玉米果穗剥皮的运动仿真与高速摄像试验

• 作者: 宋正河 岳小微 朱忠祥 杜岳峰 毛恩荣 王波
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 农业机械 农作物 计算机仿真 玉米果穗 剥皮 运动学 剥皮装置 高速摄像
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 42-48
• 页数: 7页
• 分类号: S225.5+1
• 字数: 5802字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2015.06.006

摘要

针对玉米剥皮田间试验和室内试验存在玉米品种多样、适收期短等问题，该文提出了采用理论分析、虚拟仿真技术与高速摄像技术相结合的方法，研究果穗在剥皮机构中的运动。首先，对玉米果穗在剥皮机构中的受力及运动进行了理论分析，得到影响果穗剥净率、剥皮效率以及剥皮损失的主要因素；其次，应用ANSYS/LS-DYNA建立了玉米果穗与剥皮机构相互作用有限元仿真模型，获取了剥皮辊不同转速下玉米果穗在剥皮机构中的运动速度、绕自身轴线的角速度和受力情况。仿真结果表明，随着剥皮辊转速的增大，果穗的运动速度由0.2增大到0.4 m/s；果穗绕自身轴线的旋转角速度增加，在0～15 rad/s之间变化；果穗的受力增大，且波动性更强，3种工况下最大受力分别为11.9、14.5和16.3 N。以玉米果穗沿剥皮辊的速度和加速度为验证参数，仿真数据与果穗剥皮高速摄像试验数据进行了对比。结果表明，仿真数据与高速摄像试验结果基本一致，证明了仿真模型可以较好地替代物理试验。该研究结果可为剥皮机构的设计与分析提供了参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	毛恩荣	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	158	2294	25.0	37.0
2	朱忠祥	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	48	642	15.0	22.0
3	宋正河	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	83	1302	19.0	33.0
4	杜岳峰	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	31	331	12.0	16.0
5	岳小微	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	2	37	2.0	2.0