气吸式花生壳仁清选装置仿真分析与试验

针对花生脱壳后花生仁与花生壳分离不彻底的问题,设计出一款负压风机-筛网组合清选装置。对影响清选效果的因素进行全面分析,排除了影响其作业效果的不可控因素,同时对重复影响清选效果的因素进行了梳理和分析,确定了影响清选的主要因素：含水率、辊筒转速、风机转速,并根据样机设计了花生脱壳试验。为分析气流在清选室内的分布特性及对仁-壳分离的影响,优化负压风机工作参数,以Fluent为工具,建立清选室内流场仿真模型,对花生仁壳的运动状态进行模拟仿真分析。结果表明,花生仁、壳在流场里有高速吸出、悬停、下落3种状态;破碎后体积较小的碎壳在流场中的停留较为随机,停留时间较长;负压风机转速为1 150 r/min时,碎壳被吸出效果最好,花生仁不易被吸出,部分大壳被吸出。样机试验表明：花生壳吸出率随负压风机转速上升而增大,当转速为1 150 r/min时分选效果最好,花生仁干净度达98%。通过仿真分析及试验,得到了各因素对清选干净度影响的显著性与相关性,并得到了清选干净度最大的作业参数,为今后花生种子脱壳作业参数的确定提供参考。     

沙棘籽仁壳分离加工工艺研究

针对传统沙棘籽油加工工艺存在的问题、提出了沙棘籽仁壳分离加工工艺。沙棘籽仁壳分离加工籽壳加工等工序。表明：剪切力脱壳是沙棘籽脱壳的主要形式;一级筛上的籽壳纯度大于９８％,可直接用于天色色素生产;剪切脱壳后籽仁的主要破碎形式是两子叶沿交界面分离;较好的籽仁籽壳分离状态是二级筛上,悬浮速度４．１ｍ／ｓ时,籽仁损失率７．５％,籽仁含壳率１２％。     

小型油菜联合收获机双风道气流清选装置的设计与试验

针对油菜收获脱粒清选中损失率与含杂率较高的现状,设计了一种配套小型油菜联合收获机的双风道气流清选装置,主要由圆盘分选筛、斜面集料器、清选筒、离心风机等组成。利用圆盘筛旋转产生的离心力作用对油菜脱出物进行初次筛分,分选得到的籽粒与小杂余的混合物,由斜面集料器收集滑入清选筒内,离心风机的运转使清选筒内产生负压气流,形成双向风道气流,对籽粒进行二次清选。基于流体动力学基本方程进行了双风道气流清选参数设计,利用ANSYS进行清选流场数值仿真分析,在自制试验台架进行了多因素正交试验。将油菜脱出物含杂率、清选筛转速和离心风机转速作为主要因素,通过单因素试验与正交试验,用清洁率与损失率对选定因素进行分析,得到最优清选方案。理论分析、数值模拟与试验结果基本吻合。结果表明:在喂入量为0.1 kg/s时,对于含杂率为15%的油菜脱出物,清选筛转速为50～80 r/min、离心风机转速为1 700～1 900 r/min时,清洁率为95.0%～98.5%,清选性能较好;含杂率为5%、清选筛转速为60 r/min、离心风机转速为1 800 r/min时,清选性能最优,清洁率达98.2%,含杂率小于4.2%。     

水稻脱出物旋风清选分离筒中籽粒分离效率分析

旋风分离清选适用于小型水稻联合收割机,在保证清选损失率小的前提下,降低含杂率是设计的关键。为探寻分离筒中气流和籽粒两相流动规律,选取水稻脱出物中谷粒、颖壳、瘪谷、杂穗等为研究对象,利用Fluent软件对4LZ-0.8型水稻联合收割机清选系统中的旋风分离清选装置进行三维数值仿真模拟,分析不同工况下清选模型中各组分籽粒的运动轨迹,计算其分离效率。并以低损试验条件下谷粒清洁率为主目标进行台架试验,对最优模型进行了试验验证,评价扬谷轮转速、吸杂风机转速和分离组件距入口高度三因素与装置清选性能之间的影响关系,通过建立回归模型,进行多目标优化求解,得到较优参数组合:当扬谷轮转速为1 163 r/min,吸杂风机转速为1 920 r/min,分离组件距入口高度为63.26 mm时,预测所得谷粒清洁率为99.26%,可为清选装置再设计提供参考。     

气吸式巴旦木壳仁风选装置试验与优化分析

【目的】研究采用气吸式原理研究设计气吸式巴旦木壳仁风选装置,并采用软件参数优化,为巴旦木壳仁风选装备研发与优化提供理论参考。【方法】运用有限元软件Fluent18.0,对风腔三维模型进行流体仿真,风腔内部形成局部湍流现象,调节风腔过渡口相对位置适当提高清选效率。运用数据分析软件Design Expert对风选试验数据分析和计算。研究各因素对损失率影响顺序为喂入量、振动频率和风机转速。【结果】最佳参数组合为:喂入量4 kg/min、风机转速2 300 r/min、振动频率53 Hz,清选率为95.68%,损失率为2.85%。【结论】各因素对清选率的贡献率从大到小排序依次是:喂入量、风机转速、振动频率。该装置在验证试验中清选率指标明显上升。     

