单切双横流脱粒分离装置参数试验与优化!

为解决全喂入式联合收获机收获秆青叶茂难脱高产水稻时脱粒分离损失大且容易出现堵塞的问题,设计了单切双横流脱粒分离装置,在单切双横流脱粒分离装置试验台上,通过对比试验分别对凹板筛栅条轴向间距、顶盖导向板个数和滚筒轴间距进行了优选,得到优选结构参数为:第Ⅰ切流、第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流凹板筛栅条轴向间距分别为10 mm、16 mm和16 mm,第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流顶盖导向板的个数都为4个,第Ⅰ切流和第Ⅱ横轴流以及第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流滚筒轴间距分别为645 mm和667.5 mm;在得到的优选结构参数下,以喂入量、脱粒间隙和滚筒转速为试验因素进行正交试验,并运用模糊综合评价法和极差分析得出试验范围内切双横流水稻脱粒分离装置的优选工作参数为:喂入量为5 kg/s,第Ⅰ切流、第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流脱粒间隙分别为40 mm、35 mm和40 mm,第Ⅰ切流、第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流滚筒转速分别为550 r/min、600 r/min和750 r/min。在此参数下,得到单切双横流脱粒分离装置的性能指标为:未脱净率0.05%,夹带损失率0.36%,脱粒总损失率0.41%,第Ⅰ切流、第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流脱粒滚筒功耗分别为3.33 k W、21.26 k W和12.58 k W,脱粒滚筒总功耗37.17 k W,脱出物杂余质量分数14.37%。

纵轴流脱粒装置水稻最佳脱粒分离参数预测与控制（英文）

在水稻脱粒过程中,脱粒滚筒的转速、凹板间隙、齿间距等是脱粒籽粒损失率和脱粒功耗的重要影响因素。为获得水稻联合收割机上纵轴流脱粒滚筒的最佳脱粒参数组合及可控范围,在自行研制的切纵流脱粒分离试验台上开展了水稻脱粒分离性能试验研究。对纵轴流滚筒在不同脱粒滚筒转速、凹板间隙、齿间距参数组合下进行水稻脱粒性能台架试验研究,并对试验结果进行回归分析和置信度分析。将获得的最佳操作参数置信区间用于控制纵轴流滚筒的水稻脱粒性能并预测其最优参数组合,同时进行了验证。结果表明,为将纵轴流脱粒滚筒的总损失率控制在0.33%以内且将脱粒功耗控制在46.36 k W以内,则具有95%置信度的纵轴流滚筒转速为772.61～905.74 r/min、脱粒间隙为22.18～37.93mm、齿间距为104.96～170.17 mm,其相应的纵轴流滚筒最佳转速为839r/min、凹板间隙为30 mm、齿间距为138 mm。该研究对于降低纵轴流滚筒的脱粒功耗和籽粒损失具有重要意义,同时可为水稻联合收割机纵轴流脱粒滚筒最佳结构及参数设计提供参考。

多滚筒脱粒分离装置脱粒参数试验与分析

针对联合收割机上脱粒分离装置的最佳工作参数易受谷物生长特性影响且难以控制的问题,基于切横横脱粒分离装置在喂入量为6kg/s时的水稻台架试验,对影响脱粒分离性能的参数进行回归分析和回归效果显著性检验。结果表明:为实现最佳脱粒效果,第II和第III脱粒滚筒具有95%置信度的滚筒转速区间分别为669~8 4 9 r/min和7 7 2~9 6 1 r/min,具有9 5%置信度的脱粒间隙区间分别为2 1~3 3 mm和1 3~3 5 mm;此时,籽粒损失率为0.48%,脱粒分离功耗为40.62k W。

草谷比对多滚筒脱粒分离装置性能影响的试验研究

为研究不同草谷比的水稻对多滚筒联合收获机脱粒分离装置的功耗、脱粒损失率及杂余含量的影响,在多滚筒脱粒分离装置试验台上采用切轴流滚筒与双横轴流滚筒组合式3滚筒脱粒分离装置(简称切轴轴3滚筒脱粒分离装置),在相同结构参数和工作参数下对喂入不同草谷比的水稻(即不同茎秆长度的水稻)进行脱粒分离性能对比试验。试验结果表明:喂入茎秆长度越短的水稻(即草谷比越小),脱粒滚筒功耗和脱出物杂余含量越低,但脱粒损失率越高,在保证脱粒损失率≤0.6%并尽可能降低多滚筒脱粒分离装置功耗和杂余含量的情况下选取最佳喂入水稻长度为675 mm,当喂入量为4.5 kg/s且喂入水稻长度为675 mm时,切轴轴3滚筒脱粒分离装置的总功耗为22.47 kW,脱粒损失率为0.587%,脱出物杂余含量为6.92%。

鼓形与圆柱形杆齿式纵轴流脱粒滚筒功耗对比试验

为降低功耗,同时减少脱粒滚筒堵塞,提高水稻联合收获机收获效率,设计了一种鼓形杆齿式纵轴流脱粒滚筒,并对其功耗进行了仿真与试验研究。以具有相同外部尺寸的圆柱形杆齿式纵轴流脱粒滚筒为对照,以脱粒滚筒旋转轴总力矩为试验指标,进行了基于离散元法的对比试验,结果显示:相同喂入量下,2种结构的脱粒滚筒旋转轴总力矩存在明显差异,鼓形滚筒旋转轴总力矩小于圆柱形滚筒,且随喂入量增大,差异越大。与仿真条件一致的2种脱粒滚筒结构功耗对比台架试验结果表明,在喂入量为0.8~1.6 kg/s时,随喂入量增加,滚筒功耗增大,与相同外部尺寸的圆柱形滚筒相比,鼓形结构的脱粒滚筒功耗平均降低5%~15%。

再生稻联合收获机脱粒分离装置的设计与试验

项目组所研制的再生稻联合收获机的收获特点与普通水稻联合收获机不同,虽然头季稻收获时只割下稻株上方稻穗部分,但通过加宽割幅使喂入量增加至5kg/s。与一般水稻脱出物相比,头季稻秆青叶茂,含水率高,仅收穗头时收获长度为30cm左右,茎秆较少,因此收割后进入脱粒分离装置的草谷比约为0.5:1。根据以上特点,设计了一种纵轴流脱粒分离装置,主要由钉齿脱粒滚筒、栅格凹板筛及可调导向角顶盖等组成。以水稻品种“Y两优911”为试验对象,对该脱粒分离装置进行田间性能试验,结果表明:采用滚筒转速为760r/min、凹板栅条轴向间距为19mm、导向板导角为19°的脱粒分离装置的未脱净率和夹带损失率最小,研究结果可为研制再生稻联合收获机提供参考。

4LZ-2.1Z型双速双动水稻联合收割机设计与试验

为适应南方丘陵山区作业环境,解决全喂入联合收割机收获超级杂交稻时,易发生脱粒滚筒堵塞,脱不净、夹带损失与籽粒破碎损失之间矛盾,提高水稻机械化收获水平,研制4LZ-2.1Z型双速双动水稻联合收割机。对机具整体设计方案进行描述,并对可调节伸缩式割台、双速双动脱分装置和清选总成等进行设计,确定其关键结构参数。该装备采用高/低速脱粒滚筒、回转式凹板筛构成的双速双动脱分装置和全喂入收获方式,能够一次实现水稻扶禾、切割、喂入、脱粒、清选等功能,满足丘陵山区水稻收获要求。田间试验表明,该样机作业性能稳定,损失率、含杂率和破碎率分别为1.34%、0.40%和0.20%,各项性能指标均优于检测标准。