李义博:玉米收获机清选装置内杂余抛送器设计与试验论文

李义博:玉米收获机清选装置内杂余抛送器设计与试验论文

本文主要研究内容

作者李义博(2019)在《玉米收获机清选装置内杂余抛送器设计与试验》一文中研究指出:作为我国第二大粮食作物的玉米,在我国种植范围广泛,其生产总值在国民经济中发挥着不可替代的作用。随着我国农业机械化水平的提高,玉米籽粒直接收获技术对我国农业机械化的发展起着重要的作用。随着玉米单产的逐年提高,为了达到清选装置籽粒高清洁率和低损失率的清选能力要求,目前多数学者依靠设计新型振动筛驱动机构或改进振动筛筛体结构。运用理论分析设计了一种能够在风筛式玉米清选装置清选筛上部空间实现籽粒与杂余在竖直方向上分层、水平方向上分散的杂余抛送器,通过CFD-DEM耦合方法研究玉米脱出物在杂余抛送器作用下的运动,通过仿真试验确定杂余抛送器优化结构,并用台架试验验证仿真结果的准确性,依靠国家自然科学基金(51475090)、黑龙江省科学基金(E2017004)、国家重点研发计划项目(2018YFD0300103)以及北方寒地现代农业装备黑龙江省重点实验室,主要研究内容和结论如下:(1)增设杂余抛送器的清选装置内玉米脱出物颗粒运动特性分析。建立玉米脱出物颗粒运动学模型,探究杂余抛送器对玉米脱出物颗粒在水平方向上被抛送位移的影响。通过对玉米脱出物颗粒整个抛送过程(脱出物颗粒离开抖动板到达杂余抛送器拨指前的运动、脱出物颗粒在杂余抛送器拨指上的运动、脱出物颗粒被抛后在风场中的运动)的运动学与动力学研究,确定了杂余抛送器安装位置及杂余抛送器拨指曲线形状。(2)采用CFD-DEM耦合方法对玉米脱出物在杂余抛送器下的运动进行仿真单因素试验。基于玉米脱出物颗粒在杂余抛送器拨指上的运动分析,选取杂余抛送器的周向拨指数量、拨指回转半径、轴向相邻指间距、拨辊旋转角速度为试验因素。基于水平方向上杂余被抛送越远,其在振动筛上透筛几率就越小,籽粒清洁率就越高;杂余与籽粒重叠位移越小,杂余对籽粒携带作用就越小,籽粒的损失率就越低,选取水平方向上杂余被抛送位移、籽粒与杂余被抛送重叠位移为性能指标,对玉米脱出物在杂余抛送器作用下的“竖直分层,水平分散”现象进行数值模拟。通过单因素仿真试验确定各试验因素参数的影响范围。(3)为获取杂余抛送器的优化参数组合,采用四因素五水平中心组合设计安排试验。通过响应曲面方法对试验结果进行分析,利用Design-Expert软件对回归数学模型进行多目标优化,各因素对杂余被抛送水平位移影响由强到弱的顺序为:周向拨指数量、拨辊旋转角速度、轴向相邻指间距、拨指回转半径;各因素对被抛籽粒与杂余水平重叠位移影响由强到弱的顺序为:周向拨指数量、轴向相邻指间距、拨辊旋转角速度、拨指回转半径,杂余抛送器优化参数为:周向拨指数量8个,拨指回转半径80.2 mm,轴向相邻指间距12.4 mm,拨辊旋转角速度15.4 rad/s。(4)基于杂余抛送器拨指曲线及仿真优化参数结果,加工周向拨指数量为8个、拨指回转半径取整为80.0 mm、轴向相邻指间距近似为12.5 mm的杂余抛送器,改进贯流式风筛清选装置试验台架,并将其安装在清选装置内对应位置,进行台架试验。台架试验结果表明:在清选装置入口风速为12.8 m/s,入口方向角为25°条件下,当清选装置入口的玉米脱出物为常规喂入量5 kg/s时,未加杂余抛送器的清选装置籽粒清洁率均值为97.08%,籽粒损失率均值为2.26%,增设杂余抛送器的清选装置籽粒清洁率均值为98.74%,籽粒损失率均值为1.65%;当清选装置入口的玉米脱出物为大喂入量6~7 kg/s时,增设杂余抛送器的清选装置籽粒清洁率均值可达到97.91%,籽粒损失率均值可降至1.74%,可满足当今全喂入式玉米籽粒联合收获机清选装置玉米清选国家标准要求。提出在风筛式清选装置振动筛上部空间安装杂余抛送器,分析了增设杂余抛送器的清选装置内玉米脱出物颗粒运动特性,并揭示了杂余抛送器的周向拨指数量、拨指回转半径、轴向相邻指间距、拨辊旋转角速度对水平方向上杂余被抛送位移、籽粒与杂余被抛送重叠位移的影响,为风筛式清选装置内辅助分离部件的设计提供参考依据。

