劉 鵬，金誠(chéng)謙,，寧新杰，倪有亮，王廷恩，印 祥

大豆機(jī)收清選篩田間性能試驗(yàn)與分析

劉 鵬1，金誠(chéng)謙1,2※，寧新杰1，倪有亮2，王廷恩1，印 祥1

（1. 山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，淄博 255000；2. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，南京 210000）

針對(duì)現(xiàn)階段谷物聯(lián)合收獲機(jī)清選篩對(duì)大豆清選適用性較低以及大豆機(jī)收田間性能試驗(yàn)研究較少的現(xiàn)狀，以久保田聯(lián)合收獲機(jī)PRO688D為試驗(yàn)機(jī)具，濉科20大豆為試驗(yàn)品種，以常規(guī)魚鱗篩、加長(zhǎng)魚鱗篩、錯(cuò)位魚眼篩、線性魚眼篩和貝殼篩為上篩，網(wǎng)篩、圓孔篩和六棱孔篩為下篩，魚鱗尾篩和柵格尾篩為尾篩，以清選損失率和含雜率為清選篩對(duì)大豆清選作業(yè)水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行了大豆機(jī)收清選篩田間性能試驗(yàn)。利用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)田間性能試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)，完成魚鱗篩篩片開度、上篩、下篩、尾篩以及清選篩組合在大豆機(jī)收清選適用性方面的優(yōu)化工作。清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)結(jié)果表明，大豆機(jī)收清選適用性最佳的魚鱗篩篩片開度是28 mm。進(jìn)一步對(duì)不同尾篩、上篩、下篩和清選篩組合的清選作業(yè)水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出不同清選篩對(duì)大豆清選適用性情況為：柵格尾篩優(yōu)于魚鱗尾篩；貝殼篩和六棱孔篩是大豆機(jī)收清選適用性最好的上篩和下篩。大豆機(jī)收清選適用性最佳的上篩、下篩和尾篩組合為貝殼篩、六棱孔篩、魚鱗尾篩，此時(shí)大豆機(jī)收田間性能試驗(yàn)的清選損失率為2.04%，含雜率為0.53%。試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法綜合評(píng)價(jià)不同清選篩對(duì)大豆機(jī)收的清選損失率和含雜率，并進(jìn)行清選作業(yè)水平的優(yōu)選，可有效提高谷物聯(lián)合收獲機(jī)清選篩對(duì)大豆的清選適用性。該研究可為解決谷物聯(lián)合收獲機(jī)清選篩對(duì)大豆低適用性問題提供實(shí)際依據(jù)，對(duì)降低大豆聯(lián)合收獲機(jī)清選損失率和含雜率的田間試驗(yàn)研究起到推進(jìn)作用，為研發(fā)適用于大豆收獲的聯(lián)合收獲機(jī)清選裝置提供參考。

農(nóng)業(yè)機(jī)械；試驗(yàn)；收獲機(jī)；清選篩；清選適用性；模糊綜合評(píng)價(jià)法

0 引 言

清選篩是大豆聯(lián)合收獲機(jī)清選裝置完成大豆籽粒與雜質(zhì)分離以及大豆清潔的關(guān)鍵部件之一，是風(fēng)篩式清選裝置實(shí)現(xiàn)清選作業(yè)的必要結(jié)構(gòu)，因此聯(lián)合收獲機(jī)清選篩對(duì)大豆的清選作業(yè)水平反映了清選篩對(duì)大豆作物的清選適用性，反之，提升清選篩對(duì)大豆作物的清選適用性對(duì)大豆聯(lián)合收獲機(jī)清選作業(yè)水平的精細(xì)化研究起到推進(jìn)作用[1-4]。現(xiàn)階段專用于大豆機(jī)收的清選篩類型較少，多數(shù)在谷物聯(lián)合收獲機(jī)清選篩基礎(chǔ)上改變參數(shù)后直接用于大豆機(jī)收作業(yè)。因谷物聯(lián)合收獲機(jī)清選篩對(duì)大豆作物的清選適用性較低，造成大豆機(jī)收清選損失率和含雜率均較高，嚴(yán)重制約聯(lián)合收獲機(jī)清選裝置的清選作業(yè)水平和整機(jī)作業(yè)性能[5-7]。

