切碎玉米秸秆螺旋输送性能试验研究

在水平螺旋输送试验装置上对切碎玉米秸秆的螺旋输送性能进行了单因素试验和正交试验,研究了螺旋轴转速、填充系数和螺距对输送量和功率消耗的影响。单因素试验结果表明:螺旋轴转速、填充系数和螺距对输送量和功率消耗的影响显著;且随着螺旋轴转速、填充系数和螺距的增大,输送量和功率消耗都呈上升趋势。正交试验结果表明:因素对输送量影响的主次顺序是螺距、填充系数、转速;因素对功率消耗影响的主次顺序是转速、螺距、填充系数。采用综合平衡法最终得到的较优水平组合是A1B1C3,即螺旋轴转速56r/min、填充系数0.3、螺距3 0 0 mm。本试验可为提高玉米秸秆螺旋输送综合质量提供参考。     

玉米秸秆在LS型螺旋输送机上的性能试验研究

以水平螺旋输送机为对象,研究其输送揉碎后的玉米秸秆的性能。通过试验,分析转速、螺距、含水率对输送量和功耗的影响程度,绘制出趋势图,找出最佳转速、最佳螺距以及最佳含水率;同时,找出一组最佳参数,保证达到一定输送量的情况下功耗最小。试验表明:转速对输送量和功耗的影响最显著,含水率其次,螺距的影响最小。     

基于DEM的螺旋输送机模拟仿真

基于离散单元法,对螺旋输送机进行模拟仿真,研究螺旋外径与料槽之间的间隙以及物料摩擦系数对螺旋输送机输送量和功率消耗的影响。结果表明:当间隙与物料尺寸相同时,输送机输送量降低且功率消耗急剧增加;随着物料与输送机之间的摩擦系数增加,螺旋输送机输送量降低,功率消耗增加;物料之间的摩擦系数对输送机输送量和功率消耗没有影响。     

D形截面螺旋输送机输送颗粒物料的实验研究

在可控转速的情况下运输粉末或者颗粒等松散物料时,因其机构简单,螺旋输送机被广泛应用于林业、农业等多种背景下的短距离提升或水平运输物料。为此,采用实验方法,针对改进后的D形截面筒的输送机进行输送颗粒物料的研究,结果表明:输送的质量流速率随着输送转速的增加而增加,随输送角度的增大而降低。另外,螺距和颗粒物料的粒径也对质量流速率有影响:大螺距的输送质量流速率较大,且随着输送倾斜角度的增大,螺距对质量流速率的影响减小;大颗粒的质量流速率大于小颗粒,且随着输送倾斜角度增加差距增大。     

U型渠掘进衬砌一体机螺旋输送设计与仿真

以U型渠掘进衬砌一体机的施工土壤性质为条件,设计了螺旋输送机的叶片直径,通过经验公式确定了螺旋输土机构的转速.分析了螺旋输送机的物料运动学简图,得出螺旋输送机的最佳螺距.探讨了螺旋输送装置的倾角影响因素,最后确定最佳倾角为11°.计算了螺旋输送机构的驱动功率.利用EDEM离散元软件,模拟了螺旋输送装置工作过程,对螺旋输送装置的设计提供了建议.     

生物质热解柔性输送装置性能研究

为了解决生物质连续热解装置的螺旋绞龙与热解管因热变形而发生的机械干涉现象,研究了一种用于生物质热解的无轴柔性连续输送装置,设计了该无轴柔性螺旋叶片参数。以稻壳、木屑和黄豆为输送物料,探究了螺距、转速和有轴、无轴等因素对输送性能的影响。结果表明:柔性输送装置的输送能力随着螺距的增加而增强,在中低转速下,物料的处理量随着转速的增加呈线性增加,表明物料的输送量和通过时间可通过调节电机转速实现精准控制;无轴螺旋输送能力比有轴螺旋增加15%~30%,且输送过程平稳,避免了物料在输送装置与输送管之间发生挤压、进而出现死机的现象。     

