甩刀式玉米秸秆切断揉搓机的研制

设计了一种甩刀式秸秆切断揉搓机,主要由齿辊与喂入链组合的喂入机构、动刀、定刀、揉搓刀、齿板、转子总成等组成,并对各主要部件进行了结构设计,切断动刀与揉搓刀同轴布置,揉搓刀设计为锯齿形刀片结构,动刀与揉搓刀均铰接于转子轴法兰盘上,喂入的秸秆经动、定刀切断后,进入揉搓区,在锯齿形刀片与齿板的揉搓、划切作用下,变成较短的丝状物,提高玉米秸秆饲料适口性,提高利用率。     

带有径向喂入装置的揉碎机性能试验

在9R-40型揉碎机上设计安装径向强制喂入装置,通过改变揉碎机主轴转速、喂入辊转速和喂入口处锤片形状,进行揉碎机的性能试验。采用正交试验方法分析3个因素对揉碎机性能的影响,得出了生产率的最优组合参数为：揉碎机主轴转速为2980r/min、喂入辊转速为267 r/min、锤片形状是槽型锤片。带径向喂入装置的揉碎机与不带喂入装置、采用人工喂料的原机对比试验表明,生产率提高了     

9RS-60型揉碎机工作性能试验研究

针对目前揉碎机普遍存在的功耗大、揉碎质量差等问题,在9RS-60型揉碎机设计试验台上,以玉米秸秆为试验对象,以主轴转子转速、喂入链速度和秸秆喂入质量作为试验因素,功耗、秸秆丝化率和破节率为试验指标开展性能试验。单因素试验结果表明:揉碎机功耗随主轴转速、喂入量、喂入速度的增大呈现上升的趋势;揉碎机丝化率随主轴转速的增大呈现上升的趋势,随喂入速度的增大呈先下降的趋势,随喂入量的增大秸秆丝化率变化趋势几乎都在95%左右。正交试验结果表明:影响揉碎机性能的各因素主次顺序为喂入质量、主轴转速及喂入速度。综合各试验指标的较优水平组合为:单次喂入质量为0.8kg、主轴转速为1 600r/min、喂入链速度为0.45m/s时,揉碎机作业性能最好。     

螺旋齿辊式秸秆调质装置性能试验

利用所研制的螺旋齿辊式秸秆调质装置试验台,采用调质齿辊差速转动方式对摘穗后玉米秸秆进行压裂、破节的连续调质正交试验,分析了调质齿辊工作间隙、调质齿辊转速及秸秆喂入速度对秸秆调质性能的影响.试验结果表明,调质齿辊工作间隙对秸秆调质作业性能影响显著,最优参数组合为调质齿辊工作间隙2 mm,调质齿辊转速65 r/min,秸秆喂入速度4 km/h.     

9JST-20型秸秆丝化机的性能试验

对9JST-20型秸秆丝化机进行了试验,测定了丝化机锤片数量、锤片厚度、锤齿间隙、主轴转速以及秸秆含水率对生产率、丝化质量、产量的影响.试验结果为秸秆丝化机生产时的参数选择提供了依据.     

青贮玉米秸秆揉搓机设计

针对我国西北地区玉米收获后田间大量玉米秸秆滞留和牲畜饲料短缺的现象,为充分利用玉米秸秆这一丰富的有机资源,便于玉米秸秆饲料的生产运输和青贮,设计了玉米秸秆揉搓机。该机主要由机架、送料机构、压扁切丝机构、揉切机构和动力机构5部分组成,能够完成青、黄玉米秸秆的切断和挤丝揉搓。该揉搓机融合了铡切和揉丝等机型的优点,结构简单、紧凑,操作方便,秸秆揉搓效率高,整机消耗功率小,具有良好的推广应用前景。     

