农业机械学报

作者：陈俊志，史瑞杰，戴飞，赵武云，赵一鸣，辛尚龙

单位：甘肃农业大学,甘肃农业大学,甘肃农业大学,甘肃农业大学,甘肃农业大学,甘肃农业大学,

关键词：制种玉米;剥皮机构;DEM-MBD联合仿真;柔性模型;互作过程

基金：甘肃省农业农村厅农机装备补短板项目（njyf2022-02、njyf2023-02）、甘肃省科技重大专项（21ZD10NF003-4-01、23ZDNA008）、中央引导地方科技发展资金项目（23ZYQF305-1）和财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目（CARS-14-1-28）

针对制种玉米利用大田玉米剥皮机作业籽粒损失大等现象，本文对剥皮过程中制种玉米果穗与剥皮机构间的碰撞和摩擦进行理论分析，得到了影响剥皮效果的主要因素，建立了玉米果穗-剥皮机构系统的离散元与多体动力学柔性模型，利用DEM-MBD联合仿真技术对制种玉米与剥皮机构互作过程进行模拟研究，采用Box-Behnken试验设计原理，以压送器与剥皮辊间距、剥皮辊转速和剥皮辊间隙为试验因素，以果穗平均前进速度和最大受力为试验指标，进行三因素三水平试验，最后进行台架试验和田间试验。理论分析结果表明：玉米果穗沿剥皮辊轴线方向的前进速度和剥皮过程中所受的作用力能够分别表征苞叶剥净率与籽粒损失率；试验结果表明，制种玉米剥皮机构最佳工作参数组合：压送器与剥皮辊间距为32mm、剥皮辊转速为430r/min、剥皮辊间隙为-0.3mm，此时玉米果穗苞叶剥净率为93.33%，籽粒脱落率为1.802%，籽粒破损率为1.203%，机具田间试验与台架试验结果误差小于3%。试验所用剥皮辊满足制种玉米剥皮的性能要求，所用方法能够为制种玉米剥皮机构的改进提供参考。

来源：2024年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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