多功能马铃薯清选输送机的设计

针对国内马铃薯清选输送设备发展缓慢、严重制约马铃薯种植业的发展等问题,设计了一种多功能马铃薯清选输送机。当马铃薯和泥土及杂物的混合物输送到清选装置上方时,各松土轮即对马铃薯的混合物进行搅动和揉搓,使粘着在马铃薯上的泥土松动后,再输送到各清选辊上逐步清选,清除的泥土从各清选辊之间的缝隙落入泥土输送机上;清选干净的马铃薯被输送到分选装置上方时,小于两分选辊之间缝隙的小马铃薯落入小薯输送机上,大马铃薯则越过分选辊后落入大薯输送机上。本研究为马铃薯种植户提供了一款集清选、分选、多向输送和装载于一体的多功能马铃薯清选输送机,对解决农忙时节用工荒,推进马铃薯种植业的发展具有重要意义。     

硅藻土和膨润土对锶－89的吸附

研究了硅藻土和膨润土对８９Ｓｒ的吸附动态，结果表明，硅藻土、膨润土对８９Ｓｒ均具有较强的吸附能力．１５ｍｉｎ内，它们对８９Ｓｒ的吸附率即达５０％以上；３ｄ之内，皆已达吸附平衡，饱和吸附率分别达９１％和９７％；分配系数分别为４１．０ｃｍ３／ｇｔ１３２．１ｃｍ３／ｇ；它们对８９Ｓｒ吸附量的动态变化规律由多项指数描述     

撞击式油茶果破壳装置的设计及试验

针对撞击式油茶果破壳装置破壳率低和碎籽率高的问题,设计了一种破壳装置。该装置由破壳组件、加料装置、动力及驱动装置、机架等组成。破壳组件主要包括外壳体、转子、叶轮,三者同轴安装,形成破壳空腔,利用转子和叶轮的高速旋转,使油茶果与转子及外壳体内壁发生撞击完成破壳。在运动过程中确保足够大的撞击力从而提高破壳率,采用圆弧面导料板可有效降低碎籽率。以油茶果含水率、主轴转速和导料板安装角度为影响因素,以破壳率和碎籽率为评价指标,对破壳装置进行L_9(3~4)正交试验,结果,当油茶果含水率约为60%、主轴转速为425 r/min、导料板安装角度为75°时,破壳率可达95.37%,碎籽率可降至4.27%。     

浅谈谷物清选装置的工作原理

谷物清选装置主要用于小麦、水稻、玉米、大豆、棉种、茶花等作物的清粮、选种、分级,任务是从细小的脱出物(包括谷粒、短茎秆、颖壳和混杂物)中清选出谷粒。对清选装置的要求是清选出的谷粒应该干净,清洁率应达到90%以上,在分离出来的混杂物中,谷粒的夹带损失不应超过0.5%,在清选过程中不损伤谷粒。谷物清选装置方法很多,本文从风选、筛选、综合清选等方法上进行阐述。     

离心法测定高吸水性树指溶胀度的研究

用离心法测定高吸水性树脂ＫＨ８４１在电解质溶液中的溶胀度时测定结果的相对相差小，离心转速由２０００ｒ／ｍｉｎ变为４０００ｒ／ｍｉｎ时对测定结果的影响不显著。用离心法测定了高吸水性树脂ＫＨ８４１在ＮＨ４Ｃｌ，ＮＨ４ＮＯ３，ＫＣｌ，ＫＮＯ３，（ＮＨ４）２ＳＯ４，ＮＨ４ＨＣＯ３，ＫＨ２ＰＯ４不同浓度的溶液中的溶胀度，对溶胀度与溶液离子强度之间的函数关系进行了模拟，对一价阳离子型电解质可用通式Ｑ＝１４．４     

花生排种器型孔结构的优化设计与试验

为解决现有花生排种器对种子尺寸适应性差的问题,设计了由调整片控制种窝尺寸大小的内充型孔轮式花生排种器．以单穴单粒率、重播率、漏播率为试验指标,以排种器转速、种窝长度、种子大小为试验因素进行二次正交旋转组合试验．试验结果表明,影响排种性能的主次顺序为：种窝长度、种子大小、排种器转速．在转速４０ｒ／ｍｉｎ,种窝长度９ｍｍ,种子大小１５.６ｍｍ的条件下,排种性能最佳,单穴单粒率９５.３％,重播率２.７％,漏播率２.２％．结果表明,通过调整种窝长度控制排种器的排种量,使排种器对种子尺寸具有良好的适应性．     

