谷物联合收获机筛分装置研究现状与发展分析

筛分是谷物联合收获作业的关键工序,筛分装置的作业质量直接影响联合收获机的作业性能。现有筛分装置性能可基本满足谷物收获作业要求,但鉴于农业物料的多样性、作业环境的多变且不可控性以及谷物联合收获机的高速作业性,在进行筛分时由于物料喂入量增大和物料含水率的升高,从而产生物料堵塞筛孔、潮湿物料粘附筛体、物料流动性差、筛分效率低等问题。本文以筛体结构和筛体驱动机构为切入点,概述谷物筛分装置的研究现状和研究方法,从不同领域筛分技术的借鉴与互补以及筛分装置高效化、智能化、信息化的发展角度出发,指出谷物筛分装置技术的发展趋势,为我国谷物筛分技术研究和筛分装置的创新设计提供参考。     

油莎豆收获筛分机构运动学分析与试验

针对油莎豆收获人工收获难度大、收获效率低、损失率高等问题,提出先脱粒后分离的收获方式,设计一种油莎豆收获筛分装置,该装置主要由脱粒系统和振动筛分系统等组成。采用矩阵法对振动筛分机构进行运动学理论分析,运用ADAMS软件对该机构进行仿真,得到筛面各点的位移、速度、加速度曲线图,分析各点的运动变化规律,找到影响筛面运动的关键因素。以曲柄转速、筛面倾角、振幅为试验因素,以筛分效率和损失率为试验指标,运用Design-Expert软件进行分析。结果表明:曲柄转速为236.51 rad/min、筛面倾角为6.7°、振幅为3.98 mm时,筛分效率为96.56%,损失率为1.83%,满足油莎豆收获机的设计要求。     

小型全自动青毛豆剥壳机设计

针对青毛豆人工剥壳费时费力的情况,设计了一种小型全自动青毛豆剥壳机。该青毛豆剥壳机采用电机驱动,主要由机架、振动上料机构、轧辊去壳装置和筛分机构组成;上料机构由独立的振动电机驱动,轧辊和筛分机构由同一电机驱动,经V带将动力传送给筛分机构,再经过二级V带和齿轮将动力传递给轧辊完成剥壳。试验表明,该青毛豆剥壳机运行平稳、可靠,剥豆成功率达95%以上,破损率在5%以下。      

花生旋挖机概念设计

分析了我国目前花生收获机械的优缺点,对其存在的原理性缺陷提出了改进措施.挖掘前进行割蔓处理,用旋挖铲代替传统的牵引式挖掘铲,辅之以红外线花生稞识别技术,可降低挖掘功耗,提高挖掘后的花生果筛分效果;同时,结合花生的物性特征对旋挖部件的运动学参数进行了详细地理论分析,并给出了理想旋挖机的作业方式及功能模块图,为改善目前花生挖掘机械的挖掘效果提供了全新的设计思路.     

新型分离清选装置的试验研究

针对实际应用中分离清选机械的不足，研制了一种新型分离清选装置。工作时，利用独特的钢丝回转筛结构，保持了有效的筛分效率。通过试验，考察了生产率、净度、夹带率等清选效果指标，获得了合理的钢丝回转筛结构和工作参数。     

基于籽粒运动的多维振动筛分效率分析

在对现有往复式振动筛面上籽粒的非线性跳动进行理论分析的基础上,利用LS-DYNA程序研究了往复式和两种新型多维运动筛面上籽粒的运动情况,并提出分散性衡量指标以反映籽粒在筛面上的分散情况,以此对3种筛面的筛分效率进行对比分析。研究中依据筛面与籽粒的实物结构和物料特性建立分析模型,考虑籽粒与筛面及籽粒间的摩擦、碰撞作用,求解得出籽粒的运动规律。结果表明两种新型多维筛面运动形式有利于提高筛分效率。     

砒砂岩区植物拦沙作用导致泥沙筛分效应研究

对黄河中上游砒砂岩区两个典型流域(东一支沟和对比沟)进行了实地调查,并对其监测资料进行了对比分析。结果发现,种植沙棘的东一支沟沟床表层泥沙颗粒级配累积曲线及整体粒径呈由上游至下游逐渐变细的分布特征,而没有种植水保植物的对比沟则呈不规则分布;同时发现,东一支沟沟床表层土中粒径大于1mm的粗沙含量比例平均仅为2.0%,而对比沟则达9.93%。研究表明沙棘植被的拦沙固沙作用导致沟床产生了泥沙筛分效应。     

基于离散元法的茶叶抖筛机结构参数优化与试验

茶叶抖筛机是茶叶精加工的关键装备,传统抖筛装备主要通过经验设计,筛分性能较差,主要表现在筛净率较低、误筛率较高。该研究结合抖筛机的筛分原理,运用solidworks构建虚拟样机,利用EDEM软件建立茶叶颗粒离散元仿真模型,通过单因素仿真试验对茶叶颗粒进行动力学分析,结果表明,连杆长度、曲柄半径和筛面倾角是茶叶抖筛机筛分性能的主要影响因素。以筛净率、误筛率为评价指标,设计三因素三水平二次旋转正交试验,并运用Design-Expert软件对试验数据进行回归分析,当连杆长度为1 977 mm、曲柄半径为25 mm、筛面倾角为2.8 °时,茶叶筛净率为94.5%、误筛率为4.61%,筛分性能最优。以最优结构参数进行验证试验,筛净率为93.8%,误筛率为4.73%,生产效率为319kg/h,较优化前筛净率提高3.42%,误筛率降低7.62%,生产效率提高8.87%。该研究结果可为茶叶筛分装备的优化提供理论依据。     

风筛式土壤残膜分离装置的设计与试验分析

为了解决耕层残膜回收率低的问题,设计了风筛式土壤残膜试验平台装置,并采用双曲柄机构来减小装置的振动性。对土壤残膜进行了无气流条件下的筛分试验,分析了各因素对筛分率的影响,优选了振动筛参数组合。试验结果表明:当曲柄转速为180r/min、筛面倾角为6°、鱼鳞筛开角为20°时,筛分装置有较高的残膜筛分率,即为87.67%。     

筛分机理的研究

本文采用正交旋转试验、电子计算机模拟回归分析、同位素示踪技术,以筛的振频、振幅、振动方向角和筛体倾角为试验变量,以大豆、小麦、玉米和水稻为试验物料,以筛分率、谷物在筛面上的移送速度、谷层厚度、沉降速度和跃起高度为指标,对往复平面运动筛的筛分机理进行了研究。 分析得出:谷物在筛面上的移送速度与筛分性能的关系;谷层厚度与筛分性能的关系;沉降速度与筛分性能的关系;谷物在筛面上的跃起与筛分性能的关系。综合分析了谷物在筛面上的动态特征对筛分性能的影响——筛分机理。