仿真稳定供料装置性能试验研究

在配制农田灌溉首部沉沙池的泥沙试验中,仿真稳定供料系统即螺旋输送机是保证含沙量稳定的关键装置。开展螺旋输送机水平输送的单因素试验和正交试验研究。通过研究螺旋叶片转速、填充开度(填充系数)等单因素物理量,分析螺旋输送机工作效率并确定最优控制方案。单因素试验结果表明:螺旋叶片转速、填充开度(填充系数)为稳定输送的主要影响因素,随着螺旋叶片转速的增加稳定时间在减少;在稳定过程中开度增加则出料比较均匀。正交实验结果表明:单因素对输送量的影响最大的是填充开度(填充系数),其次是螺旋叶片转速;单因素对稳定输送影响最大的是螺旋叶片转速,其次是填充开度(填充系数)。根据正交试验结果,采用综合平衡法得出最佳组合是A4B5,其螺旋转速是67.5r/min,开度是15mm,平衡时间是563.9s,平衡出料量是3.258kg。     

螺旋输送装置转速和喂入量对输送性能的影响试验研究

通过试验,研究喂入量和螺旋转速对输送量和功耗的影响。试验结果表明:螺旋转速越高、输送装置的功耗越大,但输送量不随转速无限增大,当转速达到102r/min时输送量达到最大值;喂入量越大,输送量越大,输送装置的功耗也随之增加。因此,在实际应用中能满足生产需求的情况下,转速和喂入量不宜过高。     

农田灌溉沉沙处理技术的仿真稳定供料装置参数设计

针对新疆水资源匮乏,农田灌溉水含沙量大、滴头易堵塞的问题,研究灌溉用水的沉沙处理技术,通过泥沙物料的受力和速度计算分析,试验确定仿真稳定供料装置的供料输送量、螺旋叶片直径、螺旋叶片间距和螺旋轴直径等参数。得出结论,供料装置的螺旋叶片大直径配合低转速,小直径配合高转速;其填充系数要小于50%;螺旋叶片的直径、间距一旦选定,既为常数,在运行过程中,要根据不同的物料特征,改变装置的运行转速来实现稳定输送;供料装置的阻力系数,随着输入量的增加而减小,当最大转速n_(max)额定转速n时,物料在叶片上的轴向速度将快速增加。该研究为灌溉用水的沉沙实验研究提供理论参考。     

玉米秸秆与土壤混合物料成型装置性能及试验研究

目前，黄淮海地区玉米秸秆主要实行粉碎掩埋还田的处理方式，针对还田后出现的病虫害且影响小麦生长问题，提出了一种秸秆全量还田的处理方式，即将玉米秸秆和土壤按一定比例形成混合物料，通过成型装置将其挤压成圆柱型，并可结合开沟掩埋机构与秸秆腐解和防病虫药剂来实现秸秆深埋还田处理，使秸秆与小麦种床分离。因此设计了玉米秸秆还田机的核心部件，即混合物料成型装置，其包含5片螺旋叶片且螺距渐变并成阶梯状排布，经螺旋推进可以将混合物料挤压成圆柱型。物料成型出料速率和过程中功率消耗是其核心部件的重要指标，为了验证其性能，基于该装置设计了成型装置试验平台，由传送带、搅龙成型机构及支架、5.5kW交流电机、物料输出平台和测试仪器(钳流计、转速仪、秒表、尺子等)构成。初步试验表明：当以混合物料挤压成型出料速率为参考指标，则物料含水率为20%,螺旋轴转速为397r/min,喂入量为210kg/min时，出料速率达到了最大；当以混合物料成型过程中功率消耗为指标，则物料含水率为23%、螺旋轴转速为477r/min、喂入量为180kg/min时，功率消耗最小。对出料速率和功耗2个指标进行了归一化处理，按照6∶4的权重分配，...     

