棉秆切割性能的试验研究

依据自制的秸秆切割性能试验台,对棉秆的切割性能进行了试验研究.通过对直刃刀、锤片型刀片、以及锯片型刀片3种刀具进行试验,得出最适宜切割棉秆的刀片为锤片型刀片,最佳切割转速为1 000～1 300r·min-1.     

竹材纤维增强材料的特性

着重考察不同竹龄、不同部位毛竹(Phgllochysheterocyclavar.pubscense)竹材剪切强度、抗弯强度和弹性模量的差异,并用电子扫描镜观测断面破坏特征。结果表明:竹材具有明显的纤维增强材料特性,采用纤维增强材料相关的标准进行测试是可行的;不同竹龄的竹材力学性能的变化是由纤维的成熟度引起;竹材力学性能与维管束呈正相关关系,竹材纵向力学性能的差异主要是单位面积维管束的数目差异引起;竹材径向力学性能的差异是由维管束分布和组织构造不同引起;竹材抗弯破坏主要发生在细胞壁的胞间层,破坏特征为单根维管束拔出型;竹材剪切破坏主要发生在次生壁并横穿细胞壁,破坏特征为维管束呈簇状拔出型,并且纤维束从基体中拔出后的表面具有明显的破坏迹象。     

旋刀式草坪割草机切割刀具的研制

本文研制的铰结式切割刀具,其结构特点是刀头铰结在刀体的两端。其优点是:1.当机具在工作中遇到障碍物时刀头能反向回转,可避免刀具和机具的损坏;2.当刀头严重磨损或损坏后可单独更换;3.可使用较小的热处理设备完成热处理。通过不同材料刀头的性能试验,刀头的耐磨性和韧性,都达到或超过同类日本机型的刀具水平,其中由低碳马氏体材料制成的刀头性能最好。     

利用扫描电镜原位拉伸研究竹材增韧机制

为了阐明竹材优良韧性的力学原理,以毛竹为研究对象,使用扫描电镜联用原位加载设备观察了竹材薄片纵向拉伸过程的裂纹扩展规律,并对断裂表面进行了组织水平、细胞水平、亚细胞水平的多尺度显微观察。结果表明:竹材纵向拉伸断裂裂纹拓展一般呈阶梯型展开。维管束与基本组织之间、竹纤维与薄壁组织细胞之间、纤维和薄壁细胞的壁层之间均有明显的分层现象,表明竹材断裂过程中存在从组织到细胞,乃至亚细胞水平的多级弱界面。这些弱界面可以有效阻碍裂纹扩展,增加断裂消耗功,从而显著增强竹材的韧性。      

国产和西班牙产破茬刀摩擦磨损性能对比研究

以国产和西班牙产破茬刀为研究对象,采用试验方法对比考察了两种破茬刀的化学成分、微观组织和硬度,并利用球-盘摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行研究。结果表明:两种破茬刀成分相近,西班牙刀材质为优质硼钢,韧性好,国产刀材质为中碳优质锰钢。西班牙刀显微组织为针状马氏体,组织更加细密,洛氏硬度值为50 HRC,是国产刀的1.1倍。在干摩擦条件下,西班牙刀表面摩擦系数较小,为0.48~0.52;相同条件下,国产刀表面的磨损量是西班牙刀的2.5倍,西班牙刀具有更好的耐磨性。两种破茬刀的磨损机制均为磨粒磨损。     

旧秸秆还田机改造四法

1.提高刀轴转速,加粗刀轴更换秸秆还田机主动或从动皮带轮,使刀轴转速增至1800转/分钟,从而使动刀片产生更大动能。为增加刀轴强度和韧性,防止刀轴转速提高后刀轴弯曲变形,将原来的直径80毫米实心刀轴或直径114厘米空心刀轴,更换成直径160、180毫米的空心刀轴。     

聚晶金刚石—硬质合金复合片木工刀具的研制及其分析

以金属钴(Co)为主要成分的粘结剂,在高温高压下成功地将金刚石微粉与YG15硬质合金合成为聚晶金刚石—硬质合金复合片的超硬材料。经机械性能测试表明:当金刚石含量在85％左右时,聚晶复合片的抗弯强度较理想,适宜作木工刀具。同时,采用HL315硬钎焊解决了与45号钢制刀体的焊接问题。其刃部采用电火花粗磨及陶瓷基金刚石砂轮精磨,满足了聚晶复合片刀头的设计要求。于同类硬质合金刀具相比,其耐用度高20多倍,加工刨花板的刀具损耗费约下降37％,加工的表面质量优良。     

作业效率高适应性强的纽荷兰FR9000系列青贮收获机

1行业中最大的刀辊(每天收获更多)FR9000青贮收获机完全支持捡拾台、青贮玉米割台和其它割台。FR9000配备了行业中最大的刀辊和最宽的子粒处理器。为了更多地收获青贮,新型的刀辊比其它机型宽15%,直径大15%。刀辊分为两列,每列有8片、12片或16片刀片,切碎量大,能确保一致的青贮     

