破壳油菜籽分选机设计与试验

根据破壳油菜籽的物料特性,设计了一种气流上吸与振动筛相结合的破壳油菜籽分选机,对分选原理和主要结构参数进行了分析,研究了喂入量和前、后风道风速对分选效果的影响。试验结果表明,喂入量对壳中含仁率的影响存在最佳值点;前风道风速对壳中含仁率和仁中含壳率的影响比后风道风速更大;喂入量为750kg/h和前、后风道风速分别为1.5m/s、5.3m/s条件下,分选机损失率较低。     

振动上吸式破壳油菜籽分选机性能试验

为优化破壳油菜籽分选机有关参数，以提高其分选性能。利用研制的振动上吸式破壳油菜籽分选机进行了三因素五水平的二次正交旋转回归试验，研究了喂入量、前风道风速和后风道风速对壳中含仁率和仁中含壳率的影响。结果表明影响壳中含仁率和仁中含壳率的因素主次顺序为：前风道风速、喂入量、后风道风速；较优参数：喂入量为650～750 kg/h、前风道风速为1.5 m/s、后风道风速为5.14 m/s。研究结果为破壳油菜籽分选机设计与性能改进提供基础资料。     

温185薄壳核桃破壳取仁试验研究

通过对温185薄壳核桃进行压缩试验,研究不同压缩方向核桃壳仁体破裂状况,分析螺母孔径和核桃横径对核桃壳破裂和高路仁率的影响。结果表明,温185薄壳核桃沿纵向压缩壳仁完全分离、碎仁少,在32mm螺母上纵向压缩制得的核桃仁以高路仁为主,横径37mm的核桃经压缩整仁率达40%,螺母内径与核桃横径之比为0.865∶1。     

籽瓜破碎取籽分离机的试验研究

为满足籽瓜加工生产线对预处理加工的要求,对自主研制的QW-QZ-2型籽瓜破碎取籽分离机的破碎分离效果进行了试验研究。以喂入量、破碎辊转速、皮瓤分离辊转速、籽瓤分离辊转速为试验因素,以瓜籽含杂率、瓜籽破损率、瓜籽损失率和皮中含瓤率为试验指标,进行单因素试验。试验结果表明:适宜的工作参数范围为:喂入量25～30 kg/min、破碎辊转速120～135 r/min、皮瓤分离辊转速90～105 r/min、籽瓤分离辊转速105～120 r/min;影响瓜籽含杂率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、籽瓤分离辊转速、破碎辊转速和喂入量;影响瓜籽破损率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、籽瓤分离辊转速、喂入量和破碎辊转速;影响瓜籽损失率和皮中含瓤率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、破碎辊转速和喂入量。该研究可为籽瓜破碎取籽分离机的设计和工作参数的优化提供理论依据。     

巴旦木壳仁分离机的试验研究

新疆巴旦木种植面积位居世界第2位,但巴旦木核加工采用人工或简易坚果加工设备,劳动强度大,工作效率低,卫生条件差,急需先进的机械加工设备。为此,利用壳仁密度及空气动力特性存在的显著差异,采用比重式风选方法和气力式风选方法将壳仁分离。介绍了壳仁分离机的结构及工作原理,进行了巴旦木壳仁分离试验,分析影响巴旦木壳仁分离性能的主要因素,为设备的优化提供了理论依据。     

双风道风筛式胡麻脱粒物料分离清选机参数优化与试验

为进一步优化提升双风道风筛式胡麻脱粒物料分离清选机的工作性能,基于实际试验方法与离散元仿真分析对样机主要工作参数进行了单因素试验,以选取的筛箱振动频率、前风道风量调节挡位和后风道风量调节挡位为自变量,以籽粒含杂率和清选损失率为响应值,按照Box-Behnken试验设计原理,采用三因素三水平响应曲面分析方法分别建立了各试验因素与籽粒含杂率、清选损失率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明：选取的3个因素对籽粒含杂率、清选损失率影响的主次顺序均为筛箱振动频率、前风道风量调节挡位、后风道风量调节挡位,作业机最佳工作参数为筛箱振动频率2Hz、前风道风量调节挡位2、后风道风量调节挡位4.5。验证试验表明,籽粒含杂率均值为0.98%、清选损失率均值为2.66%,说明通过优化工作参数可降低胡麻脱粒物料在机械化分离清选过程中的含杂与损失,其作业效果较单一气流分离清选方式有显著改善。     