小型组合式王草铡切打浆机优化设计与试验

针对缺少适合家庭农户使用的王草专用铡切打浆机械问题,设计了一种小型组合式王草铡切打浆机,该机通过更换部件可进行王草的铡切、打浆加工。在现有研究的基础上,分析了轻简化王草铡切和打浆工艺,设计优化了喂入装置、铡切动刀和抛送板等关键部件;利用ANSYS/LS-DYNA软件对铡切机构切割过程进行计算机仿真,通过正交试验确定影响切割功耗的主次因素依次为切刀类型、动定刀间隙、定刀高度,最优水平组合为:铡切机构选取缺口圆弧切刀、动定刀间隙2 mm、定刀高度23 mm;通过试制试验样机,并进行王草打浆优化试验,确定打浆工艺最佳结构及工作参数为:主轴转速1 400 r/min、王草破碎方式采用标准锤片与齿板破碎式、浆料排料方式采用圆孔凹板式。在试验的基础上对小型王草铡切打浆机进行改进,改进后的整机性能试验表明,王草铡切的纯工作时间生产率为545 kg/h,标准草长率为86%,打浆纯工作时间生产率为150 kg/h,浆料中长草质量分数为9.1%。     

玉米秸秆机械化揉丝制草技术

玉米秸秆挤丝揉搓加工技术是变传统的玉米秸秆横向铡切为纵向挤丝揉搓，将玉米秸秆揉搓加工成柔软的丝状饲草，玉米秸秆经挤丝揉搓加工后，破坏了秸秆表皮结构，使饲草柔软，适口性好，可提高采食率。传统铡草青贮秸秆利用率在70％左右，而挤丝揉搓加工的秸秆饲草利用率可达97％以上。     

新型饲料加工机械集锦

1 9ZR-50型秸秆铡揉多用机 由山东省聊城市农机化研究所研制生产的9ZR-50型秸秆铡揉多用机,集铡切、揉搓与氨化于一身,克服了普通铡草机铡出的玉米秸秆有硬节、草料长短不一等缺点,可以将秸秆、草料铡碎并揉搓成丝状,提高了饲料的适口性和利用率,有利于牲畜吸收.该机还可以作为铡草机用于食用菌栽培和秸秆还田的秸秆铡切作业.     

切揉组合式青贮玉米粉碎机的设计与研究

针对现有青贮全株玉米粉碎揉丝机存在秸秆丝化率低、籽粒破碎率低和喂料易堵塞等问题,设计了切揉组合式青贮玉米粉碎机,一次性完成秸秆喂入、压扁划丝、铡切、籽粒破碎和粉碎揉丝等工序。通过理论研究和数值分析,对本机的输送装置、喂入切断装置及破碎揉丝装置等关键部件进行解析和结构优化,确定了性能参数。试验结果表明:当本机主轴转速为2 900 r/min时,秸秆丝化率为96.4%,籽粒破碎率为93.2%,实际生产率为3 560 kg/h,未出明显现堵塞现象,各项指标均满足粉碎揉丝机的国家标准要求,为青贮全株玉米粉碎揉丝机的设计提供理论依据和技术保障。     

青贮秸秆铡揉机的设计与试验

鉴于铡揉的青(干)玉米秸秆、麦秸等农作物秸秆及牧草物料适用于养殖牛羊牲畜及生物质能发电等领域,可有效推动粮改饲政策进一步实施,设计了一种青贮秸秆铡揉机。为此,提出了青贮秸秆铡揉机的设计方案,并对青贮秸秆铡揉机的输送喂入装置、铡揉装置及抛料装置进行优化设计,并通过试验数据计算得到青玉米秸秆的物料相对含水率平均值为55%,秸秆铡揉长度为1 060mm,秸秆破节率的平均值达91%,标准草长率为8 9%。设计的青贮秸秆铡揉机对于助推畜牧养殖业的产业化发展,提高畜牧养殖产品肉奶品质、避免秸秆资源浪费及减少环境污染具有重要的现实意义。     

