随着我国大豆机械化收获的日益成熟,对大豆收获清选损失在线检测需求也日益增强,目前我国大部分联合收获机通过安装清选损失物料检测传感器来检测清选损失情况,由于对清选损失物料分布规律的研究还处于起步阶段,清选损失物料检测传感器的安装位置及角度尚不明确,所以导致清选损失检测不准确,因此有必要对清选损失物料分布规律进行研究。本文针对大豆联合收获机清选损失分布不明确的情况,设计了一台风筛式清选装置清选作业参数可调式清选损失物料分布规律检测试验台,分析了清选损失物料在不同清选参数情况下的分布规律以及清选抛出物组成成分并进行了清选损失物料分布规律的台架试验,为谷物联合收获机籽粒清选损失传感器安装位置及角度提供数据参考。主要研究内容包括:（1）清选筛后方抛出物物理特性的试验研究:利用PS-20型物料悬浮速度试验台对大豆籽粒、豆荚、轻质杂余、短茎秆（0～60mm）、长茎秆（60～120mm）排出物成分进行了飘浮速度试验,得出其飘浮速度:大豆籽粒为11.2～16.8m/s、豆荚、轻质杂余为5.0～6.0m/s、短茎秆（0～60mm）为7.2～13.0m/s、长茎秆（60～120mm）为8.4～14.2m/s;利用大豆水分测量仪与电热鼓风干燥箱分别测得大豆籽粒平均含水率为6.1%,大豆茎秆平均含水率为10.3%。（2）多参数可调式清选损失分布检测试验台结构设计:为了研究清选排出物料的组成成分,清选损失籽粒在清选筛尾筛后部的分布规律,并确定籽粒损失监测传感器在谷物联合收获机上的最佳安装位置。设计一台风筛式清选装置清选作业参数可调式清选损失物料分布规律检测试验台。该装置包含由输送装置、清选装置、罩壳、接料装置、动力输入装置、调控装置等装置组成;该装置可以实现试验参数（风机转速、振动筛曲柄转速、鱼鳞筛筛片开度、尾筛高度）的实时调节,为清选损失物料在不同清选参数情况下的分布规律以及清选抛出物组成成分研究以及台架试验奠定了装备基础。（3）清选筛后方抛出物组成成分分析:清选筛尾部抛出物主要由饱满籽粒、豆荚、杂余、短茎秆（0～60mm）、长茎秆（60～120mm）等组成。其中长短茎秆落到距排出口0～100mm处,占抛出物总质量比11.7%;轻质杂余、豆荚被吹的较远距排出口300mm及后方处,归为杂余类占抛出物总质量比84%;清选损失大豆籽粒仅占抛出物总质量的5%,主要分布在距排出口0～260mm处。（4）单因素试验分析:选取风门开度、鱼鳞筛开度、振动筛频率和尾筛高度4个因素进行单因素试验,大部分损失籽粒分布在距清选排出口垂直距离0～260mm,并往后递减的趋势,且损失籽粒分布在两侧部分即距清选排出口两端垂直距离0～130mm,并往中间递减,即在清选排出口后0～260mm的两侧0～130mm处损失籽粒最为集中。确定了籽粒质量比例沿X轴的分布概率模型和籽粒质量比例沿Y轴的分布概率模型,各参数对籽粒损失质量无显著影响。确定了大豆清选试验台作业状态最优、清选损失籽粒分布最为集中的清选检测最佳参数范围:风机转速为1400r/min～1600r/min、振动筛频率为320r/min～480r/min、鱼鳞筛开度为20°～30°、尾筛高度为15mm～25mm。当风机转速为1500r/min、振动筛频率为400r/min、鱼鳞筛开度为25°、尾筛高度为20mm,在这个作业参数下籽粒损失质量比最低,高于此作业参数清选损失籽粒分布向后远离抛出口偏移,低于此作业参数清选损失籽粒分布向前靠近抛出口偏移,且风机转速、振动筛频率、鱼鳞筛开度、尾筛高度对籽粒清选损失分布影响效果依次减小。（5）多因素试验分析:利用Box-Behnken中心组合试验设计方法,分析研究了大豆清选装置主要作业参数对损失籽粒总质量比、轴损失籽粒峰值量分布、轴损失籽粒峰值量分布的影响规律并建立了数学模型。对损失籽粒总质量比影响较大的因素有:风门转速、振动筛频率、鱼鳞筛开度;对轴损失籽粒峰值量分布影响较大的因素有:风门转速、振动筛频率、鱼鳞筛开度;对轴损失籽粒峰值量分布影响较大的因素有风门转速、振动筛频率、鱼鳞筛开度、尾筛高度。运用Design-expert 10.0对损失籽粒总质量比、轴损失籽粒峰值量分布、轴损失籽粒峰值量分布进行二次回归方程优化并求解,得到最优清选损失分布检测参数为:风机转速为1549r/min,振动筛频率为338r/min,鱼鳞筛开度为27°,尾筛高度为17mm。此时损失籽粒总质量比、轴损失籽粒峰值量分布、轴损失籽粒峰值量分布分别为0.26%、0.08%与0.05%。通过试验验证得出:损失籽粒总质量比、轴损失籽粒峰值量分布、轴损失籽粒峰值量分布的百分比平均值分别为0.252%、0.07%与0.04%,最优值与试验值误差为1%、0.8%与0.9%,均低于国家标准。（6）高速摄影验证实验:高速摄影机与计算机连接,安放在试验台抛出口一侧,通过PCC2.8软件打开高速摄影机并开启捕获录制。实验过程中,人工将脱粒混合物放入试验台中,经过清选作业,对高速摄像机拍摄并记录清选损失物料被排出机外的运动过程,利用PCC软件分析清选损失籽粒抛出运动规律,其运动轨迹类似抛物线,且达到接料盒是角度与水平面约成45°,且大豆排出机外自身做高速旋转运动,其平均速度为14.35 m/s。