螺旋式泥浆提升和输送装置的设计与试验

为了解决田间育秧泥浆机械化提升和输送技术难题,探究了倾斜式螺旋输送机的工作原理,以及关键部件的结构与工作参数的优化,设计了一种螺旋式泥浆提升和输送装置。根据螺旋轴转速和螺旋倾角等主要工作参数的变化,进行了不同因素组合下的工作过程试验研究。结果表明:螺旋轴倾角对泥浆输送性能的影响程度大于螺旋轴转速;在满足田间育秧泥浆铺设要求的条件下,采用螺旋轴倾角45°、螺旋轴转速250r/min时,具有最佳的泥浆提升与输送性能及较低的功率消耗。本研究可为田间育秧过程中泥浆铺设机械化机具研制提供参考。     

山地起垄机组合刀辊设计与仿真

针对山地烤烟种植起垄机所制垄体的饱满度与土壤细碎度不足的问题,根据螺旋叶片输送物料原理建立土壤输送模型,计算起垄所需最小土壤输送量。在此基础上,设计了一种双螺旋变螺距式旋耕起垄组合刀辊,并在EDEM离散元软件中进行仿真分析,结果表明:当机组前进速度为2.5 km/h,刀轴转速为240 r/min,耕深为0.12 m时,刀辊平均抛土质量为133.0 kg,满足起垄所需的土壤量要求。为基于微耕机平台的山地小型起垄机研发提供技术支持。     

栅条滚筒式红枣分级机改进与试验研究

为了保证红枣分级过程中不伤果,通过对传统的等螺距螺旋红枣分级机的改进与试验,确定较优的螺距及转速。采用二因素三水平的正交试验,研究了不同螺旋螺距和滚筒转速下对红枣混级率和生产效率的影响,得到内螺旋螺距变化影响较为显著。通过均匀试验得到改进后红枣分级机的主要参数为内螺旋螺距为40mm、滚筒转速为32r/min时分级质量和效率最好。     

螺旋输送机螺距优化及效率研究

从螺旋输送机叶片制法开始对螺旋输送机进行合理简化,得到效率最优时螺距计算的理论模型。从摩擦学理论出发,推导出螺旋输送机的效率优化公式。选用适当的数学手段,计算出常用的螺旋输送机在效率优化后的螺距,对螺旋输送机螺距优化前后的效率进行了比较。对螺旋输送机效率最优时的螺距进行数据处理,用最小二乘法拟合出效率最优时螺距计算的通用计算公式。     

油茶果园施肥一体机挖穴过程仿真与试验

为开发出适合山地油茶果园挖穴施肥覆土的机具,且具有结构简洁、质量小、功耗小的特点,针对挖穴施肥的方式,采用离散元法建立了螺旋钻头挖穴过程的仿真模型;并结合三因素三水平正交试验和响应曲面分析方法,仿真分析了进给速度、钻头转速和钻头螺旋升角对挖穴作业功率消耗的影响规律。结果表明：试验因素对消耗功率的影响从小到大依次为钻头螺旋升角、进给速度、钻头速度,进给速度和钻头转速组合、钻头转速和钻头螺旋升角组合交互作用对消耗功率的影响显著。进行了参数优化,确定最优组合为：在进给速度0.03m/s条件下,钻头转速180r/min、钻头螺旋升角15°时最小功率消耗为1.134kW。田间试验表明：优化组效率效果明显优于对照组,优化后单个坑作业时间12.1s、百坑油耗1.08L。     

小麦植株建模与单纵轴流物料运动仿真与试验

针对单纵轴流小麦联合收获机物料输送中出现的堵塞问题，对小麦在螺旋输送器、倾斜输送器和脱粒滚筒螺旋喂入头中的输送过程进行理论分析，确定了影响小麦输送性能的主要因素及参数范围；利用EDEM软件建立了收获期小麦植株离散元模型，并采用EDEM-Recurdyn耦合的方法，构建了小麦从螺旋输送器喂入、经倾斜输送器，直至到达脱粒滚筒的输送系统仿真体系，分析了小麦在连续输送过程中的迁移规律、轴向速度和局部物料质量流率变化情况。以喂入量、螺旋输送器转速、倾斜输送器主动轴转速和脱粒滚筒转速为试验因素，以物料输送时间为试验指标，进行四因素五水平的二次正交旋转中心组合试验，结果表明：各因素对输送时间的影响由大到小依次为喂入量、脱粒滚筒转速、螺旋输送器转速、倾斜输送器主动轴转速；当喂入量为7.52kg/s、螺旋输送器转速为308r/min、倾斜输送器主动轴转速为369r/min、脱粒滚筒转速为1083r/min时，输送时间为6.37s，输送时间最短，采用高速摄影技术拍摄物料输送情况，结果表明试验与仿真模拟误差为4.08%，验证了数值仿真结果的可靠性，为解决单纵轴流联合收获机输送系统的堵塞问题提供了理论依据。     