根據(jù)大豆作物的特性參數(shù)，優(yōu)化清選篩的結(jié)構(gòu)組合、創(chuàng)新清選篩形狀以及優(yōu)化清選篩結(jié)構(gòu)參數(shù)，能有效提高清選篩對(duì)大豆作物的清選適用性[8-10]?？蒲腥藛T為提高聯(lián)合收獲機(jī)清選篩對(duì)谷物的清選適用性已做了大量研究工作。王立軍等[11-16]對(duì)比分析了貝殼篩和編織篩對(duì)玉米籽粒的篩分性能，研制了貝殼-圓孔組合孔篩體、雙層不平行振動(dòng)篩、正弦曲線編織篩、貫流風(fēng)階梯式貝殼篩和聚氨酯橡膠篩等多種新型清選篩，并對(duì)篩體結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化分析。程超等[17-18]進(jìn)行了玉米收獲機(jī)清選作業(yè)參數(shù)優(yōu)化田間試驗(yàn)與最優(yōu)組合分析，并對(duì)清選篩參數(shù)與水稻脫?；旌衔锏慕缑嬲掣教匦赃M(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)研究。李耀明等[19-20]設(shè)計(jì)了三維并聯(lián)振動(dòng)篩，對(duì)小麥脫?；旌衔镞M(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)與仿真分析，并構(gòu)建了往復(fù)振動(dòng)式清選篩質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。

目前，針對(duì)大豆機(jī)收清選適用性的清選篩優(yōu)化研究還較少，金誠(chéng)謙等[21]進(jìn)行了大豆聯(lián)合收獲機(jī)整機(jī)作業(yè)質(zhì)量的主要影響參數(shù)優(yōu)化的田間試驗(yàn)，得出大豆聯(lián)合收獲機(jī)的最佳作業(yè)參數(shù)組合。已有研究多集中于小麥、玉米和水稻等作物，且研究的清選篩結(jié)構(gòu)內(nèi)容也較片面，主要是單一清選篩和清選篩部分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作，對(duì)清選篩的上篩、下篩與尾篩組合優(yōu)化研究較少，導(dǎo)致現(xiàn)階段大豆機(jī)收清選損失率和含雜率均較高。本文從提高聯(lián)合收獲機(jī)清選篩對(duì)大豆的清選適用性出發(fā)，以久保田聯(lián)合收獲機(jī)機(jī)具為研究對(duì)象，以大豆機(jī)收的清選損失率和含雜率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行大豆機(jī)收清選篩田間性能試驗(yàn)。采用模糊綜合評(píng)價(jià)法分析評(píng)價(jià)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以期得出大豆機(jī)收清選作業(yè)水平最佳的魚鱗篩篩片開度，以及最佳的上篩、下篩和尾篩組合，為研制適用于大豆機(jī)收的清選篩提供實(shí)際參考。

1 清選篩結(jié)構(gòu)與風(fēng)篩式清選系統(tǒng)工作原理

試驗(yàn)選用久保田聯(lián)合收獲機(jī)PRO688D原裝清選篩，其結(jié)構(gòu)為常見的雙層平行式結(jié)構(gòu)，由上層篩、下層篩和篩框組成。上層篩包括抖動(dòng)板、導(dǎo)流條、指桿篩、上篩和尾篩；下層篩為下篩；篩框連接并固定雙層篩，上篩面與篩框上沿平行，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.抖動(dòng)板 2.導(dǎo)流條 3.指桿篩 4.上篩 5.尾篩 6.篩框 7.下篩

風(fēng)篩式清選系統(tǒng)作業(yè)時(shí)，清選篩整體在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，先由抖動(dòng)板1承接脫粒裝置脫粒后形成的大豆脫?；旌衔?，通過抖動(dòng)板1和導(dǎo)流條2對(duì)脫?；旌衔镞M(jìn)行均勻分?jǐn)偅?jīng)指桿篩3輸送到上篩4，在風(fēng)機(jī)形成的氣流場(chǎng)和上篩4往復(fù)運(yùn)動(dòng)的共同作用下，大豆籽粒透過上篩4經(jīng)過下篩7落入集糧攪龍進(jìn)行籽粒輸送，細(xì)秸草和碎穎殼等輕雜質(zhì)則被風(fēng)吹到機(jī)器外面，完成大豆脫?；旌衔镌谏虾Y4和下篩7處的分離清選工作，而接近大豆籽粒物料特性的雜質(zhì)在風(fēng)機(jī)形成的氣流場(chǎng)和清選篩往復(fù)運(yùn)動(dòng)的雙重作用下通過尾篩5完成篩分，長(zhǎng)碎秸稈被排出清選室外，未脫凈豆莢則透過尾篩5落入復(fù)脫攪龍，由復(fù)脫攪龍輸送到脫粒裝置，與新的大豆脫?；旌衔镆煌M(jìn)行脫粒清選作業(yè)[8-9]。

