板齿式与钉齿式玉米脱粒机的性能比较

针对我国玉米脱粒机的现状,通过研学国外先进技术,改进设计了板齿式脱粒机,并在国内的种子加工企业得到了大量的应用。为此,介绍了采用打击原理的传统钉齿式玉米脱粒机与采用挤搓原理的板齿式玉米脱粒机的结构特点、工作原理和工作过程,对二者的主要技术性能进行了比较分析;从滚筒转速、脱净率、破碎率及功率耗用等几个方面论述了板齿式脱粒机优于钉齿式脱粒机的特点,指出板齿式脱粒机在国内将会逐步取代钉齿式脱粒机。     

小型揉搓式玉米脱粒机的设计

为了降低农民在玉米脱粒时的劳动强度、提高工作效率,设计了玉米脱粒机。该机主要由入料口、栅格式凹板和板齿脱粒滚筒等组成。其特点是采用了挤搓脱粒技术,脱净率高、破碎率低,既适合普通玉米脱粒,也适合种子玉米脱粒。     

冲击载荷作用下玉米种子的有限元分析

为提高钉齿式玉米脱粒机在实际使用过程中的脱粒效果,进一步降低脱粒过程中玉米的破损率,对5 TY-10钉齿式玉米脱粒机不同转速(500、700、900 r/min)、含水率为10%的玉米籽粒不同部位在冲击载荷下受力进行仿真分析,采用LS-DYNA求解器对单个籽粒按照顶面受载、腹面受载、侧面受载等情况进行对比分析。结果表明:玉米籽粒不同部位受冲击,其受力大小不同,且随钉齿转速的增加,侧面、顶面、腹部中截面受力逐渐增大;当钉齿转速相同时,玉米籽粒腹部受冲击时中截面受力最大,侧面、顶面中截面受力大小相近。本研究可为钉齿式玉米脱粒机的设计提供必要的力学支撑,为玉米脱粒机的设计和优化提供技术指导和理论依据。     

玉米脱粒机常见故障原因及使用注意事项

玉米脱粒机是采用圆头钉齿作为脱粒部件,主要用于扒皮后的玉米穗脱粒,效率很高,玉米含水率在18%以下脱粒质量最好。其脱粒原理:由输送机或人工送来的玉米德经料斗进入滚筒,玉米穗被转动的钉齿击打,在玉米德之间及玉米穗和凸板之间的摩     

低损伤组合式玉米脱粒分离装置设计与试验

针对现有籽粒直收型玉米收获机脱粒分离装置在收获高含水率玉米时存在籽粒破碎率高、脱净率低、籽粒夹带损失大、玉米苞叶易堵塞凹板的问题,设计了一种低损伤圆头钉齿与分段组合式圆管型脱粒凹板相配合的脱粒分离装置。分析了脱粒元件与果穗、果穗与凹板之间的接触模型,确定了玉米脱粒装置最优脱粒元件的结构参数、最佳的凹板组合形式。以籽粒破碎率和未脱净率为试验指标,以脱粒元件排布方式和不同凹板组合形式为试验因素,进行了台架试验,确定了较优组合为:圆头钉齿等高排布且最优球头半径为12. 5 mm,凹板最佳组合形式为圆管右向+直圆管(前疏后密型),并与常规梯形杆齿和栅格式凹板组成的脱粒分离装置进行了田间对比试验。试验结果表明:籽粒破碎率由13. 73%降低至8. 64%,未脱净率由0. 6%降低至0. 2%;未出现玉米苞叶堵塞凹板问题。     

