变径变间距种子玉米脱粒试验台工作参数优化与试验

发布时间：2021-09-16 17:34

　　为提高变径变间距种子玉米脱粒试验台的脱粒效率,降低脱出籽粒损失率,利用Design-Expert软件中Box-behnken试验设计原理,以脱粒轴转速、喂入量、板齿间距为影响因子,脱净率和破碎率为响应值,设计三因素三水平试验优化方案,建立各影响因子及交互作用对脱净率、破碎率的二次回归模型,并对模型进行方差分析,得出试验台最佳脱粒参数,并进行脱粒试验。结果表明:各影响因子对脱净率影响显著性主次依次为:脱粒轴转速、喂入量、板齿间距;各影响因子对破碎率影响显著性主次依次为:脱粒轴转速、喂入量、板齿间距。该机最优工作参数为:脱粒轴转速194～245 r/min,喂入量1.98～3.7 kg/s,板齿间距110～166 mm,此时脱净率为99.82%,较优化前增大0.04%～0.64%;玉米籽粒破碎率为0.30%,较优化前降低0.03%～0.32%,符合玉米脱粒机基本作业标准。 

【文章来源】：中国农机化学报. 2020,41(11)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

脱粒轴转速和喂入量对脱净率的影响

图3为脱粒轴转速x1和板齿间距x3与玉米果穗脱净率Y1之间的3D响应图。图3为脱粒轴转速x1和板齿间距x3与玉米果穗脱净率Y1之间的3D响应图。由图3可以看出,脱粒轴转速与板齿间距的交互作用对果穗的脱净率影响较为明显。脱粒轴转速不断增大时,脱净率逐渐上升,变化较明显;当脱粒轴转速固定在某一水平时,由3D响应图可以看出,板齿间距从105 mm到210 mm的不断变化,玉米果穗的脱净率不断减小。当板齿间距为105 mm时,脱净率最大,这是因为板齿间距在增大过程中,在单位长度内脱粒元件与玉米果穗的接触面积和次数都减小,导致玉米果穗的受到的脱粒机械力下降,从而造成脱净率的下降。由偏回归分析及3D响应图可以得出,板齿间距对玉米果穗脱净率的影响大于转速对其的影响。3) 喂入量和板齿间距对果穗脱净率的影响效应分析。

由图4可以看出,喂入量x2和板齿间距x3的交互作用对果穗的脱净率影响不显著。当喂入量固定在某一水平,由3D响应图可以看出,随着板齿间距的不断增大,玉米脱净率呈缓慢下降趋势;当板齿间距固定时,玉米果穗的脱净率随着喂入量的增加而上升,这是因为,当板齿间距固定时,在单位长度内能够作用于玉米果穗的脱粒元件数量和频率为定值,当喂入量在不断增大过程中,能够使得在单位体积内的玉米果穗数量增多,增大与脱粒元件的接触频率和果穗与果穗之间的相互作用力,从而使得玉米果穗的脱净率上升。由偏回归分析及3D响应图可以得出,板齿间距对玉米果穗脱净率的影响大于喂入量对其的影响。4) 最优作业参数确定及模型验证。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于响应面法优化胡萝卜切片远红外干燥工艺[J]. 马国军,刘英,李武强,黄晓鹏,万芳新.  中国农机化学报. 2019(12)
[4]基于响应曲面法的带齿式马铃薯残膜回收装置参数优化及试验[J]. 薛党勤,张朝阳,王凤磊,侯书林.  中国农机化学报. 2019(08)
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[6]玉米脱粒技术及装置研究进展[J]. 相姝楠,付君,张屹晨.  中国农机化学报. 2019(03)
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[8]食用槟榔切片机工作参数优化与试验[J]. 高国华,李建强,金丝朋,杜以康.  中国农机化学报. 2017(10)
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博士论文
[1]组合式螺旋板齿种子玉米脱粒装置研究[D]. 赵武云.西北农林科技大学 2012

硕士论文
[1]玉米脱粒损伤机理及籽粒收获脱粒装置研究[D]. 王博.浙江大学 2019



本文编号：3396995