玉米秸秆的可压缩性试验研究

揉碎玉米秸秆的可压缩性对压缩设备的设计、优化以及压缩工艺的选择等均有重要影响。本文通过对揉碎后玉米秸秆可压缩性的试验研究,发现了在含水率、压缩速度一定的条件下,不同喂入量(初始密度)时揉碎玉米秸秆的可压缩特性,获得了体积模量与压缩量(压缩密度)关系曲线,并进行了对比分析。研究结果表明:对揉碎玉米秸秆进行压块处理时,其可压缩性随压缩量(压缩密度)成指数曲线变化规律,曲线中存在明显的拐点;揉碎玉米秸秆在含水率为20%、模孔形状为32mm×32mm×135mm(长×宽×高)、压缩速度为200mm/min时,其最佳压缩密度在240kg/m3左右。     

青贮玉米粉碎物料压缩特性响应面优化试验

【目的】研究青贮玉米粉碎物料压缩特性,解决青贮玉米压缩机械作业能耗大、压缩密度低的问题。【方法】以喂入量、压缩密度和压缩速度为试验因素,以比能耗、压缩时间和最大压缩力为试验指标,开展二次回归正交试验,进行试验因素显著性分析,建立回归模型,对试验结果进行响应面优化。【结果】各试验因素对比能耗影响顺序为压缩密度>喂入量>压缩速度,对压缩时间影响顺序为压缩速度>压缩密度>喂入量,对最大压缩力影响顺序为压缩密度>压缩速度>喂入量。响应面优化后的最佳因素水平组合为喂入量0.90 kg、压缩密度550 kg/m³、压缩速度245.50 mm/min。【结论】本研究得到的回归模型误差小,优化结果可信度高,可用于青贮玉米饲料制备工艺参数选取,也可为青贮玉米压缩装置设计提供理论参考。     

新鲜苏丹草压缩过程中压缩力变化规律的研究

[目的]推进草物料压缩设备的发展应用。[方法]用液压高密度压捆机压缩,设计新鲜苏丹草的喂入量为5、6、7、8 kg,研究喂入量相同条件下压缩力与压缩密度之间的关系以及相同压缩密度条件下喂入量对压缩力的影响。[结果]在新鲜苏丹草的喂入量相同条件下,压缩力随压缩密度的增加而增加,且压缩力与压缩密度呈三次多项式关系。相同压缩密度条件下,新鲜苏丹草的喂入量为5、6 kg时,其压缩力比较接近,6 kg之后随喂入量的增加,压缩力降低,且降低的幅度较大,压缩力与喂入量呈二次多项式的关系。[结论]该研究为压缩设备的优化设计提供了理论依据。     

水葫芦压缩打包机设计与工艺参数优化

针对水葫芦容积密度小、含水率高,不利于资源化利用的问题,研制了一种基于液压打包原理的水葫芦压缩打包机,确定了压缩装置、出料装置等零部件的主要结构参数,完成了控制系统的硬件搭建与软件编程。为探究机器运行参数对压缩打包工艺性能的影响,以喂入量、切碎度、保压时间为试验因素,以打包密度、产量、含水率为指标,采用综合评分法,通过单因素试验和正交试验确定各因素的最优工艺参数组合。试验结果表明,当喂入量为7.0±0.1 kg,切碎度为6.75±2.25,保压时间为10 s时,水葫芦压缩打包工艺性能最优,打包密度为446.6 kg/m3,产量为238.8 kg/h,含水率为91.27%,综合得分0.941,上述结果可为水葫芦压缩打包机设计与工艺参数优化提供参考依据。     

饲用甜高粱秸秆应力松弛特性及参数优化的试验研究

为研究甜高粱秸秆压缩过程中的流变特性,利用多功能电子蠕变松弛试验机及自制压缩装置进行甜高粱压缩过程的应力松弛试验研究。选取压缩密度、切碎段长度、含水率为试验因素,选取应力迅速衰减时间和平衡弹性模量作为应力松弛特性评价指标,利用Box-Behnken试验方案进行三因素三水平响应面试验分析。结果表明:甜高粱秸秆压缩过程的应力松弛模型可用广义Maxwell模型中的五元件方程表示,其拟合系数0.99;各因素影响应力迅速衰减时间的主次顺序为:切碎段长度含水率压缩密度;对平衡弹性模量影响的主次顺序为:切碎段长度压缩密度含水率;甜高粱应力松弛最佳优化参数组合:当压缩密度为647.38kg/m3,切碎段长度为20～30mm,含水率为57%时,应力迅速衰减时间为4.693s,平衡弹性模量89.957kPa。试验确定了出捆后最佳捆绳及缠膜时间,为甜高粱压缩、打捆收获机的开发提供了技术依据。     

