5TYS280玉米脱粒清选试验台的设计研究

我国夏播玉米主要集中在黄淮海地区,其生长期短、收获时籽粒含水率高,直接脱粒收获易造成籽粒破碎,脱净率与籽粒破碎率和含杂率之间的矛盾,作业质量较难保证。目前,针对高含水率玉米脱粒清选装置的系统理论与试验研究均较少,因此设计开发了一种玉米脱粒清选试验台。其主要由机架、脱粒分离装置、清选装置、输送装置、电机控制及转速数据采集系统等部件组成。以籽粒破碎率和含杂率为评价指标,通过调整滚筒转速、滚筒倾角、凹板间隙、筛网倾角、曲轴转速及风机转速等关键因素水平,进行单因素多水平试验及多因素多水平正交试验,确定高含水率玉米脱粒清选装置的最佳参数组合,为玉米籽粒收获机脱粒清选部件设计、改进及参数选择提供依据。     

轴流式脱粒-清选装置试验台的设计

针对全喂入联合收获机田间试验费时、费工,诸多参数无法调整,数据获取困难、精度不高,可重复性较差等问题,设计了轴流式脱粒-清选室内试验台。机械系统采用可组合的模块化结构,工作部件更换和运动参数调整方便,设计了分析脱出物、清选后籽粒的空间分布的接粮箱。以PLC作为硬件控制系统的核心,采用虚拟仪器技术构建的测控软件系统,可方便实现对工作部件的转速、振幅、频率、扭矩、功率等参数进行实时采集、显示、处理与分析,为轴流式脱粒-清选装置的设计提供试验依据。     

纵轴流脱粒分离-清选试验台设计

设计的纵轴流式脱粒分离-清选试验台以切流与纵轴流组合式脱粒分离装置、风筛式清选装置为核心,采用可组合的模块化结构,工作部件结构和运动参数的调整简单、方便,可获得多个工况下脱粒分离、清选性能指标以及脱出物的分布规律.试验台以工控机和信号采集卡作为硬件控制系统的核心,采用VC++编写的测控软件系统可以对试验过程中工作部件的转速、频率、扭矩和功率等参数进行实时采集、显示、处理与分析,为纵轴流联合收获机脱粒分离、清选装置等关键部件的设计提供了依据.     

玉米籽粒收获机清选装置参数优化试验

针对玉米籽粒直收过程中清选作业损失率高、籽粒含杂率高的问题,开展玉米籽粒收获机清选作业参数优化试验,探究整机作业工况下清选装置作业参数对籽粒损失率和含杂率的影响规律,得到清选作业参数最优组合,并进行田间验证试验。玉米籽粒收获机清选作业参数较优水平区间为风机转速800～1 000 r/min,振动频率6～8 Hz,上清选筛筛孔开度15～25 mm。清选作业籽粒含杂率最优作业参数组合为风机转速1 000 r/min,振动频率7 Hz,上清选筛筛孔开度20 mm;籽粒损失率最优作业参数组合为风机转速900 r/min,振动频率6 Hz,上清选筛筛孔开度20 mm;清选作业综合指标最优作业参数组合为风机转速900 r/min,振动频率7 Hz,上清选筛筛孔开度20 mm。得到玉米籽粒收获机清选作业籽粒含杂率、籽粒损失率和综合指标的回归模型,田间验证试验表明,籽粒含杂率相对误差为5. 56%,籽粒损失率相对误差为5. 10%,综合指标相对误差为4. 60%,最优作业参数组合表现良好,且回归模型可靠。     

