【摘要】：隨著玉米種植面積的不斷增加,玉米已經(jīng)成為我國第一大糧食作物。其中,全國玉米機械化收獲面積從2010年的1067萬公頃,躍升到2014年的2133萬公頃。2014玉米機械化收獲水平超過了56%。然而,與西方一些國家的玉米收獲已經(jīng)基本實現(xiàn)了全部機械化作業(yè)相比,我國還有較大的差距。玉米聯(lián)合收獲機的應(yīng)用是實現(xiàn)玉米機械化收獲的重要保障,然而與西方發(fā)達國家相比我國的玉米聯(lián)合收獲機作業(yè)質(zhì)量并不高,容易出現(xiàn)清潔率低,含雜率高的缺點。國內(nèi)學者對于玉米聯(lián)合收獲機割臺的研究較多,而對于清選裝置中玉米籽粒的透篩鮮有研究。本文通過對玉米籽粒透篩過程進行深入分析,建立了有風場條件下的單個玉米籽粒在整個篩面長度上的透篩概率模型;并采用CFD-DEM對風篩式清選裝置中,玉米籽粒的平均透篩概率及其透篩效率進行了單因素與多因素仿真試驗;本文的主要工作內(nèi)容如下:(1)本文分析了物料透篩的機理,以數(shù)理統(tǒng)計學基本理論為基礎(chǔ),對籽粒在篩面上的透篩機理進行了深入分析,建立了風篩式清選裝置中有風場條件下的單個球形籽粒在整個篩面長度上的透篩概率公式。(2)分析玉米聯(lián)合收獲機清選裝置的工作原理與機構(gòu)組成,采用三維制圖軟件CATIA繪制、裝配清選裝置的三維圖,按照清選裝置的三維尺寸加工、組裝清選裝置試驗臺。(3)采用CFD-DEM耦合的方法對籽粒的透篩過程進行了仿真分析�；谂_架試驗獲得了清選裝置入口的平均氣體速度以及出口壓力值,為仿真試驗奠定了基礎(chǔ)。通過高速攝像獲得玉米籽粒的透篩區(qū)域主要集中在篩面中、后部,籽粒在篩面前段透篩的數(shù)量很少。(4)在Fluent中選用單精度、壓力基分離求解器,選取標準的k??湍流模型,在Fluent中設(shè)置了鋪層法動網(wǎng)格用以模擬篩面的運動狀態(tài),并采用UDF函數(shù)驅(qū)動篩面運動。設(shè)置邊界條件為速度入口與壓力出口,其中出口中的壓力值由UDF函數(shù)定義。在EMEM中采用軟球接觸模型,并設(shè)置EDEM中的物料,幾何、運動的各項參數(shù),進行CFD-DEM仿真,并獲得了仿真試驗的數(shù)據(jù)。(5)選取清選裝置的入口風速、篩面傾角、篩面振動頻率為試驗因素,玉米籽粒平均透篩概率與平均透篩時間(籽粒的平均透篩效率)為試驗指標進行了單因素與二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗。試驗結(jié)果為:籽粒透篩概率隨著清選裝置入口風速和篩面傾角的增大而降低;隨著振動頻率增大,籽粒的平均透篩概率呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢;籽粒平均透篩時間隨著風速的增大呈現(xiàn)減小的趨勢,隨著振動頻率的增大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢,隨著篩面傾角的增大呈現(xiàn)增大的趨勢;通過二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計試驗,得到了玉米籽粒平均透篩概率及其平均透篩時間與篩面傾角、清選裝置入口風速、篩面振動頻率之間的響應(yīng)曲面圖以及回歸數(shù)學模型。
【圖文】：

圖 1-1 4YW-2 型玉米收獲機結(jié)構(gòu)簡圖Fig.1-1 Sketch map of 4YW-2 harvester for corn從上世紀世紀 50 年代引進樣機開始，，經(jīng)幾十年的仿制、消化、吸收面的清選機型[5]，如我國廣泛應(yīng)用的 4YW-2 聯(lián)合收獲機，它與 48kw時收獲兩行，工作效率為 4.95-7.05 畝/小時，按照行距可以分為 68[7]

圖 1-2 4YW-Q 型玉米收獲機的結(jié)構(gòu)簡圖Fig.1-2 Sketch map of 4YW-Q harvester for corn米收獲機為代表的背負式玉米聯(lián)合收獲機在我國也有著廣非常適合我國中小地塊的玉米收獲作業(yè)，其配套的拖拉 行，工作效率為 9-9.9 畝/小時。該機型裝有秸稈粉碎回收排雜、集存、卸穗和秸稈還田[9-10]。
【學位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S225.51

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 王桂鋒;童昕;陳艷華;蘇梅;;基于DEM的振動篩篩分參數(shù)對篩分效率影響的研究[J];礦山機械;2010年15期

2 李蘭池;;概率篩參數(shù)的設(shè)計計算及優(yōu)化處理[J];礦山機械;1986年11期

3 李曉紅;楊峰;;懸掛式玉米聯(lián)合收獲機的應(yīng)用[J];農(nóng)民致富之友;2011年04期

4 焦紅光;趙躍民;駱振福;王全強;鐵占緒;;概率篩面的參數(shù)優(yōu)化研究[J];中國礦業(yè)大學學報;2006年03期

本文編號：2648956