纵轴流式小麦收获机滚筒设计与试验

脱粒分离是谷物联合收获机的主要作业环节,脱粒滚筒又是其中的主要工作部件,其工作参数直接影响着联合收获机的整机性能。为此,设计了一种新型高效纵轴流小麦脱粒滚筒装置,以解决大喂入量状态下小麦收获机所出现的效率低、含杂率高及损失率严重等问题。该滚筒主要由导料月牙、喂入叶片、喂入锥体、纹杆座组合、滚筒壳体,以及排草板等组成。以含杂率、损失率为检测指标,通过正交试验找出最佳参数组合为:滚筒转速800r/min、凹板间隙15mm、滚筒倾角8°,在此参数下谷物的含杂率为0.11%、损失率为0.29%,收获质量符合农艺要求。该机构的设计为纵轴流滚筒技术的提升提供了理论支持。     

基于DEM-CFD耦合的谷物多级风选模拟研究

为提高谷物风选效率,强化谷物风选效果,得到最佳风选参数,设计一款多级风选装置,采用离散单元法(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合的方法,对多级风选过程进行仿真,并引入谷粒体积浓度来量化风选结果,讨论风速和吹风倾角对谷粒体积浓度的影响。结果表明,经过多级风选之后,谷粒体积浓度可达97.18%,相对初始混合状态而言,提高50.97%,并测得谷粒损失率为4.72%。风速和吹风倾角对风选结果有很大影响,风速为8 m/s,吹风倾角为0°时,可以得到较高的谷粒体积浓度,同时有较小的损失率。     

气力式核桃分选机参数优化及试验

为提高核桃分离装置的清选性能,保证核桃收获品质,设计了一种气力式核桃分选机。首先,阐述了其整体结构和工作原理。然后,根据理论分析及前期试验确定调风板倾角、风机转速、振动筛振动频率为试验因素,核桃清选率与损失率为目标值,利用Design-expert数据处理软件对其目标值进行响应面优化分析,影响目标值的显著顺序为风机转速振动筛振动频率调风板倾角,并进行优化分析与试验验证。结果表明:当调风板倾角为82°、风机转速为3300 r/min、振动筛振动频率为23 r/s时,核桃清选率为97.88%,损失率为1.11%,试验值与优化结果的相对误差分别为1.96%、1.83%,均小于5%。试验结果可为核桃清选机械的设计提供理论依据。     

油菜收获清选筛面物料匀散导流装置设计与试验

针对长江流域油菜主产区普遍使用的履带式油菜联合收获机进行高密高产油菜收获时清选筛面脱出物易堆积,影响油菜籽粒透筛,导致清选损失率高和作业效率低的问题,通过分析清选过程中物料抛散运动规律,设计了筛面物料匀散导流装置,确定了影响清选系统作业性能的装置关键结构与作业参数。构建了清选系统CFD-DEM耦合仿真分析模型,采用二次回归正交组合试验方法,探究了导流杆摆动频率、导流杆转速、驱动关节滑槽倾角对清选损失率、清选含杂率的影响,确定了最优参数组合。仿真试验结果表明,各因素对损失率和含杂率均具有显著影响,其中以导流杆摆动频率影响最显著,最优参数组合为导流杆摆动频率12.5Hz、导流杆转速120r/min、滑槽倾角20°。基于优化后的参数进行台架试验,结果表明,在相同的大喂入量条件下,增设筛面匀散导流装置后清选损失率为3.97%,含杂率3.71%,对比原清选系统损失率降低49.8%,含杂率降低34.7%,能够满足高密高产油菜的低损高效清选作业要求。     

油葵联合收获机清选装置结构优化与试验

针对油葵联合收获作业过程中存在籽粒含杂率及损失率偏高的问题,测定油葵脱粒后脱出物的尺寸特征和悬浮特性,通过机构的运动学分析与物料的受力分析,确定了油葵联合收获机清选装置主要结构参数与工作参数。以风机转速、振动频率和分风板倾角为影响因素,油葵籽粒含杂率和籽粒损失率为评价指标,开展工作参数优化试验,单因素试验结果表明,清选装置较优工作区间为：风机转速1100~1300r/min、振动频率3~5Hz、分风板倾角20°~40°;设计Box-Behnken试验,建立了响应面回归模型,并进行参数优化,结果表明：各试验因素对含杂率和损失率影响显著性大小顺序均为风机转速、振动频率、分风板倾角;当风机转速1200r/min、振动频率4Hz、分风板倾角27°时,试验结果表明平均油葵籽粒含杂率为4.25%,平均籽粒损失率为1.82%,满足油葵联合收获机清选的国家标准要求。     