毛竹切削力的研究

为合理制定竹材切削工艺,节约切削动力,该文利用传感器技术及信号分析技术,经切削实验研究了毛竹不同切面、密度、含水率等物理性质及刀具前角、切削量与切削速度等切削参数对切削力的影响.结果表明,由于竹黄部位维管束分布较疏,所需主切削力较小;竹青部位维管束分布密集,主切削力较大.端面切削主切削力最大,纵向切削力次之,横向切削力最小;竹材密度对切削力有明显影响,且呈正相关关系.随着含水率的增大,竹材韧性增加,所需主切削力增加;当含水率超过30%之后,主切削力随含水率的进一步增加而缓慢降低.刀具前角对主切削力的影响较为显著,随刀具前角的增大,所需主切削力明显减小.主切削力与切削量呈正相关关系.切削速度对切削力的影响不大.      

甩刀式马铃薯杀秧机的设计与试验

针对马铃薯收获机在收获时薯秧缠绕,影响机械化作业的问题,设计了甩刀式马铃薯杀秧机。对关键部件甩刀的形状、数量、排列和运动进行了理论分析,确定了其结构及主要参数,对样机进行了田间试验。以甩刀的转速、机具前进速度及刀片类型为因素,以茎秧漏打率和功耗为试验指标进行了正交试验,田间试验表明,甩刀式马铃薯杀秧机的最佳工作参数为：甩刀转速1 700 r·min^-1、甩刀刀片类型Y型、机具前进速度3.8 km·h^-1 。该机工作性能稳定,茎秧漏打率为1%,达到了技术规范设计要求和生产农艺要求。     

不同砂光量下展平竹板硬度及回弹率研究

竹材是粘弹性材料,在载荷条件下会产生弹性变形。以毛竹展平板材为研究对象,研究不同的竹材表面砂光量对其硬度以及卸载后对竹壁回弹率的影响。研究结果显示,随着展平竹板表面砂光量的增大,硬度先有上升的趋势,在砂光量为0.5 mm达最大值后逐渐降低;竹壁的回弹率随着表面砂光量的增大而逐渐降低,在砂光量为1.5 mm后下降趋势变缓;同时,竹壁的回弹率也随着卸载后陈放时间的延长而逐渐增大,但是增大趋势逐渐趋缓。     

竹集成材水性漆涂饰工艺及附着机理研究

  目的  竹集成材性能优异，常被用于家具、建筑等行业。涂饰水性漆能有效保护竹集成材，目前竹集成材水性漆涂饰面临水性漆渗透困难、附着力差的问题。因而探究涂饰工艺及清漆和色漆对竹集成材水性漆的漆膜性能和附着机理的影响，有助于解决竹集成材水性涂装的难题。  方法  以竹集成材为基材，采用简易的多次喷涂底漆的涂饰工艺将水性清漆和色漆进行涂饰，并对漆膜硬度、附着力、光泽度、表面粗糙度进行测试，进一步利用电镜和红外分析探究漆膜在竹集成材上的附着机理。  结果  清漆漆膜硬度为1H，附着力为0级，而色漆因含有颜料，硬度更高为2H。颜料颗粒的存在影响了成膜的交联程度，使得色漆的附着力较差为1级，表面粗糙度高于清漆。说明本涂饰工艺能保持较强的附着力与漆膜硬度，能够对基材进行较好的保护。经过水性漆涂饰后的竹集成材表面光泽度显著增加，纵向的光泽度提高了5倍以上，大大提高了其装饰性能。且清漆涂饰前后总色差值较低，说明清漆能较好地保持竹集成材本身的颜色。水性漆中的成膜物质与基材之间产生了物理和化学结合，有助于水性漆更好的附着。  结论  本研究探明了竹集成材水性清漆和色漆的影响以及水性漆漆膜的附着肌理，为竹材的水性化涂装及性能提升提供了理论和技术支持。      

热处理对纤维化竹单板表面性能和微力学性能的影响

以炭化炉处理的毛竹纤维化单板为原料,系统地研究了不同热处理温度对纤维化竹单板的表面性能和微力学性能影响。结果显示,随着热处理温度的升高,纤维化竹单板的质量损失率增加,表面颜色加深,p H值和缓冲容量降低。热处理后纤维化竹单板的半纤维素降解,导致其综纤维素和α-纤维素质量分数分别降低了20.15%、35.94%,冷、热水抽提物和木质素相对质量分数分别增加了20.15%、27.39%和43.56%。傅立叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析结果进一步证明了半纤维素发生降解,多糖质量分数降低,木质素相对质量分数增加。微力学性能测试结果显示,热处理后纤维细胞和薄壁细胞的细胞壁弹性模量变化不显著,薄壁细胞的硬度增加了48.84%,使材料的硬度显著增加。     

毛竹材对酚醛树脂渗透性能的研究

将毛竹进行漂白和炭化处理,分别对原竹、漂白竹和炭化竹进行酚醛树脂浸渍试验,观察浸渍前其结构特征,测定浸渍质量,分析经过不同处理后毛竹材对酚醛树脂的渗透性能。结果表明,经过炭化处理的竹片对酚醛树脂的渗透性能显著提高,竹片厚度越薄,其渗透性能越好。分析比较毛竹浸渍前后的结构差异,探索竹材对酚醛树脂的渗透机理,为竹质特种胶合板生产提供理论依据。     

