农业机械学报

作者：王镇东，崔涛，张东兴，杨丽，和贤桃，张泽鹏

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

关键词：玉米收获机;脱粒装置;变径滚筒

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0300302、2016YFD0700302）和财政部和农业农村部：国家现代玉米产业技术体系项目

针对华北地区玉米收获时籽粒含水率较高、籽粒直收破碎率较高的问题，设计了一种变径脱粒滚筒。滚筒前端直径渐变增大直至与脱粒分离段等径，通过提高滚筒变径段果穗容纳能力，增强果穗之间柔性接触，有效“松散”籽粒之间及籽粒-芯轴之间作用力，使果穗更易于脱粒，从而实现籽粒与芯轴的快速分离，有效提高了脱粒速度，降低了籽粒破碎率。对果穗与脱粒元件受力进行分析，研究变径段锥度对果穗受力的影响。基于动力学仿真试验，分析了果穗与脱粒元件之间的接触力以及果穗-果穗和果穗-脱粒装置之间的接触频次，结果表明，变径滚筒提高了果穗之间的接触频次，降低了脱粒元件与果穗的直接接触，即变径滚筒中果穗之间接触揉搓作用更强。以滚筒转速、凹板间隙及籽粒含水率为试验因素进行了三因素四水平正交试验，确定最优组合为籽粒含水率26%、滚筒转速350 r/min、凹板间隙50 mm，此时籽粒破碎率为4.13%、籽粒未脱净率为0.34%。在籽粒含水率为27%时与等径滚筒进行了对比脱粒试验，按籽粒的完整性将破损籽粒分为全碎籽粒、裂纹籽粒、破皮籽粒及顶部破碎籽粒，结果表明，变径滚筒的籽粒总破碎率为4.64%，比等径滚筒的总破碎率降低19.16%，破损籽粒中全碎籽粒、裂纹籽粒及破碎籽粒所占比例均明显降低;变径滚筒未脱净率为0.42%，比等径滚筒的未脱净率降低51.72%，证明变径滚筒能够有效降低籽粒破碎率及未脱净率。

来源：2021年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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