂率、清选损失率为评价指标,进行二因素五水平二次正交旋转组合试验。确定最佳参数组合:当曲柄转速为225 r/min、风机转速为915 r/min时,籽粒含杂率为2.42%,清选损失率为2.77%。对优化结果进行验证试验,验证结果与优化结果基本一致。

风筛式清选装置筛下物料分布规律研究

为揭示筛下物料分布随清选装置结构、运动参数变化规律,在QXS-3.0型谷物清选试验台上进行了不同风机转速、风机风向角、曲柄转速、曲柄直径的振动筛下物料分布试验。通过分析不同条件下筛下各物料含量及沿筛面横向、纵向分布情况,得出筛下籽粒重量、杂余重量、物料总重量及含杂率沿筛面横向、纵向分布规律。结果表明,物料在横向上分布极不均匀,荞麦籽粒主要分布于籽粒收集箱中间位置,两侧分布较少;因受风机布置影响,杂余量呈“人”字形分布;而筛下物料含杂率呈“w”型分布,且随各参数变化明显。在纵向上,物料分布也不均匀,荞麦籽粒主要集中于籽粒收集箱中间位置,而前端、后端分布较少;杂余量、含杂率曲线近似,杂余量、含杂率在籽粒收集箱0~1100 mm区域内增长缓慢,1100~1500 mm区域增长迅速。所得结论可以为荞麦清选装置的设计及优化提供理论依据,同时对指导农业生产也有重要意义。

食葵籽粒双层振动风筛式清选装置设计与试验

针对食葵机械化收获清选环节损失率和含杂率均偏高等问题,该研究设计了一种双层振动风筛式食葵清选装置,主要由风机、导料齿板式上筛体、阶梯抖动板式下筛体及驱动机构等组成。根据不同品种食葵籽粒大小,清选装置上下筛分别配套筛孔尺寸为20、18 mm和18、16 mm的两组编织筛网。通过清选过程物料动力学分析,获得影响该装置工作性能的主要因素为气流方向角、曲柄转速及筛面倾角。应用Fluent-EDEM耦合技术仿真模拟食葵清选过程,验证清选装置结构合理性。以大籽粒“三瑞10号”和小籽粒“葵花363”两种食葵为试验对象,气流方向角、曲柄转速及筛面倾角为影响因素,含杂率和损失率为评价指标,在自制清选装置台架上分别开展正交试验,利用综合分析法得出影响清选性能的主次因素依次为曲柄转速、筛面倾角、气流方向角,较优参数组合为气流方向角21°、曲柄转速250 r/min、筛面倾角4°,此时含杂率低于3%,损失率低于2%,满足食葵机械化收获标准,且作业性能优于已有食葵清选装置。该研究可为食葵机械化收获过程中清选系统的改进优化提供技术支撑。

基于模糊控制算法的智能风筛系统设计

目的:解决风筛机筛选农作物中杂质分离效率低、控制效果不稳定、超调等技术问题。方法:提出一种基于模糊控制算法的智能化风筛系统,选择风速及其变化率作为输入变量,以舵机角度作为输出变量,通过模糊控制规则调节舵机角度,降低风筛超调,从而提高农作物杂质筛选效率,并依靠Arduino平台搭建系统进行了现场试验。结果:经过系统测试,在玉米脱出物喂入量3 kg/s,风量低于11.7 m/s限制条件下,风筛达到杂质分离率93%以上,无超调现象,设计的模糊控制算法鲁棒性强。结论:该控制系统运行稳定,能够快速根据风速调节筛选板的角度,且控制精度高,具有良好的控制效果。

风筛式种子清选机简介

风筛式种子清选机作为重要的清选设备,是种子加工流程中不可或缺的关键设备。文章从设备的工作原理、结构、工作过程及故障维修等方面展开介绍,为使用者和维修者提供科学指导。

