水稻联合收割机新型脱粒分离装置的试验研究与分析

摘要

本文分析了国内、外联合收割机典型脱粒分离装置的工作原理及发展概况和研究重点。论文测定了水稻的农艺、形态参数，并根据水稻的特性以及目前国内水稻联合收割机脱粒分离装置的使用情况，选取短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置、钉齿-栅格凹板脱粒分离装置，在自行研制的物料输送脱粒分离、清选仿真与控制试验台上进行对比试验。通过试验比较两种脱粒分离装置脱出混和物(水稻籽粒、杂余)沿滚筒轴向分布规律、脱粒损失率、脱粒功耗、排草口不同长度茎秆所占比例，得出短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置效果较佳。其次，运用回归分析数学方法和DPS数据处理软件建立短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置脱分损失率、脱粒功耗以及脱出混合物沿轴向分布的数学模型。最后，应用MATLAB优化工具箱对所建立的数学模型进行多目标优化，使该脱粒分离装置的工作参数得到综合优化。 本课题在对水稻相关特性充分研究的基础上，对两种不同的脱粒分离装置进行分析研究，得出了两种脱粒分离装置的工作性能差异，这大大加深了对水稻联合收割机不同形式脱粒分离装置工作规律的认识。同时对性能优良的短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置建立数学模型、优化得出了该脱粒分离装置的最佳工作参数。此外，本课题的研究为水稻联合收割机脱粒分离装置的研究提供了理论依据，对进一步提高和完善我国水稻联合收割机具有重要的现实意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1水稻脱粒机理的研究现状

1.2.2脱粒分离装置的研究重点

1.3主要研究内容

1.4本章小结

第二章水稻脱粒分离性能试验设计

2.1水稻物料特性测定

2.1.1水稻主要形态参数

2.1.2含水率的测定

2.2脱粒装置概述

2.2.1脱粒装置的工作原理

2.2.2脱粒分离装置的种类

2.2.3全喂入式脱粒分离装置的特点

2.3试验装置

2.4试验影响因素分析

2.5试验设计

2.6本章小结

第三章水稻脱粒分离试验研究与分析

3.1试验内容

3.2脱粒分离性能试验结果

3.2.1短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置试验结果

3.2.2钉齿-栅格凹板脱粒分离装置试验结果

3.3试验结果分析

3.3.1脱出物轴向分布规律

3.3.2脱出物中的杂余含量

3.3.4排出茎秆的对比

3.3.5脱粒滚筒功率消耗

3.3.6脱粒损失

3.3.7脱粒分离装置脱分率特性曲线

3.4试验结果方差分析

3.4.1方差分析的步骤

3.4.2脱粒损失的方差分析

3.4.3功耗的方差分析

3.5本章小结

第四章脱粒分离系统回归与拟合模型的建立

4.1回归模型建立的方法和步骤

4.2脱粒损失和功耗的回归数学模型

4.2.1确定脱粒分离装置的研究对象

4.2.2选择脱粒分离装置的影响因素

4.2.3原始数据的收集

4.2.4确定回归函数类型

4.2.5脱粒分离装置脱分损失率的回归数学模型

4.2.6脱粒分离装置脱粒功耗的回归数学模型

4.3脱出混合物轴向分布的数学模型

4.3.1原始数据的收集

4.3.2确定函数的类型

4.3.3确定回归方程式

4.3.4回归方程的检验

4.4本章小结

第五章短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置优化

5.1多目标优化的基本概念

5.2短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置优化

5.2.1 MATLAB7.0优化工具箱工程应用

5.2.2脱粒分离装置参数优化

5.3本章小结

第六章总结与展望

参考文献

致谢

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