摘要：【目的】针对小麦育种单穗收获、采样工作量大、田间实时采样不便等问题,设计了一款便携式的小麦育种单穗电动脱粒机。【方法】单穗脱粒机采用了脱粒板和清选风机同轴、U型清选风道、清选风量调节可调的结构设计。确定了脱粒板结构、脱粒板转速,清选风机直径、叶片数及风机风速等参数。通过计算流体力学(compu-tational fluid dynamics,CFD)对最小进口风速5 m·s^(-1)、最大进口风速10 m·s^(-1)分别进行清选性能试验。由仿真可知清选区风速均小于小麦籽粒的悬浮速度,大于杂余的悬浮速度,都能够达到小麦清选的要求。利用离散元法(distinct element method,DEM),采用多尺度颗粒聚合的方法建立可脱粒小麦植株模型;通过仿真试验,分析小麦籽粒在脱粒机内的速度和位移随时间的变化规律,对滞种问题进行分析。【结果】为研究脱粒滚筒转速、喂入量、凹板筛间隙对脱粒机滞种的影响,设计3因素3水平正交试验,极差分析法结果表明,各因素于滞种率主次顺序依次为脱粒滚筒转速>喂入量>凹板筛间隙,其中滞种率最小的工作参数组合是滚筒转速为1000 r·min^(-1),喂入量为3穗·次^(-1),凹板筛间隙为6 mm。在小麦育种单穗电动脱粒机样基础上进行了试验验证。结果表明,脱粒机没有滞种现象,脱出籽粒含杂率为0.83%。【结论】小麦育种单穗电动脱粒机有良好的脱粒性能且无滞种问题,满足小麦育种单穗脱粒的要求。

摘要：针对目前油葵脱粒作业中存在的脱净率低和籽粒破损率高等问题,通过分析脱粒凹板筛的结构特点,设计了一种可调节式油葵脱粒装置。介绍了可调节式油葵脱粒装置的结构与工作原理,并对凹板筛中的直径调节机构进行运动学分析,确定结构参数,得出凹板筛可变间隙a为0~25mm,进而得出脱粒间隙δ为20~45mm;根据脱粒滚筒的设计确定作业参数,即滚筒转速为200~300r/min、喂入量q≤2.1kg/s。试制了可调节式油葵脱粒装置试验台,试验结果表明:当脱粒间隙为30mm、滚筒转速为300r/min、喂入量为1.5kg/s时,油葵脱净率为98.67%,籽粒破损率为2.34%,满足相应条件下的脱粒作业要求。

摘要：针对中药材柴胡植株较长且细软,利用传统谷物收获机收获柴胡时易缠绕割台、损失率高等突出问题,研制了整机体积小、操作简单便捷、损失率小的自走式柴胡种子收获机。该机可一次性完成柴胡种子的收获、脱粒、清选、集料等工序,实现了柴胡种子收获的机械化。研制的防缠绕割台技术,能解决较长且细软的柴胡秸秆易缠绕拨禾轮和输送绞龙的问题,通过优化脱粒、清选机构,有效降低了柴胡种子收获损失率。经试制与试验,柴胡种子收获机的作业效率为1.78亩/h,收获总损失率为18.56%。本文设计并试验的柴胡种子收获机对于满足现阶段柴胡种子收获的需求、提高柴胡收获机械化程度具有极大的意义。

摘要：为增加玉米种植经济收益,扩大玉米脱粒机推广度,以提高玉米脱粒脱净率、降低脱粒过程破损率为旨,通过研究玉米脱粒装置的结构特点,优化设计一种可调节式玉米脱粒装置。通过理论分析,确定脱粒装置滚筒直径为600 mm,纹杆长度为1400 mm,调节杆长度为150 mm。通过对脱粒过程进行力学和运动学分析,得出凹板筛可变间隙为0~25 mm,进而得出脱粒间隙为20~45 mm,根据脱粒滚筒的设计,确定作业参数,脱粒滚筒转速为200~300 r/min以及物料进给量小于2.1 kg/s。试制一台可调节式玉米脱粒装置物理样机进行性能试验,以调节间隙、脱粒滚筒转速、物料进给量为试验因素,以脱净率和破损率为指标,开展响应面试验,并依据试验结果进行参数优化。结果表明:试验因素对玉米脱净率和籽粒破损率的影响顺序为:调节间隙>脱粒滚筒转速>物料进给量。验证试验结果表明最优参数组合:调节间隙为30 mm、脱粒滚筒转速为300 r/min、物料进给量为1.5 kg/s,在最优参数组合下获得玉米脱净率和籽粒破损率分别为99.07%、2.23%,满足谷物脱粒过程农艺要求。该研究也为玉米脱粒装置的设计与优化提供参考。

摘要：针对中国紫云英机械化收获技术起步较晚、缺乏专用机收装备,现有改装紫云英收获装备作业性能不够稳定、关键部件缺乏理论支撑等现状。应用Herts理论,从接触碰撞角度,推导收获期紫云英脱粒作业中籽粒挤压变形量和最大应力分布函数,建立籽粒与脱粒钉齿接触碰撞相对速度模型,进行紫云英种子的表面挤压力学性能测试和全喂入脱粒碰撞损伤试验,探寻紫云英脱粒产生碰撞损伤时籽粒与脱粒钉齿临界相对速度,深入分析紫云英脱粒损伤机理,获取种子脱净率和破损率指标随脱粒钉齿线速度变化曲线。理论研究结合试验验证表明,全喂入紫云英机脱粒作业过程中,籽粒发生碰撞损伤时籽粒与脱粒钉齿的临界相对速度为27.31 m/s;在紫云英收获实际作业中控制脱粒钉齿线速度在25 m/s附近时,紫云英收获脱净率和破损率两项指标组合达到最优,脱粒指标脱净率大于99.5%,破损率低于0.33%。相关研究结果为进一步深入探索紫云英收获损伤机理和脱粒装置的优化设计提供理论依据。