风筛式清选机的使用与维护

风筛式清选机是风选和筛选的结合体,是大、中型种子加工厂所使用的清选设备,也是常用设备,种子加工是提高种子质量的重要手段,种子清选是种子加工的重要环节,风筛式清选机是种子清选的关键设备。正确掌握风筛式清选机的使用与维护方法,才能发挥风筛式清选机的最佳性能,文章主要介绍了风筛式清选机的使用与维护方法,为风筛式清选机的科学使用提供参考。

风筛式种子清选机主要性能指标与性能试验方法

风筛式种子清选机是重要的种子清选设备,研究风筛式种子清选机的性能指标与性能试验方法,为检验评价风筛式种子清选机的产品质量是否合格提供评价标准,为设备的使用者、操作者提供必要技术指导。

风筛式清选装置振动筛上物料运动CFD-DEM数值模拟

采用计算流体力学和颗粒离散元耦合的方法模拟风筛式清选装置中物料在筛面上的运动,并将模拟结果和试验结果进行了对比。仿真结果表明:在一定范围内风机出风口风速增加,物料后移速度增加,有助于提高振动筛的处理能力,但也会增加籽粒的损失;风速增加使籽粒在筛下分布后移,在15分区后籽粒数量很少。通过试验验证表明,利用CFD-DEM耦合对风筛式清选装置进行数值模拟是可行的。

风筛式清选装置气流场的数值模拟与分析

为了研究风筛式清选室内气流场的分布情况,基于Reynolds时均化的连续方程、Navier-Stokes方程和标准的k-ε湍流模型构成封闭方程组,运用CFD软件Fluent,对不同的风机出风口角度、风机出风口风速和筛面中部与顶部距离3个参数进行了气流场数值模拟,分析了这3个参数对清选室气流场的影响,并进行试验验证.结果表明:风机出风口角度和筛面中部与顶部距离对清选室气流场的影响较大,风机出风口风速只影响到流速而对流场的分布规律影响不大,模拟结果与试验测量结果总体趋势基本吻合,这表明了利用Fluent进行数值模拟的正确性.

风筛式清选装置筛面气流场试验

在DFQX-3型物料清选仿真试验台上,通过空间布点测量了筛面不同位置的气流速度。根据测量值得出筛面上流速小于或等于4.81 m/s,属低速气流。利用Matlab绘制了筛面不同位置的横断面、纵断面、水平面的等速线和速度变化曲线,分析了风筛式清选装置的筛面气流场速度分布规律。试验表明,筛面两侧的流速对称分布,前后两端流速较接近,中间流速变化复杂。

风筛式清选装置上物料的非线性运动规律

根据联合收割机风筛式清选装置的工作情况,建立了物料与简谐振动筛面的碰撞运动模型,推导出n-1周期运动的二维Poincaré映射。以振动频率为控制参数,计算得到映射Jacobi矩阵特征值的变化曲线,根据其穿越复平面单位圆的位置,分析了映射不动点的稳定性,获得了碰撞运动通过典型的倍周期分岔通向混沌的过程。给出了系统运动状态与工作参数的关系,并通过数值模拟验证了理论分析结果。获得了清选筛面上物料的非线性运动规律,为风筛式清选装置的结构调整和参数优化设计提供了理论依据。

贯流风筛清选装置内玉米脱出物运动规律研究

为减少玉米籽粒收获机作业时籽粒清选损失率,利用EDEM建立了玉米脱出物各成分颗粒模型,采用CFDDEM耦合的方法对玉米脱出物在贯流式风筛清选装置中的运动进行了数值模拟。仿真结果表明,透筛杂质为玉米芯且集中在清选装置后部;随着清选装置入口气体速度的提高清选装置清选获得的籽粒清洁率提高,但玉米籽粒清选损失率增加,仿真结果与台架试验结果基本一致。在玉米脱出物喂入量3 kg/s条件下,研究确定清选装置入口气体速度低于11.72 m/s,清选装置清选损失率小于2%,符合玉米籽粒联合收获机正常作业性能要求。

基于神经网络的风筛式清选气流场研究

利用神经网络技术,对油菜的风筛式清选气流场进行了研究,建立了3个风力因素与清选气流场分布之间以及清选气流场的分布与清选效果之间2个BP神经网络模型。用试验数据进行了预测检验,预测结果证明了网络模型的有效性。

