农业物料的压块试验研究

以9KS304颗粒压块机为设备,对玉米秸秆进行压块试验.通过试验分析环模与压辊的间隙、环模的转速,物料的含水率对成型物湿密度、干密度、生产率和功率的影响,找出最佳含水率、最佳间隙和最佳转速.结果表明:第一影响因素为环模与压辊的间隙,第二影响因素为环模的转速,第三影响因素为物料的含水率;同时,可以找到生产率最高、湿干密度较高、成型质量较好以及消耗功率较低条件下的3个影响因素的最佳值.     

9YK-1000型生物质压块设备的研究

简单介绍了生物质秸秆固化成型的一些理论研究以及发展秸秆压块饲料的意义,以秸秆压块机的设计为主,确定了秸秆压块机的整体设计方案.根据整体方案和设计制造的样机,对不同物料以及同种物料的不同颗粒度状态进行对比压块试验.以稻壳压块和玉米秸秆压块燃料为研究着眼点,对稻壳玉米秸秆的结构特性、压缩特性、流动规律分别进行了研究和分析,对成型玉米秸秆的特性进行了测定,并分别对稻壳和玉米秸秆机械压扎成型进行了试验.     

秸秆压块过程的试验研究

以9YK-0.4D型环模式压块机模孔的结构参数为依据,自行设计了试验装置,在WDW-10E型微机控制电子式万能试验机上进行压缩试验,并利用电测技术对压块过程中秸秆在模孔内不同位置的受力、变形量和变形恢复量等参数进行测试研究,获得了相应的变化规律。试验结果表明:各次压缩过程的轴向压缩力与压缩量之间呈现指数关系变化;在同一平面上,径向压缩力与压缩量之间也呈现指数关系,且其与轴向压缩力之间呈现线性关系;对于某次压缩过程而言,侧壁压缩力在3个不同压缩平面上的变化范围明显不同;各块状秸秆经过多次压缩后其变形量和变形恢复量几乎为0,功率消耗主要用来克服压块过程中秸秆在模孔内的高压摩擦,而不是其本身的变形所消耗的能量。这对压块机压缩装置的设计和优化具有重要参考价值,对降低压块机的功率消耗和提高压块后的产品质量等也有重要意义。     

6YK─65型压块机试验研究

对６ＹＫ－６５型压块机作了简单介绍，对影响物料压块成形的物料含水率、压模筒长度、压模筒夹紧力三因素进行了正交试验。得出了物料含水率在１４％～１７％、压模筒长度在３２０～３７０ｍｍ范围时，锯末物料便可压制成形的结论     

环模秸秆压块机秸秆压缩力试验研究

试验采用四因素五水平二次回归正交旋转中心组合设计法,以水稻秸秆和稻壳为原料,主轴转速、含水率、稻壳含量和秸秆长度为试验影响因子,秸秆压缩力为试验指标,利用9JYK-2000A型环模秸秆压块机进行秸秆压缩力试验研究。结果表明:当主轴转速为170r/min、含水率为20%、稻壳含量为30%、秸秆长度为15mm时,秸秆压缩力有最佳值为20.407k N;各因素对环模秸秆压块机秸秆压缩力贡献率主次顺序依次为:含水率秸秆长度稻壳含量主轴转速。试验验证可知:该组合下试验值与试验模型预测值之间相对误差平均值为1.9 4%,可以为环模秸秆压块机压缩机理研究和分析提供必要的参数依据。     

秸秆压块成型的试验研究

以江苏圆通自主研发生产的9JYK-2000A型秸秆压块机为试验装置,对稻秸秆进行压块成型试验。通过试验分析环模与压辊的间隙、环模的转速、物料的含水率对压块成品密度、生产率和吨料电耗的影响,找出3个影响因素的最佳值组合。     

玉米秸秆压块机负载参数的确定

为研究玉米秸秆压缩过程中压力与密度、含水率、模具厚度之间的关系,进行玉米秸秆开式压缩试验。试验表明：压力的大小直接影响物料的成形密度,压力越大则成形密度越高;在一定温度范围内,随着含水率的增大,成形压力相应增大;随着压模厚度的增加,压力逐渐上升。根据试验参数,可以确定压块机的负载参数,从而为压块机的设计提供理论依据。     

玉米秸秆压块机负载参数的确定

为研究玉米秸秆压缩过程中压力与密度、含水率、模具厚度之间的关系,进行玉米秸秆开式压缩试验。试验表明：压力的大小直接影响物料的成形密度,压力越大则成形密度越高;在一定温度范围内,随着含水率的增大,成形压力相应增大;随着压模厚度的增加,压力逐渐上升。根据试验参数,可以确定压块机的负载参数,从而为压块机的设计提供理论依据。     

基于PLC的秸秆压块机生产线控制系统设计

秸秆压块成型是秸秆综合利用重要途径之一,而目前秸秆压块机生产效率低、能耗高、人工成本高,严重影响经济效益。为此,提出了基于PLC控制的秸秆压块机生产线的控制系统设计,构建了秸秆压块机生产线PLC控制系统的硬件系统,并进行软件开发。该控制系统采用了西门子S7-2 0 0系列CPU作为主控单元,通过触摸屏对料仓转速、主轴转速及成型温度等参数进行实时监测与设置,对秸秆压块机喂入量采用PID控制,使秸秆压块机在稳定的工况下生产,有效提高了秸秆压块机生产线的生产率以及压块成型质量。     

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，...     

