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(shù)據(jù)的關(guān)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(nèi)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(chǎn)周期長，誤農(nóng)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(nèi)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(shù)據(jù)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(xiàn)實意義。
　　 本文系統(tǒng)闡述了國內(nèi)外育種收獲機械的研究現(xiàn)狀及其主要特點，剖析了現(xiàn)役各種脫粒分離裝置和清選裝置的結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(jié)構(gòu)設(shè)計，主要內(nèi)容包括：⑴大豆脫出物的懸浮速度特性研究。試驗結(jié)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(jù)測定結(jié)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(jié)構(gòu)設(shè)計以及主要結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)的計算分析?；赑RO/E三維建模軟件平臺，采用至下而上建模方式，構(gòu)建了脫粒機的整機及關(guān)鍵部件實體模型，應用ANSYS有限元分析軟件的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(nèi)部氣流場進行數(shù)值模擬分析與優(yōu)化。⑶結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)進行優(yōu)化試驗研究。

5、采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)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(shù)，對影響該機脫粒性能的結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)進行優(yōu)化試驗研究。結(jié)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