雙出風(fēng)口多風(fēng)道清選裝置的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著高產(chǎn)水稻種植面積的不斷擴(kuò)大，以及國(guó)家鼓勵(lì)農(nóng)村土地使用權(quán)流動(dòng)政策的出臺(tái)，農(nóng)業(yè)規(guī)?；N植的逐步形成，對(duì)聯(lián)合收獲機(jī)械作業(yè)性能、作業(yè)效率等提出了更高的要求。清選裝置是聯(lián)合收獲機(jī)最重要的核心工作部件之一，清選性能的好壞直接關(guān)系到整機(jī)的工作性能。國(guó)內(nèi)新研制的水稻聯(lián)合收獲機(jī)在大喂入量脫粒分離技術(shù)取得突破的同時(shí)，卻仍然沿用傳統(tǒng)單出風(fēng)口清選技術(shù)與裝置，這就造成了脫粒性能與清選性能的不匹配，制約了整機(jī)作業(yè)性能和效率的提高。開(kāi)展高性能、高效率清選技術(shù)與裝

2、置的研究，推動(dòng)水稻聯(lián)合收獲機(jī)產(chǎn)品的升級(jí)換代，具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。
　　針對(duì)現(xiàn)有切縱流聯(lián)合收獲機(jī)清選裝置在水稻喂入量≥5kg/s時(shí)，籽粒清選損失率大、籽粒含雜率高等問(wèn)題，提出了一種與斜置切縱流脫粒裝置相匹配的高效清選裝置—雙出風(fēng)口多風(fēng)道清選裝置，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究，主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)介紹了國(guó)內(nèi)外聯(lián)合收獲機(jī)清選裝置的結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點(diǎn)，指明了多風(fēng)道清選裝置的研究方向，提出了采用CFD數(shù)值模

3、擬和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的手段為雙出風(fēng)口多風(fēng)道離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。
　　(2)針對(duì)傳統(tǒng)水稻聯(lián)合收割機(jī)單出風(fēng)口清選裝置存在的問(wèn)題，提出了雙出風(fēng)口多風(fēng)道清選裝置的總體配置方案，分析了切縱流脫出混合物和氣流在雙出風(fēng)口多風(fēng)道清選裝置的運(yùn)動(dòng)情況，通過(guò)理論分析和計(jì)算完成了雙出風(fēng)口多風(fēng)道離心風(fēng)機(jī)、振動(dòng)篩及回程輸送板等主要部件和傳動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，確定了清選裝置的工作參數(shù)。
　　(3)在Solidworks中建立了三個(gè)雙出風(fēng)口多風(fēng)道離心風(fēng)

4、機(jī)的三維流道模型，利用ICEM完成網(wǎng)格劃分，并導(dǎo)入到FLUENT進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，通過(guò)對(duì)Z=-162mm截面及Z=-371mm截面上風(fēng)機(jī)內(nèi)部速度場(chǎng)與壓力場(chǎng)、四個(gè)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的速度等勢(shì)線與等壓線以及出風(fēng)量大小、風(fēng)速分布范圍等詳細(xì)分析與對(duì)比，得出風(fēng)機(jī)Ⅱ性能最優(yōu)。同時(shí)，進(jìn)一步分析了轉(zhuǎn)速、分風(fēng)板角度和進(jìn)風(fēng)口直徑等參數(shù)變化對(duì)風(fēng)機(jī)Ⅱ內(nèi)部和出風(fēng)口流場(chǎng)分布的影響。
　　(4)完成三種雙出風(fēng)口多風(fēng)道離心風(fēng)機(jī)的制造，構(gòu)建了基于熱線式風(fēng)速儀的風(fēng)機(jī)測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)，

5、開(kāi)展了三種風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的風(fēng)速試驗(yàn)研究，運(yùn)用Matlab繪制了風(fēng)機(jī)出風(fēng)口速度分布圖，并與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。分析表明，風(fēng)機(jī)CFD數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果量值上相差10％～20％，但總體分布規(guī)律相互吻合，證明了數(shù)值模擬結(jié)果的可行性。為了驗(yàn)證雙出風(fēng)口多風(fēng)道離心風(fēng)機(jī)的實(shí)際應(yīng)用效果，將優(yōu)選出的風(fēng)機(jī)Ⅱ移植到新型斜置切縱流聯(lián)合收獲機(jī)中，通過(guò)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、分風(fēng)板Ⅰ傾角、分風(fēng)板Ⅱ傾角及魚(yú)鱗篩開(kāi)度等田間正交試驗(yàn)，得出清選性能最優(yōu)參數(shù)組合:A2 C3 B3 D2