脱粒是玉米种子加工的关键环节,也是影响种子质量的一个重要因素。尽量减少脱粒过程中的机械损伤是研制玉米种子脱粒机的关键指标。通过两种脱粒滚筒的脱粒对比试验表明:改变脱粒部件的机械作用力能有效地降低籽粒损伤,为改进脱粒方法及新型玉米种子脱粒机的研制提供参考。

降低玉米种子脱粒损伤是当前机械脱粒的主要问题。对不同含水率的玉米穗进行了在不同部位、不同冲击方向下的冲击试验。试验结果表明:籽粒含水率对破损率的影响呈一元二次函数关系且函数有极小值。当冲击力的水平分力方向与玉米穗轴线垂直时,在同一部位冲击玉米穗,籽粒的破损率小于平行时籽粒的破损率。在垂直施力方向下,玉米穗上部破损率最大,下部破损率最小,而在平行施力方向下,玉米穗中部破损率最大,下部破损率最小。

针对４ＬＺ–３．０型联合收割机在水稻喂入量和草谷比较大时脱粒滚筒易堵塞的问题，设计了一种单纵轴流脱粒滚筒。该滚筒主要由喂入螺旋装置、辐条、辐盘、脱粒杆齿、排草板组成。脱粒时水稻由搅龙经输送槽输送至喂入螺旋装置处，经螺旋装置叶片轴向输送至脱粒杆齿滚筒进行脱粒。为探讨螺旋装置喂入适应性能，通过单头、双头和三头螺旋装置的选型试验，选定了三头喂入螺旋的脱粒滚筒，以滚筒转速、导向板倒角、脱粒间隙为因素，籽粒破碎率和未脱净损失率为性能评价指标，运用回归分析方法建立了该脱粒系统的数学模型，优化确定了其最佳工作参数组合。试验结果表明：当滚筒转速为８００ ｒ／ｍｉｎ、导向板导角为２３．７°、脱粒间隙为２０ ｍｍ．．．

田间试验机械化是提高作物育种工作效率的关键环节，是获得正确育种试验结果的重要措施。根据小区育种小麦收获试验要求，设计了一种由钉齿式圆柱滚筒与短纹杆—板齿锥型滚筒组成的纵轴流双滚筒小区育种脱粒分离装置，通过论述该装置总体配置方案，完成其关键部件（脱粒滚筒、分离滚筒）结构与运动参数设计计算，确定脱粒滚筒的平均直径为４５０ ｍｍ、分离滚筒的直径为４３０ ｍｍ，两者的转速分别在７６４－８９２ ＲＰｍ和８８８－１ ０２２ＲＰｍ，计算得出分离滚筒的脱粒元件数为３６个，且装置适宜的喂入量需小于２．７ ｋｇ／ｓ。利用该装置进行了育种小麦脱粒分离试验结果表明，当喂入量由１．８ ｋｇ／ｓ向２．６ ｋｇ／ｓ变化，脱．．．

为降低水稻机收作业中籽粒破碎率、提高清洁度，依托纵轴流差速分段式脱粒滚筒，设计3种不同形状脱粒元件，刚柔耦合成6种类型脱粒滚筒；基于冲量–动量定理对籽粒碰撞过程进行理论分析，通过仿真试验得到刚性杆齿和刚柔耦合杆齿与谷物接触时受到的法向力均值为28.4 N、22.3 N，切向力均值为14.43 N、8.74 N；以前滚筒齿形、前滚筒转速和前后滚筒转速差为影响因素，以水稻籽粒破碎率和未脱净率为评价指标进行试验。结果表明：前后滚筒转速差对破碎率的影响最大，前滚筒齿形对未脱净率的影响最大；试验得到的最优组合为，前滚筒齿形为弓齿、前滚筒转速为600 r/min、前后滚筒转速差为100 r/min；与刚性脱粒元件相比，带有聚氨酯橡胶套的刚柔耦合脱粒元件对降低水稻籽粒破碎率的效果显著，水稻籽粒破碎率平均可降低18.5%。

为降低水稻机收作业中籽粒破碎率、提高清洁度，依托纵轴流差速分段式脱粒滚筒，设计3种不同形状脱粒元件，刚柔耦合成6种类型脱粒滚筒；基于冲量–动量定理对籽粒碰撞过程进行理论分析，通过仿真试验得到刚性杆齿和刚柔耦合杆齿与谷物接触时受到的法向力均值为28.4 N、22.3 N，切向力均值为14.43 N、8.74 N；以前滚筒齿形、前滚筒转速和前后滚筒转速差为影响因素，以水稻籽粒破碎率和未脱净率为评价指标进行试验。结果表明：前后滚筒转速差对破碎率的影响最大，前滚筒齿形对未脱净率的影响最大；试验得到的最优组合为，前滚筒齿形为弓齿、前滚筒转速为600 r/min、前后滚筒转速差为100 r/min；与刚性脱粒元件相比，带有聚氨酯橡胶套的刚柔耦合脱粒元件对降低水稻籽粒破碎率的效果显著，水稻籽粒破碎率平均可降低18.5%。

