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%。     

油菜清选装置筛面气流场的分布规律研究

为探明油菜清选装置振动筛筛面上的气流场分布规律,对穿过上筛面的风速进行了测定.结果表明:沿筛面横向方向气流基本保持稳定,沿纵向方向各行风速从大到小排列为第5行、第3行、第2行和第4行.利用lstOpt软件对测得的风速值进行拟合,得到了不同风机转速条件下上筛面的风速分布方程,通过Matlab软件对方程绘图发现,气流分布大...     

4LZ–4.0大豆联合收割机清选装置参数优化及脱出物分布试验

为解决4LZ–4.0大豆联合收割机清选装置清选过程含杂率和损失率偏高的问题,选取鱼鳞筛角度(17.1°、27.1°、37.1°)、风机转速(969、1090、1212 r/min)和喂入量(2.0、2.5、3.0 kg/s)设计了三因素三水平响应面试验,测试清选装置损失率和含杂率,筛选最优清选参数组合。结果表明：清选参数最优组合为鱼鳞筛角度26.8°、风机转速1075 r/min、喂入量2.3 kg/s,最优组合下的损失率与含杂率分别为0.18%和2.07%,对比优化前分别降低了0.26%与0.44%;收割机清选装置效果最优时,大豆脱出物在沿清选筛纵向质量占比从29.88%减少到6.34%,沿清选筛横向质量占比分布先从27.51%减小到7.88%,再增加到18.96%,呈“前面多后面少,两边多中间少”近似“Y”状分布。     

风筛式清选装置功耗的试验研究

为了研究风筛式清选装置功耗的影响规律,以风机转速、风机倾角、曲柄转速为试验因素,以功耗作为评价指标,在清选试验台上进行水稻清选试验,得到回归模型,分析了影响功耗的主要成因,为风筛式清选装置的设计及制造提供依据。     

小型联合收割机风筛式清选装置的理论研究

对采用离心风扇与单层鱼鳞筛的清选装置进行研究,分析了风筛配合作用下清选物料的受力情况,建立了物料运动的特征界限值公式和运动方程,为设计、使用小型谷物联合收割机上的简易清选装置提供了参考依据．     

小麦育种单穗电动脱粒机设计与试验

【目的】针对小麦育种单穗收获、采样工作量大、田间实时采样不便等问题,设计了一款便携式的小麦育种单穗电动脱粒机。【方法】单穗脱粒机采用了脱粒板和清选风机同轴、U型清选风道、清选风量调节可调的结构设计。确定了脱粒板结构、脱粒板转速,清选风机直径、叶片数及风机风速等参数。通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对最小进口风速5 m·s^-1、最大进口风速10 m·s^-1分别进行清选性能试验。由仿真可知清选区风速均小于小麦籽粒的悬浮速度,大于杂余的悬浮速度,都能够达到小麦清选的要求。利用离散元法(distinct element method,DEM),采用多尺度颗粒聚合的方法建立可脱粒小麦植株模型;通过仿真试验,分析小麦籽粒在脱粒机内的速度和位移随时间的变化规律,对滞种问题进行分析。【结果】为研究脱粒滚筒转速、喂入量、凹板筛间隙对脱粒机滞种的影响,设计3因素3水平正交试验,极差分析法结果表明,各因素于滞种率主次顺序依次为脱粒滚筒转速>喂入量>凹板筛间隙,其中滞种率最小的工作参数组合是滚筒转速为1...     

基于SolidWorks Flow Simulation的离心风机内流场仿真研究

为掌握风送喷雾机的离心风机内部气流场分布状况,利用SolidWorks Flow Simulation软件对离心风机内流场进行仿真分析。通过对离心风机的模型创建、仿真参数的设定与调整实现模拟仿真过程,利用切面图、流动迹线图、表面图、XY图等不同方式分析离心风机内流场仿真结果,实现了离心风机内流场气流分布状态的直观呈现,为提升学生对SolidWorks设计软件的学习兴趣,培养学生用虚拟仿真方法分析问题提供了参考。     

小型联合收割机风筛式清选装置的理论研究

对采用离心风扇与单层鱼鳞筛的清选装置进行研究,分析风筛配合作用下清选物料的受力情况,建立了物料运动的特征界限值公式和运动方程,为设计,使用小型谷物联合收割机上的简易选装置提供了参考依据。     