风筛式清选装置功耗的试验研究

为了研究风筛式清选装置功耗的影响规律,以风机转速、风机倾角、曲柄转速为试验因素,以功耗作为评价指标,在清选试验台上进行水稻清选试验,得到回归模型,分析了影响功耗的主要成因,为风筛式清选装置的设计及制造提供依据。     

再生稻收割机刚柔耦合杆齿脱粒装置的设计与试验

目的 针对再生稻头季收获时籽粒和秸秆含水率较高,籽粒与稻穗的黏结力较大,采用传统刚性杆齿脱粒装置的收割机收获时会导致大量籽粒破碎的问题,在轴流式脱粒滚筒的基础上设计了一种刚柔耦合杆齿的脱粒滚筒。方法 采用EDEM仿真软件对脱粒过程进行仿真模拟,通过后处理获得3种不同杆齿(刚性、柔性、刚柔耦合)对籽粒的平均法向打击力和切向揉搓力;以夹带损失率、破碎率和未脱净率为评价指标,分别以不同滚筒转速下的单因素和以滚筒转速、水稻籽粒含水率、杆齿种类为因素的三因素三水平进行不同杆齿的正交台架验证试验。结果 EDEM仿真结果表明,在滚筒转速分别为650、750和850 r/min时,3种杆齿对籽粒的平均法向打击力和切向揉搓力均表现为刚性杆齿最大、柔性杆齿最小。单因素试验结果表明,刚性杆齿脱粒装置的籽粒破碎率明显高于柔性杆齿脱粒装置和刚柔耦合脱粒装置,在滚筒转速为900 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的破碎率均很高,分别为1.632%、1.925%和2.564%;柔性杆齿脱粒装置的未脱净率和夹带损失率明显高于刚性杆齿脱粒装置和刚柔耦合脱粒装置,在滚筒转速为900 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的未脱净率均很低,分别为0.286%、0.071%和0.240%,在滚筒转速为850 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的夹带损失率均很低,分别为1.595%、0.729%和1.341%。正交试验结果表明,影响籽粒夹带损失率和破碎率的因素顺序依次为杆齿种类 > 滚筒转速 > 籽粒含水率,影响未脱净率因素的顺序依次为杆齿种类 > 籽粒含水率 > 滚筒转速。结论 相同条件下,刚柔耦合脱粒装置能够在保证籽粒脱净率的前提下,降低籽粒破碎率。研究结果可为再生稻收割机脱粒装置的设计与田间应用提供参考。     

油菜气力滚花滚筒式精量集排器充种性能仿真分析与试验

为提高油菜气力滚筒式精量集排器的充种性能,设计1种滚花排种滚筒,确定了滚花排种滚筒的结构参数,构建了充种区强制带动层种子的力学模型。EDEM仿真分析滚花结构、排种滚筒转速和充填高度对种群充填角、拖带角和动力学特性的影响。结果表明:滚花排种滚筒拖带角随排种滚筒转速增大而增大,且大于无滚花排种滚筒;种群充填角随排种滚筒与种群间的摩擦力增加而增加。同时,随排种滚筒转速的增加,种群所受合力、法向力和切向力以及种群速度线性增加;随充填高度的增加,种群所受合力和种群速度线性增加,且排种滚筒转速或充填高度一定时,滚花排种滚筒的种群动力学特性优于无滚花排种滚筒。台架试验表明:当排种器负压为-2 500Pa、正压为500Pa、充填高度为-5mm、排种滚筒转速为30r/min时,合格指数90.10%,漏播指数1.56%;当排种滚筒转速在15~50r/min范围内时,各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数分别低于5.5%和2.0%,种子破损率低于0.2%。田间试验结果表明,以滚花排种滚筒为关键部件的集排器能满足油菜播种机技术要求。     

正负压式精量排种器设计与仿真优化

针对机械式排种器伤种率高、均匀性差以及气吸式排种器易堵塞等问题,设计了1种滚筒正负压式排种器,并基于有限元法与离散元法对滚筒正负压式排种器的排种性能进行分析,利用Fluent仿真软件分析了吸种负压值、种孔直径以及每排种孔数目等结构参数对排种器性能的影响,通过径向截面压力图以及速度矢量图的分析得到排种器较优结构参数：种孔直径为2.0 mm,每排种孔数为28个,以及吸种负压范围为-4.0～-2.5 kPa;利用EDEM-Fluent耦合方法对种子颗粒运动轨迹以及排种器转速对种孔的吸种性能的影响进行了仿真,仿真发现合格率随着转速的增大先增加后减少,重播率以及漏播率相反,最终确定排种器较优转速在19 r/min到27 r/min之间。本文的研究可为精量排种器的设计提供参考。     

风筛式清选装置参数的试验研究

利用纵轴流风筛式清选装置,对水稻进行清选试验研究,目的是研究贯流风机转速、筛面倾角和鱼鳞筛开度对清选性能的影响。试验结果表明,在本试验条件下,最佳参数为:筛面倾角6°,鱼鳞筛开度为8mm,贯流风机转速为900r·min-1。