条缝筛式花生果仁分级试验台的设计与试验

针对现有花生脱壳清选装置只是实现脱壳清选功能,而对脱壳后花生果仁分级研究尚显不足的现状,通过分析测定花生脱壳脱出物主要物理特性,包括花生果仁长度、直径、厚度形态尺寸及果仁和花生壳漂浮速度参数,设计了条缝筛式花生果仁分级试验台。分析研究了花生脱壳脱出物主要物理特性差异,利用其差异设计了主要由风选筛分组合式花生果仁分级试验台,结合整机设计尺寸,首先对轴流风机轮毂比及叶片外径尺寸进行理论分析研究,确定最优设计参数,其次对条缝筛格栅间隙和长度等关键设计参数进行理论分析研究,设计确定缝格栅间隙为8mm、条缝筛长度为1140mm,并对分级原理进行理论分析研究,最后利用ANSYS Workbench分析软件对条缝筛进行模态分析,得到其固有频率;选取对分级性能影响较大的风机转速、电机转速、条缝筛安装倾角为试验因素,以清洁率、损失率、饱满果仁获取率、分级效率为试验目标,开展单因素试验;根据单因素试验结果,为控制清选损失率在3%以内,确定风机转速为1550r·min^-1、电机转速为950r·min^-1、条缝筛安装倾角为10°时进行综合性能试验研究。试验结果表明：...     

振动式三七根土分离装置的运动学分析及优化设计

【目的】设计一种振动式三七根土分离装置,以实现三七根土复合体的根土分离。【方法】将三七根土分离装置简化为曲柄双摇杆机构,并对振动筛上的物料进行运动学分析,确定物料运动的影响因素,验证其运动参数设计的合理性;利用ADAMS对该装置进行运动学仿真,选取振动筛前后端点及质心作为研究对象,得到各点的合位移、合速度曲线并分析各曲线的变化规律,验证结构设计的合理性;以人工采挖的三七根土复合体作为试验材料,采用三因素三水平正交组合试验设计,分析各因素对根土分离率及三七损伤率的影响。【结果】在试验参数范围内,通过Design-Expert软件得到了最佳的工作组合为:曲柄转速295r/min、筛面倾角8°、筛面长度620mm。验证试验表明,最佳组合条件下根土分离率为95.7%,三七损伤率为1.9%。【结论】所设计的三七根土分离装置满足设计要求,为后续三七收获机的设计提供了依据。     

压砂地石砾筛分机构的设计

针对老化砂田含土量过高、砂田性状越来越差引起的硒砂瓜品质和产量不断下降问题,设计了能够将石砾、砂土有效分选并按农艺要求分粒度重新铺放地表的机械装备。该装备采用全悬挂式曲柄摇杆摆动筛与耙齿输送机构相结合的设计思路,通过对筛体上物料的运动分析,确定了能够使物料被抛起的合理筛面倾角及摆动方向角,并采用三层网格筛串并联的物流方式,以快速分担筛面物料厚度、减轻上层筛负荷等方法来提高筛分工作效率。通过试验验证,该装备能够实现老化砂田通过机械化工程手段修整恢复其性状的目的,满足设计要求。     

滚筒刷式巴旦木脱青皮机的设计与试验

【目的】设计滚筒刷式巴旦木脱青皮机并进行样机试制和试验，为巴旦木初加工设备的研发提供参考。【方法】对青皮巴旦木和硬壳巴旦木果实物料特征参数进行测量，并使用Origin进行绘图，利用Solidworks软件对滚筒刷式巴旦木脱青皮机进行了整机及关键部件设计，根据结构参数和工作需求，选用主轴转速、间隙（钢刷与栅条滚筒底部距离）和喂入速度为试验因素，以脱净率和破损率为试验指标进行三因素三水平响应面试验，并以寻优圆整值进行试验验证。【结果】物料特征参数统计显示，青皮巴旦木长度均值为36.5 mm，宽度均值为28.0 mm，厚度均值为22.5 mm；硬壳巴旦木果实长度均值约为33.5 mm，宽度均值为23.5 mm，厚度均值为15.5 mm。滚筒刷式巴旦木脱青皮机的最佳作业参数为主轴转速307.5 r/min，间隙20.1 mm，喂入速度811.5 kg/h，理论脱净率为96.00%，破损率为2.28%。利用圆整值（主轴转速310 r/min,间隙20 mm，喂入速度810 kg/h）对2种巴旦木进行脱青皮验证试验，实测脱净率分别为96.32%和95.86%，破损率分别为2.42%和3.34%。两种巴旦木的脱净率均大于95%，破损率均小于4%，二者的破损率和脱净率差值均不足1%。【结论】所设计的滚筒刷式巴旦木脱青皮机符合中厚壳巴旦木脱皮作业的工作需求。     