为深入研究大豆种子破碎和内部损伤机理及其对发芽率的影响,改进大豆脱粒原理和脱粒技术,以机械脱粒、清选后的3个辽宁主栽大豆品种(开育857、辽豆15、沈农8号)为对象,研究了大豆种子籽粒的脱粒损伤状况、特征,分析了造成损伤的基本原因。结果表明:机械脱粒的大豆种子籽粒普遍存在严重的机械损伤问题,其中外部损伤率(含破碎)9%～12%、内部损伤率5%～9%;大豆机械损伤脱粒环节、由脱粒机械作用所致,其次发生在清选与分级过程、由输送装置导致。

为实现水稻联合收割机脱粒滚筒实时喂入量监测,基于薄膜传感器设计了一种脱粒滚筒喂入量测量系统,其原理为通过薄膜传感器测出滚筒顶盖侧边因喂入量变化而产生的受力变化。以额定喂入量为0.8kg/s的小型横轴流脱粒滚筒为试验对象,以成熟的晚籼98和传奇丰两优1号水稻为主要试验材料,在转速分别为650、800、950、1 100r/min、喂入量为0.2～0.8kg/s的条件下开展台架试验,结果显示:薄膜传感器采集的实时信号与实时喂入量显著相关,对喂入量和传感器信号进行线性关系拟合,拟合效果较好。试验结果表明,设计的测量系统可以通过传感器信号对喂入量进行测量。

为进一步探明脱粒装置结构参数对玉米种子果穗脱粒生产作业的影响,依托自行研制的5TYJ-10A玉米种子脱粒机,通过置换分别携有钉齿类、直板齿类、组合螺旋板齿类3类脱粒元件的脱粒装置,分析玉米种子脱粒装置工作性能,建立组合螺旋脱粒板齿几何参数相关数学模型,分析获得组合式螺旋板齿脱粒装置相关脱粒板齿半径、中心脱粒间距及板齿高度的设计参数。试验结果表明,选取出作业性能良好的组合螺旋板齿式脱粒装置,其脱净率为99.16%、含杂率为3.26%、破碎率为0.43%,对应实际生产率为11.6 t/h。采用脱粒板齿试验装置

为进一步探明脱粒装置结构参数对玉米种子果穗脱粒生产作业的影响,依托自行研制的5TYJ-10A玉米种子脱粒机,通过置换分别携有钉齿类、直板齿类、组合螺旋板齿类3类脱粒元件的脱粒装置,分析玉米种子脱粒装置工作性能,建立组合螺旋脱粒板齿几何参数相关数学模型,分析获得组合式螺旋板齿脱粒装置相关脱粒板齿半径、中心脱粒间距及板齿高度的设计参数。试验结果表明,选取出作业性能良好的组合螺旋板齿式脱粒装置,其脱净率为99.16%、含杂率为3.26%、破碎率为0.43%,对应实际生产率为11.6 t/h。采用脱粒板齿试验装置进行不同脱粒板齿螺旋角试验选取,结果表明,当组合螺旋板齿角为6°-12°时更适宜进行玉米种子脱粒作业。研究成果将为玉米种子脱粒生产装备的研发提供参考与借鉴。

玉米收获时籽粒含水率是影响机械粒收质量、安全贮藏和经济效益的关键因素,已经成为一个重要的技术与经济问题。当前玉米品种收获期籽粒含水率偏高不仅制约了中国玉米粒收技术的推广、影响到玉米收获及生产方式的转变,也严重影响了玉米品质。从国内外相关文献综述可见,收获期玉米籽粒含水率主要由生理成熟前后籽粒的脱水速率控制,该性状是可遗传的,品种间具有显著的差异;品种间脱水速率与苞叶、穗轴、籽粒特征及果穗大小等许多农艺性状有关;玉米生育后期的空气湿度(环境水分的饱和亏缺程度)、温度、日辐射、风速、降雨等生态气象因子对籽粒脱

