纵轴流脱粒分离-清选试验台设计

设计的纵轴流式脱粒分离-清选试验台以切流与纵轴流组合式脱粒分离装置、风筛式清选装置为核心,采用可组合的模块化结构,工作部件结构和运动参数的调整简单、方便,可获得多个工况下脱粒分离、清选性能指标以及脱出物的分布规律。试验台以工控机和信号采集卡作为硬件控制系统的核心,采用VC++编写的测控软件系统可以对试验过程中工作部件的转速、频率、扭矩和功率等参数进行实时采集、显示、处理与分析,为纵轴流联合收获机脱粒分离、清选装置等关键部件的设计提供了依据。

复脱分离装置的理论分析及试验

从整体的、概率的角度,建立了梳脱式联合收获机典型的切向喂入轴流式复脱分离装置的数学模型,并进行了仿真分析。在自行研制的复脱分离性能试验台上,对水稻梳脱混合物进行了复脱分离性能试验,试验结果与仿真研究相一致,验证了模型的正确性。

油菜联合收获机不同脱粒元件对脱离性能的影响试验

利用自行研制的纵轴流脱离试验台及切纵轴流联合收获机,对钉齿、钉齿-短纹杆组合、短纹杆、长纹杆4种不同脱粒元件进行了油菜脱离性能对比试验。试验结果表明,短纹杆脱粒元件对应的脱前损失率为4.58%,筛下脱出率为95.38%,其综合脱离性能较优,能有效地减轻清选负荷。

纵轴流锥型滚筒脱粒装置设计与试验

为了降低功耗,加快脱粒滚筒轴向物料输送速度,提高小区育种小麦种子收获机清机效率,设计了一种纵轴流锥型滚筒脱粒装置,滚筒采用锥型短纹杆-板齿结构。试验结果表明,该纵轴流锥型滚筒脱粒装置在作业时小麦脱粒混合物料轴向输送速度快、功耗低,罩壳内部种子残留量小,无需人工清机,适用于以旋风分离器为气流清选装置的半喂入式小区育种小麦种子收获机。

横置差速轴流脱分选系统设计与试验

针对横置轴流滚筒长度受限和脱出物在清选筛入口一角堆积严重的问题,设计了以同轴差速脱粒滚筒、圆锥形清选风机、双层振动筛和螺旋板齿式复脱器为主要工作部件的横置差速轴流式脱分选系统。为了提升横置差速轴流脱分选系统工作性能,设计了喂入量为2 kg/s的试验台,采用二次正交旋转组合设计法进行工作性能试验,考察差速滚筒转速组合、圆锥形风机叶片锥度、差速滚筒高低速段长度配比3个因素对损失率、破碎率、含杂率和脱粒功耗4个性能指标的影响。建立了损失率、破碎率、含杂率、脱粒功耗的回归数学模型,利用Matlab优化工具箱对回归数学模型进行了多目标优化计算。结果表明:影响横置差速轴流脱分选系统损失率、含杂率的3个因素主次顺序依次为差速滚筒转速组合、圆锥形风机叶片锥度、差速滚筒高低速段长度配比;影响横置差速轴流脱分选系统破碎率、脱粒功耗的3个因素主次顺序依次为差速滚筒转速组合、差速滚筒高低速段长度配比、圆锥形风机叶片锥度;最优参数组合为:差速滚筒转速组合750、850 r/min,风机叶片锥度3.8°,高速段比例30%;对应工作性能指标为:损失率1.57%、破碎率0.71%、含杂率0.38%,脱粒功耗6.67 k W/kg。田间试验结果表明,横置差速轴流脱分选系统工作性能指标优于行业标准。

短纹杆-板齿式轴流脱粒分离装置性能试验

针对目前水稻联合收获机脱粒分离装置的功耗高、脱出物含杂率高及分布不均匀等问题,研制了一种短纹杆-板齿脱粒滚筒并对其进行了水稻脱粒分离试验。建立了脱粒功耗、脱粒损失、脱出物含杂率与脱粒间隙、滚筒线速度、喂入量之间的数学模型,利用Matlab进行多目标优化,得到了短纹杆-板齿脱粒分离系统的最佳工作参数。试验结果表明,短纹杆-板齿脱粒滚筒在脱粒水稻时功耗较低,脱出混合物含杂率低,分布较均匀,能有效地减小清选负荷。

纵向轴流脱粒装置的理论模型与仿真

针对新型的纵向轴流联合收割机,研究了其关键部件脱粒装置的工作过程,根据工作过程的分析,从整体的、概率的角度建立了脱粒装置的数学模型,并在计算机上进行了模拟仿真和性能参数的预测.通过仿真分析表明此模型真实地反映了脱粒装置的工作过程,验证了脱粒装置的脱净率和分离率与滚筒长度成指数函数的关系,在滚筒长度达到1.8 m时脱粒装置的脱分率最高,较好地满足了技术要求.

