胡麻脱粒物料分离清选作业机参数优化与试验

发布时间：2021-09-30 02:53

　　为进一步提升胡麻脱粒物料分离清选作业机的工作性能,采用数值模拟仿真试验方法分析确定获得的单因素参数,以喂料装置振幅、物料层调节厚度和吸杂风机转速为自变量,以籽粒含杂率和清选损失率为响应值,依照Box-Behnken试验设计原理,采用三因素三水平响应面分析方法,分别建立了各因素与籽粒含杂率和清选损失率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明:3个因素对籽粒含杂率影响的主次顺序为吸杂风机转速、喂料装置振幅和物料层调节厚度,对清选损失率影响的主次顺序为吸杂风机转速、物料层调节厚度和喂料装置振幅;作业机最佳工作参数为:喂料装置振幅16.5 mm、物料层调节厚度7.0 mm、吸杂风机转速1 775 r/min（即对应的吸杂风机转速变频频率为59.2 Hz）。验证试验表明,籽粒含杂率和清选损失率均值分别为7.86%和1.58%,说明在最优工作参数下作业机能够降低胡麻脱粒物料在机械化分离清选过程中的含杂与损失程度。 

【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

胡麻脱粒物料分离清选作业机结构图

振动喂料系统喂入的胡麻脱粒物料层厚度可由物料层厚度调节板控制[9]，通过调节两侧的滑槽限位，实现0～10 mm不同厚度层物料的喂入(图2)。由上述工作参数分析可知，当胡麻脱粒物料喂入量较小、吸杂风机转速较高时，籽粒含杂率理论上相对较低，但清选损失率逐渐升高，并且制约了样机生产效率;当胡麻脱粒物料喂入量较大、吸杂风机转速较低时，能够抑制对物料的清选损失，但籽粒含杂率有所上升。因此，对胡麻脱粒物料进行分离清选时物料喂入量、喂入流动性、吸杂风机转速等皆是影响胡麻脱粒物料分离清选作业机工作性能(籽粒含杂率和清选损失率)的关键因素[10-12]。

将胡麻脱粒物料分离清选机的喂入量设定为0.03 kg/s，依据胡麻脱粒物料的谷草比，经换算物料工厂在喂料口处产生籽粒575个/s，颖壳1 250个/s，茎秆1 250个/s。依据前期相关研究，分离清选机吸杂风扇转速选取1 750 r/min，仿真时间步长1×10-6s，共仿真3 s。图3为仿真结束时给料盘不同振幅所对应的脱粒物料分布形态。在单因素仿真试验过程中发现，当喂料装置振幅为2 mm时，给料盘上物料输送速度较小，对脱粒物料分层效果不明显，大部分物料全部滞留在喂料斗与给料盘连接处(左端)，振动喂料系统不能将胡麻脱粒物料及时输送至籽粒分离装置，影响样机作业效率。当喂料装置振幅在5～30 mm时，胡麻脱粒物料均能够顺着给料盘进入籽粒分离装置(右端)，单位时间内输送的物料量稳定均匀，且随着给料盘振幅的增加脱粒物料分层效果与离散程度不断提升。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3414979