【摘要】：振動(dòng)篩是玉米聯(lián)合收獲機(jī)的重要組成部分,它直接影響到玉米聯(lián)合收獲機(jī)的工作性能。振動(dòng)篩在作業(yè)時(shí),顆粒群在振動(dòng)篩篩面上的分散程度直接影響物料的分散與透篩,進(jìn)而影響振動(dòng)篩的篩分效率。目前對(duì)于不同振動(dòng)篩篩面上顆粒群分散度的研究主要以仿真研究為主,而對(duì)不同篩面上顆粒群的分散性進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)的研究鮮有報(bào)道,且忽略了氣流的作用。谷物清選裝置中振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)形式和氣流的作用都會(huì)對(duì)顆粒群的分散度產(chǎn)生影響,在初始?xì)饬飨嗤那闆r下,由于振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)情況不同時(shí)振動(dòng)篩篩上空間氣流分布不同,氣流對(duì)顆粒的作用效果不同,鑒于通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量也很難實(shí)現(xiàn)不同振動(dòng)篩篩上氣流場(chǎng)分布相同。依靠國(guó)家自然科學(xué)基金(51475090)、黑龍江省科學(xué)基金(E2017004)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFD0300103)以及北方寒地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備黑龍江省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,故研究時(shí)主要考慮振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)顆粒群分散度的影響并對(duì)其進(jìn)行研究。研究主要包括振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)的選取、不同振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)的組成與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、三種振動(dòng)篩篩面上顆粒非線性跳動(dòng)理論分析、平板上顆粒群分散性試驗(yàn)、物料篩分臺(tái)架試驗(yàn)等內(nèi)容,研究?jī)?nèi)容與結(jié)論具體如下:(1)以平面往復(fù)振動(dòng)篩、三移動(dòng)一擺動(dòng)振動(dòng)篩、三移動(dòng)兩擺動(dòng)篩為研究平臺(tái),闡述了三種振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理。平面往復(fù)振動(dòng)篩篩面在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下可以實(shí)現(xiàn)沿x、y方向的移動(dòng);三移動(dòng)一擺動(dòng)振動(dòng)篩篩面在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下可以實(shí)現(xiàn)沿x、y、z方向的移動(dòng)和沿y方向的擺動(dòng);三移動(dòng)兩擺動(dòng)篩篩面在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下可以實(shí)現(xiàn)沿x、y、z方向的移動(dòng)和沿x、y方向的擺動(dòng)。(2)根據(jù)三種振動(dòng)篩的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),推導(dǎo)了篩面運(yùn)動(dòng)方程,求得振動(dòng)篩的二維映射,進(jìn)一步求出二維映射的雅可比矩陣的特征值�；贛atlab數(shù)值計(jì)算及可視化功能對(duì)三種振動(dòng)篩的不動(dòng)點(diǎn)映射特征值進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得顆粒在平面往復(fù)振動(dòng)篩、三移動(dòng)一擺動(dòng)振動(dòng)篩、三移動(dòng)兩擺動(dòng)振動(dòng)篩上沿篩面長(zhǎng)度方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(3)利用高速攝像對(duì)振動(dòng)平板上的顆粒群進(jìn)行分散性追蹤試驗(yàn),根據(jù)顆粒群綜合分散性指標(biāo)計(jì)算公式獲得三種振動(dòng)篩不同主軸轉(zhuǎn)速下顆粒群的分散度,確定了平面往復(fù)、三移動(dòng)一擺動(dòng)、三移動(dòng)兩擺動(dòng)振動(dòng)平板上顆粒群較優(yōu)分散度對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)主軸轉(zhuǎn)速分別為240 r/min、250r/min、240 r/min。(4)利用高速攝像后處理軟件提取顆粒在三種振動(dòng)平板上不同時(shí)刻的坐標(biāo),獲得顆粒沿篩面x、y、z方向的位移,通過(guò)結(jié)果分析確定顆粒在三種振動(dòng)平板上不同方向的位移隨著時(shí)間的變化規(guī)律,從而得出其對(duì)顆粒群分散性的影響。(5)利用高速攝像后處理軟件對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行處理,獲得在主軸較優(yōu)轉(zhuǎn)速下,玉米顆粒群在平面往復(fù)振動(dòng)平板上、三移動(dòng)一擺動(dòng)和三移動(dòng)兩擺動(dòng)振動(dòng)平板上的綜合分散度分別為34.06、38.96、40.73。通過(guò)對(duì)比顆粒群在三種振動(dòng)平板上的綜合分散度,判斷出振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)形式對(duì)顆粒群分散效果的影響。(6)對(duì)玉米脫出物在三種振動(dòng)篩篩面上進(jìn)行物料篩分試驗(yàn),以分散度和篩分效率作為試驗(yàn)指標(biāo),實(shí)時(shí)追蹤玉米顆粒群的分散情況。獲得分散度與篩分效率之間的關(guān)系。玉米脫出物喂入量為5 kg/s時(shí),三種振動(dòng)篩的篩分性能由高到低依次為:三移動(dòng)兩擺動(dòng)振動(dòng)篩、三移動(dòng)一擺動(dòng)振動(dòng)篩、平面往復(fù)振動(dòng)篩。研究證明了用平板對(duì)顆粒群分散度進(jìn)行研究的可行性及平板試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,為不同振動(dòng)篩的選用及性能分析提供參考。
【圖文】：

