水稻是世界上种植面积最大的作物.水稻的机械化收获是确保水稻丰产丰收的重要保障.传统的收获机械收获水稻时谷粒破碎和脱壳严重,降低了水稻种子的发芽率和大米加工的成米率.尤其在南方夏收季节,气候高温多雨,作业条件复杂,上述问题尤为突出.开展柔性脱粒的目的就是在保证脱净率的前提下,有效地减少谷粒的破碎与脱壳现象.对收获季节水稻籽粒水分变化进行了研究,测试了籽粒与枝梗的分离力,研制了柔性脱粒试验装置,在此基础上进行了滚筒结构参数和运动参数的单因素和多因素试验,并用高速摄影进行了观察分析.主要结论如下:对晚稻品种丰华粘进行的分离特性试验表明:从轴向分布规律上看,脱粒过程主要在靠喂入口占滚筒长度近3/5区域内完成,断穗率也同样主要集中在此区域,而破碎率在各区段均有积累,数量有所差异.从径向分布规律上看,断穗、杂余主要集中在靠近夹持链侧,籽粒主要集中在靠近滚筒内侧.柔性脱粒齿齿长对脱粒特性各指标影响显著.齿越长,脱下物含杂率、脱粒率、断穗率越高,而未脱净率和破碎率却降低.对齿迹距为45mm的等齿迹距滚筒和前半部迹距为40mm,后半部为30mm的不等齿迹距滚筒的对比试验表明,齿迹距对含杂率、脱粒率、断穗率、未脱净率和破碎率的影响不显著,但当齿迹距在更大范围内变化时的脱粒情况尚需进一步探讨.该文还进行了滚筒的开闭形式对脱粒特性各指标的对比研究.在理论研究方面,建立了脱出物在分离室内受气流作用的微分方程式,研究了脱粒滚筒的空转功耗、有效脱粒功耗和滚筒转速波动时的动力消耗,分析了穗头在脱粒室内打击次数.研究表明,冲击次数随滚筒线速度、柔性脱粒齿的螺旋头数、齿的列数、稻穗的宽度的增加而增加,而随夹持喂入速度增大而减小.上述理论研究对进一步深化脱粒系统的理论与试验研究工作有借鉴作用.高速摄影观察表明柔性脱粒过程主要包括梳刷、冲击、拉曳和柔性退让与反弹等.柔性齿的梳刷作用能有效的梳理凌乱的谷物层,改善因喂入层薄厚不均对脱粒造成的不利影响,使作物的头部处于相对理想的脱粒状态,降低了对稻穗的梳刷强度.刚性弓齿、杆齿和柔性齿的对比试验表明,在其它参数相同的情况下,三者均有较高的脱净率,但柔性脱粒能显著降低籽粒破碎率.