基于神经网络的风筛式清选装置研究

在自行研制的清选试验台上进行了气流场测定试验和水稻清选试验。利用神经网络技术,对风筛式清选气流场进行了研究,建立了2个风力因素(离心风机转速和出风角度)与清选气流场分布之间、清选气流场的分布与清选效果之间以及2个风力因素与清选效果之间3个BP神经网络模型。用试验数据进行了预测检验,预测结果证明了网络模型的有效性。

风筛式清选装置主要参数的试验研究

该文研究了风筛式清选装置结构和运动参数对清选性能的影响规律，建立了数学模型，获得了优化参数组合并进行了验证，试验分析了物料状态及喂入量与性能的关系，为风筛式清选装置的实际设计及使用提供了参考依据。

5X-12型风筛式清选机的研制

介绍了5X-12型风筛式清选机的基本结构、技术性能特点和主要技术参数。所述设备包括振动喂料系统、前风选系统、筛选系统、中间风选系统、后风选系统、出料系统、排杂系统及动力系统等,并重点介绍了振动喂料装置、风选系统、筛体振动装置以及主动力系统的设计和工作原理。其风选系统采用上下正、负压双风系,喂料、出料、居中3次除轻,提高除杂能力;筛选系统设计为上下筛箱等惯量反向配置,降低震动和噪音。小麦种子试验结果为:获选率99%,净度98%,有害杂草籽清除率91%,破损率0.02%,实际生产率为12.6t/h,噪声85dB(A),粉尘质量浓度6.2mg/m3,各项检测指标均达到或超过该机的设计技术指标。

5X-5型风筛式清选机的研制

研制了5X-5型风筛式清选机,介绍了整机的基本结构和工作过程,并重点介绍了喂料装置、前除轻系统、筛选系统、后提升系统与后除轻系统的结构设计和工作原理。风选系统设计为正、负压双风系,实现喂料端和出料端两次除轻杂,提高除杂能力;筛选系统设计为上下筛箱等惯量反向配置,降低震动和噪音;筛动电机实现无级调节,转速范围为200～1 000 r/min。对小麦种子进行试验,并检测主要技术参数为获选率99%,净度98%,有害杂草籽清除率90%,破损率0.092%,实际千瓦小时生产率0.65 t/(kW.h),噪声84 dB(A),粉尘浓度6.8 mg/m3。

基于CFD-DEM的联合收割机风筛选仿真分析

为了更深入地研究联合收割机清选室结构及气流场对于清选效果的影响,采用CFD-DEM耦合的方法对单进风口无导风板、单进风口加装导风板和双进风口加装导风板3种结构进行了仿真模拟分析。结果表明:在同样的喂入量及风速下,双进风口加装导风板结构的损失率为0.2%、含杂率为1.65%,在3种结构中清选效果最佳。这种CFD-DEM耦合仿真分析方法可为后续联合收割机风筛选结构的研究改进提供了依据和思路。

联合收割机风筛式清选装置中气流场的仿真研究

为了改善联合收割机风筛式清选装置的清选质量,对其筛面气流场进行了研究,阐述了ANSYS(AnalysisSystem)软件中的流体动力学仿真分析方法,具体讨论了其实现过程,包括仿真模型的建立以及仿真分析结果的处理等。以联合收割机风筛式清选装置中气流场的流动仿真分析为例,得到了理想的气流场分布状态,说明了这种仿真分析方法的有效性及其优越性。

风筛式清选装置清选性能试验研究

为了研究风筛式清选装置运动参数对清选性能的影响规律,在自行研制的清选试验台上进行小麦清选试验,利用DPS数据处理系统进行方差分析,并建立清洁率、损失率与贯流风机转速、离心风机转速、离心风机倾角及振动筛曲柄转速之间的数学模型,利用遗传算法进行多目标优化,获得优化参数组合的Pareto最优解集,并进行验证,为风筛式清选装置的设计及使用调整提供依据。