大豆玉米兼用清选装置的设计与试验

作者：张黎骅; 邱清宇; 秦代林; 罗惠中; 袁森林; 聂均杉

来源：农业工程学报, 2022, 38(15): 21-30.

• 农业机械
• 仿真
• 试验
• 清选装置
• 响应面分析

为解决大豆玉米间套作中收获机清选装置小，清选通用性差、清选时间不足导致的作业效果差等问题，该研究以4LZ-3.0Z小型自走式谷物联合收获机清选装置为基础，改进了一种大豆玉米兼用清选装置的试验台，首先使用EDEM建立玉米清选主要脱出物离散元模型，应用EDEM-Fluent耦合仿真对比原筛箱A（直上筛和下筛）、改进筛箱B（上筛分段、下筛凹面）、改进筛箱C（下筛凹面更大）的清选过程，验证设计合理性。然后选取振动频率、上筛倾角、下筛倾角为试验因素，以含杂率和损失率为试验指标，对大豆和玉米分别进行单因素试验和响应面试验，研究所选试验因素对试验指标影响，并分别获得两种作物最佳工作参数组合。仿真试验结果表明：筛箱B中籽粒透筛区域和物料移动趋势相对于A、C更加利于清选。台架试验结果表明：所选试验因素对试验结果均有显著影响（P<0.05），对于两种作物，当振动频率增大，损失率和含杂率均先降低后上升；当上筛和下筛倾角增大，含杂率先下降后上升，损失率持续下降。大豆响应面试验结果表明：当振动频率为5.9Hz、上筛倾角为10.5°、下筛倾角为6.5°，最优清选效果含杂率均值为0.622%，损失率均值为0.439%；玉米响应面试验结果表明：当振动频率为4.7 Hz、上筛倾角为10.3°、下筛倾角为8.6°，最优清选效果含杂率均值为0.956%，损失率均值为0.771%，对比原机的清选装置，改进后大豆清选时含杂率降低38.8%，损失率降低45.9%；玉米清选时含杂率降低29.9%，损失率降低30.1%。研究可为大豆玉米通用联合收获机设计提供理论基础。

• 单位
  四川农业大学