贯流风筛清选籽粒透筛模型研究

为提高贯流风筛清选装置工作效率,建立清选装置筛上单个球形颗粒在整个筛面长度上的透筛概率模型;采用CFD-DEM相耦合方法,对变风场条件下球形玉米籽粒透筛过程进行单因素仿真试验,得到单个颗粒在整个筛面长度上的透筛概率值。结果表明,籽粒透筛概率随装置入口风速和筛面倾角增大而降低;随振动频率增大,籽粒平均透筛概率呈先减小后增大趋势。研究可为清选装置参数选取提供理论依据。     

清选损失率试验研究

[目的]研究损失率对清选环节的影响规律。[方法]以风机转速、风机倾角、曲柄转速为试验因素,以损失率作为评价指标,在清选试验台上进行水稻清选试验。[结果]得到回归模型。[结论]得到了影响损失率的主因素,为风筛式清选装置的设计及制造提供依据。     

纵轴流风筛式清选装置性能横向分布规律的研究

利用自行研制的纵轴流风筛式清选装置试验台,对不同离心风机转速、不同离心风机出口倾角和不同曲柄转速影响下的筛下物和含杂率沿筛子横向分布规律进行试验研究,得到筛下物总重、籽粒重、杂余重和含杂率沿筛子横向的分布规律,对于指导生产具有重要意义。     

果园风送喷雾机蝶型导流结构设计仿真与试验

针对传统风送喷雾机风道气流分布不均匀的问题，设计1种蝶型导流结构，对不同进风口直径、风道倾斜角度、涡轮转速等结构参数，利用Flow simulation软件对导流结构内部气流场进行模拟仿真，监测6个出风口风速，并计算其速度均值和标准差，并通过正交实验法，以均值和标准差为优化响应值，得出最优配置参数为进风口直径535 mm、风道倾斜角度90°、风机转速190 rad/s。对调整风道参数后的导流结构内部气流场模拟仿真，分析其速度云图和相对压力云图，6个出风口风速分别为20.394、22.232、25.799、20.159、22.446、23.732 m/s，风速均值为22.627 m/s，标准差为1.93，风速分布较均匀，压力分布均匀。通过试验验证，出风口风速真实值与模拟值误差不超过5%，叶面叶背雾滴沉积密度在20滴/cm²以上，变异系数不超过10%，雾滴分布均匀，蝶型导流结构设计符合要求。     

水稻脱出物旋风清选分离筒中籽粒分离效率分析

旋风分离清选适用于小型水稻联合收割机,在保证清选损失率小的前提下,降低含杂率是设计的关键。为探寻分离筒中气流和籽粒两相流动规律,选取水稻脱出物中谷粒、颖壳、瘪谷、杂穗等为研究对象,利用Fluent软件对4LZ-0.8型水稻联合收割机清选系统中的旋风分离清选装置进行三维数值仿真模拟,分析不同工况下清选模型中各组分籽粒的运动轨迹,计算其分离效率。并以低损试验条件下谷粒清洁率为主目标进行台架试验,对最优模型进行了试验验证,评价扬谷轮转速、吸杂风机转速和分离组件距入口高度三因素与装置清选性能之间的影响关系,通过建立回归模型,进行多目标优化求解,得到较优参数组合:当扬谷轮转速为1 163 r/min,吸杂风机转速为1 920 r/min,分离组件距入口高度为63.26 mm时,预测所得谷粒清洁率为99.26%,可为清选装置再设计提供参考。     

碧浪4LBZ-150半喂入联合收割机

正中机南方机械股份有限公司生产的碧浪4LBZ-150半喂入联合收割机割台部分采用双刀相对运动式割刀、电控喂入深浅调节等形式;由弓齿式脱粒筒、编织型凹板筛、双层振动筛、清选分离筒、前后式风机、输送搅龙、粮箱等组成;选用了498柴油机为整机动力,液控转向和割台升降,液压无极变速器与专用变速箱组成行走传动系统,悬挂式行走轮系结构,水田通过性好;负荷显示,自动报警;能一次完成割、送、脱和清选的联合作业。其总损失率、籽粒     

气吸式巴旦木壳仁风选装置试验与优化分析

【目的】研究采用气吸式原理研究设计气吸式巴旦木壳仁风选装置,并采用软件参数优化,为巴旦木壳仁风选装备研发与优化提供理论参考。【方法】运用有限元软件Fluent18.0,对风腔三维模型进行流体仿真,风腔内部形成局部湍流现象,调节风腔过渡口相对位置适当提高清选效率。运用数据分析软件Design Expert对风选试验数据分析和计算。研究各因素对损失率影响顺序为喂入量、振动频率和风机转速。【结果】最佳参数组合为:喂入量4 kg/min、风机转速2 300 r/min、振动频率53 Hz,清选率为95.68%,损失率为2.85%。【结论】各因素对清选率的贡献率从大到小排序依次是:喂入量、风机转速、振动频率。该装置在验证试验中清选率指标明显上升。     

