板齿-栅格凹板单轴流脱粒分离装置的性能试验

利用自行设计的板齿-栅格凹板组成的脱粒分离装置,在试验室内对水稻进行脱粒分离的单因素试验,通过计算和分析,总结出滚筒转速与喂入量的变化对脱粒损失、未脱损失、断穗率、糙米率、功率消耗以及茎秆破碎程度的影响规律和原因,指出该装置具有脱粒分离性能增强、脱不净率低、脱粒损失小、断穗少和脱出物中轻杂物含量较高的特点.     

螺旋叶片带板齿式轴流脱粒与分离装置试验台功耗的试验研究

利用自行研制的螺旋叶片带板齿式轴流脱粒与分离装置试验台，以喂入量、滚筒线速度和导板导角作为试验因素。采用正交旋转组合设计的试验方法，对水稻脱粒与分离过程中的功耗进行了研究，得到以下结论：随着喂入量的增加，功耗增大；当滚筒线速度过大或过小，功耗均增大；功耗随着导板导角的增大而减少。     

轴流脱粒、分离机理及仿真研究的发展探讨

脱粒装置是谷物收获机械的重要工作部件,它直接决定了整机的工作性能.目前,国内外谷物脱粒与分离装置的研究趋势是采用轴流脱粒装置.为此,研究了轴流脱粒与分离装置的类型;介绍了轴流脱粒分离的特点,分析了国内外脱粒与分离机理的仿真研究现状,并对轴流脱粒与分离机理的仿真研究方向做了展望.     

轴流脱粒与分离装置脱粒过程的高速摄像分析

以螺旋叶片、板齿组合式轴流脱粒与分离装置为研究对象,借助高速摄像技术对稻谷的脱粒过程和脱粒后籽粒的运动方式进行了观察,通过观察分析可知,籽粒在脱粒部件梳刷、冲击、碰撞及物料之间相互搓擦的作用下,从枝梗上分离下来,期间稻穗呈环扣状,籽粒以环扣为中心向四周散射.稻谷进入脱粒空间后迅速形成薄层.并在脱粒部件和导向叶片的联合作用下,旋转向前涌动.当稻谷层受到冲击和梳刷作用时,瞬间被压缩,随之被抛离,呈蓬松状态,使被脱下的籽粒有机会穿过蓬松茎秆层分离出去.     

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。     

短纹杆—板齿式轴流脱粒分离装置性能试

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.     

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。     

钉齿式轴流装置脱粒与分离性能试验研究

针对目前水稻轴流联合收获机脱粒分离装置工作时功率消耗大、脱出物含杂率高、增加清选工作负荷等实际问题,自行研制了一种钉齿式轴流装置,并进行了水稻脱粒分离试验。分别建立了喂入量、滚筒转速和凹板间隙与功耗、含杂率、断穗率、总损失率4个性能评价指标的数学模型;得出了影响性能评价指标的因素主次顺序;借助Matlab软件进行了多目标优化,得到了该装置的最佳工作参数组合:喂入量2kg/s,滚筒转速600r/min,凹板间隙30mm,并进行了验证试验。由此为我国水稻联合收获机的研发和传统机型改造提供了理论依据。     

裸燕麦脱粒与分离装置的两种脱粒滚筒对比试验研究

目前裸燕麦脱粒与分离装置大多采用的滚筒为钉齿式脱粒滚筒和纹杆—钉齿式脱粒滚筒,然而其作业效率以及作业质量有所不同。因此,为提高裸燕麦在收获时的作业效率,减少收获作业的总损失率、降低功率消耗、提高收获作业的质量。根据裸燕麦轴流脱粒与分离试验台,对两种脱粒滚筒在转速500 r/min、800 r/min,其他工况不变情况下进行台架试验,通过对脱粒分离试验时的功耗消耗、脱出物轴向分布情况、脱出物中总损失率以及杂余率比较分析,得出转速在500 r/min、800 r/min时,随着喂入量由1.0 kg/s升高至2.0 kg/s,钉齿式滚筒功率消耗均低于纹杆—钉齿式滚筒,最大相差9.2 kW,钉齿式滚筒总损失率均低于纹杆—钉齿式滚筒,最大时相差8%。钉齿式脱粒滚筒脱出物总质量较纹杆—钉齿式滚筒高10.23%,钉齿式脱粒元件较纹杆—钉齿式脱粒元件杂余率最大相差3.49%。因此确定钉齿式滚筒相对较优,可以减轻收获作业的清选负荷,降低作业损失,节约功耗消耗,提高燕麦收获的效率与质量。     

水稻单轴流脱粒滚筒合理工艺参数的试验研究

在钉齿式轴流试验台上进行水稻脱粒试验,考察脱粒与分离因素对脱粒与分离性能的影响;用二次正交旋转组合设计的实验方法,探讨喂入量、滚筒转速和导向板导角对轴流装置功耗的影响规律;利用双因素分析法分析各因素与试验指标的关系,确定各因素在二次非线性模型中的主次顺序.试验结果分析表明,滚筒转速对影响轴流脱粒的功耗影响最大,喂入量次之,导向板导角的影响小.喂入量为2kg/s,滚筒转速为700r/min,导向板导角为45°时,单位功耗为9.82kW/kg·s.     

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.     

纵置单轴流钉齿滚筒功耗性能的试验研究

在自行设计的纵置轴流脱粒与分离的试验台上,考察脱粒与分离因子对单位功耗性能的影响,通过二次回归正交旋转组合试验,确定钉齿式轴流滚筒脱粒与分离性能的3个因素(喂入量、滚筒转速及导向板导角)对单位功耗的影响,并且得出各因素水平之间的最佳组合工艺。     

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。     

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。     

油菜联合收获机集成式纵轴流脱离装置设计与试验

针对油菜联合收获机链耙式输送器结构复杂、输送路程长、存在堵塞的问题,设计了一种集成式纵轴流脱粒分离装置,将强制喂入装置与纵轴流脱粒分离装置合二为一,二者呈T字形垂直排布,取代传统的链耙式输送器,依靠强制喂入装置和纵轴流脱粒分离装置实现油菜输送、抓取、脱粒分离功能。依据集成式纵轴流脱粒分离装置的工作过程,确定了强制喂入轮和纵轴流脱粒滚筒直径和转速等主要参数。试验表明,喂入量为2.0 kg/s,强制喂入轮转速在300~450 r/min时,该装置脱粒油菜的夹带损失率低于1.31%;强制喂入轮转速为400 r/min、喂入量在1.0~2.5 kg/s时,夹带损失率低于1.18%,符合油菜脱粒分离装置的设计指标。田间试验表明集成式纵轴流脱粒分离装置可适应油菜联合收获机的作业要求,实现物料由割台至脱粒分离装置的均匀连续输送和脱粒分离功能。     

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。