小型联合收割机风筛式清选装置试验研究

对采用轴流脱粒的小型联合收割机风筛式清选装置进行研究，详细分析了该装置的清选机理及物料运动规律，并在较优参数组合条件下，对其清选能力进行验证，达到了预期清选效果。从而为小型谷物联合收割机简易、高效清选装置的设计提供了参考依据。     

谷物联合收割机清选装置研究现状及发展趋势

谷物联合收割机的清选性能是影响整机作业性能的重要因素之一,对清选装置的研究有助于提高清选效率,降低清选损失率和含杂率。为此,通过从清选装置的结构、气流场、脱出物运动状态和清选试验等方面综述国内外谷物联合收割机清选装置的研究现状,提出了谷物联合收割机清选装置的发展趋势。     

风筛式清选装置清选性能试验研究

为了研究风筛式清选装置运动参数对清选性能的影响规律,在自行研制的清选试验台上进行小麦清选试验,利用DPS数据处理系统进行方差分析,并建立清洁率、损失率与贯流风机转速、离心风机转速、离心风机倾角及振动筛曲柄转速之间的数学模型,利用遗传算法进行多目标优化,获得优化参数组合的Pareto最优解集,并进行验证,为风筛式清选装置的设计及使用调整提供依据.     

联合收割机风筛式清选装置中气流场的仿真研究

为了改善联合收割机风筛式清选装置的清选质量,对其筛面气流场进行了研究,阐述了ANSYS(Analysis System)软件中的流体动力学仿真分析方法,具体讨论了其实现过程,包括仿真模型的建立以及仿真分析结果的处理等.以联合收割机风筛式清选装置中气流场的流动仿真分析为例,得到了理想的气流场分布状态,说明了这种仿真分析方法的有效性及其优越性.     

新型风筛式清选装置设计研究

针对横置轴流式稻麦脱粒装置的脱出物沿筛面宽度由多到少的不等量分布,设计了包括圆锥形清选风扇、振动筛及传动装置的新型风筛式气流清选系统,并计算确定了各种结构参数和工作参数.研究表明,该系统适应非均布的混合物的清选要求,风扇叶轮圆锥角为2.3°时,振动筛前部可获得2m/s以上的横向风速,形成了轴流滚筒脱出物在振动筛面上沿宽度方向的均匀分布,从而提高清选质量.     

风筛式谷物清选模拟研究及参数讨论

为研究风筛式谷物清选装置工作原理及寻找最佳工作参数,采用EDEM软件与Fluent软件耦合的方法,对稻米与茎秆在风筛装置中的运动行为进行仿真,并通过统计稻米含杂率和损失率来衡量不同参数下风筛装置工作性能的好坏。结果表明:所设计的风筛装置可以完成稻米与茎秆的分离。通过对风速8、10、12 m/s的讨论,可以得出增大风速能减小含杂率,但会增大损失率;通过对筛面倾角0°、2°、4°的讨论,可以得出增大筛面倾角会导致含杂率和损失率均增大;通过对筛孔形状的讨论,可以得出选用方孔筛时清选效果更佳。综合考虑,风速为10m/s、方孔筛筛面倾角为0°时,得到稻米含杂率为0.33%,损失率为0.38%,为最佳工作参数。研究可为谷物清选装置参数优化提供一定参考。     

谷物清选装置研究现状及发展趋势

在谷物机械化收获中,清选损失是构成机械化收获损失的主要部分。清选装置的结构等参数都对损失产生重要影响,对清选装置的研究有助于降低损失,提高机械化收获效率。为此,从3个方面叙述了当前的研究动态：清选气流场的研究多采用实验与CFD模拟相结合的方法,省时且高效;在对脱出物的运动研究中,借助了仿真手段对不同脱出物运动做了模拟研究;在结构参数方面,对风机、曲柄转速和曲柄半径等做了实验研究。然而,这些研究没考虑物料的清选气流场模拟,物料运动模拟模型过于单一,没有表达出真实的运动情况,结构参数多集中在振动筛和风机的研究方面。因此,通过对研究现状的分析,得出了当前在谷物清选装置研究的不足之处,并指出了其以后的发展趋势。     

基于神经网络的风筛式清选装置研究

在自行研制的清选试验台上进行了气流场测定试验和水稻清选试验。利用神经网络技术,对风筛式清选气流场进行了研究,建立了2个风力因素（离心风机转速和出风角度）与清选气流场分布之间、清选气流场的分布与清选效果之间以及2个风力因素与清选效果之间3个BP神经网络模型。用试验数据进行了预测检验,预测结果证明了网络模型的有效性。     