4GX-100型小区小麦种子收获机改进设计与试验

为进一步提升自行研制的小区小麦种子收获机工作性能,降低和改进一代样机采用梳脱割台所造成的籽粒飞溅损失大,脱粒装置喂料口及其罩壳内部易滞种、堵塞等问题,对4GX-100型小区小麦种子收获机进行改进设计。结合样机传动系统方案,对其双层收获割台、伸缩拨指式锥型脱粒装置进行设计,确定锥型滚筒结构参数(喂入段、脱粒段长度,大、小段面尺寸),对脱粒元件结构参数、数量及周向分布进行计算,获得锥型滚筒转速在406~610 r/min之间,伸缩拨指长度为172.5 mm,其偏心距为40 mm。为降低样机收获作业时的滞种率,利用离散元软件EDEM建立脱粒物料颗粒模型(小麦籽粒、短茎秆),对锥型脱粒装置内脱粒物料的运动迁移过程进行模拟仿真与特征解析,分析研究脱粒物料中小麦籽粒的平均速度、位移随脱输时间的变化规律。改进样机田间作业性能试验表明,当样机喂入量达到0.52 kg/s时,整机总损失率为1.18%,种子破碎率为0.13%,含杂率为0.64%,滞种率为0.02%,生产率可达0.18 hm2/h,仅需短暂空转便可快速清机;整机运行平稳,脱粒装置喂料口及罩壳内部无堵塞现象,伸缩拨指式锥型脱粒装置能够有效抓取、脱输喂入物料,具有较强的适应性,作业机各项性能指标符合设计要求与技术标准的规定。

割前脱粒联合收割机中纵置式脱粒部件的研究

介绍了割前脱粒联合收割机中纵置式脱粒部件的结构和性能特点，并对其影响落地损失和脱不净损失的因素进行了分析与研究，确定了其最佳的结构参数和性能参数。较佳参数为：脱粒滚筒转速为９５０ｒ／ｍｉｎ，板齿高度为４５ｍｍ～５０ｍｍ，脱粒滚筒与护罩间隙为９０ｍｍ～９５ｍｍ。

短程高强度横向轴流脱粒装置参数优化

以微型小麦联合收获机采用的横向轴流脱粒装置为研究对象,在额定喂入量下,对其滚筒转速、凹板间隙、导向板升角、筛孔尺寸等参数进行了正交试验和回归试验,并通过DPS等软件对试验数据进行统计分析,得出试验范围内滚筒转速、凹板间隙、导向板升角、筛孔尺寸对凹板分离物中含长茎秆率、籽粒破碎率、夹带籽粒率、脱不净率等指标的影响规律,优化确定了该脱粒装置的最佳参数组合:筛孔尺寸为14 mm、导向板升角为10°、凹板间隙为16 mm、滚筒转速为660 r/min,含长茎秆率、含杂率、夹带籽粒率、脱不净率、籽粒破碎率分别为3.1%、39.5%、0.6%、0.01%、0.01%。

半喂入联合收获机回转式栅格凹板脱分装置设计与试验

针对半喂入联合收获机在收获高产水稻时容易发生脱粒滚筒堵塞、影响作业效率等问题,设计了可沿脱粒滚筒圆弧方向循环运转的回转式栅格凹板脱粒分离装置。对被脱物质点进行了受力分析,建立了回转式凹板的动力学微分方程;在自行设计的回转式栅格凹板脱分装置试验台上进行了二次旋转组合试验,建立了脱粒滚筒转速x1、回转栅格凹板线速度x2、夹持喂入链速度x3对损失率y1、破碎率y2、含杂率y3和脱分选功耗y4等工作性能指标的回归分析模型,并进行了多目标优化计算。结果表明:动态的回转栅格凹板可有效防止脱粒滚筒堵塞;最佳工作参数组合为x1=550 r/min,x2=1 m/s,x3=1.2 m/s,对应y1=2.14%、y2=0.2%、y3=0.6%。田间对比试验表明:具有回转式栅格凹板脱分装置的试验机收获高产稻时可全幅快速顺畅作业,工作效率比固定式栅格凹板的对比机提高30%以上。经法定机构检测,各项性能指标符合国家标准规定。

小喂入量大豆收割机纵轴流脱粒装置参数优化

【目的】为解决我国西南丘陵地区大型收割机具通过性差,横轴流式收割机脱粒损失率大的问题.【方法】利用小喂入量纵轴流脱粒装置试验台,以籽粒破碎率、损失率和含杂率为试验指标,进行了滚筒转速、导向板升角和筛孔尺寸的单因素试验,初步确定了正交试验水平.在此基础上,进行了滚筒转速、导向板升角和筛孔尺寸三因素正交试验和滚筒转速、导向板升角两因素回归试验.【结果】当滚筒转速为460r/min,导向板升角为11°,筛孔尺寸为22mm×25mm时,该脱粒装置脱粒分离性能较优,破碎率为1.81%、含杂率为25.02%、损失率为0.52%.【结论】研究结果为小喂入量大豆收割机纵轴流脱粒装置的设计与优化提供参考.