2 試驗(yàn)參數(shù)與方法

2.1 大豆特性參數(shù)

參照GB/T5262-2008《農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)條件測(cè)定方法的一般規(guī)定》[22]，試驗(yàn)基地大豆品種為濉科20，其特性參數(shù)如表1所示。

表1 濉科20大豆特性參數(shù)

2.2 試驗(yàn)機(jī)具主要作業(yè)參數(shù)

根據(jù)前期研究文獻(xiàn)[21]和文獻(xiàn)[23]確定久保田PRO688D聯(lián)合收獲機(jī)主要作業(yè)參數(shù)如表2所示。

表2 PRO688D機(jī)具主要作業(yè)參數(shù)

2.3 清選篩種類與參數(shù)

本次試驗(yàn)選用常見的上篩、下篩和尾篩，魚鱗篩篩片開度均可調(diào)節(jié)，且上篩、下篩與尾篩均可更換，滿足大豆機(jī)收清選篩田間性能試驗(yàn)中清選篩作業(yè)參數(shù)與部件可調(diào)可更換的功能要求。因國(guó)內(nèi)大豆機(jī)收清選篩研究?jī)?nèi)容較少，可參考資料也較少，因此以前期大豆機(jī)收田間試驗(yàn)和田間實(shí)際收獲經(jīng)驗(yàn)為主要依據(jù)，結(jié)合已有研究[21-31]，確定試驗(yàn)用清選篩種類與參數(shù)，如表3所示。

2.4 清選損失率與含雜率計(jì)算

參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T11912—2014《大豆聯(lián)合收割機(jī)》[32]，清選損失率與含雜率分別按式（1）、（2）計(jì)算。對(duì)每組試驗(yàn)清選損失樣本清除雜質(zhì)后稱量籽粒質(zhì)量，用每組試驗(yàn)大豆清選損失量除以收獲面積，求出每組試驗(yàn)的單位面積大豆清選損失量ss。從每組試驗(yàn)含雜樣本中隨機(jī)取出部分樣本，將樣本中雜質(zhì)清除后稱量得到雜質(zhì)清除后樣本質(zhì)量zq。

式中1為清選損失率，%；ss為單位面積大豆清選損失量，g/m2；sh為單位面積大豆收獲量，g/m2；2為含雜率，%；zz為樣本質(zhì)量，g；zq為雜質(zhì)清除后樣本質(zhì)量，g。

表3 清選篩種類與參數(shù)

3 大豆機(jī)收清選篩田間性能試驗(yàn)與分析

3.1 田間試驗(yàn)

本次試驗(yàn)地點(diǎn)是安徽省淮北市濉溪縣大豆試驗(yàn)基地，試驗(yàn)時(shí)間是2018年10月6日—13日，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)如圖 2。先完成魚鱗篩不同篩片開度清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)后，再進(jìn)行尾篩、上篩、下篩和清選篩組合的清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)。本次試驗(yàn)?zāi)康氖茄芯抗任锫?lián)合收獲機(jī)清選篩對(duì)大豆作物的清選適用性，因此脫粒裝置、割臺(tái)、輸送器、作業(yè)速度和清選裝置其余部件等作業(yè)參數(shù)需維持不變。試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，天氣狀況良好，已盡量排除其他因素的干擾，在大豆適收期內(nèi)完成大豆機(jī)收清選篩田間性能試驗(yàn)，最大程度降低試驗(yàn)誤差。

圖2 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

3.2 魚鱗篩不同篩片開度的清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)

3.2.1 篩片開度組合設(shè)計(jì)

