关键词:
甘蔗收获机
排杂风机
叶轮
气动特性
全压
参数优化
摘要:
排杂风机是切段式甘蔗收获机的核心部件之一,其性能对甘蔗收获机含杂率起到了至关重要的作用,而叶轮是排杂风机的核心部件,其气动性能与排杂效果密切相关。针对横置式甘蔗收获机排杂风机叶轮性能不足、影响排杂效果的问题,以叶轮为研究对象,研究轮毂类型、叶片安装角β、叶片数N_(b)、叶轮无量纲面积G、叶片夹角γ对风机气动特性的影响及其机理,并以提高风机全压为目标,通过响应面优化法得到了较佳的叶轮结构参数为:叶片安装角23.34°、叶轮无量纲面积0.43和叶片夹角14.56°。在不同风机转速(1 050、1 350、1 650 r/min)、不同甘蔗长势(良好、较差和严重倒伏)和不同行驶速度(1、2、3 km/h)下进行田间试验。结果表明:对于长势良好的甘蔗,当风机转速为1 050 r/min时,不同行驶速度下,优化后风机含杂率分别降低1.06、1.99、3.28个百分点;当风机转速为1 350 r/min时,优化后风机含杂率最多可降低2.5个百分点;当风机转速提升至1 650 r/min时,优化前后风机在各行驶速度下含杂率未表现出明显差异;对于长势较差和严重倒伏的甘蔗,优化后风机含杂率最多可分别降低5.45、2.1个百分点。优化后风机提升了甘蔗收获机在复杂田间环境中的排杂能力,且所得数据为后续风机研究提供了理论支持。