轴流式玉米脱粒装置钉齿元件优化与试验

为降低黄淮海地区高含水率玉米果穗脱粒时的破碎率,以轴流钉齿式玉米籽粒收获机的脱粒系统为基础,通过对钉齿工作过程理论分析,优化设计一种弧面钉齿;利用离散元软件（Engineering discrete element method,EDEM）,分别对梯形钉齿与弧面钉齿与果穗接触时的受力进行分析,得到梯形钉齿和弧面钉齿与果穗接触时受到的切向力均值分别24.47、20.65N,法向力均值分别为50.93、45.47N。分别采用Q235钢、丁腈橡胶套和聚氨酯橡胶材料制作弧面钉齿,以滚筒转速、脱粒间隙、喂入量为变量进行单因素试验,试验材料为籽粒含水率为28%的郑单958。结果表明,当果穗喂入量为10kg/s、脱粒间隙为55mm、滚筒转速为300r/min,采用丁腈橡胶套弧面钉齿和聚氨酯橡胶弧面钉齿脱粒时,破碎率较传统梯形钉齿下降20%,未脱净率不大于1.02%。该研究可为解决高含水率情况下果穗脱粒装置的设计提供参考。     

变径变间距种子玉米脱粒试验台工作参数优化与试验

为提高变径变间距种子玉米脱粒试验台的脱粒效率,降低脱出籽粒损失率,利用Design-Expert软件中Box-behnken试验设计原理,以脱粒轴转速、喂入量、板齿间距为影响因子,脱净率和破碎率为响应值,设计三因素三水平试验优化方案,建立各影响因子及交互作用对脱净率、破碎率的二次回归模型,并对模型进行方差分析,得出试验台最佳脱粒参数,并进行脱粒试验。结果表明:各影响因子对脱净率影响显著性主次依次为:脱粒轴转速、喂入量、板齿间距;各影响因子对破碎率影响显著性主次依次为:脱粒轴转速、喂入量、板齿间距。该机最优工作参数为:脱粒轴转速194～245 r/min,喂入量1.98～3.7 kg/s,板齿间距110～166 mm,此时脱净率为99.82%,较优化前增大0.04%～0.64%;玉米籽粒破碎率为0.30%,较优化前降低0.03%～0.32%,符合玉米脱粒机基本作业标准。     

玉米脱粒机的改进

为了解决玉米脱粒机除杂不净、破碎率高的问题,笔者经过对各种脱粒机进行的解剖测试,认为脱粒机制造质量是影响脱粒质量的主要原因。2004年秋季对玉米脱粒机进行技术改造,并组织了批量生产。两年多的实践证明,改造后的玉米脱粒机脱粒干净、破碎率有了明显降低。     

高含水率玉米橡胶复合钉齿制备与脱粒性能试验

为降低高含水率果穗脱粒过程中的籽粒破碎率和未脱净率,以满足玉米籽粒直收技术对脱粒装置要求,改进设计了橡胶层与碳钢层复合结构的脱粒钉齿,自制丁腈橡胶、天然橡胶和三元乙丙橡胶作为复合钉齿的外层结构材料,并完成复合钉齿加工。采用台架试验方法研究不同外层材料的复合钉齿对玉米果穗脱粒性能（籽粒破碎率和未脱净率）和自身抗磨损性能（破损损失质量和表层组织磨损）的影响,脱粒试验表明：籽粒含水率范围为29.7%~30.5%、果穗喂入量为8~12kg/s时,丁腈橡胶、天然橡胶及三元乙丙橡胶复合钉齿和传统碳钢钉齿籽粒破碎率分别为4.85%~7.27%、3.77%~6.23%、2.92%~4.88%和6.90%~10.35%,未脱净率分别为0.41%~0.82%、0.35%~0.78%、0.30%~0.69%和0.24%~0.59%。磨损试验表明：由表层组织宏观磨损可见,丁腈橡胶层沟壑痕迹明显,且磨损破坏严重,三元乙丙橡胶层凹坑数量远少于天然橡胶层,两者均未导致破损失效;由SEM表层微观形貌可知,丁腈橡胶层裂纹缺陷数量最多,且组织不连续,天然橡胶层孔洞削弱组织间结合力,且易疲劳失效,三元乙丙橡胶层大部分组织相对完整连续,且具有较强抵抗外力作用。结果表明：在籽粒高含水率时,橡胶复合钉齿能显著提高玉米果穗脱粒性能,其中三元乙丙橡胶复合钉齿的脱粒与自身抗磨损的综合性能最佳,较传统碳钢钉齿籽粒破碎率降低了52.85%~57.68%,未脱净率与传统碳钢钉齿相近,能够满足玉米籽粒收获机脱粒质量评价技术规范要求。     

