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(shí)施了馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，并且在相關(guān)文件中提出截止2020年會(huì)將馬鈴薯種植面積增加到一億畝地，這極大地促進(jìn)了馬鈴薯種植業(yè)的發(fā)展，與此同時(shí)馬鈴薯機(jī)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(shù)水平高，但其存在造價(jià)昂貴、售后服務(wù)跟不上等問題，然而國內(nèi)對(duì)馬鈴薯清選分選設(shè)備的研究比較少，一些技術(shù)還保持在實(shí)驗(yàn)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(jìn)行分選的繁重工作，不僅減少了勞動(dòng)力還大大提高了分選質(zhì)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(duì)當(dāng)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(dǎo)致分選效率低，物料堆積，分選效果差；主要工作參數(shù)設(shè)置不合理，接料斗提升角度與一級(jí)分選裝置的工作角度配合不合理，一級(jí)分選輥轉(zhuǎn)速與二級(jí)清選輥轉(zhuǎn)速配合不合理，上料量與分選轉(zhuǎn)速配合不合理等問題。以上問題均會(huì)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(duì)當(dāng)前馬鈴薯清選裝備存在的上述主要問題做了相應(yīng)的研究改進(jìn)處理。首先，接料斗輸送馬鈴薯到一級(jí)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(dǎo)致馬鈴薯的分選流量為不定值，對(duì)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(hào)，經(jīng)PLC控制系統(tǒng)運(yùn)算處理，實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)控制變頻器來調(diào)節(jié)變頻電機(jī)，

4、保證上料量的穩(wěn)定性，達(dá)到馬鈴薯分選流量恒定的要求，實(shí)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(yán)重等問題，并且該裝置結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，根據(jù)顯示觸摸屏與PLC控制系統(tǒng)的配合連接，實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯清選輸送機(jī)上料工作量的可視功能、可知功能和可調(diào)功能。其次，對(duì)于馬鈴薯清選裝置關(guān)鍵工作參數(shù)影響分選質(zhì)量、馬鈴薯破皮率以及分選效率等問題，本文采用理論計(jì)算、安排設(shè)置正交試驗(yàn)及其Ansys Workbench模擬仿真軟件相結(jié)合來分析接料斗的提升角度