花生捡拾收获机三风系风选系统流场数值模拟与试验

受复杂作业环境影响,轴流式花生捡拾收获机的风选过程存在风选损失率高、含杂率高等问题,通过开展不同条件下的数值仿真试验,分析了4种颗粒的速度、位移及轨迹变化情况,确立了由横流风机、主离心风机、副离心风机组配的三风系风选系统的工作参数及其范围,并基于Box-Behnken的中心组合设计理论,以横流风机转速、吸秧高度、吸杂高度三因素作为影响因子,开展响应面试验研究,分析各因素对风选损失率和含杂率的影响并对影响因素进行优化。试验结果表明：风选损失率影响由大到小为吸杂高度、横流风机转速、吸秧高度;含杂率影响由大到小为横流风机转速、吸杂高度、吸秧高度,求解的最优参数组合为：横流风机转速1508r/min、吸秧高度181mm、吸杂高度211mm,对应的风选损失率为1.52%、含杂率为1.01%,比优化前分别降低了1.42、1.26个百分点。     

喂入量自适应技术在小型联合收割机中的应用

目前,西南地区收获机械化作业全部依靠驾驶员操作,操作水平的优劣导致作业效果千差万别,明显地体现在谷物收获的损失率和含杂率上。为此,拟通过喂入量自动控制系统的搭载,减小收割机在作业时的损失率、含杂率并降低驾驶员劳动强度。作业中,先获取割台升降液压缸的压力变化间接测量收割机作业时的喂入量,与设定的喂入量进行对比,当系统监测到作业喂入量超过设定喂入量偏差范围时,系统会指令执行机构调整收割机行走速度来动态调整收割机喂入量的值,使作业喂入量始终保持在设定的喂入量范围区间。在额定喂入量为1.5kg/s的联合收割机在旱田直线收获对比试验中,搭载有喂入量控制系统的损失率和含杂率分别为1.3%、2.4%,平均喂入量为1.49kg/s;未搭载喂入量控制系统的损失率和含杂率分别为2.6%和3.2%,平均喂入量为1.53kg/s。在田间综合对比试验中,搭载有喂入量控制系统的含杂率、平均喂入量、油耗分别为2.58%、1.52kg/s、3.44kg/667m²;未搭载喂入量控制系统的含杂率、平均喂入量、油耗分别为3.69%、1.68kg/s、3.84kg/667m²。该控制系统测量方法简单、安装方便,可明显降低收割机作业时的损失率和含杂率,也减轻了驾驶员的劳动强度,提高了收割机的作业性能和整机可靠性,具有良好的推广价值。     

制种玉米去雄机轮式抽雄部件设计与试验

为改善制种玉米去雄机作业效果,设计了一种轮式抽雄部件及其性能测试装置。以植株喂入速度、充气压力、滚轮中心距、滚轮转速、滚轮倾角为影响因素,去雄率和叶片损失率为评价指标,对轮式抽雄部件进行了单因素和多因素正交试验研究。试验结果表明:滚轮中心距和倾角对去雄率的影响比较显著,各因素对叶片损失率影响显著性的顺序依次为滚轮中心距、充气压力、滚轮倾角和滚轮转速,设计的轮式抽雄部件最优参数组合为:滚轮中心距254 mm,充气压力50 k Pa,滚轮倾角30°,滚轮转速450 r/min。此方案下,喂入速度5 km/h时,去雄率为97.8%,叶片损失率为24.4%;喂入速度为3~6 km/h时,去雄率均值为97.8%,叶片损失率均值为27.4%,符合农艺要求。     

横轴流双滚筒脱粒分离装置设计与试验

详细论述了一种横轴流双滚筒脱粒分离装置的总体结构、脱粒滚筒与凹板的设计方案,脱粒滚筒采用短纹杆-板齿结构,分离滚筒采用带螺旋叶片钉齿滚筒结构.室内台架试验表明,该装置可适合较大喂入量、难脱水稻脱粒分离,具有脱净率高、夹带损失率小、脱出物中含杂率小且分布均匀等特点.田间性能测试表明:当收获单产11 625 kg/hm~2的梗稻,喂入量为4.32 kg/s时,该机总损失率为1.94%、脱粒损失率0.89%、破碎率0.84%、含杂率0.20%.各项技术指标均达到了设计要求.     

