【摘要】：谷物風(fēng)篩清選裝置是全喂入聯(lián)合收獲機(jī)械的關(guān)鍵核心部件,其功能是對(duì)從脫粒分離裝置落下的脫出混合物(谷粒、短莖稈、碎莖稈、灰塵、水稻葉等)進(jìn)行清選分離作業(yè),實(shí)現(xiàn)谷粒的低損失純凈收獲,其性能優(yōu)劣直接影響著評(píng)定收獲機(jī)械的核心指標(biāo):損失率和含雜率。收獲機(jī)械作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變,且具有長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)大負(fù)荷工作的特殊性,國(guó)產(chǎn)聯(lián)合收獲機(jī)械作業(yè)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)谷粒損失率大、含雜率高等嚴(yán)重問題,制約著國(guó)產(chǎn)全喂入聯(lián)合收獲機(jī)械的發(fā)展與進(jìn)步。本文基于合作企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)過程中的實(shí)際需求,針對(duì)其產(chǎn)品清選損失率大、含雜率高的清選難題,對(duì)谷物風(fēng)篩清選開展仿真研究,詳細(xì)分析無風(fēng)場(chǎng)條件下脫出混合物的振動(dòng)篩分規(guī)律、貫流式谷物風(fēng)篩清選室內(nèi)部氣流場(chǎng)分布特性以及谷物風(fēng)篩清選氣固兩相流過程機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上提出了基于GA-SVR代理模型和NSGA-II多目標(biāo)優(yōu)化算法的谷物風(fēng)篩清選關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,優(yōu)化設(shè)計(jì)后清選損失率和含雜率大幅降低。本文主要研究?jī)?nèi)容如下所示:(1)基于離散單元法(DEM)構(gòu)建了水稻脫出混合物的振動(dòng)篩分離散元模型,量化水稻脫出混合物在波浪板、魚鱗篩和編織篩組合構(gòu)成的振動(dòng)篩作用下的振動(dòng)篩分規(guī)律特性,研究振幅、振頻、振動(dòng)方向角及篩孔尺寸等參數(shù)對(duì)谷粒、短莖稈透篩過程的影響。(2)依據(jù)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法(CFD)對(duì)新型貫流式谷物風(fēng)篩清選內(nèi)部氣流場(chǎng)特性進(jìn)行可視化研究,并采用正交優(yōu)化方法對(duì)影響谷物風(fēng)篩清選室內(nèi)部流場(chǎng)分布的主要結(jié)構(gòu)參數(shù):上分風(fēng)板角度、下分風(fēng)板角度和魚鱗篩傾角進(jìn)行了正交仿真優(yōu)化。(3)結(jié)合CFD和DEM方法的各自優(yōu)勢(shì),提出一種基于CFD-DEM耦合的谷物風(fēng)篩清選氣固兩相流建模求解方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)谷物風(fēng)篩清選的數(shù)值模擬仿真,從顆粒尺度揭示了谷物的風(fēng)篩清選過程機(jī)理。(4)使用基于遺傳算法優(yōu)化參數(shù)的支持向量(GA-SVR)回歸預(yù)測(cè)代理模型構(gòu)建方法分別建立清選損失率、含雜率代理模型,然后使用NSGA-II多目標(biāo)優(yōu)化算法對(duì)代理模型進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu),經(jīng)驗(yàn)證:當(dāng)篩孔大小取17mm,振幅取32mm,振頻取6Hz,風(fēng)速為9.5m/s時(shí)清選損失率和含雜率指標(biāo)相對(duì)較優(yōu)。本文的研究為聯(lián)合收獲機(jī)械的谷物風(fēng)篩清選設(shè)計(jì)提供了一定的理論依據(jù)和參考。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS210.3
【圖文】：

