【摘 要】
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燕麦是一种常见的杂粮作物,因其食用口感独特,营养价值高等特点,得到了人们的广泛喜爱,成为了餐桌上的美味,养生的保健食品。随着市场需求的增大,燕麦种植规模也在逐年增加,相应的燕麦机械化种植产业也在飞速发展,燕麦穗株种子脱粒是科研育种中的重要环节,由于其对脱粒后的种子要求高,给脱粒机的研制提出了更高的要求。为此,本文开展了燕麦穗株种子脱粒机研制的研究工作,主要研究内容及结论包括:（1）燕麦穗株种子脱粒
【基金项目】
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财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系（CARS-07-D-2）；
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燕麦是一种常见的杂粮作物,因其食用口感独特,营养价值高等特点,得到了人们的广泛喜爱,成为了餐桌上的美味,养生的保健食品。随着市场需求的增大,燕麦种植规模也在逐年增加,相应的燕麦机械化种植产业也在飞速发展,燕麦穗株种子脱粒是科研育种中的重要环节,由于其对脱粒后的种子要求高,给脱粒机的研制提出了更高的要求。为此,本文开展了燕麦穗株种子脱粒机研制的研究工作,主要研究内容及结论包括:（1）燕麦穗株种子脱粒机总体设计。具体包括脱粒装置的设计、清选装置的设计、机架的设计等。采用CATIA软件的机械设计模块和装配设计模块,分别完成了各个部件的三维建模和三维模型虚拟装配;采用CAD软件完成了装配图和关键部件的工程图设计。（2）脱粒装置各单元部件设计。设计了长度为200mm,直径为120mm,弓齿高度为14mm的弓齿式脱粒滚筒;设计了筛孔直径为5mm,轴向排列24个,弧向排列13排,每两个筛孔间隔3.5mm的冲孔凹板筛;用ANSYS workbench对脱粒滚筒做了静力学仿真分析,通过分析得到弓齿式脱粒滚筒所受应力为2.4799MPa,最大应力为4.9429MPa,最大变形量为1.46×10-12m,远小于材料本身的刚度强度,满足脱粒机的工作要求。（3）清选装置总体设计。主要有清选流场中籽粒通道、壳体、阶梯式隔板、杂余通道和脱出物通道等的设计;离心式风机的选型设计;基于Fluent的脱粒机清选流场模拟仿真分析等。仿真结果表明:当风机转速为350r/min时,清选通道口的流体速度为4.8m/s;当风机转速为300r/min时,清选通道口的流体速度为4.2m/s;当风机转速为250r/min时,清选通道口的流体速度为3.4m/s。通过和燕麦籽粒的悬浮速度对比得到最合适的风机转速为300r/min。（4）样机性能测试试验。通过单因素试验发现,在风机转速恒定的情况下:当脱粒滚筒转速低于1000r/min时,燕麦脱粒破碎率保持在0.17%左右,当脱粒滚筒转速超过1000 r/min时,破碎率也逐渐增加;而损失率的大小与脱粒滚筒转速的增减无关。在脱粒滚筒转速恒定的情况下:当风机转速高于250r/min时,燕麦脱粒破碎率保持0,且保持稳定,而损失率在风机转速300r/min以下保持0,超过300r/min后,损失率随风机转速增大而增大。通过分析因子试验数据发现,对籽粒破碎率影响最大的因素为脱粒滚筒转速,当脱粒滚筒转速由850r/min增加到1150r/min时,破碎率先减小再增大,当滚筒转速为1000r/min,风机转速为350r/min时,破碎率最低为0.02%。对损失率影响最大的因素为风机转速,随着风机转速的增大,损失率也同时增大,当脱粒滚筒转速为1000r/min,风机转速为250r/min时损失率最低为0.02%。
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