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.     

轴流式脱粒分离装置的应用

传统的全喂入联合收割机中的谷粒与茎秆是通过两个部分进行分离的:一是在脱粒装置中,80%95%的谷物通过凹板筛;二是5%～20%的谷粒混在秸秆中,通过逐稿器进行分离。但是传统的键式逐稿器的面积很少超过8m2,对于20t/h的生产率更是无能为力。近年来,采用新的分离清选机构的轴流型谷物联合收割机不断进入市场。轴流型谷物联合收割机的割台和传统型谷物联合收割机完全相同,但在脱粒机构的构造上有很大差异。轴流型的轴流滚筒式脱粒分离装置,可以完成脱粒和全部分离工作,从而简化了脱粒机体的结构轴流滚筒脱粒分离装置,按作物喂入方式不同而不同,在…     

水稻轴流脱粒机理研究现状分析

水稻的脱粒机理是水稻脱粒机械应用和发展的理论基础.水稻轴流脱粒机理的研究,将有利于改善水稻轴流脱粒装置的脱粒效果,为水稻轴流脱粒机的设计提供理论基础.为进一步完善水稻轴流脱粒机械的性能,概述性地介绍了目前主要的水稻轴流脱粒机理,分析了国内外水稻轴流脱粒机理的研究现状,指出了目前该项研究存在的问题,最后提出了今后水稻轴流脱粒机理研究的方向.     

轴流脱粒与分离装置试验台的设计

为了促进科研单位与生产用户对轴流收获技术的了解与应用，结合国内外同类技术研究经验，研制了轴流脱粒与分离装置试验台。该试验台可进行多种脱粒形式的试验与研究。     

轴法脱粒空间谷物动力学仿真

运用变质量系统的基本原理,建立轴流脱粒空间内谷物运动的非线性力学模型.从谷物运动的动力学角度出发,对轴流脱粒过程谷物的受力状态进行计算机仿真,并对脱粒机进行理论分析.仿真结果表明脱粒装置的反力和钉齿打击力都是谷物运动角位移的复杂周期函数,每一个周期又可分为冲击脱粒和茎稿疏松两阶段,两者协调呼应交替出现,使谷物得以充分脱粒和分离.     

轴流脱粒空间谷物动力学仿真

运用变质量系统的基本原理,建立轴流脱粒空间内谷物运动的非线性力学模型。从谷物运动的动力学角度出发,对轴流脱粒过程谷物的受力状态进行了计算机仿真,并对脱粒机进行理论分析。仿真结果表明：脱粒装置的反力和钉齿打击力都是谷物运动角位移的复杂周期函数,每一个周期又可分为冲击脱粒和茎稿疏松两阶段,两者协调呼应交替出现,使谷物得以充分脱粒和分离。     

梳脱带式和轴流滚筒脱粒组合脱粒装置在半喂入履带自走式水稻联合收割机的应用研究

根据脱粒原理,综合各种谷物脱粒方式,研究应用梳脱式和轴流滚筒脱粒组合脱粒装置,以结构简图论述梳脱带和轴流滚筒脱粒及其组合工作原理,分析半喂入履带自走式水稻联合收割机应用问题。通过筛选组合试验数据及选择脱粒装置参数,设计了实用机型。实践证明,选择该组合应用于半喂入联合收割机是可行的,能够保证在高效的前提下,适应小结构降低重量和成本方面要求。     

联合收割机轴流脱粒过程的动力学仿真

运用变质量系统的基本原理，建立轴流脱粒过程过程中谷物运动的非线性动力学模型。在计算机上对轴流脱粒过程中谷物的动力学特性进行数学仿真，并对脱粒机理进行理论分析。仿真结果表明，脱粒装置的反力和钉齿打击力都是谷物运动角位移的复杂周期函数，每一个周期又可分为冲击脱粒和茎稿疏松两个阶段，两者协调呼应交替出现，使谷物得以充分脱粒和分离。谷物这种交替出现的受力状态是保证籽粒有效脱粒的重要动力学条件。     

轴流脱粒与分离装置的试验研究

针对轴流收获技术的现状，在充分吸收国内外同类技术研究经验的基础上，自行研制了能够进行多种形式轴流脱粒与分离的试验台，并配套了计算机采集与控制系统。研制试验台的目的，就是对轴流脱粒与分离技术进行理论和试验研究，分析各结构参数与工艺参数对脱粒与分离性能的影响，使轴流收获技术能更好地运用于实践中。     

立式轴流脱粒装置设计研究

为了适应我国丘陵山区的作业环境、缩小谷物联合收割机的整体尺寸及增强其在丘陵山区的通过性,设计了一种适用于中小型谷物联合收割机的立式轴流脱粒装置。在理论计算的基础上,对谷物在脱粒过程中的受力与运动状态加以分析,得出谷物做螺旋上升运动需要满足的力学关系及轴向运动速度公式。室内试验结果表明:当脱粒间隙为13mm、滚筒转速为900r/min、凹板栅条间隙为9mm、板齿倾角为8°时,立式轴流脱粒装置的脱粒损失率为2.16%,含杂率为23.25%。     

