随着我国粮食收割的机械化程度不断提高,造成粮食的含杂率大幅度上升。由于粮食收割时缺少有效配套的清理设备,导致粮食中充填有大量的秸杆和糠皮等杂质。粮食在储藏过程中容易发热,发生虫害、霉变、污染,直接造成粮食损失甚至达到6%左右;对下游的粮食加工带来了很大的影响,严重影响了粮食加工产品的品质,增加了加工企业的成本。本课题主要是针对新开发的联合收割机的集成清理设备,TSCY12585?圆筒初清筛的主要参数进行优化与设计。利用EDEM软件对圆筒初清筛进行离散元分析。首先设置圆筒初清筛的一些操作条件,取小麦的填充系数分别为0.3、0.45;筛筒的转速均沿逆时针方向分别为10转/分、12转/分、15转/分、18转/分、20转/分时出现以下几种情况:(1)随着筛筒转速的提高,小麦颗粒与筛筒之间的平均作用力呈逐渐变大的趋势。(2)随着筛筒的转速逐渐变大,小麦颗粒的筛理路程缩短了,筛理时间减小了。(3)相同的填充系数下,随着筛筒转速的提高,与筛筒接触的颗粒数目伴随转速的增加而逐渐增多。当筛筒的转速减小时,与筛筒接触的颗粒数目也呈现减少的趋势。利用Ansys Workbench软件对筛筒进行受力加载分析,综合比较在不同转速时所受的应力及应变情况。其次利用Ansys Workbench软件对筛筒进行模态分析,研究筛筒的固有频率特性和振型特征。由于减速器的工作频率与筛筒的固有频率之间没有发生重合或者接近的现象,因此两者之间不会产生共振现象。根据离散元分析出的仿真数据,在有限元软件Ansys Workbench中对筛筒的受力情况进行加载。对筛筒进行瞬态动力学分析,查看分析筛筒结构的应力云图及位移云图。由于应力云图显示的最大应力与筛筒的许用应力接近,因此需对筛筒结构强度不足的地方进行结构改进。将筛筒的板条加厚,同时增加两个筛面支撑板,然后对筛筒进行结构优化,最后对筛筒进行尺寸定形。再次分析结构改进后筛筒的固有频率和振型变化特征。由于减速器的工作频率与结构改进后筛筒的固有频率没有发生重合或接近的现象,因此不会发生共振。然后模拟筛筒在工作时的实际受力进行加载,进行瞬态动力学分析,查看分析应力云图和应变云图。筛筒应力云图显示局部所受的最大应力明显低与其许用应力,筛筒结构的强度明显得到提高。综合上述可知,通过对圆筒初清筛进行离散元分析,最终得出了小麦的填充系数和筛筒转速的最佳取值。对圆筒初清筛进行有限分析,得到了筛筒的频率特性和阵型特征,以及筛筒结构强度的不足之处。采用结构优化的形式改进筛筒的结构,有效改善筛筒强度的不足之处。