风筛式清选装置非均布气流清选原理与试验

脱出物从横置的轴流式脱粒装置下落到纵置的清选筛上时,在筛面入口段堆积成堆影响清选.提出了非均布气流清选原理,设计了圆锥形离心风扇以产生非均匀气流.理论分析和试验验证表明:由圆锥形离心风扇大、小端的直径差形成的非均布气流产生了风压差,使振动筛前部出现了较大的横向风速(最高处2.6m/s),将下落中的脱出物向另一端吹送,使脱出物在振动筛面的初始分布明显改观,从而改善了横置轴流式全喂入联合收获机的清选性能.     

联合收获机风筛式清选装置清选室内涡流试验

在DFQX-3型物料清选试验台上,采用数字风速仪测得清选室内多点风速,利用绘制等速线的方法得出气流流速为零的点（涡心）。通过分析离心风机转速和出风口倾角对涡心位置的影响,得出在离心风机不同出风口倾角下风机转速与涡心位置变化关系,以及不同风机转速下出风口倾角对涡心位置变化的影响规律。通过水稻清选试验对比分析表明,涡心位置变化对清选的清洁率和损失率有较大影响,并得到离心风机转速为950r/min且出风口倾角为25°时,清选效果最佳。     

谷子收获机风筛式清选装置试验分析

为了减少谷子联合收获的清选损失,对谷子收获机风筛式清选装置进行了试验分析。运用参数可调的风筛式谷子清选装置,以清选风速、风向、筛分振幅和曲柄转速为试验因素,以籽粒损失率和含杂率为试验指标,对谷子联合收获机脱出物进行了清选试验。试验结果表明:籽粒损失率随清选风速、筛分振幅、曲柄转速的增大而增大,随清选风向角度的增大呈先增大后减小再增大趋势;含杂率随清选风速、筛分振幅、曲柄转速的增大而减小,随清选风向角度的增大呈先减小后增大再减小趋势;最优清选工作参数为清选风速4.19 m/s、清选风向30.3°、筛分振幅22 mm和曲柄转速218 r/min,籽粒损失率为2.02 %,含杂率为8.01 %。该研究为谷子联合收获机清选装置结构与工作参数设计提供参考。      

风筛式清选装置筛下物料分布规律研究

为揭示筛下物料分布随清选装置结构、运动参数变化规律,在QXS-3.0型谷物清选试验台上进行了不同风机转速、风机风向角、曲柄转速、曲柄直径的振动筛下物料分布试验。通过分析不同条件下筛下各物料含量及沿筛面横向、纵向分布情况,得出筛下籽粒重量、杂余重量、物料总重量及含杂率沿筛面横向、纵向分布规律。结果表明,物料在横向上分布极不均匀,荞麦籽粒主要分布于籽粒收集箱中间位置,两侧分布较少;因受风机布置影响,杂余量呈“人”字形分布;而筛下物料含杂率呈“w”型分布,且随各参数变化明显。在纵向上,物料分布也不均匀,荞麦籽粒主要集中于籽粒收集箱中间位置,而前端、后端分布较少;杂余量、含杂率曲线近似,杂余量、含杂率在籽粒收集箱0～1 100 mm区域内增长缓慢,1 100～1 500 mm区域增长迅速。所得结论可以为荞麦清选装置的设计及优化提供理论依据,同时对指导农业生产也有重要意义。     

基于ε-SVR的风筛式清选装置清选性能预测研究

在分析传统预测模型不足之处的基础上,为了能方便地预测清选参数对清选性能的影响,将一种支持向量机模型引入风筛式清选装置的清选性能预测领域,探讨了样本容量大小对ε-SVR回归模型预测性能的影响,并与BP预测模型进行了对比。分析结果表明:采用非启发式Grid Search方法及启发式GA和PSO方法寻求ε-SVR模型最佳参数,可避免凭经验选取参数的随机性,在具有小样本的清选性能预测中,ε-SVR模型预测性能优于BP模型。     

联合收割机旋风分离清选装置研究现状及发展趋势

通过对现有文献的研究分析,从清选装置的结构、脱出物的运动、气流场的分析以及适配关系等四个方面阐述了目前国内外在联合收割机旋风分离清选装置研究上所开展的主要工作,取得的主要研究成果及应用情况,并指出了现有研究的局限之处,探讨其发展趋势。     