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％。     

切流式油葵脱粒筛分机设计与试验

针对油葵脱粒生产中存在的油葵籽粒含杂率、损失率高等问题,设计了一种切流式油葵脱粒筛分机。利用RecurDyn软件建立了振动筛动力学模型,以筛面质心点为对象分析了筛面运动规律。结果表明,该振动筛的运动有利于油葵籽粒向前输送和分散,可有效避免堆积堵塞现象。通过单因素试验确定了滚筒转速、喂入量、预设脱粒间隙的取值范围;以滚筒转速、喂入量、预设脱粒间隙为试验因素,油葵籽粒含杂率、损失率为评价指标,设计Box-Behnken试验,运用Design-Expert 10.0.7软件对Box-Behnken试验结果进行方差分析,建立了评价指标与试验因素的回归模型。以降低油葵籽粒含杂率、损失率为目标,对滚筒转速、喂入量、预设脱粒间隙进行多目标寻优求解,获得了较优工作参数组合：滚筒转速264 r/min、喂入量1.9 kg/s、预设脱粒间隙36 mm。脱粒试验结果表明,油葵籽粒含杂率、损失率分别为1.94%、2.64%,满足脱粒要求。     

纵轴流联合收获机双层异向清选装置设计与试验

针对传统纵轴流联合收获机清选系统单层筛架在作业过程中存在大喂入量下损失率和含杂率高等问题,设计了一种结构紧凑、清选能力强、清选效果好的双层振动清选装置,提出了双层异向独立振动的玉米籽粒清选方式,分析确定了筛面和物料的运动规律、清选筛和双风道的结构参数以及传动机构的运动参数。以籽粒含杂率、籽粒损失率和分布比例为评价指标,对曲柄转速进行单因素试验,确定最佳工作参数为上曲柄转速220r/min、下曲柄转速190r/min;选取上筛曲柄长度和下筛曲柄长度为试验因素,进行了两因素三水平正交试验,确定较优组合为：上、下筛曲柄长度分别为50mm与40mm。在较优水平组合下,以8kg/s的喂入量进行验证试验,试验结果表明籽粒损失率为0.45%,籽粒含杂率为0.76%,籽粒分布比例为1.92%,清选效果较好,能满足清选性能要求。     

双出风口多风道离心风机清选装置主要参数试验优化

针对小麦联合收获机双出风口多风道离心风机主要作业参数调节不当导致清选损失与含杂较高这一问题,对双出风口多风道离心风机主要相关因素进行小麦台架试验,寻找各因素对收获质量的影响规律,并以清选损失率、含杂率作为评价指标,寻找最优参数组合。选择对小麦台架试验影响较大的3个试验因素,即喂入量、风门开度及风机转速,利用Design-Expert的中心组合试验设计理论,对3因素3水平进行响应面试验并对结果进行分析,研究各主要因素对损失、含杂2个指标规律的影响,并建立数学模型。台架试验表明:对损失较显著的影响因素有风机转速、风门开度;对含杂较显著的因素有风机转速、风门开度。通过对3个因素进行目标参数优化得到最优组合参数:喂入量4.68kg/s、风门开度10°,风机转速1600r/min。利用最佳组合参数进行台架试验验证,结果表明:损失率和含杂率分别为0.71%与0.43%,满足国标损失率≤1.2%、含杂率≤2.0%的要求,可为多风道离心风机的研究与设计提供数据参考与技术支撑。     

油菜分段收获脱粒清选试验

对我国南方油菜分段收获割晒后的脱粒清选特性和脱粒清选参数进行了研究。通过在试验台上脱粒和清选正交试验,得出了分段收获捡拾脱粒机脱粒、清选部件形式和两组合理的工作参数。试验结果表明：脱粒分离夹带损失最小的优选参数组合为喂入量1.6kg/s、滚筒转速750r/min、脱粒间隙15mm、滚筒形式钉齿6排;影响脱粒分离夹带损失率的主次因素为滚筒形式、喂入量、脱粒间隙和滚筒转速。综合考虑清选损失率和含杂率最〖JP3〗小的优选参数组合为开度10mm鱼鳞筛、振动筛曲柄转速260r/min、离心风机转速860r/min、离心风机倾角15°;由模糊综合评价值的极差分析可得因素的主次排序为离心风机倾角、振动筛曲柄转速、筛片结构形式和离心风机转速。