4GRS-1000型玉米秸秆收获机关键部件设计研究

玉米秸秆收获机可在田间一次性连续完成玉米秸秆切割、整机输送、喂入、揉丝和物料收集等作业。该文主要介绍了4GRS-1000型玉米秸秆收获机的结构、工作原理,并对切割器、转筒、揉搓机和揉丝机等关键部件结构及性能参数进行了设计,同时对机组前进速度、机具的稳定性做了一定的分析。该机可由36.7～44.1 kW拖拉机悬挂,揉丝长度可调整,田间性能测试表明,整机的性能参数满足了设计标准,符合青贮收获机的国家标准。      

饲用甜高粱剪切应力和功耗试验研究

在秸秆往复式切割试验台上,以饲用甜高粱为研究对象,以切割速度、喂入速度、秸秆含水率为试验因素,功率消耗与剪切应力作为性能检测指标,按照中心组合响应曲面设计(Central composite design,CCD)试验方案进行试验。结果表明:喂入速度对切割器试验台工作性能有较大影响;切割速度、秸秆含水率均对切割器试验台工作性能影响显著;切割器试验台工作性能的影响因素主次顺序为喂入速度、切割速度、秸秆含水率,最佳性能参数组合为喂入速度5m/s、切割速度0. 95m/s、秸秆含水率为60%。本研究旨在探索秸秆往复式切割器的工作参数与饲用甜高粱收获条件对切割特性的影响,为饲用甜高粱联合收获打捆的研究提供理论依据。     

盘刀式铡草机抛送性能试验研究

针对盘刀式铡草机存在的生产率低、功耗大、易堵塞等问题,以玉米秸秆为试验材料,选取不同的主轴转速、叶片倾角和秸秆含水率作为试验因素进行抛送性能试验研究。试验结果表明:各因素对抛送过程生产率影响的主次顺序为主轴转速>叶片倾角>秸秆含水率;对抛送过程功耗影响的主次顺序为主轴转速>秸秆含水率>叶片倾角。当叶片倾角为7°、主轴转速为650r/min、秸秆含水率为22.1%时,抛送过程生产率最高;当叶片倾角为11°、铡草机主轴转速为510r/min、秸秆含水率为27.3%时,抛送过程功率消耗最低;同时,得到了可用于预测铡草机抛送过程生产率和功率消耗的线性回归模型。     

秸秆多级连续冷辊压成型试验研究

为了研究秸秆多级连续冷辊压成型方法的可行性，设计并试制了样机，采用正交试验方法，以玉米秸秆含水率、秸秆破碎方式、破碎长度、喂料方式为试验因素，以成型块回弹率、密度、坚实度为试验指标，进行了四因素三水平正交试验研究，研究试验因素对试验指标的影响。试验表明，交叉铆固的喂料方式最能限制成型块的回弹；成型块密度主要受破碎方式的影响，受破碎长度的影响较小；成型块坚实度主要受破碎方式的影响，受含水率的影响较小。通过综合分析确定该成型机的较优成型参数为：秸秆含水率20%，破碎方式为揉搓破碎，破碎长度80mm，喂料方式为交叉铆固。在较优成型参数下进行试验，测试秸秆多级辊压成型机的性能指标，结果表明，该成型机生产的玉米秸秆成型块的回弹率为7.26%，成型密度为363.28kg/m3，坚实度为90.23%。本研究可为生物质常温致密成型技术及其设备的研发提供参考。     

粉碎玉米秸秆压缩特性试验研究

粉碎玉米秸秆的压缩特性对玉米秸秆饲料化工艺的优化和设备的研制有着重要的影响。为此,利用万能材料试验机结合自制压缩装置,对不同筛网粉碎后的玉米秸秆(品种:SC704)进行压缩试验,深入研究含水率、粉碎粒度、压缩速度对粉碎玉米秸秆压缩特性的综合影响。根据二次回归通用旋转组合设计原理设计试验方案,通过试验分析建立了最大压缩力与含水率、粉碎粒度、压缩速度之间的回归模型。试验结果表明:当粉碎玉米秸秆压缩至300kg/m^3时,含水率对粉碎玉米秸秆可压缩性影响极显著,粉碎粒度及压缩速度对粉碎玉米秸秆可压缩性影响显著;最大压缩力随含水率的增大而减小、随粉碎粒度的增大而增大、随压缩速度的增大而增大。     

