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1、!年月农业机械学报第∀期一气流振动筛式谷物清选机构设计参数的优化沈达智#新疆八一农学院∃,【提要】本文在现有气流一振动筛式谷物清选机构使用条件一定的情况下选择筛的振动频、、以及气流速度等率加速度大小和加速度方向角四个运动学参数做为影响清选工作质量的主要设计变量的假设。通过回归正交设计和台架试验的方法建立了清选工作质量与四个设计变量之间,。的数学模型井通过优化设计求出这四个设计变量的最优配合方案优化方案且通过台架试验证明基本上尚属正确。一、主要运动学参数的选择、众所周知混合物料沿着筛面和垂直于筛面产生运动是由其上所受的各种力
2、#重力惯性、。,力气流作用力和摩擦力等∃的综合作用结果此外物料沿筛面的平均移动速度还与筛振,。动频率有关它也将影响到筛面物料层的厚度和谷粒漏落筛孔的概率混合物中轻夹杂物的主。猜除则要取决于清选气流的流量相流速这些定性的理论分析与计算为应用回归分析与试验方主。法求得要运动学参数提供了理论依据清选筛面上各点的加速大小以及在各个瞬时的值是不相,,必伺的为了设计工作中选择与计算的方便须定、二个典型点为代表。’从机构来说,一般出一以筛,图是子的铰接点为代表点故将筛子前吊杆筛传动机构简图%00&0,−./123毛214(567866
3、8&5%&∋#图∃的末端∋点做为代表点而将其在00(586&0604005()和它72731五上止点时的加速度大小与水平面间的夹。工角∗做为两个主要设计变量来研究筛子的后吊杆+,根据清选工作的要求应与前吊杆呈。一定的关系。清选物料在工作中所受气流作用力的大小直接与气流速度有关在试验中将气流方向固%‘,。定在∀∗而将气流的平均速度的大小做为第三个设计变量来研究,,而根据有关资料清选筛的振动频率不但影响筛子的加速度值且也影响混合物料沿筛。。面的平均相对运动速度选取振动频率为第四个设计变量、、,,当作物喂入量湿度谷草比这些使用条件一
4、定且筛子面积一定时清选机构的工作参加试验、、、、、、、、、、和数据整理的有王序俭杨碗章周平李卫红阐东明马晓斌杨建军张志勇王海王小平。,。刘新平等同志在优化设计中曾得到莫之见同志的帮助特此致谢··农二业机,械学报!年5,质量#清选损失和清洁度∃主要决定于筛子的振动频率#∃筛子在上止点时的加速度大,。小#(口和方向角#百∃以及风扇所产生气流的平均速度#犷∃这四个设计变量从后面,5,“,,试验与计算结果可以看出当一定的和0组合后其筛子的水平振幅与垂直振幅也就。是一定的了二、试验设备、条件及参数的调节。试验所用的台架如图9所示,,下
5、筛为77,本次试验中采用的是整体式筛箱其上筛为可调鱼鳞筛功∗冲孔筛面投∗∗’。均为:;9∗77、试验工作中将上筛鱼鳞片固定在∀∗的开度上筛筛面以上空间高度为∀9∗77。、,根据筛子前后端不同的工作要求前吊杆!∀9。,,&∋#图∃与后吊杆的位置与运动学参数应,。不相同且应进行试验研究但本次试验中为了减,。,,,少变量数目暂将筛后吊杆与铅垂线夹角+∋。,安装成比前吊杆小∗以达到筛后端的垂直。。振动小于前端的目的两吊杆长度皆取为9∗77筛面倾角为。’<9’。。利清选风扇为后倾直叶片离心式用热球式风速仪测出风扇出口的平均风速为
6、.=5>6时上筛筛面。9风速的分布情况如图∀所示该试验台架的结构及图清选试验台架示意图,一供料机构9一阶梯振板∀一筛传动机构风速分布#中部偏低∃是不尽合理的但我们认为!一清选筛组合;一清选风扇?一出粮斗,,在此基础上所求得的优化参数如将结构改善后%−8≅9.02070&31200=0(585≅1只61Α0止,其性能指标只能更为完善故在结构方面未做过多一2&ΒΒ049一≅4(85Β(5一14(5678668&5。·0400(50研讨7002(5867656一3(50=0Δ一4(85&Χ1=01,试验时风扇和清选筛分别由两台直
7、流电动机,Ε,驱动电机转速分别由两台Φ.∋5∀&>9∀∗可控硅传动装置调节以满足各次试验的要。。求供料机构则由一台交流电动机驱动‘,%Γ,”和“,,试验所需调节的四个变量中筛振动频率加速度值是相互有关的但是它们。、由图!的,在每次试验中的取值又分别按试验计划所确定加速度分析可知筛的传动机构上摇杆&Η端点Η的切向加速度为。ϑϑ‘二二丘孟Ι‘忿Ι厅忑)而∋点的加速度则为,+∋(Κ。’二(云—+Λ,∋)根据试验台架传动机构的具体结构特点点的加速度可写为,。949Μ&汉>(Λ+一4一一#=∃一火几州∃花面一第∀期气流振动筛式谷物清选机构
8、设计参数的优化Ν7=兮!山∀#亡∗通∀甘日图∃上筛筛面风速分布图图9筛吊杆加速度分析∋∋%∀&∃()∗+∗,−∗./01.2/3主45/.−−6%∀&9:∗∗∗,∗37/.−77,02.2,)∗7.36,−8−/,.∗∗)766∗32∗3∗∗−6毛)∗2∗
