当前在我国玉米收获机以摘穗的形式采摘玉米棒,大大提高了工作效率及缩短收获周期,而且籽粒收获机直接收集玉米的方式也减少了后续的工作时长,近年来得到了广泛的关注。振动筛筛板是清选装置中的重要组成部分,不同的筛板形式,筛板材料都影响着清选装置的筛分性能。分析颗粒相在不同筛面上的分散情况,研究聚氨酯橡胶筛运行时的最优参数组合,为今后的聚氨酯橡胶筛的研究奠定了基础。本文介绍了国内外振动筛筛板和玉米收获机械的发展情况,确定目前尚未有聚氨酯橡胶筛板应用于农业物料清选装置的相关报道,本文通过对聚氨酯及其与各颗粒相物理参数测量,针对清选装置内聚氨酯橡胶筛板和金属筛板上的颗粒相数量的变化规律进行了探索,采用物理量参数测定、数值模拟、台架试验验证的方法、对聚氨酯橡胶筛板上的颗粒相数量的变化、及其与金属筛板分散度的对比进行探究,通过正交旋转试验分析入口气体速度、曲柄转速和玉米脱出物喂入量对聚氨酯橡胶筛的筛分性能的影响,从以下几方面进行研究:(1)由试验得到聚氨酯橡胶及其与玉米籽粒、玉米芯和玉米秆的物理参数,并推导出聚氨酯橡胶的剪切模量,由Pro/E建立的几何模型,EDEM中对外壳模型密集式排布填充,得到了玉米籽粒、玉米芯及玉米秆的颗粒相模型。(2)通过CFD-DEM耦合仿真的方法进行仿真实验,将聚氨酯橡胶筛板与金属筛板上的颗粒相数量变化进行对比分析,得到聚氨酯橡胶筛板的筛面分散效果更好。(3)定义了二维筛面纵向分区颗粒相数量分散度的评定标准,获得了筛面颗粒相的运动趋势和分布状况,聚氨酯橡胶筛的分散度为0.064,大于金属筛的分散度0.049。(4)验证颗粒相在聚氨酯橡胶筛板上的运动,也就是颗粒相在聚氨酯橡胶筛内和外的质量分布情况,通过试验台架试验,以籽粒清洁率及籽粒清选损失率为目标对聚氨酯橡胶筛的实用性来评定,由最终结果可知CFD-DEM聚氨酯橡胶筛仿真试验的籽粒清洁率95.4%和籽粒损失率1.82%,仿真试验结果与聚氨酯橡胶筛台架试验的结果一致。(5)将聚氨酯橡胶筛的玉米籽粒损失率及清洁率作为试验指标,通过多因素试验得到聚氨酯橡胶筛的最优参数组合。多因素试验将聚氨酯橡胶筛式清选装置入口气体速度、曲柄转速和喂入量当做试验因素,通过Design-expert 8.0.6软件设计出二次正交旋转组合得出最优后参数组合为聚氨酯橡胶筛式清选装置喂入量5.50kg/s时,聚氨酯橡胶筛的工作参数为入口气体速度13.29m/s,曲柄转速273r/min。