【正文】 當板齒玉米脫粒機工作時，脫粒滾筒上的板齒快速的轉動，這時滾筒轉速為：r/min式中：為板齒齒頂線速度；N軸為脫粒機主軸的轉速；D頂為板齒齒頂距離滾筒軸心的距離。因此當玉米脫粒機進行脫粒時，受到2496N的切向力。根據(jù)資料[[] 王廷福. 低破碎玉米脫粒機的設計與分析[D]. 甘肅；甘肅農業(yè)大學， 2008：17]，平均每個板齒受到156N的力。當脫粒機較大時選取較高值，脫粒機較小時選取較小值。若滾筒線速度太小會影響脫粒效率。當S=，由上式可得m/s。因此可以計算出滾筒外緣的最大線速度。由文獻[30]可知，13%。滾筒轉速必須保證不能傷害玉米籽粒。滾筒上安裝有板齒，板齒由滾筒帶動并推動玉米果穗做螺旋運動。在主軸上安裝有十六個板齒，其中前八個為帶冠板齒，后八個為平板齒，十六個板齒均勻的安裝在脫粒滾筒的脫粒區(qū)段，板齒高40毫米，寬10毫米，長100毫米，如圖3圖32所示。后一部分板齒為平板齒。為了模仿人工用竹簽先擠掉玉米果穗上的局部籽粒這一動作，前一組的板齒設計成帶冠板齒。在脫粒機工作時，脫粒滾筒上的板齒勻速轉動，對玉米果穗做擠搓作用，并且?guī)佑衩坠胂蚺判緟^(qū)運動。9第二章 板齒玉米脫粒機總體結構及工作原理第3章 板齒玉米脫粒機脫粒元件設計 板齒設計 板齒作用板齒是脫粒機脫粒時的主要脫粒部件。 本章小結 本章詳細介紹了板齒式玉米脫粒機的基本結構。果穗與果穗之間也具有一定的壓力進行充分擠搓。排芯區(qū)隔板使玉米果穗充滿于脫粒倉內，脫粒區(qū)的板齒推動玉米果穗時，果穗與凹板的相對運動為既滑動又滾動。帶冠板齒先將局部籽粒擠掉，方便后續(xù)的脫粒。因此玉米果穗在脫粒機內的運動軌跡為螺旋線。玉米果穗于脫粒區(qū)中，在滾筒板齒的作用下沿著柵格凹板做圓周運動。擠搓式玉米脫粒機的脫粒過程相對柔和，對果穗的沖擊力相對小從而玉米籽粒的破碎率比較低。脫掉玉米籽粒后的玉米芯被板齒推送到排芯區(qū)，當排芯區(qū)充滿玉米芯后，排芯區(qū)隔板將被頂開，脫粒機排出玉米芯。在脫粒區(qū)，玉米果穗在板齒的作用下順著柵格凹板做螺旋運動至排芯區(qū)。入料口對應的滾筒段為入料區(qū)，入料區(qū)上的螺旋葉片將玉米果穗送入脫粒區(qū)。7第2章 板齒玉米脫粒機總體結構與工作原理第2章 板齒玉米脫粒機總體結構與工作原理 板齒脫粒機基本結構與工作過程板齒玉米脫粒機的基本結構如圖21所示。然后通過課題組自主研制的AgriDEM軟件，采用離散元法對自行設計的板齒玉米脫粒機進行仿真。該方法首先建立脫粒機的數(shù)字化模型，并在計算機上進行物理仿真，根據(jù)仿真結果修改設計尺寸與結構，然后再對修改后的脫粒機模型進行仿真分析，直到得出符合要求的分析結果，從而實現(xiàn)對玉米脫粒機的優(yōu)化設計。因此本文主要設計一款運用擠搓原理的板齒式玉米脫粒機。擠搓原理的脫粒機如今在美國等的發(fā)達國家已經得到廣泛的推廣應用并取代了打擊原理的脫粒機。這種脫粒機采用打擊式原理將玉米粒從玉米果穗上脫落。當脫粒機種類的不同、作物種類的不同時參數(shù)還需要進行重新安排實驗然后建立新的數(shù)學模型，增加了實驗的重復性，延長研發(fā)周期。