螺旋弹簧输送装置的试验研究

参照螺旋搅龙的设计计算方法,给出了螺旋弹簧输送装置在垂直向上输送物料时的临界转速、垂直向上分速度和理论生产率的计算公式。试验测定了临界转速和实际生产率,并对试验结果和计算值进行了对比分析。     

基于EDEM的垂直螺旋输送机对餐厨废弃颗粒输送能力的仿真分析

垂直螺旋输送机主要用于餐厨废弃物粉碎压缩脱水后颗粒的提升过程，粉碎压缩脱水处理过的餐厨废弃物颗粒具有一定粘性，这对垂直螺旋输送机的输送能力产生了一定的影响。本文基于EDEM离散元分析软件，以螺旋轴转速和输送机直径为研究变量，研究垂直螺旋输送机对餐厨废弃颗粒的输送能力。结果表明：在输送机结构和进料速度不变的情况下，对于带有粘性的餐厨废弃物颗粒，螺旋轴的转速越高，输送机内的颗粒速度在竖直向上的分量值越大，填充率越小；在输送机进料速度和螺旋轴转速不变的情况下，螺旋轴直径越大，输送机内的颗粒速度在竖直向上的分量越小，填充率越大，颗粒在水平面上的运动越剧烈。     

马铃薯收获机的设计与试验

结合当前新疆马铃薯种植模式,设计出一种集挖掘装置、振幅可调式振动分离机构、速度可调式输送装置、液压驱动装置及电气控制系统等为一体的马铃薯收获机,可通过电磁比例流量阀实现装置的输送速度、振动转速等参数的可调,通过调节板实现装置振幅参数的可调;使用ADAMS软件对V型振动分离机构进行仿真,得到V型振动分离机构在水平方向上以370 mm左右的位移进行往复运动,在垂直方向上以260 mm左右的位移进行起伏循环运动。最后以输送速度、振动转速、振幅为因素,以明薯率和破皮率为响应指标进行装备田间性能试验,得出3个影响因素中振幅对明薯率有显著影响,输送速度和振动转速的影响不显著,影响程度依次为振幅输送速度振动转速;输送速度和振动转速对伤薯率有显著影响,振幅的影响不显著,影响程度依次为输送速度振动转速振幅。分析各影响因素对明薯率和伤薯率的影响,并对其进行优化得出,当输送速度为110 r/min,振动转速为100 r/min,振幅水平为下时,明薯率达到92.822 3%,伤薯率为2.790 5%。     

物料颗粒在立式螺旋输送机中的运动分析

本文就螺旋输送机在任意转速情况下,导出了物料颗粒用圆柱坐标表示的运动微分方程,进一步推导了颗粒上升速度 Vz 和螺旋轴角速度 W 之间的变化关系,由此可得出螺旋输送机的临界转速及物料上升速度公式和上升速度 Vz 的极限值。     

基于EDEM的埋刮板垂直输送过程物料滞后现象研究

针对埋刮板垂直输送过程中物料滞后问题,首先通过埋刮板垂直输送过程中物料的结拱条件理论分析,建立物料垂直整体输送的理论模型,明确影响物料结拱的因素有刮板内圈周长、刮板间距、物料间内摩擦系数等参数;其次,在离散元仿真中创建垂直埋刮板输送机几何模型,并采用HERTZ-MINDLIN无滑动接触模型,设置刮板、物料的运动参数、材料参数、材料接触参数模拟埋刮板垂直输送过程中物料颗粒的位置分布与速度分布,验证物料滞后现象;最后,通过EDEM仿真揭示了刮板内圈周长、刮板间距、物料间摩擦系数、给料速率、链条速度等参数对埋刮板垂直输送过程中物料的滞后程度的影响规律。结果表明:增大物料内摩擦系数,减小刮板内圈周长和刮板间距等可以减小物料结拱所需的垂直内压力,从而减小物料垂直输送的滞后程度。物料内摩擦系数分别取0.2,0.25,0.3,0.35,0.4时,物料的滞后程度分别为27%,24%,19%,17%,15%;刮板的内圈周长分别取436,476,516,556,596mm时,物料的滞后程度分别为14%,17%,21%,23%,27%;刮板间距分别取100,120,140,160,180mm时,物料的滞后程...     