為突出田間性能試驗(yàn)的代表性和實(shí)用性，選擇市面上常見的常規(guī)魚鱗篩為大豆機(jī)收魚鱗篩篩片開度優(yōu)化試驗(yàn)的上篩，搭配魚鱗尾篩，由于魚鱗篩篩片均互相平行，相鄰兩個(gè)平行篩片的垂直間距即為篩片開度（圖3），參考相關(guān)文獻(xiàn)資料和實(shí)際田間機(jī)收經(jīng)驗(yàn)[29-31]，將篩片開度的3個(gè)水平定為26、28和30 mm。用3個(gè)篩片開度下的魚鱗篩上篩分別與網(wǎng)篩、圓孔篩和六棱孔篩的下篩組合，搭配魚鱗尾篩，設(shè)計(jì)魚鱗篩篩片開度與下篩的9種組合（表4）。

圖3 篩片開度示意圖

3.2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)

采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)[33-35]，將模糊綜合評(píng)價(jià)值作為魚鱗篩篩片開度田間試驗(yàn)的清選作業(yè)水平。設(shè)定清選損失率1和含雜率2為評(píng)價(jià)指標(biāo)集，以3種下篩在不同篩片開度的9組試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表4）為評(píng)價(jià)對(duì)象集。因?yàn)榇蠖箼C(jī)收作業(yè)要求清選損失率1和含雜率2越小越好[1-4]，因此評(píng)價(jià)指標(biāo)1和2均為偏小型指標(biāo)，隸屬函數(shù)矩陣為

式中1為隸屬函數(shù)矩陣；1i為清選損失率隸屬度；2i為含雜率隸屬度；1i為清選損失率；1max為9組試驗(yàn)清選損失率的最大值；1imin為9組試驗(yàn)清選損失率的最小值；2i為含雜率；2imax為9組試驗(yàn)含雜率的最大值；2imin為9組試驗(yàn)含雜率的最小值。

由文獻(xiàn)[1]和[33]可知，含雜率為整機(jī)三大收獲性能指標(biāo)之一，而清選損失率僅為整機(jī)損失率4個(gè)分量指標(biāo)之一，因此在分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)選定清選損失率與含雜率的比重時(shí)，設(shè)定清選損失率比重約為含雜率的0.5倍。設(shè)定評(píng)價(jià)指標(biāo)1與2的權(quán)重分配集矩陣為，大豆機(jī)收魚鱗篩篩片開度優(yōu)化試驗(yàn)數(shù)據(jù)的模糊綜合評(píng)價(jià)值為

式中為評(píng)價(jià)指標(biāo)1與2的權(quán)重分配集矩陣；1為模糊綜合評(píng)價(jià)值；1為清選損失率比例；2為含雜率比例；1i為清選損失率隸屬度；2i為含雜率隸屬度。

大豆機(jī)收魚鱗篩篩片開度優(yōu)化試驗(yàn)的清選損失率1、含雜率2、評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度與模糊綜合評(píng)價(jià)值如表4所示。評(píng)價(jià)指標(biāo)1和2均為偏小型指標(biāo)，因此模糊綜合評(píng)價(jià)值越大，得出清選作業(yè)水平更高，表示大豆機(jī)收清選適用性越好，以此作為清選作業(yè)水平的評(píng)價(jià)方法[33-35]。

表4 3種下篩在不同篩片開度的模糊綜合評(píng)價(jià)分析

根據(jù)表4，篩片開度26、28、30 mm分別對(duì)應(yīng)的3種下篩模糊綜合評(píng)價(jià)值的平均值分別為0.533、0.578和0.407。按清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)方法，篩片開度28 mm對(duì)應(yīng)模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值最大，因此大豆機(jī)收清選作業(yè)水平最佳的魚鱗篩篩片開度為28 mm。

3.3 不同尾篩、上篩、下篩和清選篩組合的清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)

3.3.1 清選篩組合設(shè)計(jì)

選取表4中最佳魚鱗篩篩片開度為28 mm時(shí)，常規(guī)魚鱗篩搭配柵格尾篩，在3種不同下篩條件下的3種清選篩組合。用加長(zhǎng)魚鱗篩和常規(guī)魚鱗篩分別搭配柵格尾篩，用線性魚眼篩、錯(cuò)位魚眼篩和貝殼篩分別搭配魚鱗尾篩，在3種不同下篩條件下，設(shè)計(jì)12種清選篩組合。匯總18種清選篩組合及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表5所示。