分级竹层积材的湿胀性研究

竹材是一种变异性非常显著的天然材料,本文采用分级方法研究了竹层积材的吸水膨胀率。结果表明：竹层积材是一种低湿胀性材料,顺纹、径向和弦向上均远低于木材和LVL。经过对竹木材构造的分析,解释了竹层积材低湿胀性的原因。利用竹层积材低湿胀性的特点,可以开发湿环境和干湿交替环境下使用的系列产品。     

毛竹根挖掘机的设计与试验

针对竹根挖掘过程机械化程度低,造成人力、物力浪费等问题,自主研发了一种自动挖掘竹根的机器,其具有过程稳定性强、便于携带等优点,适用于大面积竹林资源的开发,有助于竹资源的可持续发展。对所设计的挖掘机进行性能实验得出,该毛竹根挖掘机的有效挖掘深度为250 mm,而大多数竹根深度为150~200 mm,即使竹根深度超过其有效深度,该机器依然能把竹根完整挖出;该竹根挖掘机挖单个竹根所花费的时间为2~5 min,相比于传统人工,效率提高了65%,且能实现自动化。土壤湿度越大,挖掘竹根的难度相应增加,当土壤湿度较大时,并不一定能把竹根完整挖出,有时需要人工辅助。对于较干土壤,挖掘机可以完整地把竹根挖出;对于干土壤,该机器也能成功把竹根完整拔出,并且可以切开砂石颗粒,降低土壤硬度,有利于新竹的成长发育。     

外源草酸对绿竹笋抗氧化酶和木质化的影响

  目的  研究外源草酸处理对低温下去壳绿竹笋Bambusa oldhami的保鲜效果及其机制。  方法  用5 mmol·L?1草酸浸泡去壳绿竹笋10 min，置于(6±1) ℃下，定期测定去壳绿竹笋的过氧化氢(H₂O₂)质量摩尔浓度、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性、硬度、木质素质量分数和木质素代谢关键酶(PAL、4-CL、CAD、POD)的活性及其基因表达水平。  结果  5 mmol·L?1草酸溶液浸泡去壳绿竹笋10 min，能够提高去壳绿竹笋组织内SOD和CAT的活性并延缓H₂O₂的累积，抑制去壳绿竹笋木质素代谢关键酶(PAL、4-CL、CAD、POD)的基因表达水平和活性的上升，并显著降低木质素质量分数和硬度的上升。  结论  外源草酸处理通过抑制木质素代谢和提高抗氧化酶系统阻止去壳绿竹笋采后木质化进程，从而延缓了其冷藏期内品质的下降。图4参32     

预制装配式圆竹结构房屋的试验与应用

选用我国丰富的毛竹作为结构材料,对圆竹的主要物理力学指标进行了试验与分析.研究结果表明,圆竹的基本力学指标高于TC13级针叶木材,可以作为结构材料使用.设计了几种圆竹构件和结构的金属连接件,基本实现了圆竹构件加工的标准化和施工的预制化.设计了基于墙板模数的圆竹墙体单元,并对2片墙体进行了抗侧力试验,圆竹墙体的抗侧力性能与U型连接件密切相关,抗侧向能力约为同类型轻型木结构墙体的65%.进行了3个圆竹屋架的静载试验,结果表明屋架的极限承载力由变形控制,平均值为12.3 kN.根据试验结果和木结构设计规范,设计和建造了一个约50 m2的预制装配式圆竹房屋示范建筑,验证了该技术的可行性和适用性.示范建筑已使用3年多,目前状况良好.     

竹炭微晶结构的X射线衍射分析

针对不同炭化工艺制备竹炭材料的微晶结构,运用X射线衍射分析技术(X-rayDiffrac-tion)进行检测分析.结果表明在衍射角度2θ为24°和43°附近出现衍射小峰,竹炭细微结构单元有晶化现象存在或其细微结构单元的部分碳原子的排列有秩序,且其衍射峰强度随竹材炭化热解工艺的炭化温度升高而加强,竹炭微晶结构的无序化受到一定影响,有向有序化方向移动的迹象.     

竹笋壳表面处理及竹笋壳复合材的制备

为将竹笋壳这一生物质资源利用起来,减小环境污染,以碱处理后的竹笋壳为原料,酚醛树脂为胶黏剂,采用热压成型方法制备了竹笋壳复合材,研究了碱处理的质量分数和时间对竹笋壳表面接触角及顺纹抗拉强度的影响,分析了施胶量对竹笋壳复合材弯曲性能和24 h吸水性能的影响。结果表明:碱处理能够在一定程度上去除竹笋壳表面的硅质和蜡质,提高竹笋壳的表面润湿性,并且改变竹笋壳的力学性能。竹笋壳复合材具有较好的弯曲性能,随着施胶量的增大,竹笋壳复合材的静曲强度和弹性模量呈增大趋势,而24 h吸水率及吸水厚度膨胀率呈减小趋势。