揉碎玉米秸秆螺旋输送装置参数试验优化

针对农业纤维物料螺旋输送装置输送功耗大、效率低的问题,以比能产量和功耗为输送性能的评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,并以比能产量最大,功耗最小为优化目标,对影响螺旋输送性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,当螺距为300～355mm,螺旋轴转速100～140r/min、喂入量30～70kg/min时,螺旋输送装置能满足较高效率较低能耗输送要求;各因素对比能产量影响的主次顺序为:喂入量、螺距、螺旋轴转速;影响功耗的主次顺序为:喂入量、螺旋轴转速、螺距;螺旋输送装置优化参数组合为:螺距325mm,螺旋轴转速100r/min,喂入量30kg/min。优化后螺旋输送装置的比能产量为0.084 6kg/W,较优化前提高了4.96%,功耗为439.781W,较优化前降低了2.44%。     

基于侧喂入打捆机的棉秆压捆试验研究

针对棉秆压捆缺乏理论数据支撑的问题,设计一种基于侧喂入打捆机的压捆试验平台及其测试系统,采用单因素和4因素4水平正交试验法,对棉秆压捆过程中,压缩活塞压力、压缩室压力、棉秆压捆密度(试验性能指标)与棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量、压缩频率(试验因素)之间的关系进行研究。单因素试验结果表明:棉秆含水率与棉秆压捆密度之间的关系为一元二次多项式,其余各试验性能指标与各试验因素之间的关系均为一元三次多项式。4因素4水平正交试验结果表明:试验因素与各试验性能指标的综合关系均为四元三次多项式。对试验因素与试验性能指标之间的关系进行分析,结果表明:棉秆使用侧喂入打捆机压捆时,最优组合为,棉秆含水率30%、棉秆切断长度25 cm、棉秆喂入量3.22 kg/s、压缩频率110 Hz。     

内蒙古阴山南麓井灌区燕麦品种不同栽培措施多位级正交试验

通过燕麦品种播期、播量、氮肥、磷肥、灌水量6个因素多位级正交试验研究,极差结果分析表明:对燕麦产量影响的因素主次顺序为灌水量>品种>纯N量>施P2O5量>播期>播量.位级结果分析表明,产量最高组合是:A3B2C4D3E5F3,即科燕一号、播期4月13日、播量15kg/667m2、纯N量7.5kg/667m2、P2O515.0kg/667m2、灌水量100m3/667m2(三叶期-拔节期、拔节期-孕穗期、孕穗期-灌浆期).对品质粗蛋白影响的因素主次顺序为品种>施P2O5量>播期>纯N量>播量>灌水量;对粗脂肪影响的因素主次顺序为品种>播期>施P2O5量>播量>灌水量>纯N量.该试验研究为今后搭配组合提供科学依据.     

玉米定向栽培密度与施肥量试验研究

采取裂区设计法,研究玉米定向栽培条件下,半紧凑型玉米太平洋98的种植密度与施肥量对产量的影响。结果表明,不同密度、施肥量间及其交互作用的产量差异达极显著水平。当施肥量为每667 m2纯氮少于25 kg时,产量随密度增加而增加,用量达30 kg时,产量下降,但下降不显著;当施肥量在较低密度(每667 m23 500株)时,产量随施肥量增加而增加,但在密度较高(每667 m24 000株以上)且纯氮用量增至30 kg时,产量开始下降,但下降也不显著。处理A2B3(每667 m24 000株、纯氮25 kg)所得产量最高,每667 m2产量为628.6 kg。     

基于Taguchi法的柠条固体成型燃料工艺参数优化

应用田口方法研究了柠条压块成型燃料成型的最佳工艺条件及颗粒度、含水率、压力和温度对压块密度影响的顺序,得到最佳参数组合为:颗粒度为0.63mm,含水率为8%(w.b.),温度为130℃,压力为120 MPa,此时压块密度最大值为1.152g·cm-3。各因素对燃料密度的贡献率等级次序为:颗粒度(56.7%)、含水率(12.8%)、压力(11.3%)和温度(10.7%),可见,颗粒度是闭式成型条件下柠条压块燃料密度的主要决定因素。研究结果可为柠条压块燃料加工工艺的制定及相关成型设备的设计提供参考。     

沙尘暴尘源形成及分布

沙尘暴(sand—duststorm)系指强风把地表大量沙尘卷入到空中，使空气特别浑浊，水平能见度低于1000m的灾害性天气现象。是1种危害性极大的灾害性天气。它的发生和发展是加速土地荒漠化的重要过程，又是土地荒漠化发展到一定程度的具体体现。沙尘暴尘源物质的形成及分布是形成沙尘暴必不可少的物质条件。本文在查阅分析了大量关于沙尘暴研究等文献的基础上，从沙尘暴尘源形成因素、尘源种类及分布等方面，对沙尘暴尘源的研究进行了简要的总结，反映沙尘暴尘源方面的研究进展。