3.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

用模糊綜合評(píng)價(jià)法處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)定清選損失率1和含雜率2作為評(píng)價(jià)指標(biāo)集，表5中18組試驗(yàn)數(shù)據(jù)為評(píng)價(jià)對(duì)象集，評(píng)價(jià)指標(biāo)1和2均為偏小型指標(biāo)。

表5 清選篩組合數(shù)據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)分析

式中2為隸屬函數(shù)矩陣；1j為清選損失率隸屬度；2j為含雜率隸屬度。

設(shè)定清選損失率比例約為含雜率的0.5倍，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)1與2的權(quán)重分配集矩陣同式（6），計(jì)算模糊綜合評(píng)價(jià)值為

式中2為模糊綜合評(píng)價(jià)值；1j為清選損失率隸屬度；2j為含雜率隸屬度。

不同尾篩、上篩、下篩和清選篩組合的清選損失率1、含雜率2、評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度與模糊綜合評(píng)價(jià)值如表5所示。

3.3.3 尾篩、上篩、下篩和清選篩組合的分析評(píng)價(jià)

根據(jù)表5評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，對(duì)不同尾篩、上篩、下篩和清選篩組合的大豆機(jī)收清選篩田間性能試驗(yàn)的清選作業(yè)水平進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。相同上篩和下篩時(shí)，分析不同尾篩的大豆機(jī)收清選作業(yè)水平；相同下篩與尾篩時(shí)，分析不同上篩的大豆機(jī)收清選作業(yè)水平；相同上篩與尾篩時(shí)，分析不同下篩的大豆機(jī)收清選作業(yè)水平；最后，對(duì)18種清選篩組合的大豆機(jī)收清選作業(yè)水平進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)。

1）魚鱗尾篩與柵格尾篩分析評(píng)價(jià)

根據(jù)表5中序號(hào)1～3、7～9的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)可知，此6組試驗(yàn)上篩均為常規(guī)魚鱗篩且篩片開度均為28 mm，1～3組為魚鱗尾篩，7～9組為柵格尾篩，魚鱗尾篩和柵格尾篩分別對(duì)應(yīng)3種不同下篩的模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值分別為0.483和0.758，柵格尾篩對(duì)應(yīng)模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值大于魚鱗尾篩。按清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)方法，得到大豆機(jī)收清選作業(yè)水平較高的尾篩是柵格尾篩，即柵格尾篩對(duì)大豆的清選適用性優(yōu)于魚鱗尾篩。

2）上篩優(yōu)化分析與評(píng)價(jià)

① 魚鱗篩分析評(píng)價(jià)

根據(jù)表5中序號(hào)4～9的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)可知，此6組試驗(yàn)尾篩均為柵格尾篩，4～6組上篩為加長(zhǎng)魚鱗篩，7～9組上篩為常規(guī)魚鱗篩，篩片開度均為28 mm，計(jì)算加長(zhǎng)魚鱗篩和常規(guī)魚鱗篩分別對(duì)應(yīng)3種不同下篩的模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值為0.617和0.758，常規(guī)魚鱗篩對(duì)應(yīng)模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值大于加長(zhǎng)魚鱗篩。按清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)方法，得到大豆機(jī)收清選作業(yè)水平較高的魚鱗篩是常規(guī)魚鱗篩，即常規(guī)魚鱗篩對(duì)大豆的清選適用性優(yōu)于加長(zhǎng)魚鱗篩。

② 線性魚眼篩與錯(cuò)位魚眼篩分析評(píng)價(jià)

根據(jù)表5序號(hào)10～15的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)可知，此6組試驗(yàn)尾篩均為魚鱗尾篩，10～12組上篩為線性魚眼篩，13～15組上篩為錯(cuò)位魚眼篩，線性魚眼篩和錯(cuò)位魚眼篩分別對(duì)應(yīng)3種不同下篩的模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值分別為0.662和0.727，錯(cuò)位魚眼篩對(duì)應(yīng)模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值大于線性魚眼篩。按清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)方法，得到大豆機(jī)收清選作業(yè)水平較高的魚眼篩是錯(cuò)位魚眼篩，即錯(cuò)位魚眼篩對(duì)大豆的清選適用性優(yōu)于線性魚眼篩。

③ 3種上篩分析評(píng)價(jià)