牧神4YZT-8型自走式玉米籽粒收获机清选风机的设计与试验

本文主要介绍了牧神4YZT-8型自走式玉米籽粒收获机风扇筛子式清选系统中清选风机的设计选型,结构特点、主要技术参数、性能测试与试验的情况。     

油菜联合收获机脱出物清选试验台

设计了一种离心气流清选和回转筛选组合式的风筛式清选试验台,论述了该试验台的基本结构和工作原理,分析确定了主要结构和运行参数。试验研究了离心风机转速、清选筛转速、筛面型式和提升螺旋输送器转速等主要影响因素与清选性能指标的关系,结果表明影响清选性能的因素主次顺序为清选筛转速、离心风机转速、筛面型式、提升螺旋输送器转速,且在离心风机转速为2200 r/min,清选筛转速为60 r/min,筛面体采用长对角线6.7 mm、短对角线4.0 mm的菱形孔网眼筛,提升螺旋输送器转速为1150 r/min时,清选性能指标达到最优。     

玉米脱粒试验台清选风机线性动力学分析

由于设计的玉米脱粒试验台清选风机,在样件试验过程中风机叶片出现严重扭曲变形故障。为实现有效改进,借助有限元分析软件对风机结构开展线性动力学分析。分析结果表明:原风机结构在800~900r/min长时间运行时,自身固有频率与激励频率耦合,共振后导致破坏,分析结果与故障现象具有一致性。通过在叶片薄弱位置增设中间支撑,改进后风机轴装配1阶固有频率由62.3Hz提升到116.3Hz,改进后样件在后续试验过程中运行可靠,未出现破坏现象,证明改进措施切实可行,为后续开发高性能样机提供了参考。     

谷子清选试验台设计

针对谷子清选机械清选小籽粒困难、清选率低,现有谷子清选装置采用手动操作实现不同规格、不同作物的不同筛分,操作复杂、不易调整到理想速度和长度等问题。该文设计了一种谷子清选试验台,主要包括清选装置关键部件参数设计计算和结构设计,建立谷子清选试验台的三维模型和数据采集系统,使谷子清选试验台能够实现自动筛分,不仅降低了人工劳动强度,还提高了生产效率。     

小区联合收获机清选装置试验与参数优化

针对小区联合收获机清选装置存在的籽粒损失率和含杂率偏高等问题,结合内外滚筒旋转式脱粒装置,搭建脱粒清选试验平台,仿真分析结果表明,该清选装置符合筛分要求。以脱出籽粒中含杂率及损失率作为试验指标,选取对清选性能影响较大的风机转速和振动筛曲柄转速为试验因素,分别进行单因素试验,得到风机转速为1 000 r/min时,含杂率与损失率分别为0.65%和1.06%;振动筛曲柄转速为275 r/min时,含杂率与损失率分别为0.55%和0.87%。最后运用Central Composite中心复合设计方法进行响应面试验,研究因素交互作用对试验指标的影响规律。试验结果表明,最佳匹配参数为风机转速900 r/min、振动筛曲柄转速300 r/min;在最佳参数组合下,对该装置进行多次验证试验,得到其含杂率和损失率的平均值分别为0.75%和0.62%,表明在该参数组合下此装置能够满足小区收获的清选性能要求。     

切轴流双滚筒玉米脱粒试验台设计与试验

黄淮海地区玉米籽粒机收一直受制于收获时籽粒含水率偏高等因素的影响,导致收获后籽粒破损严重,直接影响经济效益,而如何实现玉米籽粒高含水率情况下的低损失收获是目前的发展方向.为此,结合4 YL-4/5型联合收获机,设计了一种切轴流双滚筒玉米脱粒分离装置,不仅可用于玉米籽粒收获,也可调整部分技术参数,来完成小麦等农作物的收获...     

