馬鈴薯清選裝備智能控制與參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、馬鈴薯是世界上僅次于小麥、水稻和玉米之后的第四大糧食作物，加之我國政府于2015年實施了馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，并且在相關文件中提出截止2020年會將馬鈴薯種植面積增加到一億畝地，這極大地促進了馬鈴薯種植業(yè)的發(fā)展，與此同時馬鈴薯機械也得到了快速發(fā)展。在國外馬鈴薯清選裝備發(fā)展較早，技術水平高，但其存在造價昂貴、售后服務跟不上等問題，然而國內對馬鈴薯清選分選設備的研究比較少，一些技術還保持在實驗室階段。馬鈴薯清選裝備能夠方便地完成馬鈴薯的大量分選

2、工作，代替了人工靠肉眼進行分選的繁重工作，不僅減少了勞動力還大大提高了分選質量。
　　本研究系統(tǒng)完成了智能控制馬鈴薯清選裝備的研發(fā)工作，并針對當前馬鈴薯清選裝備工作過程提出了亟待解決的研究問題，如上料不均勻而導致分選效率低，物料堆積，分選效果差；主要工作參數(shù)設置不合理，接料斗提升角度與一級分選裝置的工作角度配合不合理，一級分選輥轉速與二級清選輥轉速配合不合理，上料量與分選轉速配合不合理等問題。以上問題均會造成馬鈴薯的破皮率提高，分

3、選效果差，分選正確率低，分選效率低以及馬鈴薯堆積造成的工作不連續(xù)等不良后果。
　　本文針對當前馬鈴薯清選裝備存在的上述主要問題做了相應的研究改進處理。首先，接料斗輸送馬鈴薯到一級分選裝置的過程中，接料斗工作速度是恒定的，但馬鈴薯的堆積厚度是變化的，導致馬鈴薯的分選流量為不定值，對馬鈴薯的分選效果與分選效率有著直接的影響。經(jīng)研究分析后采用測距傳感器采集薯塊輸送厚度信號，經(jīng)PLC控制系統(tǒng)運算處理，實現(xiàn)程序自動控制變頻器來調節(jié)變頻電機，

4、保證上料量的穩(wěn)定性，達到馬鈴薯分選流量恒定的要求，實現(xiàn)智能上料，避免后期清選工作中的物料堆積，過載卡停和耗損嚴重等問題，并且該裝置結構簡單實用，根據(jù)顯示觸摸屏與PLC控制系統(tǒng)的配合連接，實現(xiàn)了馬鈴薯清選輸送機上料工作量的可視功能、可知功能和可調功能。其次，對于馬鈴薯清選裝置關鍵工作參數(shù)影響分選質量、馬鈴薯破皮率以及分選效率等問題，本文采用理論計算、安排設置正交試驗及其Ansys Workbench模擬仿真軟件相結合來分析接料斗的提升角度