苹果管道输送装置参数优化与试验

针对果农采摘果树高层苹果效率低的问题,设计了一种辅助人工采摘的管道输送装置。为优化该装置的输送参数,建立了撞击力测试试验台,并以‘富士’苹果为研究对象,分析果径为80～90 mm的苹果从3 m高度沿管道输送至果箱处的撞击力及受到的机械损伤。以管道内衬种类、内衬厚度、防撞垫厚度为试验因素,以苹果落入果箱时的撞击力及损伤体积为指标,在单因素试验的基础上进行响应面试验。单因素试验结果表明,珍珠棉内衬材料对苹果的保护作用相对较好,撞击力与损伤体积均分别随内衬厚度和防撞垫厚度的增加呈逐渐减小的趋势。响应面试验结果表明,内衬种类为珍珠棉,内衬厚度为10 mm,防撞垫厚度为8 mm是最优输送参数组合,在该条件下,苹果落入果箱时的撞击力为4.99～5.47 N,损伤体积为275.02～300.52 mm³。经过试验验证,苹果的撞击力与损伤体积的误差均在5%以内,说明管道输送参数优化结果可靠。     

缓冲装置对苹果跌落冲击影响的试验研究

针对苹果采后分选及装箱过程存在跌落损伤的问题,对减缓苹果跌落冲击的参数组合进行研究。以缓冲材料、缓冲厚度和跌落高度为影响因素,以撞击力和损伤体积为响应值,通过单因素试验确定各因素对响应值的影响规律;基于单因素试验结果,利用响应面试验获取最优缓冲参数组合。单因素试验结果表明：缓冲材料对苹果的缓冲作用由强到弱依次为珍珠棉>假草坪>硅橡胶>气泡膜;当缓冲厚度分别为3、5、8、10和12mm时,随着缓冲厚度的增大,苹果跌落撞击力及损伤体积逐渐减小;当跌落高度分别为10、20、30、50和70mm时,随着跌落高度的增大,苹果跌落撞击力及损伤体积逐渐增大。响应面试验结果表明：最优缓冲参数组合为,缓冲材料珍珠棉,缓冲厚度12mm,跌落高度10cm,此时撞击力为2.61N,损伤体积为8.52mm3;对最优缓冲参数组合进行试验验证,结果的绝对误差均小于5%,优化缓冲参数组合结果可靠。     

5XF150/180型谷物甄选机筛分效率分析

对5XF150/180型谷物甄选机振动筛进行运动学分析,建立了振动筛振幅、振动频率、振动角等主要运动学参数和物料相对粒度与颗粒透筛概率之间的关系。物料颗粒沿筛面透筛的方式有上、下滑动时透筛和作抛掷运动时透筛。通过建立3种透筛方式的数学模型,推导出了筛分效率的理论计算公式,为上、下并联形式振动筛的筛分效率研究提供了理论基础。     

牵引式花生落果捡拾复收机设计与试验

针对花生机械收获落果率高且回收难等问题,设计了1款牵引式花生落果捡拾复收机。通过理论计算确定了挖掘、输送、清选等关键装置的结构参数及关键作业参数;设计了1种新型偏心传动机构,在建立其等效六杆机构运动学模型的基础上,基于Adams/Insight多目标优化方法对机构参数进行优化求解,优化后筛体后端纵向振幅降低了43.6%,筛面质心最大水平加速度降低了4.5%,有助于促进果土分离透筛和减少落果溅出。通过台架试验得到影响清选效果的作业参数的取值范围;以偏心轮转速、偏心距、上筛安装倾角为试验因素,作业捡拾率、含土率为评价指标,利用Box-Behnken试验建立了评价指标与试验因素的回归模型,得到较优工作参数组合为上筛安装倾角2.82°、偏心轮转速244.61 r/min、偏心距25.54 mm;田间试验表明,壤土环境下机具的作业捡拾率、含土率分别为93.7%、28.5%,可满足落果复收要求。     

两移动两转动振动筛驱动机构设计与分析

为提高物料在振动筛筛面上透筛效率,基于曲柄摇杆与平面四杆机构工作原理,设计两移动两转动振动筛驱动机构。采用解析法作机构运动学分析,运用Matlab数值模拟筛面各点运动特性。采用CFD-DEM耦合方法研究振动筛筛分性能,选取曲柄转速、横向转速、横向摆角为试验因素,以振动筛筛分效率和籽粒损失率为性能指标,设计二次正交旋转回归试验。运用Design-Expert作试验数据方差分析与响应面分析,得到影响因素与性能指标之间数学模型,并多目标优化数学模型。结果表明,振动筛机构最优参数组合为曲柄转速270 r·min-1、横向转速为240 r·min-1、横向摆角为1.7°,振动筛筛分效率为85.46%,籽粒损失率为1.98%,符合玉米籽粒收获机质量评定技术规范规定收获标准。     