异向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机设计与试验

香蕉秸秆含水率高、脆性大、富含纤维素,而现有的香蕉秸秆粉碎还田机粉碎率低、能耗高且茎秆纤维易缠绕粉碎刀辊。针对上述问题,设计一种异向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机,介绍该机的总体设计方案,确定粉碎装置、传动系统、限深装置的结构和主要参数。田间试验表明:该机器在田间作业时,当刀辊转速为1 600 r/min,前进速度为12.9 m/s,粉碎刀片长度为124 mm时可达到最优工作状态,此时平均工作效率为0.437 hm^2/h,高于性能指标0.400 hm^2/h;机器平均粉碎合格率为97.09%,大于行业标准94%,达到秸秆粉碎还田的农艺要求。     

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。     

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。     

可变压捆室打捆机结构设计与仿真分析

针对传统秸秆打捆机收获农作物秸秆时形成圆草捆直径单一的问题，设计一种由捡拾机构、喂入机构、压捆机构和草捆卸载装置等组成的可变压捆室圆捆机。在Solidworks中建立可变压捆室圆捆机三维模型，简述其工作原理和关键部件的结构设计，并对整机动力传动系统进行分析；分析草芯在压捆室内累积过程，得出物料在压捆室内运动的规律，并通过计算得出钢辊线速度为2.29 m/s；运用ADAMS软件对打捆机进行运动学仿真，验证打捆机作业时不会发生物料堵塞和堆积现象，得到钢辊线速度为2.3 m/s，与计算结果基本一致；利用ANSYS Workbench软件对打捆机机架进行模态分析，得出打捆机正常作业时机架不会发生共振现象。为后续秸秆打捆机的创新设计和结构改进提供理论支持。     

秸秆精细粉碎双排定刀还田机的研究设计

目前我国市场上使用的秸秆还田机,粉碎部分都是以高速旋转的动定刀结合的粉碎方式对秸秆进行粉碎,但是因不同地块的秸秆含水量有所不同,这种单一的粉碎方式对粉碎后的秸秆长短不可控制,较长的秸秆在后续的翻埋、碎混等还田作业环节中无法被土壤覆盖,裸露秸秆多,不易腐烂,严重影响下一轮播种作业。研究设计一种秸秆精细粉碎双排定刀还田机,通过前后配置的双排定刀与秸秆精细粉碎刀辊的配合,提高了对秸秆的适应能力。     

水稻秸秆双轴深埋还田机设计与试验

针对北方寒地稻田在秸秆还田作业时,传统单轴机具难以适应覆有大量秸秆的湿黏土壤条件,作业质量难以满足实际作业需求的问题,设计了一种前轴正旋、后轴反旋的新型水稻秸秆双轴深埋还田机。结合实际农艺要求及土壤运动过程确定前后刀轴中心水平距离650 mm、竖直距离100 mm,并对整机进行配置。运用EDEM仿真软件模拟还田机工作过程,以前进速度、前轴转速、后轴转速为试验因素,以秸秆还田率和机具功耗为评价指标进行正交试验,建立秸秆还田率及机具功耗回归方程。利用Design-Expert分析软件得到最优参数组合,根据仿真优化结果及实际加工需求确定最优工作参数为：前进速度1.5 km/h、前轴转速274.2 r/min、后轴转速219.4 r/min,为后续田间试验提供理论支撑。田间试验结果表明,在留茬高度为15～20 cm、地表秸秆覆盖量为468～578 g/m²、拖拉机前进作业速度为低速1挡(1.5 km/h)时,水稻秸秆双轴深埋还田机还田率为88.7%～91.2%、地面平整度为1.8～2.4 cm、碎土率为97.7%～98.8%、耕深为16.6～19.5 cm,各项指标均满足...     

新型玉米秸秆切碎灭茬机功耗的试验

新型玉米秸秆切碎灭茬机采用动刀配合定刀切茬的工作原理,降低了功率消耗.为此,采用无线,局域网技术对其田间实际工作的功率消耗进行了测试.通过正交试验的方法,分析了该机功耗的影响因素.研究结果表明:在试验范围内机组前进速度、刀辊转速对功耗影响显著,动刀倾角对功耗影响不显著,并且得到了较优的参数组合.     

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。     

挤压喂入式香蕉秸秆脱水粉碎机的设计

香蕉秸秆具有含水量高、秸秆粗大的特点,在海南很多农业生产中被当作废弃物处理,出现了浪费资源和污染环境的情况,而采用人工处理往往劳动强度大且粉碎不彻底。为此,基于海南香蕉种植模式,结合香蕉秸秆物理机械特性,提出了一种香蕉秸秆脱水粉碎处理方案,进而研制了挤压喂入式香蕉秸秆脱水粉碎机,通过理论研究及经验分析确定了挤压喂入式香蕉秸秆脱水粉碎机的关键部件结构及运动参数;采用理论建模,建立了喂入装置输送速度与秸秆粉碎装置切削速度之间的曲线模型。该机通过喂入辊挤压破坏香蕉茎秆纤维组织同时将香蕉茎秆匀速送入粉碎装置,秸秆粉碎刀径向垂直切割香蕉秸秆,从而达到粉碎后香蕉秸秆呈等长段状的效果。该机器的成功研制能有效降低热区蕉农的劳动强度,避免了秸秆资源浪费,有效促进香蕉秸秆的全面综合利用,促进了海南热区农业经济的发展。