牧草压缩过程应力松弛试验研究及压缩活塞的力学分析

应力松弛是牧草压缩过程中显著的流变学特性。研究压缩室不同截面下的应力松弛特性,可为牧草压捆机的压缩频率的确定提供理论依据。为此,以高密度压捆机为试验装置,以羊草为试验材料,分别以360mm×4 4 0 mm、3 6 0 mm×4 5 0 mm、3 6 0 mm×4 6 0 mm这3种压缩室截面进行试验,获得了压缩室不同截面下应力松弛特性。试验表明:在不同截面下开始应力松弛的前3s应力松弛明显,在3s之后应力随时间的推移而松弛放慢,超过10s应力松弛速率趋于水平,从尽可能使草片有较充分应力松弛和保证较高的生产率的综合角度出发,在实际牧草压缩生产中将压缩频率选在3~10s之间较合理。在试验的基础上,对压捆机压缩活塞进行力学分析,寻找出了压缩活塞工作过程中最容易变形的部位,为压捆机压缩活塞的设计及结构强度校核等提供了依据。     

农业纤维物料压缩流变研究现状

分析了国内外农业纤维物料压缩研究的现状,指出了存在问题;（１）多属“闭式”小模型压缩试验研究。（２）理论研究与实际脱节。（３）在压缩过程中的影响因素考虑的不够全面。（４）对压缩过程被压缩物料的流变特性研究不够;（５）同时要求给出被压缩物料施加恒应力（或恒应变）,并指出应加强以下几个方面的研究;（１）不同喂入量以不同压缩频率压缩时的蠕变和应力缓弛问题,（２）压缩室内草片和草捆在不同位置的蠕变和应力松     

苜蓿在直接压缩过程中的力学特性研究

在多功能草物料压缩试验台上,以苜蓿干草为试验物料进行了压缩试验,研究了苜蓿在直接压缩过程中的力学特性,为降低压捆机的功耗、保证产品的密度以及压捆机的优化设计提供了依据。采用虚拟仪器分别获得直接苜蓿压缩过程中的力和位移信号,对该信号进行分析处理,获得了苜蓿在不同截面直接压缩时应力与应变的关系曲线,计算其弹性恢复率,揭示了压缩室截面积对弹性变形恢复率影响很大。试验表明,苜蓿直接压缩过程中的应力-应变关系为非线性,加载曲线与卸载曲线不同,且卸载曲线回不到原点。这表明,草物料在压缩时具有粘弹性,导致在推移、换向、卸载过程中产生应力松弛。     

我国牧草压缩基础研究工作进展及探索

在国内外有关研究的基础上，简要叙述了我国有关牧草压缩基础研究的进展及探索情况；从定义、压缩原理、压缩过程、压力、压缩变形及产品生成过程出发，较系统地论证了开式、闭式压缩的特点及关系；系统地揭示了压捆机压缩全过程中压力、压缩变形、变形恢复及草捆生成过程的规律；确定了若干压捆机基本参量，完善了压捆机的参量系统，为压捆机的优化设计提供了理论基础；在论证了参量之间关系的基础上，提出了压捆机优化设计的方向。     

新鲜草物料压缩过程中压缩力的变化规律

为推进草物料压缩设备的发展和开发新鲜草产品,对新鲜草物料进行了压缩试验研究.以截面积为360 × 460mm液压高密度压捆机为试验装置,选择3种典型的新鲜草物料(苜蓿草、苏丹草和玉米秸秆)为试验对象,对其在压缩过程中的压缩力进行了测试研究.通过对试验数据进行处理,获得了同种草物料在相同压缩密度条件下喂入量对压缩力的影响规律,并对3种草物料在相同压缩密度和相同喂入量条件下的压缩力进行比较,为压缩设备的优化设计提供了重要的理论依据.     

牧草应力松弛时间及其应用

分析了牧草在不同初始密度下的应力松弛时间，针对牧草在高密度压捆过程中应力松弛规律，提出了根据牧草第1应力松弛时间确定高密度压捆机压缩频率，为合理选择高密度压捆机的压缩频率提供了一种新方法。并以此确定了不同初始密度下高密度压捆机的压缩频率范围。     

新鲜草物料压缩过程中应力松弛的试验研究

为了揭示新鲜草物料压缩过程中应力松弛的规律,探索压缩新鲜草物料工程优化设计的基本因素,以工程上最常用截面积为360×460mm的液压高密度捆草机为试验装置,采用多种压力、位移传感器和现代测试手段,选择了有代表性的新鲜苜蓿草、苏丹草(揉碎)和玉米秸秆(揉碎)作为试验物料,其含水率分别为48%,52%,62%。将每种物料分成若干个喂入量,每种喂入量进行一个完整的试验过程,测取与应力松弛有关的全部数据、信息。通过试验,揭示了3种物料中同一种物料不同喂入量时草片应力松弛的基本规律,以及3种物料在相同喂入量时的基本规律,从而为物料、喂入量对压缩工程的压缩力、功、功率、压缩频率等动力学参数优化提供了参考。     

联合收割机配套秸秆打捆机压缩系统的优化方案

联合收割机配套秸秆打捆机是一种以联合收割机滚动轴转动力为动力源的秸秆收集压捆机具。由于受空间位置及动力的限制,打捆机整体尺寸较小,草捆密度相对较低。为了在不影响整体尺寸的前提下提高草捆压缩密度,本文分别从压缩行程、压缩频率及压缩截面等方面对其压缩系统提出了优化方案,以提高草捆密度。     