摘要：针对中国西北地区胡麻的收获方式和作物性状,研制全喂入胡麻脱粒清选机。其中,脱粒装置采用纹杆+刀齿组合型的脱粒滚筒与栅格凹板,清选装置采用振动筛+吸杂风机相结合的模式,通过筛选+风选+筛选对组成复杂的胡麻脱粒物料进行清选。基于对胡麻物料生物特性的测定,确定全喂入胡麻脱粒清选机关键部件参数,并应用流场分析进行数值模拟分析。样机试验结果表明:作业样机的脱净率为97.27%,含杂率为2.74%,破碎率为1.86%,损失率为3.25%,可满足胡麻脱粒清选作业的性能要求。

摘要：针对我国南方丘陵山区稻-油、稻-稻-油轮作的生产模式,早稻容易落粒、脱粒损伤大、油菜成熟一致性差及清选困难等问题,设计开发了适用于丘陵山区水稻油菜的联合收获机脱粒清选装置。脱粒分离装置包括可调导流条角度顶盖、单纵轴流滚筒和栅格式凹板筛,清选装置包括离心蜗壳式风机和高清洁率低损振动筛。为了得出适合水稻和油菜收获的最佳工作参数,以导流条角度、脱粒元件形式、滚筒转速、鱼鳞筛开度为影响因素,以损失率和含杂率为性能评价指标进行四因素三水平正交试验。通过田间试验得出到最优工作参数组合:顶盖导流条角度为72°,脱粒元件为纹杆-钉齿滚筒,滚筒转速为700r/min,鱼鳞筛开度为25mm。

摘要：目前已有的油葵脱粒装置无法适用不同条件下的油葵脱粒需求,该文针对油葵在脱粒过程中油葵脱净率较低、籽粒破损率较高等问题,设计了一种基于多杆机构的变隙式油葵脱粒装置。重点介绍了变隙式油葵脱粒装置的结构及工作原理,并对变隙式凹板筛结构的间隙调节机构与角度调节机构进行运动学分析、通过运动轨迹分析和求解,确定了变隙式凹板筛可变间隙为20~60 mm。试制了变隙式油葵脱粒装置试验台,以滚筒转速、脱粒间隙、喂入量作为试验因素,以脱净率、破损率为指标开展正交试验,确定较优作业参数组合。试验结果表明:在脱粒过程中,影响油葵脱净率和籽粒破损率的因素主次顺序为脱粒间隙、滚筒转速、喂入量,较优作业参数组合为脱粒间隙35 mm、滚筒转速280 r/min、喂入量1.8 kg/s。在较优作业参数组合下进行重复试验验证,结果表明,油葵的平均脱净率为99.01%,籽粒破损率为2.28%,满足油葵脱粒作业需求。该研究的较优作业参数适用于该文试验的物料条件,实际作业中需调整脱粒凹板筛的直径大小,进而改变脱粒间隙等工作参数以适应不同条件下的油葵脱粒需求。研究结果可为后续油葵脱粒装置的设计提供参考。

摘要：为解决小麦脱粒中脱净率低、损伤率高的问题,对小麦脱粒标准弓齿进行创新设计,并对其脱粒界面进行分析。设计刚柔耦合式弓齿小麦脱粒试验台,开展二次回归正交对比试验,损伤率明显降低,降幅最大可达到1.04%,脱净率明显提高,增幅最大可达到4.64%。试验因素对刚柔耦合式弓齿损伤率的影响程度由大到小依次为滚筒转速、喂入量和脱粒间隙,得到损伤率最优作业参数组合:滚筒转速为350 r/min,脱粒间隙为30 mm,喂入量为6 kg/s。试验因素对刚柔耦合式弓齿脱净率的影响程度由大到小依次为滚筒转速、脱粒间隙和喂入量,得到脱净率最优作业参数组合:滚筒转速为600 r/min,脱粒间隙为10 mm,喂入量为3.5 kg/s。

摘要：为解决黄淮海地区玉米直接进行籽粒收获破碎率和未脱净率高的问题,该文在分析现有脱粒滚筒结构特点的基础上,设计了组合式轴流玉米脱粒滚筒,选取滚筒转速、滚筒倾角和凹板间隙为试验因素,在自制的玉米脱粒试验台上进行了单因素试验和正交试验,并运用SAS统计分析软件对试验结果进行了分析。单因素试验结果表明:随着滚筒转速的增大,籽粒破碎率先降低后升高,未脱净率则急剧减小并趋于稳定;随着滚筒倾角的增大,籽粒破碎率和未脱净率则逐渐变小;随着凹板间隙的增大,籽粒破碎率先降低后升高,未脱净率先升高后降低并趋于稳定。正交试验结果表明:影响籽粒破碎率和未脱净率的主次因素顺序均为滚筒转速、滚筒倾角、凹板间隙,且转速430 r/min、滚筒倾角6?和凹板间隙55 mm时籽粒破碎率和未脱净率均最低。该研究可为高含水率玉米脱粒滚筒的设计提供参考。