随着我国水稻连片种植面积的增加,以及水稻产量的逐步提高,联合收获机正走向大喂入量、高效率、低损失率方向发展。本课题以多滚筒联合收获机为试验机型,以提高整机清选性能为目的,同时设计出与多滚筒联合收获机相匹配的清选装置,结合仿真与试验,对整机清选装置进行优化设计。本文主要的研究内容有以下几个方面:(1)多滚筒联合收获机清选装置设计。以多滚筒联合收获机为研究对象,通过多滚筒脱粒分离装置台架试验,得出清选室内脱出混合物分布规律,从清选装置结构出发,根据脱出混合物分布特点,确定了多滚筒联合收获机清选装置结构主要由双层振动筛(上层鱼鳞筛、下层编织筛)、尾筛、前抖动板、四风道离心风机、回程输送板等组成,并设计了各个部件的具体结构及尺寸。(2)回程输送板均布装置的研究。首先对脱出混合物各成分进行了悬浮速度测定。其次主要根据多滚筒联合收获机脱出混合物分布规律,提出一种在回程板上安装均布装置(导流条),并采用颗粒离散元方法,建立了均布装置仿真模型,确定仿真参数,仿真分析导流条的高度、导流条与回程板侧边的角度、导流条的数量对脱出混合物轴向分布的影响,根据仿真结果,选取最优导流条布置方案进行了田间试验,对比改进前后脱出物分布规律的变化。并进行清选性能对比试验,在回程板上布置导流条之后,清选含杂率由1.26%降低到0.67%,降低了46.8%,清选损失率由1.11%降低到0.52%,降低了53.2%,清选性能有了明显提高。(3)双出风口四风道离心风机上出风口宽度的研究。通过pro-e软件建立五个双出风口多风道离心风机模型,通过Fluent软件对五个双出风口多风道离心风机进行了数值模拟,并对上出风口的风速大小进行了分析。通过五个模型仿真结果的对比分析,并结合水稻脱出混合物物料的漂浮系数的大小,可以得到风机模型Ⅱ能够适应多滚筒联合收获机的清选装置。并以此为基础,测得上出风口风速大小,并与数值模拟结果进行对比。(4)整机清选性能的研究。试验分为单因素与正交试验,研究风机转速、鱼鳞筛高度、导风板倾角等因素对清选性能的影响。单因素试验结果表明:随着风机转速的提高,清选损失率逐渐升高,清选含杂率逐渐降低;随着鱼鳞筛高度的变大,清选损失率逐渐降低,清选含杂率逐渐升高;随着分风板Ⅰ倾角的变大,清选损失率逐渐降低,而清选含杂率逐渐升高;随着分风板Ⅱ倾角的变大,清选损失率逐渐降低,而清选含杂率逐渐升高。正交试验结果表明:风机的转速为1100r/min,鱼鳞筛的高度选取24mm,分风板Ⅰ的倾角选取30°,分风板Ⅱ的倾角选取26°时,此时清选损失率为0.23%,含杂率为0.72%。