根據(jù)表5中序號(hào)1～3、13～18的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)可知，此6組試驗(yàn)尾篩均為魚鱗尾篩，1～3組上篩為常規(guī)魚鱗篩，13～15組上篩為錯(cuò)位魚眼篩，16～18組上篩為貝殼篩，常規(guī)魚鱗篩、錯(cuò)位魚眼篩和貝殼篩分別對(duì)應(yīng)3種不同下篩的模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值分別為0.483、0.727和0.843，貝殼篩對(duì)應(yīng)的模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值最大。按清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)方法，得到大豆機(jī)收清選作業(yè)水平最高的上篩是貝殼篩，即貝殼篩對(duì)大豆的清選適用性優(yōu)于常規(guī)魚鱗篩和錯(cuò)位魚眼篩。

3）下篩優(yōu)化分析與評(píng)價(jià)

根據(jù)表5中篩型組合可知，3種不同的下篩為網(wǎng)篩、圓孔篩與六棱孔篩，分別對(duì)應(yīng)相同的6組上篩與尾篩組合，分別是常規(guī)魚鱗篩與魚鱗尾篩組合、加長(zhǎng)魚鱗篩與柵格尾篩組合、常規(guī)魚鱗篩與柵格尾篩組合、線性魚眼篩與魚鱗尾篩組合、錯(cuò)位魚眼篩與魚鱗尾篩組合以及貝殼篩與魚鱗尾篩組合。網(wǎng)篩、圓孔篩與六棱孔篩分別對(duì)應(yīng)6組上篩與尾篩組合的模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值分別為0.610、0.702和0.734，六棱孔篩對(duì)應(yīng)模糊綜合評(píng)價(jià)值平均值最大。按清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)方法，得到大豆機(jī)收清選作業(yè)水平最高的下篩是六棱孔篩，即六棱孔篩對(duì)大豆的清選適用性優(yōu)于網(wǎng)篩和圓孔篩。

綜合1）、2）和3）中的分析與評(píng)價(jià)情況，得出不同清選篩對(duì)大豆清選適用性最佳的尾篩、上篩和下篩分別為柵格尾篩、貝殼篩和六棱孔篩。

4）清選篩組合優(yōu)化數(shù)據(jù)的對(duì)比分析

通過對(duì)比表5中的18組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的模糊綜合評(píng)價(jià)值的大小，可知序號(hào)為18的清選篩組合的模糊綜合評(píng)價(jià)值最大，按清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)方法，該清選篩組合的大豆清選作業(yè)水平最高，即序號(hào)為18的清選篩組合對(duì)大豆的清選適用性優(yōu)于其余組合。根據(jù)表5中序號(hào)為18的篩型組合，得出大豆機(jī)收清選適用性最佳的清選篩組合為上篩是貝殼篩，下篩是六棱孔篩，尾篩是魚鱗尾篩，此時(shí)的大豆機(jī)收清選損失率為2.04%，含雜率為0.53%。

4 結(jié) 論

本文采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)大豆機(jī)收清選篩田間性能試驗(yàn)的清選損失率和含雜率進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)，最后得出試驗(yàn)結(jié)論。

1）魚鱗篩不同篩片開度的清選作業(yè)水平評(píng)價(jià)表明，魚鱗篩篩片開度為28 mm時(shí)，魚鱗篩對(duì)大豆的清選作業(yè)水平最高，即篩片開度為28 mm時(shí)魚鱗篩對(duì)大豆的清選適用性最好。

2）通過評(píng)價(jià)不同尾篩、上篩、下篩和清選篩組合的清選作業(yè)水平，得出不同清選篩對(duì)大豆的清選適用性情況為：柵格尾篩優(yōu)于魚鱗尾篩；常規(guī)魚鱗篩優(yōu)于加長(zhǎng)魚鱗篩；錯(cuò)位魚眼篩優(yōu)于線性魚眼篩；貝殼篩和六棱孔篩是大豆機(jī)收清選適用性最好的上篩和下篩；大豆機(jī)收清選適用性最佳的清選篩組合為上篩是貝殼篩，下篩是六棱孔篩，尾篩是魚鱗尾篩，此時(shí)大豆機(jī)收田間性能試驗(yàn)的清選損失率為2.04%，含雜率為0.53%，提高了谷物聯(lián)合收獲機(jī)清選篩對(duì)大豆的清選適用性。試驗(yàn)結(jié)果可為研發(fā)適用于大豆機(jī)收的聯(lián)合收獲機(jī)清選篩提供實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