由于玉米脫粒過程的復雜性，迄今為止，國內外對玉米脫粒過程的研究大部分采用的是試驗方法、高速攝像技術、經驗方法以及統(tǒng)計分析方法或者連續(xù)介質力學的分析方法[[] Petre I. Miu. Mathematical model of threshing process in an axial unit with tangentialfeeding [J]. CSAE Paper，1997，2：217219]。因此，需要結合我國玉米脫?，F(xiàn)狀，研制出適合我國市場需求并且破碎率低、脫凈率高的玉米脫粒機。因此在我國對玉米果穗進行脫粒時，其水分比較高，導致玉米芯與玉米籽粒的連接強度較大，最終影響脫粒質量[[] 趙武云，吳勁鋒，張鋒偉，楊術明. 玉米軸流脫粒機研究現(xiàn)狀分析[Z]. ：913]。然而在我國，玉米種子公司規(guī)模一般都不大，沒有建立玉米果穗的烘干室的資金，因此基本上都不對玉米果穗進行烘干。玉米脫粒裝置主要使用于脫粒晾干后含水率較低的玉米果穗。長沙齊行機電科技有限公司的唐勇等人[[] 長沙齊行機電科技有限公司. 玉米脫粒機及玉米脫粒方法：中國， [P]. 20120314]于2012年，設計發(fā)明了一臺玉米脫粒裝置，采用切向力進行脫粒，通過旋轉擠壓的方式使得脫粒后的玉米籽粒以及玉米芯可以保持完整。杜紅軍等學者[[] 杜紅軍. 五滾筒雙進穗玉米脫粒機：中國，201120285973. 6[P]. 20110809]研制出一臺五滾筒雙進穗的玉米脫粒裝置。張克新等人[[] 張克新. 新型玉米脫粒機：中國，201020268475. 6[P]. 20100723]發(fā)明了一種橫式滾子玉米脫粒裝置。鳳鳴農業(yè)機械制造有限公司唐昌兵等人[[] 風岡縣鳳鳴農用機械制造有限公司. 一種組合式玉米脫粒機及其脫粒方法： 中國，201110288408. X[P]. 20110926]于2010年發(fā)明出一臺組合式玉米脫粒裝置。張偉等學者[[] 張偉，衣淑娟. 軸流脫粒與分離裝置數(shù)學模型的建立與仿真[J]. 農機化研 究，2007，7：4047]應用Matlab軟件對軸流玉米脫粒機進行模擬仿真。吳多峰等學者[[] 吳多峰，許峰，袁長勝. 板齒式與釘齒式玉米脫粒機的性能比較[J]. 農機化 研究，2006，10：7880]于2006年，對比了釘齒式玉米脫粒機，指出了板齒式玉米脫粒機的各項優(yōu)點。周旭等學者[[] 周旭，李心平，高連興. 兩種脫粒滾筒的玉米籽粒損傷試驗研究[J]. 沈陽 農業(yè)大學學報， 2005， 36(6)： 756758]于2005年，對比圓柱形滾筒與圓錐形滾筒，指出圓錐形滾筒的玉米脫粒機對玉米籽粒的損傷率低。張認成[[] 張認成，桑正中. 軸流脫?？臻g谷物動力學仿真[J]. 農機化研究，2000，4： 3640]等學者于2000年，應用Matlab對釘齒式玉米脫粒裝置進行研究，建立出一系列的力學模型。李保國等學者[[] 李保國． 軸流脫粒裝置凹板分離物分布規(guī)律的研究[J]． 河南職技師院學報， 1992，3(1)：4348]研究了軸流式玉米脫粒機的凹板脫落下的籽粒沿著滾筒長度方向上的分布規(guī)律。葛永久、王成芝等學者[[] 王成芝，葛永久. 軸流滾筒的試驗研究[J]. 農業(yè)機械學報，1982，13(1)：5572]于1969 年，研究了軸流滾筒式脫粒裝置的工作原理后自主研制了大型軸流滾筒試驗臺。Petkevichius等學者[[] Pet