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玉米在国内被广泛种植,现阶段我国玉米收获以摘穗形式为主,但直接籽粒收获模式减少了果穗收获后续的加工过程,此类籽粒收获机逐渐受到重视,其拥有广阔的提升空间。清选装置是玉米籽粒收获机的关键工作部分之一,其性能优劣关乎着整机的清选效果,探索清选装置内部的气流场分布,分析玉米脱出物各成分分布规律及其运动情况,研究清选装置运行参数对其清选性能的影响,不仅能为玉米脱出物的清选研究提供依据,还能为优化其运行参数提供参考。本文总结了国内外玉米联合收获机的发展现状,分析了清选装置的发展现状及应用情况,发现目前籽粒收获机清选玉米脱出物的研究还未见报道,本文通过对玉米脱出物物理特性的测量,针对清选装置内部气流场分布以及玉米脱出物群体在清选装置内部的运动规律进行了探索,采用从理论分析、仿真模拟与台架试验相结合的方法对玉米脱出物运动规律进行阐述,并通过多因素试验探讨了清选装置入口气体速度、振动筛振动频率和玉米脱出物喂入量对清选装置清选性能的影响,主要研究如下:(1)根据调研与试验研究获得了玉米脱出物各成分的质量百分含量,并对玉米脱出物物理特性进行了测量,并通过EDEM软件球形颗粒填充方法建立了玉米籽粒、玉米芯及玉米茎秆的物料模型。(2)运用CFD-DEM耦合仿真的方法模拟了清选装置内部气流运动特征和玉米脱出物在清选装置内的运动情况。(3)对风筛清选装置中截面上气体速度分布进行了测量,并通过MATLAB软件拟合得到速度分布云图,与仿真结果基本一致;采用高速摄像技术对玉米脱出物群体在清选装置上部以及上筛与下筛之间范围进行拍摄,获得了其分布规律。(4)为了验证玉米脱出物群体在清选装置内的运动即玉米脱出物的收集和清除情况,在试验台架上对清选装置清选玉米脱出物的清洁率与损失率进行测量,试验结果表明仿真获得的玉米籽粒的清洁率与损失率变化趋势与单因素实验结果基本吻合。(5)为了获取清选装置最佳清选性能的参数组合,以玉米籽粒损失率和玉米籽粒清洁率指标,选定清选装置入口气流速度、振动筛振动频率及玉米脱出物喂入量为影响因素,采用二次正交旋转组合设计试验,利用Design-expert 8.0.6对试验数据进行处理与优化。