＾邐ｍｍｕ邋－ｉ逡逑圖１．２全喂入聯(lián)合收獲機(jī)（來源于公司官網(wǎng)）邐圖１．３谷物風(fēng)篩清選裝置逡逑１．２課題研究意義逡逑當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)聯(lián)合收獲機(jī)械的谷物清選裝置多采用氣流加振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱為谷物風(fēng)逡逑篩清選裝置），如圖１．３所示，收獲時(shí)稻谷在脫粒滾筒和凹版篩的雙重作用下，成熟、飽逡逑滿的谷粒以及短莖稈、穎殼和少量輕雜余、長(zhǎng)莖稈等（統(tǒng)稱為脫出混合物）很快地被從逡逑稻稈上脫落下來并透過凹板篩進(jìn)入清選裝置中。在谷物風(fēng)篩清選裝置中，氣流由風(fēng)機(jī)產(chǎn)逡逑生，振動(dòng)篩上篩采用魚淲篩，引導(dǎo)氣流流動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)對(duì)輕雜余等的篩分，同時(shí)，阻礙逡逑長(zhǎng)莖稈等大雜質(zhì)的下落；下篩采用編織篩，其主要作用是精篩選，實(shí)現(xiàn)谷物籽粒與短莖逡逑稈等難分離雜質(zhì)的篩分。清選作業(yè)時(shí)，利用脫出混合物料各成分的不同空氣動(dòng)力學(xué)特性，逡逑通過振動(dòng)篩與風(fēng)機(jī)產(chǎn)生風(fēng)場(chǎng)的耦合作用

谷物時(shí)仍具有良好的性能。逡逑＾邐ｍｍｕ邋－ｉ逡逑圖１．２全喂入聯(lián)合收獲機(jī)（來源于公司官網(wǎng)）邐圖１．３谷物風(fēng)篩清選裝置逡逑１．２課題研究意義逡逑當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)聯(lián)合收獲機(jī)械的谷物清選裝置多采用氣流加振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱為谷物風(fēng)逡逑篩清選裝置），如圖１．３所示，收獲時(shí)稻谷在脫粒滾筒和凹版篩的雙重作用下，成熟、飽逡逑滿的谷粒以及短莖稈、穎殼和少量輕雜余、長(zhǎng)莖稈等（統(tǒng)稱為脫出混合物）很快地被從逡逑稻稈上脫落下來并透過凹板篩進(jìn)入清選裝置中。在谷物風(fēng)篩清選裝置中，氣流由風(fēng)機(jī)產(chǎn)逡逑生，振動(dòng)篩上篩采用魚淲篩，引導(dǎo)氣流流動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)對(duì)輕雜余等的篩分，同時(shí)，阻礙逡逑長(zhǎng)莖稈等大雜質(zhì)的下落；下篩采用編織篩，其主要作用是精篩選，實(shí)現(xiàn)谷物籽粒與短莖逡逑稈等難分離雜質(zhì)的篩分。清選作業(yè)時(shí)，利用脫出混合物料各成分的不同空氣動(dòng)力學(xué)特性，逡逑通過振動(dòng)篩與風(fēng)機(jī)產(chǎn)生風(fēng)場(chǎng)的耦合作用

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁振偉;李耀明;周全;馬征;魏純才;王建鵬;;基于ε-SVR的風(fēng)篩式清選裝置清選性能預(yù)測(cè)研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2018年04期

2 張洪洲;劉媛杰;王憲磊;李勇;周丹;蘇海飛;鄭浩;肖豪杰;;不孕棉籽的清選設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2018年03期

3 黃若忱;;5TF-45型胡麻脫粒機(jī)清選風(fēng)腔流場(chǎng)分析[J];農(nóng)業(yè)工程;2016年06期

4 張洪軍;常傳東;劉萌;;基于MatLab玉米脫粒機(jī)清選機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2017年08期

5 顧文威;李克;孫曉靜;;全喂入聯(lián)合收割機(jī)脫粒清選系統(tǒng)[J];農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技;2017年03期

6 吐爾遜古麗·沙地克;買買提·衣不拉音;;5XYA-5.0型清選揚(yáng)場(chǎng)機(jī)使用中存在的問題及改進(jìn)建議[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2007年06期

7 王鳳龍,李曉東,龐亞民;JDL3070型聯(lián)合收割機(jī)清選系統(tǒng)的使用調(diào)整[J];現(xiàn)代化農(nóng)業(yè);2003年06期

8 康敏,劉德營(yíng),余登苑;種子靜電清選分級(jí)裝置的研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2001年03期

9 楊紅新;新疆-2型聯(lián)合收割機(jī)清選系統(tǒng)的改進(jìn)[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2000年01期