新型钉齿式大豆脱粒机的设计

针对大豆收获时含水率高,收获过程中大豆脱粒破损率高、脱不净等问题,设计了一种新型钉齿式大豆脱粒机。该机基于冲击脱粒的原理,采用低速螺旋排列的钉齿脱粒滚筒、冲孔式凹板结构。与传统的钉齿式脱粒滚筒相比,能提高大豆的脱净率,降低破损率,减小加工损失,提高经济效益。     

玉米联合收获机纹杆式脱粒元件设计与试验

我国华北地区玉米收获时籽粒含水率较高,采用钉齿式及杆齿式脱粒元件进行籽粒直收时,籽粒破碎率较高,为降低脱粒过程中籽粒破碎率,设计了一种纹杆式脱粒元件,分析其前倾角变化对果穗受力的影响规律,以籽粒破碎时压缩量为依据,对纹杆块顶端弧面形状进行设计。基于EDEM研究纹杆元件顶端参数对果穗受力的影响,采用拟水平法设计四因素四水平正交试验,试验结果表明:较优纹杆参数组合为前倾角75°、凸棱倾角25°、凸棱宽度6 mm、凸棱高度10 mm;通过台架试验探究滚筒转速、凹板间隙等工作参数对纹杆式滚筒脱粒效果的影响规律,当籽粒含水率为28.5%时,最优滚筒转速为300 r/min,凹板间隙为50 mm,此时籽粒破碎率为5.34%。在最优工作参数下,对比不同脱粒元件脱粒效果,发现籽粒破碎率分别由杆齿式元件的9.91%、钉齿式元件的7.83%下降至纹杆式脱粒元件的5.34%,证明所设计的纹杆式脱粒元件能够有效降低脱粒过程中籽粒破碎率。     

5TN-1型玉米对生种子脱粒机的设计

为满足玉米超高产栽培技术的需求,提高玉米对生种子的脱粒速度和效率,根据玉米对生种子的特殊生理习性,研究开发了5TN-1型玉米对生种子脱粒机。介绍玉米对生种子的脱粒原理,分析玉米对生种子脱粒机主要结构的设计思路,并对脱粒机的性能进行试验分析。试验结果表明,该机结构合理、性能可靠、适用范围广泛。     

5TN-1型玉米对生种子脱粒机的设计

为满足玉米超高产栽培技术的需求,提高玉米对生种子的脱粒速度和效率,根据玉米对生种子的特殊生理习性,研究开发了5TN-1型玉米对生种子脱粒机。介绍玉米对生种子的脱粒原理,分析玉米对生种子脱粒机主要结构的设计思路,并对脱粒机的性能进行试验分析。试验结果表明,该机结构合理、性能可靠、适用范围广泛。     

一种玉米脱粒机的设计

玉米既是营养丰富的食物,也是良好的工业原料,传统的玉米脱粒采用的是钉齿滚筒方式,对玉米籽粒损伤大,国外已经淘汰该方法。文章分析比较了各类脱粒机的优缺点设计了一种新型的运用挤搓原理的板齿式玉米脱粒机,实验数据表明,该脱粒机的脱粒过程柔和,对子粒毁伤小,对增加农民的收入、促进我国的可持续发展有重要的意义。     

含水率对玉米脱粒性能影响的试验研究

为分析含水率对玉米脱粒的影响,针对破碎率及脱粒能耗两个因素进行了分析研究。以郑单958号为研究对象,使用5TY-32-85型玉米脱粒机做了一系列试验,得出了含水率与破碎率和脱粒能耗的关系。结果表明,玉米籽粒含水率为18.3%时,破碎率最低;玉米籽粒含水率越低,脱粒能耗越小。该结论为实现玉米籽粒的联合机收提供了理论依据。     