散粒物料螺旋输送试验台设计

针对目前我国对散粒物料螺旋输送装置研究缺乏的现状,设计一种参数可调散粒物料试验台设计试验台。该试验台可实现对螺旋输送装置转速、螺距、下料口大小等参数的调整,并采集到物料输送过程中螺旋叶片以及输料筒等位置的受力情况。满足不同输送试验的要求;采用先进的数据采集处理系统,对试验数据进行实时采集处理。试验台结构简单,操作方便,为散粒物料螺旋输送装置的设计与研究提供新的试验平台。该试验台转速的调节范围为0～600rpm;可调节螺距有25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm六种;下料口的口径调节范围在0～0.25m2。     

4FY—0.8B型移动式生物质固化成型车螺旋输送系统的改进设计与仿真分析

移动式生物质固化成型车作为一种生物质固化燃料的小型制备机械,对我国秸秆的资源化利用具有积极的推动作用。以新疆农业机械化研究所研制的4FY—0.8B移动式生物质固化成型车螺旋输送系统为研究对象,采用理论分析、改进设计与软件仿真分析相结合的方法,为螺旋输送机性能改进提供依据。通过理论计算设计得出螺旋输送机的基本参数为:螺旋直径为D=125mm,螺距为S=125mm,螺旋输送机转速n=125r/min,驱动功率为P=0.55kW。仿真结果表明:螺旋输送机及其叶片在一阶固有频率下,叶片变形较大,刚性较弱;而在其他较高阶频率下,螺旋轴及叶片的最大变形更加局部化且变形区域增加,最多时可达三处,表明螺旋轴及叶片在高阶固有频率时,结构的形变增加且由叶片向轴处扩展,且增加为多处,因而,在实际设计工作中可以通过零件材质等措施减小共振引发的变形与损坏。     

秸秆两级螺旋输送系统设计

针对目前螺旋输送系统存在物料堆积现象,不能保证连续性输送的问题,设计了一种采用螺旋输送技术,设计智能调控速度高低布置两级螺旋式输送机构。通过研究输送功率、螺旋转速及机构布置高度对进料量影响规律,解决生物质运输速度和数量难以控制问题;基于齿轮传动同步控制技术,设计"Z"形防堵结构与二级螺旋输送机构同步控制装置,研究"Z"形防堵结构翻转状态与输送机构工作匹配关系对物料输送影响,使物料进入与输送形成时间差,防止物料堆积,实现机构防堵功能。     

螺旋输送装置输送玉米秸秆功耗研究

为了降低螺旋输送装置的输送功耗,提高输送效率,通过理论分析和试验研究,建立了不同输送条件下螺旋输送粗饲料功耗的数学模型,试验研究了螺旋转速及喂入量对输送装置的输送功耗和比能产量的影响。试验结果表明:转速每增加10r/min(喂入量为定值),输送装置的输送功耗增大5~9W,喂入量每增加0.1kg/s(转速为定值),输送功耗增大10~12W;同时得知:输送含水率约24%的揉碎玉米秸秆(揉碎玉米秸秆的应用场合所要求的含水率范围为23%~75%)的最佳转速为120r/min,最佳喂入量为0.88kg/s,此时的比能产量为最高0.704~0.714kg/W。在此基础上,研究被输送物料的力学特性随含水率的变化情况及对输送功耗的影响。研究结果表明:物料的含水率每增加10%,其滑动摩擦角增大3°~5°,内摩擦角随含水率的增大呈先增大再减小的变化趋势,在一定的喂入量和转速下输送时输送功耗增大7~9W。