水稻秸秆反旋深埋滑切还田刀优化设计与试验

针对水稻秸秆深埋还田时,还田刀作业功耗过高和缠草的问题,结合还田机作业过程,分析还田刀功耗过高和缠草的原因,设计了一种反旋深埋滑切还田刀。使用阿基米德螺旋线设计还田刀侧切刃,提高还田刀的滑切性能,计算并验证侧切刃曲线的动态滑切角满足土壤-秸秆滑出还田刀的条件,使用圆弧曲线设计还田刀正切面,以耕宽和正切面安装角为依据确定圆弧半径为60mm。运用离散元仿真软件EDEM进行了反旋深埋滑切还田刀与传统还田刀的仿真对照试验,结果表明反旋深埋滑切还田刀的秸秆还田率、抛土性能与传统还田刀基本一致,作业功耗降低18.19%,选取留茬高度、刀辊转速和机具前进速度为影响因素,选取作业功耗为评价指标进行正交试验设计,确定影响还田机作业功耗的因素从大到小依次为：刀辊转速、机具前进速度、留茬高度。田间试验结果表明：在土壤含水率为20%~30%,地表秸秆覆盖量为336~353g/m2,拖拉机作业速度为低速一挡（1.5km/h）,刀辊转速为250r/min时,秸秆深埋滑切还田刀作业后,平均耕深为18cm左右,秸秆还田率为87.9%~89.7%,地表平整度为2.1~3.7cm,作业指标均满足秸秆还田的农艺要求。     

玉米秸秆不同部位含水率特性和拉伸学特性研究

对玉米秸秆不同部位的含水率和拉压特性进行了研究,研究表明玉米秸秆不同部位的原始含水率自顶部至底部逐渐增大,且玉米秸秆在恒定的温度和相对湿度下达到失水平衡时,以及浸泡在恒温水浴中达到吸湿平衡时,其不同部位的含水率也表现出自顶部至底部逐渐增大。玉米秸秆不同部位含水率的这一不同,导致了其拉压力学特性也随玉米秸秆的部位不同而变化。     

驱动圆盘刀切断玉米秸秆和根茬的土槽试验

通过动力驱动的平圆盘和缺口圆盘切断玉米秸秆和根茬的土槽试验研究表明，随着刀轴转速和机器前进速度增加驱动圆盘刀功率消耗随之增加。当刀轴转速为350r／min、机器前进速度为0．65m／s时，在有秸秆和根茬土壤地表上缺口圆盘刀消耗的功率是平圆盘刀的45％。当刀轴转速大于350r／min即圆盘圆周速度大于7．4m／s时，缺口圆盘刀秸秆切断率和根茬切断率达到97％以上。     

牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机设计与试验

针对我国玉米秸秆收储、利用难及现有秸秆收获机械可靠性低、适应性差等问题,从切割揉碎打捆理论与试验研究角度,探明秸秆切割揉碎打捆作业技术。设计了一种对田间直立、铺放或散状整株玉米秸秆可一次性完成切割、揉碎、输送和打捆作业的牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机。对牵引架、切割揉碎装置、网筛式物料导流装置和压缩打捆装置等关键部件进行了结构设计,并开展了样机试制及试验。试验结果表明,样机破节揉碎率91.3%,成捆率99.0%,秸秆捆密度167 kg/m3,规则秸秆捆率95.6%,秸秆捆抗摔率93.5%,样机作业性能良好,符合相关标准要求。研究成果实现了直立、铺放或散状整株玉米秸秆切割、揉碎和打捆一体化技术融合,可为秸秆打捆机的设计提供参考依据。