木薯收获机土薯抖动分离装置性能仿真及试验

作     者：杨望 张栩梓 杨坚 郑贤 廖丽 Yang Wang

作者机构：广西大学机械工程学院南宁530004 广西农业职业技术学院机电工程系南宁530007 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2017年第33卷第16期

页      面：18-25页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51365005) 国家自然科学基金项目(51065003) 广西高校现代设计与先进制造重点实验室主任课题(GXXD16ZD-02) 

主　　题：机械化 模型 优化 木薯收获机 土薯抖动分离装置 仿真试验 

摘      要：为了考察木薯收获机块根拔起时弹簧式土薯抖动分离装置的土薯分离机理和因素对分离性能的影响规律,优化性能影响因素,进行弹簧式土薯抖动分离装置动力学仿真试验。采用光滑粒子流体动力学和有限元的耦合方法及二次回归通用旋转设计方法,构建土壤-木薯-抖动分离装置系统的动力学仿真模型和影响土薯分离性能的回归数学模型,研究了木薯块根拔起时土薯抖动的分离机理及各影响因素对土薯分离性能的影响规律,同时,采用MATLAB优化工具箱中的fmincon函数,对性能影响因素进行了优化。结果表明,因素的优组合为:长孔长度2.68 cm、弹簧刚度20.04 kN/cm、弹簧预紧力335.2 N,相应的干净度为0.778,碰撞力为320 N,试验验证的干净度为0.698,与理论结果的相对误差较小,约为10%,理论结果与验证结果较一致,表明建立的回归数学模型及优化结果合理。研究结果可为土薯分离质量高的挖拔式木薯收获机弹簧式土薯抖动分离装置的设计提供参考。