【目的】玉米籽粒脱水速率快、收获期含水率低是适宜机械粒收品种的基本要求。穗部性状是玉米遗传基础的直观表现,与籽粒脱水有较紧密的联系,探寻二者之间的关系、明确影响籽粒脱水速率的关键指标,对于适宜机械粒收品种的选育和筛选具有重要意义。【方法】本研究以黄淮海夏玉米区当前主推的22个品种为研究对象,按苞叶、籽粒、穗轴和穗柄等部位将穗部性状分为41个指标参数,于2015—2016年进行连续观测,并与衡量籽粒脱水快慢的5个参数(生理成熟前籽粒脱水速率、生理成熟后籽粒脱水速率、籽粒总脱水速率、生理成熟期籽粒含水率和收获期籽粒含水率)进行相关分析。【结果】41个穗部指标在品种间均存在极显著差异,其中部分指标与籽粒脱水特征密切相关。苞叶长度与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关,与收获期籽粒含水率显著正相关;"苞叶长度/果穗长度"与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关;果穗夹角与籽粒总脱水速率显著正相关;穗轴生理成熟期含水率与籽粒生理成熟期、收获期含水率均呈极显著正相关关系;穗粒数与生理成熟前籽粒脱水速率、总脱水速率分别达到极显著、显著水平的负相关关系;"果穗长度/行粒数"与籽粒生理成熟前、后和总脱水速率分别呈显著或极显著正相关关系,与收获期籽粒含水率呈显著负相关关系;生理成熟期百粒干重与籽粒含水率呈显著负相关关系;而穗部其他性状与籽粒脱水速率、生理成熟期和收获期籽粒含水率均无显著相关性。【结论】黄淮海区域现有玉米品种穗部性状差异较大,苞叶短、穗轴生理成熟期含水率低、果穗夹角大、穗粒数少、籽粒小等穗部特征有利于籽粒脱水,可为适宜机械粒收品种的筛选和选育提供参考。

【目的】当前,玉米收获期籽粒含水率普遍偏高,限制了中国机械粒收技术的推广应用。玉米籽粒授粉后,灌浆与脱水过程相伴,但二者之间的关系并不明确,本研究通过对不同玉米品种籽粒脱水和灌浆过程的系统观测,明确其籽粒脱水和灌浆特征,探讨二者间的关系,为适宜机械粒收品种的选育和推广提供支持。【方法】试验于2015—2016年在河南新乡进行,累计选用22个供试玉米品种,统一授粉。2015年自授粉后26 d开始至11月14日止、2016年自授粉后11 d开始至10月17日止,连续测定籽粒含水率(MC)、含水量(M)、干重(DW)与鲜重(FW)的动态变化,建立这些指标与授粉后积温(T)之间的回归方程,以此明确籽粒脱水和灌浆特征,并结合籽粒脱水、灌浆参数的相关分析结果,探讨这两个过程的关系。【结果】玉米籽粒含水率、含水量、干重及鲜重的动态变化与授粉后积温均有极显著的非线性关系。22个参试玉米品种籽粒含水率与授粉后积温的关系符合Logistic Power模型。授粉后,参试品种含水率降至28%需要积温1 126—1 646℃·d,平均1 357℃·d;含水率降至25%需要积温1 218—1 810℃·d,平均1 480℃·d。综合分析籽粒干物质和含水量的变化动态,籽粒含水率变化可分为两个阶段。第一个阶段从籽粒建成至线性灌浆期结束为止,干物质的快速积累是含水率快速下降的主导因素;第二阶段自线性灌浆期结束至籽粒收获,含水率下降的主导因素转化为籽粒水分的持续散失。相关分析显示,玉米灌浆期天数、积温与生理成熟期籽粒含水率在2015年达到极显著负相关,2016年相关性不显著;不同品种生理成熟前、后及总脱水速率与灌浆速率之间相关性不显著。【结论】籽粒含水率与授粉后积温建立的Logistic Power回归模型具有良好的预测稳定性。籽粒含水率的变化由籽粒灌浆和籽粒脱水两个关键因素分阶段主导,评价适宜机械粒收的品种,不仅要注意籽粒灌浆特性和熟期,还要关注籽粒脱水特性的选择。

为了明确不同熟型玉米籽粒灌浆特性及其对产量的影响,比较研究了中晚熟品种农大108和中早熟品种石玉7号籽粒灌浆动态与产量表现,并对籽粒灌浆特性与籽粒水分的关系进行了分析。结果表明,石玉7号与农大108产量差异显著,百粒重是两品种产量差异的主要原因;石玉7号具有籽粒发育速度快、体积大等特点,前中期(0~45d)灌浆速率始终快于农大108,生育后期(45 d以后)急剧下降。农大108后期灌浆速率则下降缓慢。籽粒发育速度快,灌浆盛期灌浆速度快、强度大是石玉7号百粒重高的主要原因;籽粒水分状况与籽粒灌浆速率关系密切。回归分析表明,籽粒含水百分率在59.47%左右时,石玉7号灌浆速率达到最大值,为9.28...

【目的】玉米籽粒比重与容重呈显著正相关,容重偏低一直是中国玉米低商品品质的主要问题之一。论文旨在探讨玉米籽粒比重在籽粒灌浆过程中的建成动态及其与籽粒灌浆特性的关系,以期为提高籽粒比重和容重,改善玉米商品品质提供理论依据。【方法】选用普通型品种农大108(ND108)、硬粒型品种费玉4号(FY4)、高淀粉型品种费玉3号(FY3)和郑单18(ZD18)为供试材料,对授粉后玉米籽粒的干比重、鲜比重、百粒干重、单粒鲜体积和水分含量进行测定,采用回归分析讨论比重与灌浆特性的关系。【结果】籽粒鲜比重授粉后随着籽粒的发育呈上升趋势,到成熟期趋于稳定;而干比重在灌浆前期处于下降趋势,授粉后20—35 d是其增...