玉米種子脫粒損傷機理與低損傷脫粒原理研究.pdf

1、玉米種子脫粒損傷機理與低損傷脫粒原理研究摘要玉米不僅是重要的糧食作物，更是發(fā)展畜牧業(yè)的優(yōu)質(zhì)飼料和工業(yè)原料，在我國糧食生產(chǎn)中占有重要的地位。而發(fā)展玉米產(chǎn)業(yè)，種子是基礎(chǔ)。玉米種子的加工質(zhì)量是這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障和關(guān)鍵指標。 而脫粒是玉米種子加工質(zhì)量的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果玉米種子脫粒過程中造成較多的機械損傷，會造成嚴重的經(jīng)濟損失。然而，就我國玉米脫粒裝備來說，相對國外水平差距很大。隨著我國玉米種植業(yè)機械化水平的不斷提高，降低玉米種子在

2、脫粒過程中的機械損傷具有越來越重要得意義，尤其是對玉米種子質(zhì)量要求較高的精準農(nóng)業(yè)的發(fā)展。 本文在綜合國內(nèi)外各種玉米脫粒機的發(fā)展和研究的基礎(chǔ)上，分析玉米脫粒過程中出現(xiàn)機械損傷的機理、因素。然后重點從玉米籽粒和穗的生物學(xué)特性和力學(xué)特性等出發(fā)，通過一系列的力學(xué)試驗，結(jié)合脫粒原理和影響脫粒因素，分析玉米種子脫粒過程中產(chǎn)生機械損傷的影響因素，為研制低損傷玉米種子脫粒機提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。 本文的主要研究與結(jié)論如下：(1)玉米籽

3、粒的力學(xué)特性。不同受力方式下，籽粒發(fā)生破損時的作用力性質(zhì)以及受力方式與破損情況之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)同樣的條件下，籽粒側(cè)向受力能有效降低籽粒破損，并減少功率消耗；籽粒脫粒功與水分的變化關(guān)系以及不同形式損傷對發(fā)芽率的影響程度等。 (2)玉米穗的脫粒特性，即不同水分、不同受力方式和玉米穗不同部位的脫粒損傷情況之間的內(nèi)在聯(lián)系和影響規(guī)律。同樣的條件下，有序喂入相對于雜亂無章的喂入能有效降低脫粒損傷，并且從玉米穗大端開始脫粒效果更佳。另外，脫粒

4、時籽粒的含水率在6％-18％范圍內(nèi)，籽粒損傷率比較低。 (3)脫粒過程中的滾筒的運動狀態(tài)和影響因素分析，以及實際脫粒過程中玉米穗受到的作用力的變化規(guī)律和運動狀態(tài)。通過理論分析，圓錐滾筒的速度在軸向上和徑向上，隨著滾筒上接觸位置的變化而均具有一定的加速度。在圓錐滾筒的帶動下玉米穗在軸向上和徑向上都具有一定加速度的延遲的螺旋運動。 (4)通過試驗分析，最佳脫粒效果為：采用擠搓原理、脫粒裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計為軸流式圓錐滾筒結(jié)構(gòu)。保證

5、玉米穗與脫粒部件接觸前處于相對低速狀態(tài)，且玉米穗在脫粒過程中連續(xù)、有序的脫粒、旋轉(zhuǎn)、軸向喂入(移動)，使二者之間的作用(接觸)部位有序地移動，降低脫粒沖擊作用。脫粒間隙由入口到出口逐漸變小，隨著脫粒過程中籽粒的不斷分離出去而保證脫粒效果不致降低。 另外，本文在研究的過程中，也對脫粒裝置的功率消耗、主要影響參數(shù)等問題進行理論分析，指出了它們之間的相互制約、相互影響的規(guī)律。 關(guān)鍵詞：玉米種子脫粒損傷脫粒裝置試驗研究

6、玉米種子脫粒損傷機理與低損傷脫粒原理研究摘要玉米不僅是重要的糧食作物，更是發(fā)展畜牧業(yè)的優(yōu)質(zhì)飼料和工業(yè)原料，在我國糧食生產(chǎn)中占有重要的地位。而發(fā)展玉米產(chǎn)業(yè)，種子是基礎(chǔ)。玉米種子的加工質(zhì)量是這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障和關(guān)鍵指標。 而脫粒是玉米種子加工質(zhì)量的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果玉米種子脫粒過程中造成較多的機械損傷，會造成嚴重的經(jīng)濟損失。然而，就我國玉米脫粒裝備來說，相對國外水平差距很大。隨著我國玉米種植業(yè)機械化水平的不斷提高，降低玉米種子在

7、脫粒過程中的機械損傷具有越來越重要得意義，尤其是對玉米種子質(zhì)量要求較高的精準農(nóng)業(yè)的發(fā)展。 本文在綜合國內(nèi)外各種玉米脫粒機的發(fā)展和研究的基礎(chǔ)上，分析玉米脫粒過程中出現(xiàn)機械損傷的機理、因素。然后重點從玉米籽粒和穗的生物學(xué)特性和力學(xué)特性等出發(fā)，通過一系列的力學(xué)試驗，結(jié)合脫粒原理和影響脫粒因素，分析玉米種子脫粒過程中產(chǎn)生機械損傷的影響因素，為研制低損傷玉米種子脫粒機提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。 本文的主要研究與結(jié)論如下：(1)玉米籽

8、粒的力學(xué)特性。不同受力方式下，籽粒發(fā)生破損時的作用力性質(zhì)以及受力方式與破損情況之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)同樣的條件下，籽粒側(cè)向受力能有效降低籽粒破損，并減少功率消耗；籽粒脫粒功與水分的變化關(guān)系以及不同形式損傷對發(fā)芽率的影響程度等。 (2)玉米穗的脫粒特性，即不同水分、不同受力方式和玉米穗不同部位的脫粒損傷情況之間的內(nèi)在聯(lián)系和影響規(guī)律。同樣的條件下，有序喂入相對于雜亂無章的喂入能有效降低脫粒損傷，并且從玉米穗大端開始脫粒效果更佳。另外，脫粒

9、時籽粒的含水率在6％-18％范圍內(nèi)，籽粒損傷率比較低。 (3)脫粒過程中的滾筒的運動狀態(tài)和影響因素分析，以及實際脫粒過程中玉米穗受到的作用力的變化規(guī)律和運動狀態(tài)。通過理論分析，圓錐滾筒的速度在軸向上和徑向上，隨著滾筒上接觸位置的變化而均具有一定的加速度。在圓錐滾筒的帶動下玉米穗在軸向上和徑向上都具有一定加速度的延遲的螺旋運動。 (4)通過試驗分析，最佳脫粒效果為：采用擠搓原理、脫粒裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計為軸流式圓錐滾筒結(jié)構(gòu)。保證

10、玉米穗與脫粒部件接觸前處于相對低速狀態(tài)，且玉米穗在脫粒過程中連續(xù)、有序的脫粒、旋轉(zhuǎn)、軸向喂入(移動)，使二者之間的作用(接觸)部位有序地移動，降低脫粒沖擊作用。脫粒間隙由入口到出口逐漸變小，隨著脫粒過程中籽粒的不斷分離出去而保證脫粒效果不致降低。 另外，本文在研究的過程中，也對脫粒裝置的功率消耗、主要影響參數(shù)等問題進行理論分析，指出了它們之間的相互制約、相互影響的規(guī)律。 關(guān)鍵詞：玉米種子脫粒損傷脫粒裝置試驗研究