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675mm,当喂入量为4．5kg／s且喂入水稻长度为675mm时．切轴轴3滚筒脱粒分离装置的总功耗为22．47kW,脱粒损失率为0．587％,脱出物杂余含量为6．92％。     

纵轴流脱粒分离装置脱出物的径向分布规律

为了研究联合收获机上纵轴流脱粒分离装置脱出物的径向分布规律,在自行研制的切纵轴流脱粒分离清选试验台上,分别采用梯形板齿和钉齿纵轴流脱粒滚筒进行水稻试验研究,分析得出了纵轴流脱粒分离装置脱出物的径向分布规律。通过对比可知,纵轴流滚筒采用钉齿时脱出物径向分布更均匀,在相同喂入量的前提下有利于清选。该规律为纵轴流脱粒分离清选装置的设计提供依据。     

纵轴流玉米脱粒分离装置喂入量与滚筒转速试验

在玉米籽粒直收过程中,脱粒滚筒转速与联合收获机的额定喂入量相匹配才能发挥出最佳的作业效果。为了获得不同喂入量时玉米联合收获机最优的滚筒转速范围,设计了一种零部件可更换、结构参数和工作参数均可调的纵轴流玉米脱粒分离装置,并在自主研制的试验台上以脱粒滚筒转速、喂入量为影响因素,以籽粒破碎率、未脱净率为性能指标进行玉米脱粒试验。通过台架试验、回归分析和单变量求解,最终确定了不同喂入量的最优滚筒转速范围:喂入量为8 kg/s时,最优的滚筒转速为254~486 r/min;喂入量为10 kg/s时,最优的滚筒转速为278~466 r/min;喂入量为12 kg/s时,最优的滚筒转速为313~445 r/min。在以上条件下籽粒破碎率均小于5%,未脱净率小于2%,达到了国家和相关标准的要求。     

钉齿式轴流装置脱粒过程高速摄像分析

以自行研制的钉齿式轴流脱粒与分离装置为研究对象,借助高速摄像设备对脱分空间内稻谷的整体运动过程、断穗的运动和脱粒过程以及自由籽粒的运动过程进行了在线拍摄。通过高速摄像图像慢放分析得出：稻谷进入脱分空间后,错综复杂地交织在一起,在旋转钉齿和导向板的共同作用下,稻谷流沿滚筒轴向螺旋向前涌动。脱分空间内断穗的运动轨迹是抛物线,其运动不平稳,速度容易出现波动。单个自由籽粒在无外界干扰时近似作匀速直线运动,运动方向与滚筒轴线方向呈一定夹角。     

我国联合收获机脱粒分离装置的研究现状

现阶段,我国联合收获机在收获过程中由于脱粒分离装置的结构配置、作业参数调整不当等,导致谷粒机械化收获破损率、损失率和含杂率偏高.为此,综述了国内联合收获机的发展情况及研究现状,并结合联合收获机脱粒分离装置的脱粒原理、结构以及关键部件等方面论述了各联合收获机脱粒分离装置的优势与不足.为解决联合收获机脱粒分离装置工作效率低...     

小型立式轴流脱粒装置试验台的设计

为减小现有联合收割机整机的尺寸,增加现有联合收割机在丘陵地区通过的灵活性,提出了将市场上普遍使用的横置式脱粒滚筒改为立式轴流脱粒装置的方案。同时,设计了一种小型立式轴流脱粒装置的试验台,可清晰地记录整个试验过程中主要工作部件的转速、扭矩、功耗和物料的喂入速度,以及在不同工况下脱粒装置的工作性能。当立式轴流脱粒滚筒的长度达到900mm时,整个脱粒装置的脱粒总损失率、含杂率及断穗籽粒率分别为1.43%、31.87%和1.06%。     

4LQZ-6型切纵流联合收获机

提出了4LQZ-6型切纵流联合收获机的收获工艺和总体结构,论述了切流脱粒分离装置、强制喂入装置、纵轴流脱粒分离装置和风筛式清选装置等主要工作部件的结构与设计参数。田间性能测试表明：该机收获产量6605 kg/hm2小麦时总损失率为0.2%,破碎率和含杂率均为0.1%,机具生产率为1.47 hm2/h;收获产量8021 kg/hm2水稻时总损失率为1.7%,破碎率和含杂率分别为0.9%和0.8%,机具生产率为2.27 hm2/h,各项技术指标达到了设计要求。     

MATLAB在脱粒装置试验数据分析中的应用

如何对脱粒分离装置试验数据进行分析,得出准确与有效的结论,是研究脱粒分离装置的重点.选用MATLAB软件对试验结果进行数据分析是一个全新的思路,可利用其非常强大的绘图功能完成图形的绘制,既提高了工作效率,又提高了工作质量.为此,以油菜联合收割机脱粒分离装置试验数据为例,利用MATLAB进行统计分析、插值、最优设计及绘制图形,非常方便地建立脱粒滚筒功耗数学模型,同时得到脱粒滚筒功率消耗最小的最佳工作参数组合.