高低辊组合式鲜食玉米柔性剥皮装置设计与试验

作     者：陈舜 易克传 张新伟 姜春霞 王晴晴 黄鑫 CHEN Shun;YI Kechuan;ZHANG Xinwei;JIANG Chunxia;WANG Qingqing;HUANG Xin

作者机构：安徽科技学院机械工程学院凤阳233100 安徽省玉米育种工程技术研究中心凤阳233100 

基　　金：安徽省重点研发计划项目(202104a06020001) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2023年第54卷第S02期

页      码：30-42页

摘      要：针对我国鲜食玉米收获过程中剥皮装备机械工作效率低、剥皮损坏率高等问题,在现有剥皮装置结构的基础上,设计了一种“柔性分段辊型+螺旋调节架”组合式和橡胶频率振动板相匹配的柔性剥皮装置。根据鲜食玉米物理特性,对鲜食玉米剥皮过程进行力学与运动学分析,确定了影响剥皮性能的主要因素,并对该剥皮装置进行了结构设计及参数分析。运用ANSYS Workbench/LS-DYDA模块对鲜食玉米果穗剥皮过程进行仿真,根据理论分析和仿真结果设计了剥皮样机,开展了剥皮试验。为获得样机最佳试验物料,以果穗长度、果穗直径、果穗含水率作为试验因素进行单因素试验,确定长度为260~280 mm、直径为64~66 mm、含水率为66.5%~69%的果穗作为剥皮机正交试验物料的样品。利用Design-Expert软件设计三因素三水平正交试验,以剥皮辊转速、剥皮辊倾角和振动板振动频率作为试验因素,以苞叶剥净率、籽粒破损率作为试验指标。结果表明:对苞叶剥净率和籽粒破损率影响由大到小均为剥皮辊转速、剥皮辊倾角、振动板振动频率;最优参数组合为:剥皮辊转速478.72 r/min、剥皮辊倾角8.05°、振动板振动频率259.20次/min,此时苞叶剥净率为92.41%,籽粒破损率为1.47%。在该条件下根据实际工况开展验证试验,得到苞叶剥净率、籽粒破损率分别为91.75%、1.55%,与参数优化基本一致,满足鲜食玉米剥皮要求。该研究可为鲜食玉米剥皮装备的优化设计和选择提供技术支持。

主 题 词：鲜食玉米 柔性剥皮装置 高低辊组合式 计算机仿真 

学科分类：08[工学] 0828[工学-建筑类] 082801[082801] 0901[农学-植物生产类] 0802[工学-机械学] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2023.S2.004

馆 藏 号：203124978...