再生稻是一类一季双收的水稻品种,利用收割后稻桩上存活的休眠芽进行培育,使之抽穗再次成熟。收获再生稻头季稻时大约只割下稻株的上2/3的部位,留下1/3的植株和根系,以保证再生稻的第二季稻的正常生长。本文针对再生稻的脱出物特征,对新研制的再生稻单纵轴流联合收获机的清选装置进行设计,具体研究内容包括以下方面:(1)脱出混合物的组成与分析使用“镇稻18号”作为试验对象,切割下其穗头部分以模拟再生稻的收割特点,将这部分物料喂入4LZ-3.0E型单纵轴流联合收获机脱粒装置,分析了水稻脱出混合物的组成成分、在振动筛上的分布规律以及各成分的悬浮速度。(2)清选机构的设计设计针对再生稻脱出物的清选装置,以物料所需气体流量为依据设计了六叶片离心风机;振动筛采用百叶窗筛代替鱼鳞筛,增大下编织筛的网格尺寸,以提高籽粒透筛率,同时去除尾部逐稿筛并延长百叶窗筛,以提高清选面积。同时改进了输粮搅龙等结构,以提高在大喂入量工作条件下籽粒的推送效率。(3)清选装置内部流道模型的CFD数值模拟建立了包括风机在内的三维流道模型,运用FLUENT软件对其气流场进行数值模拟计算,通过分析气流场流线图和风速云图,得出不同筛片开度下风速的分布规律,并在加工厂使用热线式风速仪验证仿真结果。计算结果表明,百叶窗筛开度为20mm时导风效果最好,且筛面上方风速分布合理,能够满足清选要求;对比实测数据和计算结果可知,二者风速变化规律相似,模拟仿真可靠,但计算结果较实测风速高出最多23.53%,其原因在于数值计算时流道模型处于气体不可压缩、不考虑气体粘性力的理想条件。(4)田间清选性能试验通过田间清选性能试验,对比了百叶窗筛和鱼鳞筛对再生稻脱出物的清选效果,进一步分析了筛片开度和清选筛振动频率对籽粒含杂率和损失率的影响,试验结果表明:采用鱼鳞筛与采用百叶窗筛时的籽粒含杂率无明显差异,大部分工作条件下二者均可将含杂率控制在2%以内,但鱼鳞筛总体造成的籽粒损失更高,其不宜在振动频率高于7Hz的条件下工作,此时所造成的籽粒损失易高于国家规定的3%。考虑到经济效益,百叶窗筛相比于鱼鳞筛更适用于再生稻头季稻脱出物的清选工作。在喂入量为5.36kg/s,风机转速为1050r/min的工作条件下,百叶窗筛的最佳工作参数为筛片开度20mm,振动频率6Hz。