玉米籽粒收获机分段式振动筛清选装置设计与试验

针对目前玉米籽粒收获机籽粒清洁率和损失率不能满足国家标准要求的问题,设计了一种分段式振动圆孔筛清选装置。利用CFD-DEM耦合技术对传统双层往复振动筛清选装置内气固两相运动进行仿真,根据上筛纵向区域内籽粒透筛规律和上筛长度,确定合适的分段式振动筛前筛长度,并设计分段式振动筛后筛,使玉米脱出物在前筛尾部下落到后筛之前可以被前筛上下混合气流继续分散、分层,以提高籽粒清洁率,降低籽粒损失率。在保证分段式振动筛前筛清选性能不变的条件下,以后筛频率、后筛振幅、前后筛垂直间距、前后筛水平间距为试验因素,以籽粒的清洁率和损失率为评价指标,设计二次正交旋转中心组合试验,建立各因素与指标之间的回归数学模型。利用Design-Expert 8.0.6软件的多目标优化算法获得最佳参数组合:后筛频率为4.44 Hz、后筛振幅为15.65 mm、前后筛垂直间距为114 mm、前后筛水平间距为18.53 mm。在清选装置入口气流速度为12.8 m/s、气流方向角为25°、清选装置入口玉米脱出物喂入量为5 kg/s时,分段式振动筛清选装置使籽粒清洁率提高到98.34%,籽粒损失率降至1.45%,籽粒清洁率比传统双层往复振动筛清选装置提高1.26个百分点,损失率降低0.81个百分点,满足国家筛分质量评价技术规范要求。     

玉米收获机清选筛体结构优化

为提高玉米籽粒收获机风筛式清选装置的清选效果,通过对比编织筛和贝壳筛的筛分性能,以贝壳筛筛体结构为主要研究对象,采用CFD-DEM耦合的方法,选取振动筛筛分效率和籽粒清洁率为性能指标,筛孔长度、筛孔高度和筛孔纵向间距为试验因素,设计二次正交旋转组合试验。通过响应曲面方法对试验结果分析,并利用DesignExpert软件对回归数学模型进行多目标优化。结果表明,各因素对试验指标影响由强到弱顺序为:筛孔高度、筛孔纵向间距、筛孔长度。筛体结构参数优化为:筛孔长度21.68 mm,筛孔高度10.86 mm,筛孔纵向间距55.04 mm。通过试验验证此因素条件下振动筛筛分效率由81.79%提高到89.91%,籽粒清洁率增加到97.28%,清选装置的性能得到提高。     

玉米收获机输送清选系统的研究设计

近年来,玉米生产机械化进程加快,而玉米机收环节一直是玉米机械化进程的瓶颈。玉米收获机输送装置易堵塞与清选不净是其重要原因之一。为此,介绍几种收获机输送清选系统的结构特点、工作原理、参数计算和实验结果。     

风扇筛式清选装置在牧神4YZT-7自走式玉米籽粒收获机上的应用

介绍了牧神4YZT-7自走式玉米籽粒收获机中风扇筛式清选装置的结构组成、工作原理、主要技术特点、使用调整以及使用效果等。     

玉米籽粒收获机组合筛面预筛分式清选装置设计与试验

针对目前玉米籽粒收获机不能适应15kg/s以上的大喂入量清选需要,设计了一种具备预清选功能的清选装置。首先对玉米脱出物离开螺旋输送器到达预清选筛前的玉米籽粒进行受力分析,然后对曲柄连杆机构的运动模型加以简化。其次分析玉米籽粒在筛面上的运动状态;对离心风机叶轮、蜗壳进行设计计算。采用单因素试验确定风机转速、振动频率、上筛筛孔开度取值范围;以风机转速、振动频率、上筛筛孔开度为试验因素,以籽粒含杂率和清选损失率为评价指标,设计三因素三水平中心组合试验,建立各因素与指标之间的回归模型。通过响应曲面方法对试验结果进行分析,并采用Design-Expert12对回归模型进行多目标优化。玉米脱出物喂入量为16kg/s时,得出较优组合为：风机转速1202.50r/min、振动频率5.41Hz、上筛筛孔开度18mm,在此条件下籽粒含杂率为0.79%,清选损失率为1.10%;验证试验结果表明,当风机转速1200r/min、振动频率5Hz、上筛筛孔开度18mm时,籽粒含杂率为0.82%,清选损失率为1.14%,试验值与优化值相对误差小于5%,与传统双层往复振动筛清选装置相比籽粒含杂率降低2.07个百分点,清选损失率降低2.13个百分点,证明所设计合理。     