蓖麻剥壳风筛式清选装置空气动力学特性研究

建立了蓖麻剥壳风筛式清选装置的运动学和动力学方程。用MATLAB7.1软件对动力学方程进行了优化,分析了剥壳物的初始速度、初始方向角、气流速度、气流方向角对剥壳物在气流场中下落点位移的影响,得出了影响剥壳物的各因素的最优化解。蓖麻剥壳物分离各因素的最优化组合为:初始速度V0为0.8m/s,初始方向角δ为0°,气流速度u为7m/s,气流方向角为β为10°。     

谷物联合收割机清选技术与适应性分析

谷物联合收割机是水稻、小麦等粮食作物的重要收获机械,在现阶段农业生产中应用十分广泛。通过对现阶段谷物联合收割机应用特点与重要结构和功能的研究,分析了清选装置主要原理与技术优化的方向,并总结了影响清选装置适应性能的关键因素,希望能以此提高清选装置的工作能力。     

基于SWOT-FAHP模型的风筛式清选装置性能决策研究

将模糊层次分析法(FAHP)与传统的SWOT分析相结合,通过引入坐标系工具,构建一个基于SWOTFAHP的多因素组合数学模型,并应用于风筛式清选装置性能决策。研究结果表明,运用该模型可以解决以往其他分析清选装置性能方法的不足,为风筛式清选装置的使用调整及未来该装置的设计决策提供理论依据。     

风筛式清选装置中离心风机的研究现状及趋势

离心风机作为联合收获机清选装置的重要工作部件之一,对联合收获机的清选性能有着重要的影响。为此,综述了国内外对联合收获机清选装置中离心风机的应用以及研究现状,并从离心风机的结构、形式等方面剖析现有的离心风机存在的问题,提出了联合收获机清选装置的发展趋势,为清选装置中离心风机的研究以及设计提供参考。     

双层倾斜振动风筛式蓖麻清选装置设计与试验

蓖麻脱出物组分复杂,清选后含杂率高,且没有专用清选装置,清选效率低,为此设计一种双层倾斜振动风筛式蓖麻清选装置。首先对清选装置总体结构进行设计,采用双层风吹式同步振动结构。其次,对装置的振动筛、清选室、出料口等关键部件进行设计。采用离散元法对清选筛结构进行参数优化,以哲蓖4号为试验物料,测定物料离散元参数,通过单因素试验,分析上筛面筛孔排列型式、筛孔直径、筛面倾角对筛分效率和损失率的影响。确定最佳设计参数为U型筛孔排列、筛孔直径14mm、筛面倾角8°。为了获取最优的工作参数,采用离散元法与计算流体动力学（Computational fluid dynamics,CFD）耦合方法对清选过程进行仿真分析。对单目标函数进行参数优化,当振动筛振幅为8.43mm、振动筛振频为6.00Hz、气流横向角为40.00°时,蓖麻脱出物的最大筛分效率为98.20%。当振动筛振幅为7.00mm、振动筛振频为7.76Hz、气流横向角为40.81°时,蓖麻籽粒的最小损失率为2.02%。以振动筛的振幅、振频和气流横向角为试验因素,以筛分效率和损失率为试验指标,设计了正交组合试验,建立各因素与指标间的数学回归模型,并对模型进行参数优化。结果表明,当振动筛振幅9.00mm、振动筛振频6.16Hz、气流横向角40.00°时,蓖麻清选装置的筛分效率和蓖麻籽粒的损失率最优,分别为97.66%和2.32%。最后,设计出蓖麻清选装置,通过台架试验对最优参数组合进行试验,实际筛分效率与损失率分别为93.15%和6.94%,与预测结果误差在5%以内,同时实际所得到的籽粒含杂率为0.83%,满足使用要求。     

风筛式清选装置筛面气流场试验

在DFQX-3型物料清选仿真试验台上,通过空间布点测量了筛面不同位置的气流速度.根据测量值得出筛面上流速小于或等于4.81m/s,属低速气流.利用Matlab绘制了筛面不同位置的横断面、纵断面、水平面的等速线和速度变化曲线,分析了风筛式清选装置的筛面气流场速度分布规律.试验表明,筛面两侧的流速对称分布,前后两端流速较接近,中间流速变化复杂.