切流-横轴流玉米脱粒系统改进设计及台架试验

对玉米脱粒过程的研究,理论分析与数学建模存在着理想假设的局限性,整机田间试验受制于系统结构、环境条件而不能深入测试分析.为便于室内研究玉米脱粒过程,以4YL-4/5型收获机脱粒系统为参照,设计了切流-横轴流脱粒试验系统,结构设计模块化,可根据需要更换脱粒滚筒等关键零部件或调整技术参数,以便兼顾开展多种谷物脱粒试验研究.工作参数标定表明,试验台架可满足最高37 kW的工作负载,满足滚筒线速度为0～29.06 m/s、喂入量为0～8.08 kg/s的谷物脱粒试验.在入口脱粒间隙为36 mm,出口间隙为12 mm,喂入量为2.6 kg/s的条件下,切流滚筒采用螺旋柱齿结构、横轴流滚筒采用柱齿-板齿结构形式,以不同的横轴流滚筒线速度为测试速度,对含水率在22％～32％的玉米果穗进行脱粒试验,试验表明:切流滚筒的脱粒物质量占比随着含水率的增加而减弱,当含水率在28％以下,切流滚筒与横轴流滚筒脱粒筛分段的脱粒能力几乎相当,当含水率高于28％,切流滚筒的脱粒物质量占比下降明显.脱粒系统在线速度15.84～18.72 m/s和含水率为22％～26％的条件下,籽粒破碎率指标满足国标规定值≤5％.在滚筒线速度为17.28 m/s、含水率为24％～26％区间内,脱粒系统的籽粒破碎率最低,平均值为1.7％.通过脱粒试验台,将玉米脱粒过程的试验研究与田间测试有效结合,可为玉米籽粒收获机脱粒系统的设计提供科学依据.