《聯合收穫機多風道高效清選理論及自適應清選方法》是依託江蘇大學，由徐立章擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聯合收穫機多風道高效清選理論及自適應清選方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：徐立章
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對傳統清選裝置（單風道離心風機+振動篩）無法滿足高產超級稻單產迅速提高帶來的高性能和高效率作業需求以及清選裝置工作參數完全依賴經驗進行手動調節、不能自動適應作業對象變化等瓶頸問題，探索高產超級稻脫出物多道風選方法，揭示多風道渦輪式風機、導流板等對清選室內氣流場分布的影響規律。研究多風道氣流吹托和雙層往復式振動篩分耦合激勵下，高產超級稻脫出物在篩面上的快速分散、分層遷移和碰撞透篩機理，建立脫出物顆粒群多固相氣固兩相流動模型和多風道/振動篩耦合高效清選裝置的設計理論。探索清選裝置作業狀態線上監測與電動調節方法，研究作業狀態預測和作業性能自適應模糊控制模型和智慧型控制器。集成研製高產超級稻聯合收穫機自適應高效清選裝置，並進行試驗與最佳化。本項目研究成果將為我國大餵入量聯合收穫機清選裝置的設計提供理論與試驗依據，突破傳統清選裝置作業性能不穩定、效率低、適應性差等核心難題，為我國糧食安全提供技術保障。
結題摘要
針對傳統風篩式清選裝置（單風道離心風機+振動篩）無法滿足高產超級稻單產迅速提高帶來的高性能和高效率作業需求，以及清選裝置工作參數完全依賴經驗進行手動調節、不能自動適應作業對象變化等問題，設計了四風道清選風機，分析出上出風口壓縮行程121°，半徑232.5mm時，四風道出風口風速和流量分布更能滿足脫出混合物的清選；分析了不同工況下清選室氣流場的分布，得出風機轉速每增加150r/min，振動篩下方風速增加0.5m/s～1.2m/s，振動篩上方風速增加0.2m/s～0.8m/s，振動篩下方風速隨著振動篩縱向距離的增大而減小。根據碰撞力學原理分析了籽粒與清選篩面碰撞力學特性，基於FLUENT-EDEM耦合分析方法，獲得了不同工作參數組和時脫出混合物質心位置在清選室X、Y、Z方向的移動規律。最佳化了清選損失感測器結構，比較了不同脫出混合物成分在感測器上的信號，改進檢測籽粒信號電路，提高清選損失檢測精度，設計了魚鱗篩開度、分風板傾角等作業參數的電動調節機構，研製了自適應控制試驗台，可實現風機轉速，籽粒攪龍、雜余攪龍轉速，魚鱗篩開度，上、下分風板傾角，振動篩、回程板頻率等參數的電動無級調節，確定了清選室內氣流速度測量感測器的布置方法，實時獲取清選室內流場分布，通過試驗篩選出了影響清選損失和籽粒含雜率的主要影響因素，根據台架試驗數據劃分工作參數和性能參數的基本論域，建立風篩式清選裝置自適應模糊控制模型，試驗表明沒有開啟自適應控制的清選裝置在風機轉速1500rpm、分風板I傾角26.5°、分風板II傾角13°-45°、魚鱗篩開度20mm-30mm時籽粒清選損失率在0.83%-2.01%，啟用自適應控制算法自動調整工作參數時清選裝置的籽粒清選損失率最高為0.53%，清選性能顯著提升。