风筛式清选装置参数的试验研究

利用纵轴流风筛式清选装置,对水稻进行清选试验研究,目的是研究贯流风机转速、筛面倾角和鱼鳞筛开度对清选性能的影响。试验结果表明,在本试验条件下,最佳参数为:筛面倾角6°,鱼鳞筛开度为8mm,贯流风机转速为900r·min-1。     

谷物清选风车中振动筛的曲柄转速和半径优选

为了改善南方稻谷清选风车振动筛的工作性能,通过对振动筛的运动分析,得出影响振动筛工作性能的主要参数是曲柄转速和曲柄半径.在此基础上,分析谷物在筛面上的受力,推导出谷物在筛面上上滑、下滑、不跳离筛面时的曲柄极限转速和曲柄半径,综合分析得到它们的最佳取值范围.使用谷物清选风车清选杂交水稻,推导出理想的曲柄转速为300 r/min,曲柄半径为10mm.     

温度对广西拟水龟生长的影响

为探明温度与幼龟的生长关系,为幼龟饲养提供依据,对不同温度下幼龟的重量、增重量、背甲长、背甲宽和体厚等生产性能进行测定。结果表明:各处理幼龟的日增重量随饲养时间增加而增加,且呈不断增大趋势;40d后,在(28±0.5)℃、(30±0.5)℃和(32±0.5)℃下,平均体重增加6.48g/只、7.68g/只和6.69g/只,与对照(5.02g/只)相比有显著差异;背甲长、背甲宽和体厚增加分别为11.78 mm、10.26mm、3.25mm,16.34 mm、13.58 mm、4.77 mm,11.24 mm、9.89 mm、3.12 mm,明显优于对照(8.26mm、7.07mm、1.45mm)。当水温为(30±0.5)℃时,广西拟水龟幼龟体重、背甲长、背甲宽、体厚增加最快,为饲养广西拟水龟的最佳温度。     

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%。     

喂入量对清选性能影响的试验研究

针对喂入量对水稻清选性能的影响开展试验研究,得到并分析了筛面的清选效果分布规律,研究结果表明:随着喂入量的增大,落向筛面的脱出物逐渐增多,致使筛子负荷增加,筛孔通过率减少,同时增大了风阻,从而削弱了风选效果,使含杂率有所上升。通过研究,可为新型清选装置的设计、制造和使用提供可借鉴的依据。     

小区小麦联合收获机清选系统的仿真分析

采用FLUENT软件对小区小麦联合收获机清选筒内部气相流场和颗粒的运动状况进行了三维数值仿真模拟,利用RNGk-ε方程模拟其中的气相流场,利用DPM模型模拟小麦颗粒和颖壳在清选筒中的运动.通过改变清选筒入口位置、入口大小和喂入速度3个因素,对其分离效率进行对比分析,结果表明:3个因素对清选系统分离效率影响程度的主次顺序依次是入口位置、入口大小、喂入速度;以入口位置395mm、喂入速度9m·s-1、入口大小65mm×100mm确定的清选系统清选效果较好.     

小型油菜联合收获机双风道气流清选装置的设计与试验

针对油菜收获脱粒清选中损失率与含杂率较高的现状,设计了一种配套小型油菜联合收获机的双风道气流清选装置,主要由圆盘分选筛、斜面集料器、清选筒、离心风机等组成。利用圆盘筛旋转产生的离心力作用对油菜脱出物进行初次筛分,分选得到的籽粒与小杂余的混合物,由斜面集料器收集滑入清选筒内,离心风机的运转使清选筒内产生负压气流,形成双向风道气流,对籽粒进行二次清选。基于流体动力学基本方程进行了双风道气流清选参数设计,利用ANSYS进行清选流场数值仿真分析,在自制试验台架进行了多因素正交试验。将油菜脱出物含杂率、清选筛转速和离心风机转速作为主要因素,通过单因素试验与正交试验,用清洁率与损失率对选定因素进行分析,得到最优清选方案。理论分析、数值模拟与试验结果基本吻合。结果表明:在喂入量为0.1 kg/s时,对于含杂率为15%的油菜脱出物,清选筛转速为50～80 r/min、离心风机转速为1 700～1 900 r/min时,清洁率为95.0%～98.5%,清选性能较好;含杂率为5%、清选筛转速为60 r/min、离心风机转速为1 800 r/min时,清选性能最优,清洁率达98.2%,含杂率小于4.2%。     

Application of a Cleaning System Made up of a Centrifugal Fan with Double Channel and One Sieve to Combine

In this paper the application of a cleaning system which was made up of a centrifugal fan with double channel and one sieve to 4LZ-3.5 combine was introduced.This cleaning system with double channel compared with the traditional air-sieve cleaning system of combines may omit one two sieves and simplify the transmission mechanism.It is also compared with the present cleaning systom with double channel applied to some combines,such as the Commandor 112CS/228CS combines of Claas Corporation in Germany and the MAXIMIZER^TM combines of John Deere company in U.S.A.It may omit one sieve and the precleaner and simlity the transmission mechanism.The measuring results indicated that the cleaning ratio of wheat grain is 99.1% and the cleaning loss ratio of wheat is 0.17% when the feed rate is 4.01kg/s.     

