随着生活水平的提高,人们对面粉等粮食深加工产品的质量要求越来越高,而小麦含杂是影响面粉品质的关键因素。目前面粉品质实验室内,小麦入磨前的清理工作主要依靠人工挑拣去石的方法。国内实验清理设备相关研究较匮乏,国外实验室清理设备虽有所发展但产品功能过于单一。可知,组合式实验清理技术的研究及相关设备的开发亟待解决。本课题通过对现有粮食清理设备研究,结合目前粮食品质实验的需求,基于筛选、去石等理论研究与ANSYS FLUENT与ANSYS Workbench等数值分析工具对组合式实验室清理设备相关技术进行了研究,并设计了满足现代粮食品质实验要求的组合式实验室清理设备。主要包括以下内容:(1)结合现有粮食清理工艺及相关设备,根据实验室组合清理机的工作要求,通过市场调研,完成实验室组合清理机的整机方案设计,确定清理方案和除尘方案;分析筛选效率的影响参数,完成筛体筛分参数的确定;(2)设计了一级惯性除尘、二级旋风除尘的循环风式二级除尘系统,通过对设备风网除尘系统的风量、风阻的理论计算,以及粮食杂质的物理特性分析,完成实验室组合清理机风网除尘系统的设计;(3)根据气流仿真分析结果和数据处理分析得出,在比重分级中采用平面型均风板并结合反吹风板,气流在整个去石筛面上分布更加均匀,可以实现物料的半悬浮状态。最终确定筛体内部采用反吹风板和平面型均风板结合的结构方式;(4)确定设备的传动系统,筛选去石系统等具体结构,利用Pro/E软件对实验室组合清理筛进行三维建模,完成整机结构设计。并基于ANSYS Workbench对关键零部件进行有限元分析,确保设计的合理性以及对结构进行优化设计。(5)完成实验室组合清理机的工程图纸绘制等工程文件的制定,为样机加工制造以及后期的深入研究提供技术准备。理论分析以及数值模拟等研究表明:该组合式清理设备的原理方案设计以及去石、筛选等机构设计完全满足粮食品质实验室使用要求。