中文摘要：

大豆脱粒过程中存在另一种损伤，即种皮和外形完好但子叶和胚轴等受损。因其种皮掩盖通常不易发觉，故称隐性损伤。试验表明隐性损伤严重影响大豆发芽并在储运等后续环节易破碎，对大豆生产效益特别种子潜在危害极大。项目首先借助于显微和视觉分析、种子检测等技术，研究大豆损伤的特征与危害，并结合大豆物理机械性能试验，揭示大豆脱粒损伤机理；通过脱粒过程模拟、主动冲击损伤试验和有限元分析等方法，探讨大豆生物特性、机械作用等与损伤之间的规律；根据植株性状和脱粒作用，研究大豆荚果、豆秸和荚皮生物力学强度，根据状态变化与机械脱粒作用关系，寻找最佳脱粒原理；在上述成果基础上研制大豆脱粒试验装置、构建包括高速摄影仪和动态信号分析仪的试验系统，分析并模拟大豆脱粒动力学过程、受力状态，确定大豆脱粒适宜方法与关键部件主要参数；试制新型大豆脱粒装置，优化后研制出一种低损伤大豆脱粒机，推广后可望解决大豆脱粒损伤这一重大世界难题。

结论摘要：

根据研究计划，主要完成了大豆损伤特征与危害、大豆生物物理特性与机械特性、大豆脱粒原理和新型大豆脱粒机研制等内容，解决了大豆脱粒损伤机理和大豆脱粒原理等关键科学问题，取得了预期研究结果，实现了项目研究目标。对深入研究大豆种子以及其他谷物脱粒理论与技术，具有重要意义。项目主要研究内容与取得成果如下（1）以辽宁典型品种大豆为对象，运用显微技术和种子检测技术，研究了机械脱粒损伤状况、特征与危害；发现机械脱粒破损率9%~12%、隐性损伤率5%~9%；隐性损伤以子叶碎裂、子叶裂纹、胚根或胚芽损伤为特征，发芽率不足10%且质量低下。（2）运用生物统计学和检测方法，获得了典型大豆植株、秸秆、豆荚、籽粒和豆壳等生物特性和物理特性，弄清了植株上的豆荚状态与分布规律；大豆植株基茎直径远大于大豆籽径，所结豆荚约占总数的20%，表明这部分豆荚是传统的纹杆滚筒式大豆脱粒机的难点。（3）借助万能生物材料试验、冲击试验和显微分析等技术和仪器设备，研究了大豆茎秆、豆荚、和籽粒受压后损伤过程、规律和破损强度及其主要影响因素。结果表明含水率6.84%-21.37%时，大豆破损强度和弹性模量排序为平压>侧压>立压，大豆破损强度为100.50-37.59 N；植株基茎破裂强度为413.83-477.52 N；在含水率17%～19%时，大豆籽粒压缩功最大，脱粒损伤率最低。（4）综合分析发现纹杆滚筒大豆脱粒原理缺欠在于由于大豆粗茎秆的直径与强度远大于豆粒，纹杆滚筒难以使粗茎秆之间的豆荚脱粒，是脱净率低而损伤率高的关键所在；提出了以弓齿为主、弓齿—丁齿组合滚筒的大豆脱粒新原理并经过试验得到验证。（5）研制出弓齿—丁齿组合单滚筒切流式大豆种子脱粒机、弓齿—丁齿双滚筒切流式大豆种子脱粒机、丁齿—弓齿双滚筒切轴流大豆种子脱粒机和对辊喂入组合单滚筒轴流式大豆脱粒机等4种大豆脱粒样机，经过初步试验与主要参数优化，大豆脱粒机性能达到预期指标。（6）以斗式提升机输送设备为对象，发现大豆输环节造成大豆损伤率约为10%，其中装载损伤约占7.7%、卸载损伤约占2.4%，其中种皮破损为7.5%、其余为破碎、两瓣、缺损等；在研究输送损伤机理基础上，使改进后的斗式输送设备大豆总损伤率降低到6.7%。（7）测得了大豆脱出物各成分漂浮速度，研制出气吸与旋风分离清选装置并进行了仿真分析与性能试验。