10 玄義梅，宋新慶，宋士江;我國(guó)糧食清選、分級(jí)機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展[J];現(xiàn)代化農(nóng)業(yè);1995年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 相俊紅;龐俊杰;;禽蛋清選分級(jí)技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用與探討[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與全面建設(shè)小康社會(huì)——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)成立40周年慶典暨2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

2 魏廣遠(yuǎn);張敬巖;;2S—700型脫谷機(jī)的改進(jìn)[A];中國(guó)價(jià)值工程輝煌成就20年（1978—1998）[C];1998年

3 李驊;;基于DEM的谷物清選仿真方案的設(shè)計(jì)[A];2007年中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

4 韓小平;崔傳金;鄭德聰;;影響振動(dòng)篩清選的主要因素[A];紀(jì)念中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立30周年暨中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2009）論文集[C];2009年

5 劉華;周漢林;楊名紅;黃雄輝;何林;;淺談提高全喂入聯(lián)合收割機(jī)性能的方法[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與全面建設(shè)小康社會(huì)——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)成立40周年慶典暨2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

6 陳德俊;;國(guó)外半喂入聯(lián)合收割機(jī)的技術(shù)進(jìn)步[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與全面建設(shè)小康社會(huì)——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)成立40周年慶典暨2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

7 陳德俊;;國(guó)外半喂入聯(lián)合收割機(jī)的技術(shù)進(jìn)步[A];中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)成立40周年慶典暨2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 李婭飛　實(shí)習(xí)生 張楠;王清選帶隊(duì)隨機(jī)抽查食品藥品市場(chǎng)[N];商丘日?qǐng)?bào);2010年

2 李平文 張鳳志;馮國(guó)忠研制出兩種玉米清選機(jī)械[N];河北科技報(bào);2007年

3 郝亞博;《美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)2》:神盾局大清選[N];中國(guó)電影報(bào);2014年

4 張微 李偉東;黑龍江肇源農(nóng)場(chǎng)：水稻原種兩級(jí)清選[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2013年

5 記者　 薛玉東;我市部署“五一”黃金周旅游工作[N];商丘日?qǐng)?bào);2006年

6 記者 李婭飛;質(zhì)量興市工作繼續(xù)深入推進(jìn)[N];商丘日?qǐng)?bào);2010年

7 本報(bào)記者 孫中杰;要有制度 還要舍得投入[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2010年

8 記者 常炳章　通訊員 王麗芳;我市市場(chǎng)建設(shè)和規(guī)范管理現(xiàn)場(chǎng)會(huì)召開[N];商丘日?qǐng)?bào);2010年

9 高峰;北林 多渠道助農(nóng)售糧[N];綏化日?qǐng)?bào);2014年

10 記者 李艾凌;為創(chuàng)建國(guó)家衛(wèi)生城營(yíng)造濃厚輿論氛圍[N];商丘日?qǐng)?bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王志明;橫置差速軸流脫分選系統(tǒng)工作機(jī)理及設(shè)計(jì)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2017年

2 趙漫菲;紫花苜蓿種子篩分特性研究及其清選設(shè)備控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 李菊;用于谷物清選的三維并聯(lián)振動(dòng)篩的研究[D];江蘇大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 朱鵬飛;谷物風(fēng)篩清選仿真研究及關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2019年

2 馬令然;玉米脫粒清選仿真分析及過程參數(shù)優(yōu)化[D];濟(jì)南大學(xué);2018年

3 張恒;馬鈴薯干式低損清選分級(jí)機(jī)的設(shè)計(jì)與清選試驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

4 魏世軍;小型聯(lián)合收割機(jī)清選系統(tǒng)試驗(yàn)研究[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

5 王嬋;履帶式聯(lián)合收割機(jī)清選篩機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化[D];浙江理工大學(xué);2016年

6 王升升;旋風(fēng)分離清選系統(tǒng)及其對(duì)不同谷物的適用性研究[D];河南科技大學(xué);2011年

7 趙建平;谷物清選篩的運(yùn)動(dòng)仿真分析與優(yōu)化[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

8 唐飛龍;聯(lián)合收割機(jī)清選損失監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[D];西華大學(xué);2017年

9 林恒善;油菜的風(fēng)篩式清選氣流場(chǎng)的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[D];江蘇大學(xué);2005年

10 周賢龍;谷物聯(lián)合收獲機(jī)清選損失監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2729953