玉米籽粒收獲機(jī)清選篩體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究.pdf

1、玉米是我國三大糧食作物之一，種植面積廣泛，實現(xiàn)玉米機(jī)械化收獲具有現(xiàn)實意義。玉米籽粒收獲機(jī)可通過聯(lián)合作業(yè)直接獲得玉米籽粒，相比傳統(tǒng)的摘穗收獲模式具有節(jié)省工序、縮短收獲期、減小勞動強度等優(yōu)點，近年來在我國逐漸得到重視。在玉米籽粒收獲機(jī)械中，風(fēng)篩式清選裝置具有清選損失小、適應(yīng)性強等優(yōu)點使其得到了廣泛的應(yīng)用。
　　振動篩是風(fēng)篩式清選裝置的主要工作部件，其篩體結(jié)構(gòu)對清選裝置的清選性能具有重要影響。為提高玉米清選裝置的性能，課題組通過田間試驗

2、對比貝殼篩和編織篩的篩分性能。本文選取篩分效果相對較好的貝殼篩作為研究的主要對象，采用試驗與仿真相結(jié)合的方法對貝殼篩篩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究。研究的主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過樣機(jī)田間試驗對比玉米籽粒收獲機(jī)中廣泛采用的貝殼篩和編織篩的篩分性能，結(jié)果表明在玉米籽粒收獲作業(yè)中選擇貝殼篩作為清選裝置上篩更好。并通過調(diào)整機(jī)器上風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速考察清選裝置內(nèi)風(fēng)速對清選效果的影響。
　　(2)在貫流式風(fēng)篩清選裝置室內(nèi)試驗臺架上進(jìn)行篩下籽粒分布試

3、驗，獲得篩下籽粒長度及密度的縱向分布規(guī)律。結(jié)果表明，在篩下縱向區(qū)域內(nèi)籽粒平均長度呈逐漸增大的趨勢，籽粒平均密度呈先增大后逐漸減小的趨勢。
　　(3)采用CFD-DEM耦合方法進(jìn)行仿真試驗，并將仿真結(jié)果與田間試驗結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果表明二者基本相符。通過仿真試驗對玉米脫出物在貝殼篩上的篩分過程進(jìn)行分析，獲得玉米脫出物的篩分規(guī)律，并進(jìn)行高速攝像驗證試驗。
　　(4)通過單因素仿真試驗確定貝殼篩篩體結(jié)構(gòu)參數(shù)對篩分效率和籽粒清潔率的影

4、響規(guī)律。結(jié)果表明，振動篩篩分效率隨篩孔長度的增大而降低，隨篩孔高度的增大而升高，隨篩孔縱向間距的增大而降低;籽粒清潔率隨篩孔長度的增大而升高，隨篩孔高度的增大而降低，隨篩孔縱向間距的增大而升高。
　　(5)選取振動篩篩分效率和籽粒清潔率為試驗指標(biāo)，篩孔長度、篩孔高度和篩孔縱向間距為試驗因素，設(shè)計二次正交旋轉(zhuǎn)組合仿真試驗。通過響應(yīng)曲面方法對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，并確定各因素對試驗指標(biāo)的影響由強到弱順序為:篩孔高度，篩孔縱向間距，篩孔長度