纵轴流风筛式清选装置参数的试验研究

风筛式清选装置在水稻联合收获机上被广泛的应用,是联合收获机的重要组成部分,它直接影响到整机的工作性能,因此,尽快提高联合收获机的清选质量,将是解决我国水稻生产进一步发展的关键问题。本文针对目前市场上被广泛看好的纵轴流水稻联合收获机的清选装置进行设计和试验研究,以达到改善纵轴流水稻收获机清选装置的清选性能的目的,对于指导生产具有重要意义。 本研究自行研制了纵轴流风筛式清选装置试验台,该试验台具有结构和工作参数可调的特点,可对影响清选性能的参数进行试验研究,可实现高速摄像和气流场的试验研究,采用计算机数据采集系统和监控组态软件,实现了数据采集和过程监控的智能化,系统工作可靠、测试精度高。该试验台结构简单,操作及调整方便;利用清选装置试验台作为平台,以水稻清选过程中的功耗、含杂率、损失率为性能指标,以喂入量、曲柄转速、离心风机速度和离心风机倾角为参数,研究上述参数对于清选性能指标的影响,并对筛下物料沿横向与纵向分布规律进行了探讨。通过试验研究得出如下结论: (1)通过单因素试验探讨了离心风机转速、离心风机出口倾角、曲柄转速和喂入量对功耗、含杂率和损失率的影响,得出如下结论:随着离心风机转速的增加,含杂率降低,损失率、功耗增大;随着风机出口倾角的增大,含杂率和损失率都有先减小后增大的趋势,风机出口倾角的改变对功耗几乎没有影响;随着曲柄转速的增大,含杂率和损失率都有增大的趋势,功耗有所下降;随着喂入量的增大,含杂率上升,损失率下降,功耗有所上升趋势,但上升幅度不大。 (2)对不同离心风机转速、不同离心风机出口倾角、不同曲柄转速和不同喂入量影响下的筛下物和含杂率沿筛子的横向和纵向的分布规律进行了试验研究,得到筛下物总重、籽粒重、杂余重和含杂率沿筛子横、纵向的分布规律。 (3)采用三因素五水平的正交旋转组合设计,建立了各性能指标与因素间的回归方程,分析了清选装置的曲柄转速、离心风机转速、离心风机倾角三个参数对功耗、含杂率、损失率的影响规律。利用各性能指标的回归方程,采用主目标函数法,用MATLAB进行优化求解,综合评定后得到优化参数为:曲柄转速为235r/min,离心风机转速为764r/min,风机倾角为28°,通过验证试验后,所得到的性能指标均满足要求。