Abstract

zuo wei wo guo di er da liang shi zuo wu de yu mi ,zai wo guo chong zhi fan wei an fan ,ji sheng chan zong zhi zai guo min jing ji zhong fa hui zhao bu ke ti dai de zuo yong 。sui zhao wo guo nong ye ji xie hua shui ping de di gao ,yu mi zi li zhi jie shou huo ji shu dui wo guo nong ye ji xie hua de fa zhan qi zhao chong yao de zuo yong 。sui zhao yu mi chan chan de zhu nian di gao ,wei le da dao qing shua zhuang zhi zi li gao qing jie lv he di sun shi lv de qing shua neng li yao qiu ,mu qian duo shu xue zhe yi kao she ji xin xing zhen dong shai qu dong ji gou huo gai jin zhen dong shai shai ti jie gou 。yun yong li lun fen xi she ji le yi chong neng gou zai feng shai shi yu mi qing shua zhuang zhi qing shua shai shang bu kong jian shi xian zi li yu za yu zai shu zhi fang xiang shang fen ceng 、shui ping fang xiang shang fen san de za yu pao song qi ,tong guo CFD-DEMou ge fang fa yan jiu yu mi tuo chu wu zai za yu pao song qi zuo yong xia de yun dong ,tong guo fang zhen shi yan que ding za yu pao song qi you hua jie gou ,bing yong tai jia shi yan yan zheng fang zhen jie guo de zhun que xing ,yi kao guo jia zi ran ke xue ji jin (51475090)、hei long jiang sheng ke xue ji jin (E2017004)、guo jia chong dian yan fa ji hua xiang mu (2018YFD0300103)yi ji bei fang han de xian dai nong ye zhuang bei hei long jiang sheng chong dian shi yan shi ,zhu yao yan jiu nei rong he jie lun ru xia :(1)zeng she za yu pao song qi de qing shua zhuang zhi nei yu mi tuo chu wu ke li yun dong te xing fen xi 。jian li yu mi tuo chu wu ke li yun dong xue mo xing ,tan jiu za yu pao song qi dui yu mi tuo chu wu ke li zai shui ping fang xiang shang bei pao song wei yi de ying xiang 。tong guo dui yu mi tuo chu wu ke li zheng ge pao song guo cheng (tuo chu wu ke li li kai dou dong ban dao da za yu pao song qi bo zhi qian de yun dong 、tuo chu wu ke li zai za yu pao song qi bo zhi shang de yun dong 、tuo chu wu ke li bei pao hou zai feng chang zhong de yun dong )de yun dong xue yu dong li xue yan jiu ,que ding le za yu pao song qi an zhuang wei zhi ji za yu pao song qi bo zhi qu xian xing zhuang 。(2)cai yong CFD-DEMou ge fang fa dui yu mi tuo chu wu zai za yu pao song qi xia de yun dong jin hang fang zhen chan yin su shi yan 。ji yu yu mi tuo chu wu ke li zai za yu pao song qi bo zhi shang de yun dong fen xi ,shua qu za yu pao song qi de zhou xiang bo zhi shu liang 、bo zhi hui zhuai ban jing 、zhou xiang xiang lin zhi jian ju 、bo gun xuan zhuai jiao su du wei shi yan yin su 。ji yu shui ping fang xiang shang za yu bei pao song yue yuan ,ji zai zhen dong shai shang tou shai ji lv jiu yue xiao ,zi li qing jie lv jiu yue gao ;za yu yu zi li chong die wei yi yue xiao ,za yu dui zi li xie dai zuo yong jiu yue xiao ,zi li de sun shi lv jiu yue di ,shua qu shui ping fang xiang shang za yu bei pao song wei yi 、zi li yu za yu bei pao song chong die wei yi wei xing neng zhi biao ,dui yu mi tuo chu wu zai za yu pao song qi zuo yong xia de “shu zhi fen ceng ,shui ping fen san ”xian xiang jin hang shu zhi mo ni 。tong guo chan yin su fang zhen shi yan que ding ge shi yan yin su can shu de ying xiang fan wei 。