立式軸流式大豆育種專用脫粒機的研究.pdf

1、育種機械是培育新品種和選育良種的有效手段。田間育種機械化的普及可以極大地降低育種工作的勞動強度、有效地提高育種作業(yè)效率、保證試驗精度和節(jié)約成本。田間育種脫粒是育種工作的最終環(huán)節(jié)之一，同時也是決定育種試驗能否獲得精確數據的關鍵環(huán)節(jié)之一。育種脫粒不同于大田脫粒，既要防止多品種脫粒帶來的混雜，又要提高作業(yè)效率。目前國內的大豆育種脫粒仍以人工脫粒和普通脫粒機脫粒方式為主。人工脫粒，生產周期長，誤農時，人為損失大；普通大豆脫粒機脫粒，籽粒破碎率和

2、夾帶損失率較高，機器內部清理困難，籽粒殘留量大，品種之間容易混雜。兩種方法均導致試驗數據可信度低，因此，研究開發(fā)育種專用脫粒機械具有重要的現實意義。
　　 本文系統(tǒng)闡述了國內外育種收獲機械的研究現狀及其主要特點，剖析了現役各種脫粒分離裝置和清選裝置的結構形式及其主要優(yōu)缺點。針對目前育種脫粒機上脫粒分離裝置和清選裝置研究現狀及存在的主要問題，考慮到大豆育種脫粒的工藝與其它作物育種脫粒存在明顯差異，首次針對大豆育種專用脫粒機上的脫粒

3、分離裝置、清選裝置和整機進行了較系統(tǒng)的理論分析、試驗研究和結構設計，主要內容包括：⑴大豆脫出物的懸浮速度特性研究。試驗結果表明，大豆脫出物中飽滿籽粒、穎殼、40mm莖稈、80mm莖稈和120mm莖稈的懸浮速度分布范圍分別為：11～17m/s、5～6m/s、7～13m/s、8～14m/s和10～17m/s；根據測定結果分析了它們對清選系統(tǒng)的影響，初步得到最佳清選風速范圍小于11m/s，同時確定單一風選作為清選系統(tǒng)的可行性，為該機配套清選系

4、統(tǒng)定型提供試驗與理論支持。⑵整機、脫粒分離裝置、清選裝置和附屬部件總體結構設計以及主要結構與工作參數的計算分析。基于PRO/E三維建模軟件平臺，采用至下而上建模方式，構建了脫粒機的整機及關鍵部件實體模型，應用ANSYS有限元分析軟件的結構靜力學模塊對該機的主要受力部件及零件進行受力分析、強度校核和結構優(yōu)化，同時，應用ANSYS有限元分析軟件的流體動力學分析模塊對清選裝置內部氣流場進行數值模擬分析與優(yōu)化。⑶結構與工作參數進行優(yōu)化試驗研究。

5、采用二次回歸正交旋轉中心組合優(yōu)化試驗方法，以滾筒線速度、脫粒間隙、喂入量和植株體積含水率為影響因素，含雜率、破碎率、未脫凈率、夾帶損失率、飛濺損失率和沉積率為目標函數，對影響該機脫粒性能的結構與工作參數進行優(yōu)化試驗研究。結果表明：當植株體積含水率14％～20％、滾筒線速度6.5～8.3m/s、脫粒間隙為15mm、喂入量為2.4kg/min時，含雜率低于0.5％、破碎率低于1％、未脫凈率低于2％、夾帶損失率低于0.7％、飛濺損失率與沉積率