物料篩分是機械化聯(lián)合收獲中的重要環(huán)節(jié)。篩分環(huán)節(jié)的物料堵塞會導致篩分效率迅速降低、清選損失迅速增加。在我國油菜機械化收獲方面,由于收獲期油菜莖稈含水率高、籽粒成熟度不一致等原因?qū)е旅摮鑫餄穸雀�、粘性�?使得機械化收獲時清選篩面容易被物料堵塞,嚴重制約了油菜機收率的提高。另一方面,隨著我國主要糧食作物機收率的大幅提高和收獲技術的不斷升級,由機具脫粒結構形式（如縱軸流結構）或大喂入量等因素在篩分環(huán)節(jié)導致的物料偏置、堆積堵塞問題也開始得到重視,需要對傳統(tǒng)往復式篩分方式作出改進。仿生研究是近年來的熱門研究領域,為解決各行業(yè)領域內(nèi)的相關問題提供了諸多行之有效的解決之道和有益啟發(fā)。本文針對上述農(nóng)業(yè)物料篩分環(huán)節(jié)面臨的兩種堵塞問題,分別從表面仿生和運動仿生的角度入手,通過理論分析、數(shù)值計算、軟件模擬和臺架試驗等手段,對農(nóng)業(yè)物料仿生防堵篩分中的非光滑表面摩擦減阻機理、變振幅篩分技術、顆粒群分散遷移運動特征和不同顆粒能量吸收率等進行了深入研究。本文的主要內(nèi)容如下：（1）為揭示仿生非光滑表面對油菜物料的減阻機理,分別從試驗結果分析和理論建模分析兩個方面研究分析了油菜莖稈與仿生非光滑表面之間的摩擦減阻現(xiàn)象。在往... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)物料篩分方面的研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.1 國內(nèi)農(nóng)業(yè)物料篩分方面的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外農(nóng)業(yè)物料篩分方面的研究現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)裝備領域的仿生研究現(xiàn)狀與分析
        1.3.1 國內(nèi)農(nóng)業(yè)裝備領域的仿生研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外農(nóng)業(yè)裝備領域的仿生研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究目標與意義
    1.5 本文的研究內(nèi)容與技術方案
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 技術方案
    1.6 本章小結
第二章 油菜莖稈與非光滑篩面的摩擦試驗研究
    2.1 田間試驗概述
    2.2 摩擦試驗的材料與方法
        2.2.1 試驗設備與參數(shù)設置
        2.2.2 專用試驗夾具
        2.2.3 摩擦試件
    2.3 穩(wěn)態(tài)往復摩擦力的識別
        2.3.1 試驗所得典型往復摩擦力曲線
        2.3.2 往復摩擦全程的時頻分析
    2.4 穩(wěn)態(tài)往復摩擦力的分析
        2.4.1 穩(wěn)態(tài)往復摩擦的位移和速度
        2.4.2 往復摩擦力的相圖分析
        2.4.3 往復頻率對往復摩擦的影響
    2.5. 本章小結
第三章 油菜莖稈與非光滑篩面的微振減阻理論分析
    3.1 接觸模型的建立
        3.1.1 實際接觸關系的簡化
        3.1.2 物理模型的建立
    3.2 數(shù)學模型的建立與推導
cq的推導">        3.2.1 系統(tǒng)動力學方程的建立與等效瞬時沖擊力F_cq的推導
i的推導">        3.2.2 碰撞時間△t_i的推導
1和l₂的確定">        3.2.3 結構參數(shù)θ、l₁和l₂的確定
        3.2.4 系統(tǒng)響應的計算方法推導
    3.3 算例與結果討論
        3.3.1 計算參數(shù)
        3.3.2 結果與討論
    3.4 本章小結
第四章 人工簸揚谷物的仿生研究
    4.1 人工簸揚谷物
    4.2 材料與方法
        4.2.1 研究對象
        4.2.2 試驗設備與方法
    4.3 目標圖像的跟蹤處理
    4.4 結果與討論
    4.5 本章小結
第五章 平面變振幅篩分機構分析
    5.1 典型往復篩分機構簡析
        5.1.1 優(yōu)點分析
        5.1.2 不足之處
    5.2 變振幅篩分方法
        5.2.1 啟發(fā)來源
        5.2.2 實現(xiàn)思路
        5.2.3 構建變振幅篩分機構
    5.3 變振幅篩分機構的運動位移分析
        5.3.1 篩面標記點的位移
i和振幅|r_i|">        5.3.2 篩面各點的振動方向角β_i和振幅|r_i|
    5.4 變振幅篩分機構的多自由度分解
        5.4.1 離散元模擬對復雜運動設置的要求
        5.4.2 多自由度分解過程
    5.5 篩面局部拋擲強度分析與計算
        5.5.1 篩面局部拋擲強度
        5.5.2 初始時刻在不同吊桿傾角條件下的篩面局部拋擲強度
        5.5.3 一周期內(nèi)在不同前吊桿傾角條件下的篩面局部拋擲強度
    5.6 本章小結
第六章 農(nóng)業(yè)物料變振幅顆粒運動模擬與分析
    6.1 顆粒運動模擬中的參數(shù)設置
    6.2 顆粒運動唯象分析
        6.2.1 顆粒群整體運動分析
        6.2.2 單顆粒運動分析
    6.3 顆粒群運動特征分析
        6.3.1 顆粒群運動特征的定義
        6.3.2 顆粒運動特征的計算結果分析
    6.4 本章小結
第七章 基于能量關系的篩面顆粒群運動研究
    7.1 篩面任一位置在單周期內(nèi)對單位質(zhì)量顆�？赡芴峁┑哪芰�
    7.2 單周期內(nèi)篩面整體能夠提供的最大機械能
    7.3 EDEM模擬中單周期內(nèi)顆粒群的能量吸收計算
    7.4 前吊桿傾角對顆粒能量及其吸收率的影響
        7.4.1 前吊桿傾角對谷粒和莖稈動能及其吸收率的影響
        7.4.2 前吊桿傾角對谷粒和莖稈勢能及其吸收率的影響
    7.5 振動頻率對顆粒能量及其吸收率的影響
        7.5.1 振動頻率對谷粒和莖稈的動能及其吸收率的影響
        7.5.2 振動頻率對谷粒和莖稈的勢能及其吸收率的影響
    7.6 本章小結
第八章 農(nóng)業(yè)物料變振幅篩分試驗
    8.1 試驗臺結構
    8.2 試驗方案
    8.3 試驗結果的處理
    8.4 試驗結果分析
        8.4.1 與仿真試驗結果的直觀對比
        8.4.2 前吊桿傾角對顆粒群運動的影響
    8.5 本章小結
第九章 總結與展望
    9.1 總結
    9.2 主要創(chuàng)新點
    9.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間取得的成果
附錄



本文編號：2986042