基于ADAMS啤酒花清选机振动分选装置的虚拟设计及仿真研究

基于ADAMS软件,提出了一种对啤酒花清选机振动分离装置进行虚拟设计的方法,建立了啤酒花清选机振动分选装置的模型,并进行了动态仿真分析.结果表明:振动板沿垂直方向的振幅逐渐减小,有利于花的滚落和叶片向上的抛离;振动板水平速度逐渐增大,有利于降低花的破损率以及提高叶片向前的抛离.在模型中添加了物料元及作用力,测试了物料元的运动轨迹、速度及加速度,结果表明该装置可分离酒花和叶片.     

鲜食玉米果穗收获机茎叶除杂装置设计

为解决鲜食玉米果穗收获中茎叶杂质较多问题,设计一种鲜食玉米茎叶除杂装置。确定关键部件主要结构和工作参数,阐述茎叶除杂装置总体结构及工作原理。通过分析果穗除杂装置清选除杂过程,确定影响其作业效果主要因素及其取值范围。以风机转速、动定刀重叠长度和物料输送速度为试验因素,以果穗含杂率和粉碎长度合格率为评价指标,得到不同条件下除杂装置结构参数与运动参数优化组合。结果表明,鲜食玉米茎叶除杂装置风机转速1 956～1 998 r·min~(-1)、动定刀重叠长度26.90～29.92 mm、物料输送速度0.59～0.83 m·s~(-1)时,相对应试验指标果穗含杂率为0.56%～0.59%、粉碎长度合格率为88.59%～89.27%,为鲜食玉米果穗收获机茎叶除杂装置设计生产提供理论指导。     

基于CFD-DEM耦合的揉丝机排料装置内物料运动模拟与试验

为解决传统物理方法难以对揉丝机排料装置内物料运动进行可视化研究的问题,基于CFD-DEM气固耦合法,采用RNG K-ε湍流模型及Euler-Lagrange耦合算法对揉丝机不同主轴转速下排料装置内物料运动过程、内流道气流速度分布、气流对物料的耦合力分布进行了数值模拟,并对风扇主轴转速3 000r/min时物料运动过程进行分区域研究。结果表明:在风扇主轴额定转速3 200r/min范围内,主轴转速2 000、2 500和3 000r/min在模拟结束时分别排出物料数量为6 191、6 669和7 161个;不同区域内物料平均速度形成梯度分布,由大到小依次为物料出口区域(10.00m/s)、风扇转动区域(6.00m/s)、物料入口区域(0.87m/s);风扇转动区域气流速度最大(峰值50.00m/s),对物料耦合力作用最强,物料入口区域则耦合力最小;物料在入口区域内数量最多并在模拟结束时发生少量堆积,在出口区域未见回流现象发生。对模拟结果进行了试验验证,结果表明利用CFD-DEM气固耦合法对揉丝机排料装置内物料运动进行可视化研究是可行的。     

物料空气动力学特性测试装置的设计和试制

一、前言 农业物料的空气动力学特性与脱出物的清选和分离,物料的气流输送和谷粒的气流播种等问题密切相关。为了脱出物的清选和分离,必须根据这些混杂物各自的临界速度和清粮室的结构来确定所需的风速。而在气流输送或气流播种中,物料的空气动力学特性也是决定机器性能的主要依据。     