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Field performance test and analysis of the cleaning sieve of soybean harvesters

Liu Peng1, Jin Chengqian1,2※, Ning Xinjie1, Ni Youliang2, Wang Ting’en1, Yin Xiang1

(1.,,255000,; 2.,,210000,)

In view of the current situation that the cleaning sieve of the grain combine harvester is less applicable to soybean cleaning and the field performance test of soybean mechanical harvest is less, field performance tests of cleaning sieve of soybean harvest were conducted. We selected PRO688D as the field performance test machine and suike 20 as the soybean test variety. According to the preliminary experiments, researches of soybean combine harvester, the types and parameters of cleaning sieve which included upper, lower and tail sieve were determined. Selected conventional fish scale sieve, lengthened fish scale sieve, misplaced fish eye sieve, linear fish eye sieve and shell sieve as upper sieve, mesh sieve, round hole sieve and hexagonal hole sieve as lower sieve, and fish scale tail sieve and grid tail sieve as tail sieve. The vertical distance between two adjacent parallel sieves in the fish scale sieve is taken as the sieve plate opening of the fish scale sieve, and they were set as 26 mm, 28 mm and 30 mm. The cleaning loss rate and impurity rate during the field operation of the soybean combine harvester were used as the evaluation indexes of the soybean cleaning operation. Then, the field performance tests of cleaning soybean were carried out, and the data of the field performance test were analyzed and evaluated with the fuzzy comprehensive evaluation method. The optimization of the combination of sieve plate opening of fish scale sieves, upper sieves, lower sieves, tail sieves and cleaning sieves in the applicability of soybean harvesting was completed. The evaluation of cleaning operation level of different sieve plate opening of fish scale sieve showed that the cleaning operation level of fish scale sieve to soybean was the highest when sieve plate opening was 28mm. That is to say, when sieve plate opening was 28mm, the cleaning applicability of fish scale sieve to soybean was the best. The evaluations of the cleaning operation level of different tail sieve, upper sieve, lower sieve and combinations of cleaning sieve were conducted, the results of the cleaning applicability of different cleaning sieve to soybean were as follows: grid tail sieve was better than fish scale tail sieve; shell sieve and hexagonal hole sieve were the upper sieve and lower sieve with the best applicability for soybean machine cleaning. The highest level of cleaning sieves combination was that upper, lower and tail sieve were shell sieve, hexagonal hole sieve and fish scale tail sieve respectively. Cleaning sieve combination has the best cleaning applicability to soybean under the combination of shell sieve, hexagonal hole sieve and fish scale tail sieve. At this time, the cleaning loss rate of field performance test was 2.04%, and the impact rate was 0.53%. The results showed that the application of fuzzy comprehensive evaluation method to comprehensive evaluation of cleaning loss rate and impurity rate of different cleaning sieves and optimization of cleaning operation level could effectively improve the cleaning applicability of grain combine harvester to soybean. This study can provide the practical basis for solving the problem of low applicability of cleaning sieve to soybean, promote the field test and research on reducing cleaning loss rate and impurity rate of soybean combine harvester, and supply references for the research and development of cleaning device for soybean combine harvester.

agricultural machinery; test; harvesters; cleaning screen; cleaning applicability; fuzzy comprehensive evaluation method

劉鵬，金誠(chéng)謙，寧新杰，等. 大豆機(jī)收清選篩田間性能試驗(yàn)與分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2020，36(9)：36-43.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.09.004 http://www.tcsae.org

Liu Peng, Jin Chengqian, Ning Xinjie, et al. Field performance test and analysis of the cleaning sieve of soybean harvesters[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(9): 36-43. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.09.004 http://www.tcsae.org

2019-11-25

2020-05-05

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（CARS-04-PS26）；山東省農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（2018YF006）；山東省高等學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科人才團(tuán)隊(duì)培育計(jì)劃項(xiàng)目（2016—2020）；中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng)基金項(xiàng)目；山東省科技創(chuàng)新基地專項(xiàng)（SDKL2019014）

劉鵬，博士生，主要從事機(jī)械化旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)體系及裝備研究。Email：820016001@qq.com

金誠(chéng)謙，教授，研究員，主要從事大田作物收獲機(jī)械化與智能化技術(shù)研究。Email：412114402@qq.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.09.004

S225.6

A

1002-6819(2020)-09-0036-08