纵轴流联合收获机双层异向清选装置设计与试验

针对传统纵轴流联合收获机清选系统单层筛架在作业过程中存在大喂入量下损失率和含杂率高等问题,设计了一种结构紧凑、清选能力强、清选效果好的双层振动清选装置,提出了双层异向独立振动的玉米籽粒清选方式,分析确定了筛面和物料的运动规律、清选筛和双风道的结构参数以及传动机构的运动参数。以籽粒含杂率、籽粒损失率和分布比例为评价指标,对曲柄转速进行单因素试验,确定最佳工作参数为上曲柄转速220r/min、下曲柄转速190r/min;选取上筛曲柄长度和下筛曲柄长度为试验因素,进行了两因素三水平正交试验,确定较优组合为：上、下筛曲柄长度分别为50mm与40mm。在较优水平组合下,以8kg/s的喂入量进行验证试验,试验结果表明籽粒损失率为0.45%,籽粒含杂率为0.76%,籽粒分布比例为1.92%,清选效果较好,能满足清选性能要求。     

各具特色的脱粒清选机械

１．５ＴＣＱ－７６（ＸＣ）型稻麦脱粒机 由成都市郸县农机电子设备厂研制生产。该机采用螺旋输送机构，工作可靠，清选效果好。配２．２～４．４ｋＷ柴油机或电动机，或配小型耕整机、手扶拖拉机、小四轮拖拉机，既可在田间移动作业，也可在场上固定作业。 主要技术参数： 生     

玉米种子脱粒清选装置的研究

种子清选装置作为谷物脱粒机的重要工作部件,其种子清选性能直接影响整机工作效率及后续谷物存储、运输、销售及播种作业环节。以玉米种子清选为研究对象,基于国内外种子清选装置的发展现状,设计一种气流清选装置,利用Design-Expert数据分析软件建立影响因素与评价指标间的回归模型,选取曲柄半径、曲柄转速和风机转速为试验因素,以玉米种子清选损失率为评价指标开展正交试验,明确最优工作参数。研究结果表明,玉米种子脱粒机最佳工作参数组合为：曲柄半径为10 mm,曲柄转速为300 r/min,风机转速为2 000 r/min。     

大喂入量玉米籽粒收获机清选系统双层筛孔抖动板研究

为满足玉米籽粒收获机对大喂入量玉米脱出物的清选要求,设计了一种使玉米脱出物在进入清选装置时分流的双层筛孔式抖动板。对玉米脱出物离开抖动板到达振动筛前的运动进行了分析,确定了上、下抖动板相对于振动筛的位置,并参考圆孔筛确定了上抖动板筛孔的分布和尺寸。以抖动板的安装倾角、振幅和频率作为试验因素,以振动筛筛分玉米脱出物时间、清选系统收集籽粒的清洁率和损失率为性能评价指标,基于CFD-DEM耦合仿真方法确定各试验因素对性能指标的影响,并设计了二次正交旋转中心组合试验,建立了各因素与指标之间的回归数学模型。在清选系统入口气流速度、气流方向角和玉米脱出物喂入量分别为12.8 m/s、25°和7 kg/s的条件下,获得最优参数组合：抖动板安装倾角、抖动板频率、抖动板振幅分别为-3.85°、5.62 Hz、44.77 mm,此时清选系统收集的籽粒清洁率为98.36%,籽粒损失率为1.45%,振动筛筛分玉米脱出物时间为6.74 s,并通过台架试验验证了仿真结果的准确性,相比于带有单层抖动板的清选系统,籽粒清洁率提高了1.72个百分点,损失率降低了0.84个百分点,振动筛筛分玉米脱出物时间缩短了0.57 ...     

花生联合收获清选试验台的设计与研究

针对目前我国对花生联合收获清选装置研究缺乏的现状,设计了一种花生联合收获清选试验台。该试验台采用风筛组合的清选方式,可通过改变工作部件的相对位置方便地调整各清选参数,满足不同清选试验的要求;采用了先进的数据采集处理系统,对试验数据进行实时采集处理。试验台结构简单,操作方便,为花生联合收获清选装置的设计与研究提供了新的试验平台。