(3)wei huo qu za yu pao song qi de you hua can shu zu ge ,cai yong si yin su wu shui ping zhong xin zu ge she ji an pai shi yan 。tong guo xiang ying qu mian fang fa dui shi yan jie guo jin hang fen xi ,li yong Design-Expertruan jian dui hui gui shu xue mo xing jin hang duo mu biao you hua ,ge yin su dui za yu bei pao song shui ping wei yi ying xiang you jiang dao ruo de shun xu wei :zhou xiang bo zhi shu liang 、bo gun xuan zhuai jiao su du 、zhou xiang xiang lin zhi jian ju 、bo zhi hui zhuai ban jing ;ge yin su dui bei pao zi li yu za yu shui ping chong die wei yi ying xiang you jiang dao ruo de shun xu wei :zhou xiang bo zhi shu liang 、zhou xiang xiang lin zhi jian ju 、bo gun xuan zhuai jiao su du 、bo zhi hui zhuai ban jing ,za yu pao song qi you hua can shu wei :zhou xiang bo zhi shu liang 8ge ,bo zhi hui zhuai ban jing 80.2 mm,zhou xiang xiang lin zhi jian ju 12.4 mm,bo gun xuan zhuai jiao su du 15.4 rad/s。(4)ji yu za yu pao song qi bo zhi qu xian ji fang zhen you hua can shu jie guo ,jia gong zhou xiang bo zhi shu liang wei 8ge 、bo zhi hui zhuai ban jing qu zheng wei 80.0 mm、zhou xiang xiang lin zhi jian ju jin shi wei 12.5 mmde za yu pao song qi ,gai jin guan liu shi feng shai qing shua zhuang zhi shi yan tai jia ,bing jiang ji an zhuang zai qing shua zhuang zhi nei dui ying wei zhi ,jin hang tai jia shi yan 。tai jia shi yan jie guo biao ming :zai qing shua zhuang zhi ru kou feng su wei 12.8 m/s,ru kou fang xiang jiao wei 25°tiao jian xia ,dang qing shua zhuang zhi ru kou de yu mi tuo chu wu wei chang gui wei ru liang 5 kg/sshi ,wei jia za yu pao song qi de qing shua zhuang zhi zi li qing jie lv jun zhi wei 97.08%,zi li sun shi lv jun zhi wei 2.26%,zeng she za yu pao song qi de qing shua zhuang zhi zi li qing jie lv jun zhi wei 98.74%,zi li sun shi lv jun zhi wei 1.65%;dang qing shua zhuang zhi ru kou de yu mi tuo chu wu wei da wei ru liang 6~7 kg/sshi ,zeng she za yu pao song qi de qing shua zhuang zhi zi li qing jie lv jun zhi ke da dao 97.91%,zi li sun shi lv jun zhi ke jiang zhi 1.74%,ke man zu dang jin quan wei ru shi yu mi zi li lian ge shou huo ji qing shua zhuang zhi yu mi qing shua guo jia biao zhun yao qiu 。di chu zai feng shai shi qing shua zhuang zhi zhen dong shai shang bu kong jian an zhuang za yu pao song qi ,fen xi le zeng she za yu pao song qi de qing shua zhuang zhi nei yu mi tuo chu wu ke li yun dong te xing ,bing jie shi le za yu pao song qi de zhou xiang bo zhi shu liang 、bo zhi hui zhuai ban jing 、zhou xiang xiang lin zhi jian ju 、bo gun xuan zhuai jiao su du dui shui ping fang xiang shang za yu bei pao song wei yi 、zi li yu za yu bei pao song chong die wei yi de ying xiang ,wei feng shai shi qing shua zhuang zhi nei fu zhu fen li bu jian de she ji di gong can kao yi ju 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北农业大学的李义博,发表于刊物东北农业大学2019-08-27论文,是一篇关于玉米收获机论文,清选装置论文,杂余抛送器论文,设计论文,试验论文,东北农业大学2019-08-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北农业大学2019-08-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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