引 言用振動(dòng)裝置和帶有錐形篩網(wǎng)的轉(zhuǎn)筒篩裝置（見(jiàn)圖 1-2），闡述了影響篩孔堵塞的主要機(jī)械操參數(shù)[20]。Modrzewski Remigiusz 等在驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)條件下，利用雙頻振動(dòng)篩對(duì)破碎玄武進(jìn)行了試驗(yàn)研究，評(píng)估了篩分物料的篩分效率和篩分性能，為工業(yè)工作條件下雙頻振動(dòng)篩參數(shù)優(yōu)化及選用提供參考[21]。Gawenda Tomasz 等使用滾動(dòng)振動(dòng)篩在實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)上對(duì)石灰石行篩分研究。對(duì)振動(dòng)器的不同批量輸出以及不同的偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行了批量試驗(yàn)。計(jì)算了定量和性的效果指標(biāo)，以及與篩孔大小有關(guān)的缺陷和可能誤差。一個(gè)確定篩分效果的模型，它是個(gè)自變量的函數(shù)：篩板垂直振動(dòng)的振幅、篩分時(shí)間、批次產(chǎn)量和篩孔尺寸[22]。

引 言用振動(dòng)裝置和帶有錐形篩網(wǎng)的轉(zhuǎn)筒篩裝置（見(jiàn)圖 1-2），闡述了影響篩孔堵塞的主要機(jī)械操參數(shù)[20]。Modrzewski Remigiusz 等在驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)條件下，利用雙頻振動(dòng)篩對(duì)破碎玄武進(jìn)行了試驗(yàn)研究，評(píng)估了篩分物料的篩分效率和篩分性能，為工業(yè)工作條件下雙頻振動(dòng)篩參數(shù)優(yōu)化及選用提供參考[21]。Gawenda Tomasz 等使用滾動(dòng)振動(dòng)篩在實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)上對(duì)石灰石行篩分研究。對(duì)振動(dòng)器的不同批量輸出以及不同的偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行了批量試驗(yàn)。計(jì)算了定量和性的效果指標(biāo)，以及與篩孔大小有關(guān)的缺陷和可能誤差。一個(gè)確定篩分效果的模型，它是個(gè)自變量的函數(shù)：篩板垂直振動(dòng)的振幅、篩分時(shí)間、批次產(chǎn)量和篩孔尺寸[22]。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S225.51

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本文編號(hào)：2627584