联合收割机脱粒分离装置的应用现状及发展研究

结合脱粒机械的脱粒原理及其工艺,从工作原理、结构特点、性能指标、适应条件等方面论述了不同类型脱粒分离装置所具有的优势与存在的不足,并分析了联合收割机脱粒分离装置的发展进程与趋势,为联合收割机脱粒分离装置的进一步研究提供参考。

半喂入联合收割机活动栅格凹板装置设计与试验

针对半喂入联合收割机收割高产水稻时容易发生脱粒滚筒堵塞影响作业效率等问题,设计可沿脱粒滚筒圆弧方向循环运转的活动栅格凹板脱粒分离装置,并对脱粒滚筒、活动栅格凹板和夹持喂入链三个工作部件的结构参数和工作参数进行分析,建立活动栅格凹板脱粒装置基本运动数学模型。在自行研制的活动栅格凹板脱分装置试验台上进行L9(34)正交试验,结果表明:动态的栅格凹板可有效防止脱粒滚筒堵塞;活动的栅格凹板对脱出的籽粒能起到一定的均布作用;最佳因素水平组合为脱粒滚筒转速550r/min,活动栅格凹板线速度1.0m/s,夹持喂入链速度1.0m/s,对应的损失率、含杂率和破碎率分别为2.29%、0.65%和0.34%。经法定机构检测,各项性能指标符合国家标准规定。本研究可为高产水稻半喂入联合收割机活动栅格凹板脱粒分离装置设计提供理论依据。

不同打叶风分单元片烟化学成分的变化趋势

【目的】分析不同打叶风分单元片烟化学成分的差异性及变化趋势,为打叶后片烟的分类复烤、醇化及工业应用提供参考依据,以期进一步提升烟叶原料的模块化水平、均质化水平和纯净化水平。【方法】以2018年云南石林红大C3F初烤烟叶为研究对象,在打叶工序稳定生产的条件下,对各级打叶风分单元(四级打叶单元11个风分口)分离的片烟进行多次取样,测定其常规化学成分、多酚类化合物和致香成分含量,并进行单因素方差分析和聚类分析。【结果】(1)不同打叶单元及风分口片烟的各项化学成分含量均存在一定的差异性和规律性变化趋势;一级打叶单元片烟的总氮、莨菪亭及醛类致香成分含量较高;二级打叶单元片烟的糖类、总植物碱、绿原酸和芸香苷含量较高;三级打叶单元片烟的醇类、酮类和酯类致香成分含量较高;四级打叶单元片烟的钾、氯及酸类致香成分含量较高。(2)三类化学指标的聚类结果显示:四级打叶单元11个风分口的片烟样品可以聚成三大类,分别为一级和二级打叶单元、三级打叶单元以及四级打叶单元。【结论】不同打叶风分单元的片烟内在化学品质存在明显的分类现象,可以为分类复烤和差异性醇化工艺的改进提供参考依据。

钉齿式双滚筒轴流脱粒与分离装置的试验研究

利用自行研制的试验台,对切向喂入的钉齿式双滚筒轴流脱粒与分离装置进行多因素的性能试验,得出了滚筒线速度、导向板导角、喂入量同功耗、脱不净率、茎秆破碎程度、夹带损失率、总损失等性能指标的试验结果,明确了相互关系及影响,分析了脱出物沿轴向分布规律。

凹板间隙对谷物联合收割机作业性能影响的试验研究

通过在轴流脱粒与分离装置试验台进行单因素试验,分析了凹板间隙对谷物联合收割机作业性能的影响。

螺旋叶片带板齿式轴流脱粒与分离装置试验台的研制

针对轴流脱粒机在实际生产中的广泛应用和人们对于脱粒机理的研究还不深入的现状,结合国内外同类技术研究经验,研制了螺旋叶片带板齿式轴流脱粒与分离装置试验台。该试验台可进行轴流脱粒与分离装置工作性能和结构参数的试验与研究,可用于科研、教学和生产等部门。

水稻轴流脱粒分离装置的研究现状及发展趋势

结合水稻的特点以及脱粒分离装置的应用情况,对脱粒分离装置的研究现状进行了系统的归纳,并针对目前收获机械化存在的主要问题,分析了脱粒分离装置今后的发展趋势,为联合收割机脱粒分离装置的进一步研究提供参考。

轴流脱粒与分离装置数学模型的建立与仿真

为了研究轴流脱粒与分离装置的工作过程,对轴流脱粒与分离装置的工作原理进行了分析,从概率的角度建立了轴向喂入的轴流脱粒装置的数学模型,并以螺旋叶片带板齿式轴流脱粒与分离装置为例,采用Matlab软件进行了模拟仿真。仿真结果真实地反映了试验结果,仿真出的未脱净率和夹带损失率较好地满足了技术要求。