6HQZ-2.0重力式花生米清选机设计参数试验

以6HQZ—2.0重力式花生米清选机为研究对象,以清洁率、损失率为评价指标,采用多因素正交试验,对影响花生米清选效果的主要设计参数进行了试验研究。分析结果表明,设计参数的最优组合为:喂入量1950kg/h,筛面振频305r/min,精选段物料厚度30mm,杂余段物料厚度60mm,筛面平均风速5～7m/s,筛面倾角6°30′,进料位置距筛尾410mm。     

半喂入式联合收割机脱粒清选装置的常见故障与排除方法

半喂入式水稻联合收割机因其独特的作物夹持、脱粒方式和相应配套技术,使其在收割方式、脱粒质量、功耗方面优于全喂入式机型。半喂入式联合收割机具有质量轻、结构紧凑、操作维修方便的特点,能一次完成切割、脱粒、清选、切碎等作业,而且脱粒净、清选好、损失小,同时具有多种报警功能,因此被广泛应用于农业生产中。但由于半喂入式联合收割机结构复杂,对操作者要求高,为了让读者更加全面地了解其使用要点,继2016年第19期介绍了半喂入式联合收割机的割台常见故障与排除方法之后,本期为您详细介绍半喂入式联合收割机脱粒清选装置的常见故障与排除方法,以供参考。     

小型水稻联合收割机高自净脱粒装置设计与分析

为解决现有通用小型联合收割机脱粒装置内高残留的问题,选定农广4LZ-0.8小型联合收割机脱粒装置为原型机进行改进设计,为满足育种收获低混种的农艺要求,对脱粒装置底部曲面进行了改进,并采用了全程气流辅助清理和扬谷器清理的组合方式,解决了原有搅龙与刮板输送造成高残留的缺陷。设计了脱粒试验台进行试验,以喂入量、导向风管入口风速、扬谷器转速为试验因素,以脱粒装置内谷粒残留量为性能评价指标,先进行不同风速下最大喂入量的单因素试验,以确定试验因素范围,再运用回归分析方法建立了脱粒装置清残留的数学模型,优化确定了最佳参数组合。试验结果表明:当喂入量为0.6 kg/s;导向风管入口风速为12 m/s;扬谷器转速为1 000 r/min时,装置内整体残留量为0.18 g。     

基于DEM-CFD耦合的谷物清选模拟研究

为研究谷物及其杂质在风选装置内的运动特性,降低清选作业中谷物的含杂率、夹带损失率,同时保证谷物的清选率,采用DEM-CFD耦合方法模拟了不同风速及气流倾斜角下谷物的清选过程,并结合空气动力学,分析了谷物及其杂质在流场中的运动状态及分离机理。通过分析不同参数下的仿真结果表明:水平气流速度为5 m/s时,谷物平均含杂率为10.575%,夹带损失率仅为0.066%;随着水平气流速度增大,气流水平作用力P增大,物料飞行系数增加,水平方向位移随之增大。水平气流速度设置为9 m/s时,谷物平均含杂率降低为0.307%,夹带损失率升至1.275%。将气流角度由水平改为倾斜10°时,物料的飞行系数变大,谷物平均含杂率有所下降,而夹带损失率升高。     

基于CFD-DEM耦合的核桃壳仁混合物负压风选仿真研究

在核桃精深加工过程中,风选法可以实现核桃壳仁混合物料高效无损地分离。为了研究不同等级的核桃壳仁颗粒在气流场中的分选效果,本文设计一种负压垂直气流风选装置,采用计算流体力学(CFD)与离散单元法(DEM)耦合的方法对风选过程进行仿真模拟,引用清选率与损失率量化风选效果。结果表明:当进料量一定,进风口风速19 m/s时,二分之一壳仁混合物料清选率达到96.5%,损失率仅为0.41%,分选效果最佳;进风口风速为17 m/s时,四分之一壳仁混合物料清选率为94.8%,损失率为0.8%,分选效果较为理想;进风口风速为16 m/s时,八分之一壳仁混合物物料清选率为92%,损失率为1.22%,风选效果较为合理。研究表明在垂直风道里,核桃壳的流动速度围绕某一固定值上下波动,核桃仁沉降速度随着颗粒浓度增加而减小并逐渐趋于稳定。