双层平筛式半夏收获机设计与试验

针对丘陵山区地带半夏人工收获劳动强度大、效率低、收获期长、收获损失率高,而现有的根茎类收获机械直接应用于半夏时存在采收不彻底、分离效果不佳、二次除杂工作量大等问题的现状,结合种植农艺,设计一种半夏收获机。样机主要由挖掘装置、升运装置、筛分装置和收集装置组成。用解析法分析确定升运装置的升运速度,进而确定升运量和计算功率;分析筛面上半夏与土壤复合物竖直、水平运动的条件,确定偏心轮转速范围为530~753 r·min^-1,偏心距范围为15~25 mm;分析半夏从升运装置到筛面的运动特性,确定升运装置顶端距离筛面的高度为350 mm。用EDEM软件模拟筛分过程,验证参数选择的合理性。仿真结果表明:平筛频率为9 Hz、幅值为20 mm时,筛面复合物颗粒分布均匀;复合物可以完成后滑、前移和抛起运动,无淤积等筛分不畅现象;复合物颗粒跳动周期性明显,竖直方向总速度差别明显,所选参数符合筛分装置设计要求。半夏收获试验样机田间试验表明:当行进速度为0.5 m·s^-1、挖掘深度为83 mm、拖拉机输出转速为540 r·min^-1时,挖净率为97.3%,伤损率为3.51%,含杂率为4.97%,符合根茎类中药材收获机质量评价技术规范要求和样机设计要求。研究成果可为半夏收获机的设计与研制提供应用实例与技术参考。     

摆动分离筛加速度特性分析及性能试验

针对新型摆动分离筛加速度特性及较优参数组合不明确等问题,以新研制的三阶六吊杆摆动分离筛为研究对象,对各阶筛面上平行和垂直于筛面的加速度、分离筛性能指标随试验因素的变化规律,以及分离筛较优参数组合进行试验研究。结果表明：1)各阶筛面上平行和垂直于筛面的加速度均随曲柄转速的增大而增大;吊杆-连杆长度组合相同的情况下,平行于筛面的加速度中第一阶与第二、第三阶筛面的加速度差异比较明显,垂直于筛面的加速度中第一、第二和第三阶筛面的加速度呈现出明显的逐阶递减的变化规律;随着拖拉机工作速度的增大,各阶筛面上平行和垂直于筛面的加速度均呈现出先减小、后增大然后减小的变化趋势。2)随着曲柄转速的增大,明薯率在96%～100%变化,而破皮率则先减小后增大;5种吊杆-连杆长度组合情况下,明薯率和破皮率变化趋势一致;随着拖拉机工作速度的增加,明薯率和破皮率均呈现出先减小后增大再减小的变化规律。3)影响明薯率和破皮率的因素主次顺序分别为：拖拉机工作速度>吊杆-连杆长度组合>曲柄转速、曲柄转速>吊杆-连杆长度组合>拖拉机工作速度,分离筛较优参数组合为：曲柄转速180 r/min、吊杆-连杆长...     

水稻种子风筛精选加工中筛片组合孔径比参数研究

本研究旨在确定水稻风筛精选中筛片组合关键参数,提高加工的水稻种子的净度和发芽率,进而提高种子的使用价值和商品价值。以云南省籼稻、粳稻2个类型的18个主栽水稻品种的种子为材料,在测定其种子的粒径比基础上,用进口的LA-LS小型风筛精选机设备,开展风筛精选加工中不同筛片组合参数试验研究。结果表明：粳稻种子平均粒径比为1.40,籼稻种子平均粒径比为1.33;种子粒径比、下/上筛片孔径比（以下简称筛片孔径比）与净度及获选率之间呈线性关系;满足粳稻进行精选加工的上层筛片尺寸为2.60mm,下层筛片尺寸范围为1.70～1.90mm,最佳筛片孔径比为0.73。适于籼稻进行精选加工的上层筛片尺寸范围为2.25～2.60mm,下层筛片尺寸范围为1.50～1.90mm,最佳筛片孔径比为0.63。本研究获得的筛片组合关键参数在加工能力为4t/h的CIMBRIA DELTA SUPER 104型种子加工精选设备上进行验证,获得了加工种子质量和生产效率同步提高的效果,研究结果为水稻种子风筛精选加工和标准化处理提供了重要的技术支持。