鲜食玉米果穗收获机茎叶除杂装置设计与试验

发布时间：2022-12-05 05:54

　　鲜食玉米以其香甜软糯的独特美味口感,丰富的营养物质备受人们喜爱。现如今的中国,鲜食玉米收获机械化发展水平也日益提升,但相关的研究多集中于割台上。经由割台收获上的玉米果穗中秸秆植株叶等杂质的含杂率往往过高,给后续的加工食用处理带来了极大的麻烦。现阶段多采用离心风机对其进行除杂,但是采用正压离心风机进行鲜食玉米除杂方案存在占用空间大、配置安装困难、作业易堵塞、杂物粉碎及回收效果差等问题。也有采用负压轴流除杂装置对制种玉米果穗进行除杂的,但其与鲜食玉米果穗茎叶的物理特性不同,该清选装置不适合含水量高的鲜食玉米除杂应用。所以,研究和设计适合鲜食玉米收获机的茎叶除杂装置,解决果穗含杂率高等问题,具有非常重要的实践意义。本文为解决鲜食玉米果穗收获中茎叶杂质较多的问题,通过对国内外鲜食玉米果穗收获机茎叶除杂装置研究成果进行分析和总结,设计了一种茎叶除杂装置。本研究结合物料力学测定、理论分析、虚拟样机设计、数值模拟、软件分析、台架试验优化等方法,完成关键技术的研究。为进一步研制鲜食玉米果穗收获机的应用提供参考。研究的主要内容及结论如下:（1）鲜食玉米的物理特性研究:主要选取京科糯2010、五彩糯和脆王... 

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摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 研究目的与意义
    1.2 鲜食玉米收获机国内外研究现状
        1.2.1 鲜食玉米收获机种类
        1.2.2 国外鲜食玉米收获机研究现状
        1.2.3 国内鲜食玉米收获机研究现状
    1.3 茎叶除杂装置研究现状
        1.3.1 国外茎叶除杂装置研究现状
        1.3.2 国内茎叶除杂装置研究现状
    1.4 研究内容和方法
    1.5 技术路线
2 鲜食玉米物理特性研究
    2.1 鲜食玉米秸秆参数测定
        2.1.1 鲜食玉米秸秆基本物理参数测定
        2.1.2 鲜食玉米秸秆力学特性测定
    2.2 鲜食玉米果穗参数测定
    2.3 本章小节
3 茎叶除杂装置的设计
    3.1 装置组成及工作原理
        3.1.1 设计要求
        3.1.2 装置组成
        3.1.3 工作原理
    3.2 主要工作部件及参数设计
        3.2.1 风机叶轮轴的设计
        3.2.2 风机粉碎刀的选择
        3.2.3 风机粉碎刀的数目确定
        3.2.4 风机动定刀重叠长度的确定
        3.2.5 粉碎动刀回转半径的确定
        3.2.6 动刀转速的确定
    3.3 粉碎动刀受力分析
    3.4 秸秆运动受力分析
    3.5 本章小节
4 茎叶除杂装置流场数值模拟
    4.1 数值模拟理论基础-基本控制方程
    4.2 茎叶除杂装置流场建立
        4.2.1 模型的建立
        4.2.2 网格划分及流体区域设置
        4.2.3 求解方法及边界条件的设定
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 压力分布
        4.3.2 速度分布
        4.3.3 剪切率分布
    4.4 茎叶除杂装置流场仿真可行性分析
    4.5 本章小结
5 茎叶除杂装置关键部件的有限元工程分析
    5.1 粉碎定刀的有限元静力学分析
    5.2 粉碎动刀的有限元静力学分析
    5.3 风机叶轮轴总成装配体的模态分析
    5.4 本章小节
6 茎叶除杂装置的试验研究
    6.1 试验台设计
    6.2 试验台加工
    6.3 试验材料与方法
        6.3.1 试验材料与仪器设备
        6.3.2 试验条件与评价指标
    6.4 试验方案与结果
        6.4.1 试验设计
        6.4.2 试验结果
    6.5 试验结果分析
        6.5.1 果穗含杂率的多因素影响分析
        6.5.2 粉碎长度合格率的多因素影响分析
        6.5.3 参数优化分析
    6.6 验证试验
    6.7 本章小节
7 结论与讨论
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 讨论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]鲜食玉米常温保鲜工艺研究[J]. 司婉芳,杨福馨,王金鑫.  食品与发酵工业. 2019(06)
[2]气力式秸秆深埋还田机输送装置设计与试验[J]. 田阳,林静,李宝筏.  农业机械学报. 2018(12)
[3]我国甜玉米收获机的发展现状[J]. 刘春鸽,张喜瑞,刘桐利,吴鹏.  内燃机与配件. 2018(15)
[4]浅谈黑龙江省鲜食玉米产业发展[J]. 刘翠翠.  农场经济管理. 2018(05)
[5]玉米秸秆粉碎抛撒装置工作参数优化及试验[J]. 陈勇,周福君,孙永利,李天宇.  农机化研究. 2018(07)
[6]脱出物喂入量对多风道清选装置内部气流场的影响[J]. 李洋,徐立章,周蓥,司增永,李耀明.  农业工程学报. 2017(12)
[7]鲜食玉米的发展与前景——探索我国甜玉米的北方市场![J]. 史亚兴,张保民.  蔬菜. 2016(12)
[8]上拉茎掰穗式玉米收获台架试验与分析[J]. 程修沛,贾晓东,陈美舟,李其昀.  农业工程学报. 2016(22)
[9]动定刀支撑滑切式秸秆粉碎装置设计与试验[J]. 郑智旗,何进,李洪文,刁培松,王庆杰,张祥彩.  农业机械学报. 2016(S1)
[10]穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎与输送装置设计与试验[J]. 张银平,刁培松,杜瑞成,刘林林,张将.  农业机械学报. 2016(S1)

博士论文
[1]丘陵山地自走式玉米收获机设计方法与试验研究[D]. 杜岳峰.中国农业大学 2014

硕士论文
[1]玉米果穗收获机主要部件分析研究[D]. 夏艳娟.东北农业大学 2018
[2]秸秆打捆机捡拾粉碎装置的设计与试验[D]. 孙永利.东北农业大学 2018
[3]差速柔性带式大豆单株脱粒机的研究[D]. 滕宇娇.东北农业大学 2018
[4]秸秆回收式玉米收获机割台的设计与研究[D]. 兰中涛.沈阳农业大学 2017
[5]4YZ-8型玉米籽粒收获机脱出物粉碎抛撒装置研制[D]. 陈勇.东北农业大学 2017
[6]秸秆粉碎还田机新型刀片的设计与试验[D]. 刘晓亮.吉林大学 2012



本文编号：3709818