揉碎玉米秸秆螺旋输送装置参数试验优化

针对农业纤维物料螺旋输送装置输送功耗大、效率低的问题,以比能产量和功耗为输送性能的评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,并以比能产量最大,功耗最小为优化目标,对影响螺旋输送性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,当螺距为300～355mm,螺旋轴转速100～140r/min、喂入量30～70kg/min时,螺旋输送装置能满足较高效率较低能耗输送要求;各因素对比能产量影响的主次顺序为:喂入量、螺距、螺旋轴转速;影响功耗的主次顺序为:喂入量、螺旋轴转速、螺距;螺旋输送装置优化参数组合为:螺距325mm,螺旋轴转速100r/min,喂入量30kg/min。优化后螺旋输送装置的比能产量为0.084 6kg/W,较优化前提高了4.96%,功耗为439.781W,较优化前降低了2.44%。     

谷物气流清选系统的仿真研究

为研究微型谷物联合收割机清选系统的旋风清选筒内流场的运动状况,借助FLUENT软件,采用RNG k-ε模型模拟,基于SMPLEC算法,对切线入口的旋风分离筒内的压力场和速度场进行三维数值模拟研究.通过数值模拟得到旋风分离筒内部压力场基本呈轴对称分布;清选筒内速度分为旋流和竖直流动,其分界面大致为吸杂管壁面向下的延长线.采用拉格朗日离散相模型对清选筒内谷物脱出物的运动轨迹进行追踪,得到在吸杂口的气压为-900～-600 Pa时清选筒内具有较好的分离效果.     

水厂混凝剂最佳投量烧杯试验模拟方法研究

通过分析自来水厂实际生产中混合和絮凝过程的特点及运行参数,利用生产与试验的速度梯度值相等的基本原理,确定出混凝剂最佳投量烧杯试验时搅拌器的相应搅拌转速和时间,提出了烧杯试验模拟搅拌转速n的计算公式,能实现与生产运行效果相一致的烧杯试验模拟,为生产实践提供可靠的混凝剂最佳投量值。     

谷粒反弹运动轨迹的计算机模拟

为了分析康拜因谷物损失,对谷粒在康拜因清选仓内的运动轨迹及其撞在鱼鳞筛片后反弹运动轨迹进行了计算机模拟。在计算机模拟程序中运用了数值分析的方法进行积分运算.通过对小麦粒的模拟计算,发现增加清选气流速度的垂直分量及鱼鳞筛片的开度可以减少谷物损失。     

立式茎秆切碎装置主要性能参数的试验研究

利用设计的模拟田间作业的立轴式玉米茎秆还田装置试验台,研究了行进速度、刀盘转速、喂入位置、玉米茎秆直径等因素对切碎效果的影响。研究结果表明:该立轴式玉米茎秆还田机在所需的拖拉机的行进速度为0.6～0.8 m/s、动刀盘的转速为1 550～1 600r/min、茎秆的喂入位置靠近定刀部位时的切碎效果最好。     

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。     

油菜精量集中排种器电驱控制系统设计与试验

为适应丘陵区油菜机械化精量播种要求,针对地轮驱动致使传动系统复杂或滑移影响播种精度的问题,设计了一种油菜电驱排种控制系统。该系统集成无线蓝牙传输模块、单片机模块和Android终端平台开发,采用优化PID算法,实现集排器转速随作业速度的同步控制和自动调节播种穴距。台架试验研究了油菜电驱排种控制系统的控制精度和排种性能,当集排器转速为10～55 r·min~(-1)时,实际转速与理论转速的平均偏差均小于1.5%,且转速的变异系数均小于2.0%,稳定性较好;当穴距和作业速度分别为60～180 mm和1.6～3.2 km·h~(-1)时,穴距均匀性变异系数均低于15.0%。该系统实现了集排器电驱条件下播种穴距的同步调节,为油菜轻简化精量播种机的排种控制系统设计提供了参考。     

