联合收获机风机制造装配质量检测技术研究

发布时间：2020-04-04 21:05

【摘要】：清选装置是联合收获机的重要组成部分,其装配质量将直接影响整机的作业性能。联合收获机一般采用风筛式清选装置,其中气流场的分布状况直接影响清选性能指标(损失率、含杂率等)。风机的装配质量对气流场的分布起着至关重要的作用,因此,联合收获机风机的装配质量是影响联合收获机整机性能的重要因素。目前,国内大多数农机企业缺少出厂前对联合收获机风机制造装配质量检测的专用技术设备,本文针对这一现状对联合收获机风机制造装配质量检测技术进行了研究。主要完成的工作如下:(1)介绍了联合收获机清选装置中风机的基本结构及工作原理,运用Solidworks软件建立了5种不同叶轮与蜗壳装配位置(蜗壳相对叶轮上移、下移、左移、右移10mm)的风机模型、3种不同叶片折弯角(145°、155°、165°)的风机模型、3种不同风机安装角度(25°、30°、35°)下的清选室模型和整机清选装置的模型,并在ICEM软件中进行网格划分,在Fluent软件中进行数值模拟仿真计算。通过CFD-Post软件对风机的速度场、压力场、风机出风口速度进行了分析。仿真结果表明:风机的叶轮与蜗壳在最佳装配位置时,风机出风口风量最大、气流分布均匀,内部气流场分布合理;叶片折弯角为155°时,风机内部气流场分布合理;风机在清选装置中的最佳安装角度为30°,此时清选室内的气流场分布更有利于物料在振动筛的配合下实现良好的清选效果。(2)建立了风机制造装配质量检测试验台,在风机出风口布置了13×5共65个风速测点,对5种蜗壳间隙(10mm、15mm、20mm、25mm、30mm)、2种风机叶轮斜置工况下在转速为900rpm时的风机出风口风速值进行了测量;分析了风机转速为800 rpm、900 rpm、1000 rpm时风机出风口风量的变化;通过Matlab软件绘制了二维风速等势线图及三维出风口风速分布图并进行了分析;利用DH5902系统对风机的振动特性进行了研究。试验结果表明:在转速900rpm时,蜗壳间隙为20mm,风机振动相对较小,出风口风量最大为5.507m~3/s。当风机转速在800rpm-1000rpm时,风机转速每增加100rpm,风机出风口风量分别增加16.78%和11.66%。(3)对风速传感器、振动传感器、转速传感器、倾角传感器及采集卡进行了选型,并设计了基于LabVIEW平台的联合收获机风机制造装配质量检测系统软件部分。通过各模块的编程,系统实现了信号采集、数据存储、数据回放、信号处理、信号分析、装配质量判断等功能,并能够在系统前面板实时显示相应测试位置的测点风速值、振动时域信号、振动频域信号、风机转速、风机安装倾角等信息。通过后面板的编程对以上信号进行特征提取,与标准状况下风机的各项指标进行对比,进而识别判断风机的装配质量。风机制造装配质量检测系统设计完成后,对其在整机上进行了试验验证,试验表明:本文所研发的风机制造装配质量检测系统能够实现预期目标,能够对联合收获机风机制造装配质量进行有效判断。
【图文】：

配备多功能设备 Vibrotest 60，，对风机的轴承振动进行快速傅里叶变换，进而通过频谱分析轴承的振动特性。2012 年，Yueh-Lung.H 等[30]发明了一种用于风扇故障的警报设备及其方法，通过测量特定转速下风机驱动电机的电流峰值及实际电流高于预定电流的持续时间进行风机的故障判断。2010 年，G. M. Morello 等[31]为确定风机性能，在特定空间的上游及下游布置 8 个通风隧道进行试验。运用研制的风机评估系统对空间内的气流量进行测量的方式对风机的性能进行判断。【国内】2018 年，宫兴等[32]设计了一套通风机性能测试系统（图 1.1），主要应用温度传感器、压力变送器等传感器对风机的温度、压力等信号进行检测，通过对信号计算处理，得到各性能参数值并绘制风机性能曲线。该系统能一次性完成风机的数据采集、数据处理、性能曲线的绘制等功能。

配备多功能设备 Vibrotest 60，对风机的轴承振动进行快速傅里叶变换，进而通过频谱分析轴承的振动特性。2012 年，Yueh-Lung.H 等[30]发明了一种用于风扇故障的警报设备及其方法，通过测量特定转速下风机驱动电机的电流峰值及实际电流高于预定电流的持续时间进行风机的故障判断。2010 年，G. M. Morello 等[31]为确定风机性能，在特定空间的上游及下游布置 8 个通风隧道进行试验。运用研制的风机评估系统对空间内的气流量进行测量的方式对风机的性能进行判断。【国内】2018 年，宫兴等[32]设计了一套通风机性能测试系统（图 1.1），主要应用温度传感器、压力变送器等传感器对风机的温度、压力等信号进行检测，通过对信号计算处理，得到各性能参数值并绘制风机性能曲线。该系统能一次性完成风机的数据采集、数据处理、性能曲线的绘制等功能。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S225

【参考文献】

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本文编号：2614074