草类物料压缩过程中流变学研究的最新进展

草物料压缩过程实质上是草物料加工的流变学过程。尤其最近对新鲜草物料压缩全过程中流变学规律的试验研究(项目50165001),又取得了新进展。首先,系统论述了国内外对草物料压缩流变学压缩试验研究的历程以及理想状态下,阶跃历程的蠕变和应力松弛试验的研究情况;然后推进到工程上任意历程的流变学试验研究。在此基础上,又对草物料压缩工程中的流变学规律进行了深入的试验研究。由此不仅首次揭示和提出了草物料压缩过程中流变学的实质规律,而且在研究草类物料蠕变和应力松弛流变学理论、方法上也取得了进展。     

苜蓿在压捆过程中草片密度变化规律的研究

以优质干苜蓿为研究对象,在草物料压捆试验台上进行5种截面的压捆试验,布设了压力传感装置和位移传感器,采集整个压缩过程中作用在苜蓿草片上的压缩力与草片的厚度及草片所在位置,通过数据分析处理,得到了苜蓿在压捆过程中草片密度分布规律。结果表明:不同截面下草片在压捆室内压紧时和变形恢复后的密度分布规律基本相同,在压捆过程中草片的密度可分为3个区域—致密区、密度平稳区、密度降低区;并指出在密度平稳区,有一个自然形成的应力松弛过程,使草片内的弹性恢复应力减小,打捆最好在此区进行,有利于提高草捆形态的稳定性。     

基于牧草压缩特性的凸轮式牧草压捆机设计

牧草是发展畜牧业的基础,但由于其地理分布和自身松散的特性,导致牧草储运成本过高,通常需要对牧草进行压缩打捆处理。牧草压缩过程中预压缩阶段位移大压力小,致密阶段位移小压力大,压缩过程中牧草的压缩特性不断变化。为此,设计了一凸轮式牧草压捆机,利用凸轮能够实现复杂运动的特点,使牧草在压缩过程中进行变速压缩,符合压缩特性曲线的变化规律。通过Pro/E软件对整机进行干涉检测以及运动学仿真模拟,结果表明:该机构可以实现快速进行预压缩、慢速进行压紧阶段的压缩,进而提高牧草压缩效率并达到降低能耗的目的。     

压捆机出料口尺寸高度变化对压缩力的影响

苜蓿草在压缩过程中出料口尺寸高度变化对压缩功耗、压缩密度以及草捆质量等均有很大影响。为了得出苜蓿草在压缩过程中压缩力变化规律,采用LABview测试技术,在相同喂入量下,选择出料口尺寸高度为试验因素,对苜蓿草压缩力进行测试研究,获得了出料口尺寸高度对苜蓿草压缩力的影响规律,并给出了压缩力的线性关系曲线。结果表明,出料口尺寸高度变化对压缩力影响显著,并呈指数关系。     

4道捆绳大方捆捡拾压捆机压缩机构设计及运动仿真

在4道捆绳大方捆捡拾压捆机设计过程中，以其压缩机构关键工作部件活塞为研究对象，采用SolidWorks软件建立活塞零件与装配体的3维模型，利用ADAMS软件对活塞进行运动仿真，仿真时间5 s，活塞压缩频率42 rmin，得到活塞的行程为710 mm，活塞压缩推程速度最大值为0.85 ms，回程速度最大值为0.91 ms，活塞加速度为－1.58 ms2≤a≤2.21 ms2，活塞与连杆铰接点X方向的受力最大值是2 788 kN，曲柄匀速转动驱动力矩－264.4 N·m≤T≤174.4 N·m。仿真结果为4道捆绳大方捆捡拾压捆机压缩机构的优化设计提供了理论依据，缩短了设计周期，提高了设计效率。      

饲草压捆机拨杆联动分捆机构设计

对自行设计的饲草压捆机拨杆联动分捆机构的工作原理作了阐述，建立了杠杆组与压缩机构运动关系。为缩短落板时间，保证分隔板与压缩活塞运动不干涉，设计了弹射式插板，并对其运动规律进行了推导。采用Matlab／Sireulink进行了编程仿真，得出影响落板时间的主要因素，据此改进了结构设计，提高了设计的可靠性。通过实践验证，分捆机构工作良好。     

稻草秸秆压缩特性研究

将农作物秸秆收获及打成高密度草捆是其合理应用重要的第1步。为了合理开发利用稻草秸秆这一类型生物质资源,结合自制密闭压力容器,在电子万能试验机上对同一类型、不同长度的稻草秸秆以不同的压缩速度进行了闭式压缩试验;分析了秸秆捆在压缩后密度相同情况下秸秆长度和压缩速度对压缩力的影响,建立了其数学模型。结果表明:当压缩密度相同时,秸秆越长、压缩速度越快,所需压缩力也越大。由此为设计、制造高性能的稻草秸秆打捆机提供了必要的理论依据。     

饲用甜高粱秸秆压缩松弛试验研究

利用多功能电子蠕变松弛试验机及自制压缩装置,以揉碎的甜高粱秸秆为试验物料,选取不同的喂入量为试验因素进行压缩松弛试验研究。结果表明:喂入量对压缩后物料的变形恢复量的大小具有一定的影响,其恢复变形过程主要发生在应力衰减拐点处。依据试验数据建立了相应的数学模型,其拟合决定系数均大于0. 99,均方根误差均小于0. 09,对实际生产具有一定的指导意义。     

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。     

枣树修剪枝条弯曲及压缩特性研究

为解决密植枣园枝条粉碎还田机粉碎装置设计和枣树修剪枝条数值化建模缺乏部分关键力学参数和理论基础的问题,以十四师224团枣树修剪枝条为研究对象,采用8801型万能试验机进行了弯曲和压缩试验.设计了三因素五水平正交试验,研究了标距跨度、加载速度、取样部位对枣树修剪枝条弯曲性能的影响;设计了单因素试验,研究了压缩速度、压缩方...