4SYT–0.8型自走式油菜苔收割机的设计

借鉴立式油菜割晒机的切割输送方式,研制了4SYT–0.8型自走式油菜苔收割机。油菜苔收割机主要由行走底盘、立式切割台、割台升降装置等组成。确定了切割割台、割台升降装置的结构参数、切割割台与机具前进速度相匹配的横向输送链拨齿线速度、切割器切割线速度等作业参数,作业时可根据菜苔切割高度要求调整切割器离地高度。试制样机在垄宽60 cm、行距40 cm、平均密度39.82万株/hm~2的单垄2行油菜菜苔种植地进行收割试验,结果表明:行驶速度为0.8 m/s、横向输送链拨齿线速度为1.12 m/s、切割器切割线速度为0.96 m/s时,对油菜苔的漏割率为0.8%,输送损失率为1.3%,作业质量可满足要求。     

不同电机功率和风机风量对密集烤房性能和烟叶烘烤质量的影响

 为了解不同电机功率和风机风量对密集烤房主要性能和烟叶烘烤质量的影响,探索适宜云南密集烤房的风机风量及其电机功率,设置了处理1：电机功率0.85kW,风量9000m3/h,全压60Pa,转速960r/min;处理2：电机功率1.2kW,风量12000m3/h,全压140Pa,转速1440r/min;处理3：电机功率1.5kW,风量为19000m3/h,全压200Pa,转速1440r/min3种循环风机处理。进行3种不同循环风机处理的密集烘烤对比试验,测定不同处理密集烤房的温差、风速与风量分布、烘烤时数、耗煤耗电量;烤后烟叶的上、中等烟比例、均价、主要化学成分和感官评吸质量。结果表明：随风机功率和风量的增加,烤房底层和顶层的平面温差及平均垂直温差逐渐减小,烤房后部和前部的风速和风量差异减小;烘烤时间为处理3（183h）>处理1（181h）>处理2（173h）;平均耗煤量和耗电量也随着电机功率和风机风量的增加而增加;3种风机处理的烤后烟叶,以处理2的上等烟比例最大,均价最高,经济效益最好,评吸质量也是处理2最好。综合分析,目前云南推广使用的密集烤房,以处理2的风机为宜。     

南京开花期稻田贴地层微气象特征研究

[目的]揭示南京水稻开花期稻田贴地层的微气象规律。[方法]利用南京开花期稻田微气象观测资料,分析稻田贴地层温、风垂直分布特征,大气稳定度状况和动力粗糙度特征。[结果]南京开花期稻田白天温度垂直分布分为日射型、弱辐射型和过渡型3个类型,强光条件下冠层附近温度垂直变化明显,冠层温度比冠层上方气温最大可高出5.9℃。稻田较强的蒸腾和蒸发导致贴地层大气温度垂直变化幅度不大,开花期稻田大气层结比较稳定,中性或近中性层结占70%。开花期稻田风速垂直分布符合对数规律,摩擦速度和粗糙度与风速的关系十分密切,摩擦速度随风速递增,粗糙度高度则随风速递减,南京开花期稻田粗糙度平均为0.1 m。[结论]研究结果可为揭示稻田的湍流运动规律提供科学依据。     

基于EDEM的内充式花生排种器排种过程的离散元仿真研究

[目的]寻找排种器的最佳排种转速。[方法]建立内充式花生排种器的离散元仿真模型,采用离散元的基本原理,运用EDEM软件对内充式花生排种器排种性能进行仿真研究,测定3种不同品种的花生种子在不同转速时排种器的排种量、清种起始角及清种终止角的变化趋势。[结果]实际转速为15.7~45.5 r/min时排种量随着转速的增大而增加,但与花生的品种无关;清种起始角和终止角也均随转速的增大而增大,但起始角的增大幅度大于终止角,导致清种区域随转速的增大而减小,实际转速为38.0 r/min时双粒率达到最高值、排种均匀性最好,仿真结果与试验结果变化趋势一致。[结论]基于EDEM的离散元仿真方法分析内充式花生排种器是可行的。