纵轴流辊式组合玉米柔性脱粒分离装置设计与试验

为满足黄淮海地区较高含水率玉米籽粒直收作业要求,解决现有籽粒收获机籽粒破碎率和未脱净率高、玉米芯轴苞叶易堵塞凹板等问题,在分析现有脱粒装置结构特点的基础上,设计了一种“柔性钉齿+双扭簧压力短纹杆”组合式脱粒元件和“六棱孔网格筛+鱼鳞式脱粒橡胶辊”组合式脱粒凹板相配合的柔性脱粒分离装置。对关键部件进行理论分析,确定了影响脱粒性能的主要因素,利用搭建的纵轴流辊式组合玉米柔性脱粒试验台进行单因素试验,得到脱粒性能较好时滚筒转速、辊筒传动比以及脱粒间隙的变化范围。以滚筒转速、辊筒传动比和脱粒间隙为试验因素,以籽粒破碎率、未脱净率为指标进行三因素三水平正交试验。结果表明,对籽粒破碎率和未脱净率影响由大到小均为滚筒转速、辊筒传动比、脱粒间隙;最优参数组合为滚筒转速475r/min、辊筒传动比1.5、脱粒间隙45mm,此时籽粒破碎率为3.76%,未脱净率为0.52%。对该组合进行试验验证,各指标符合国家相关标准要求。     

玉米脱粒机板齿螺旋角与脱粒特性的影响研究

以板齿式脱粒工艺及其对应仿生技术为基础及板齿式玉米脱粒装置的主脱粒轴板齿螺旋角为研究对象,分析了玉米脱粒机板齿螺旋角与脱粒特性的影响关系。同时,利用有限元分析软件ANSYS,分析板齿螺旋角与板齿最大应力之间的关系,得到板齿最大应力随板齿螺旋角的变化的趋势。分析结果表明,当板齿螺旋角在35°~40°之间时,板齿脱粒特性较好。该研究对进一步提高脱粒工艺的水平具有重要的现实意义。     

种子玉米生物力学特性与脱粒性能的关系研究

通过对3种类型(硬粒型、半马齿型、马齿型)种子玉米生物力学特性测定分析和挤搓式种子玉米脱粒试验,研究了种子玉米籽粒剪切与压缩特性、籽粒果柄断裂特性、玉米芯弯曲与压缩特性与种子玉米脱粒性能的关系。试验结果分析表明:种子玉米籽粒破碎率受籽粒最小破碎力影响较大,未脱净率受种子玉米籽粒果柄最小断裂力的影响较大,籽粒含杂率受玉米芯最小破裂力与最小断裂力的影响较为复杂;挤搓式脱粒原理适用于种子玉米脱粒。     

YT-1.5型小型玉米脱粒机设计

玉米这种经济价值极高的粮食作物近年在南方有较大发展，为此设计了一种小型玉米脱粒机。该机采用圆锥轴流滚筒脱粒结构，利用挤压、搓撕原理对玉米实施脱粒，离心风机进行清选。试验表明，YT-1．5型小型玉米脱粒机各项参数达到预期目标，脱净率高、破碎率低、经济性好，尤其适合南方小面积种植衣户使用。     

轴流式玉米柔性脱粒装置设计与试验

针对现有玉米籽粒收获装置对黄淮海夏玉米脱粒时存在籽粒损伤大,未脱净率高等问题,设计了一种轴流式玉米锥形脱粒滚筒,采用“柔性钉齿-短纹杆”组合式脱粒元件,实现籽粒低损高效收获。通过对锥形滚筒及关键部件结构的理论分析,确定了脱粒滚筒的关键参数;利用搭建的脱粒试验装置进行单因素试验,得到滚筒转速、脱粒元件间距及脱粒间隙对脱粒性能的影响关系。在此基础上,以滚筒转速、脱粒元件间距和脱粒间隙为试验因素,对破碎率和未脱净率进行三因素三水平二次回归正交试验,结果表明:滚筒转速、脱粒元件间距、脱粒间隙对破碎率与未脱净率均有显著影响;最优参数组合为滚筒转速425r/min、脱粒元件间距90mm、脱粒间隙45mm,对应的破碎率为5.72%、未脱净率为0.83%,达到国家相关标准要求。该研究可为黄淮海地区玉米脱粒滚筒的研发提供参考。