棉秆燃料化利用关键技术及设备的研究分析

棉秆是重要的可再生资源,其利用潜力大、应用范围广,可产生巨大的经济效益和生态效益,符合国家新的能源产业政策,但目前棉秆的"燃料化"利用率仍然偏低。重点分析棉秆燃料化利用现状、关键技术、设备以及存在的问题,提出对应的解决措施,为推动棉秆的综合利用提供技术支持。     

棉秆拉拔阻力的研究

为研究收获期的棉秆根部直径和土壤硬度对棉秆拉拔阻力的影响,为棉秆拔秆收获机械的设计和使用提供参考依据,在山东省无棣县棉花生产全程机械化示范基地进行了棉秆拔秆试验,采集了棉秆拉拔阻力、根部直径和土壤硬度的数据。试验结果表明:在较长时间跨度里,棉秆的拉拔阻力变化很大,呈先增大后减小的趋势。已采集的6批次数据中,第2批次(2014.12.26)棉秆拉拔阻力最大,单株棉秆最大拉拔阻力为1031.6N,平均拉拔阻力为679.0N;第6批次(2015.03.21)棉秆拉拔阻力最小,单株棉秆最大拉拔阻力达到471.1N,平均拉拔阻力为340.76N。对采集的数据进行的回归分析表明:同批次的棉秆拉拔阻力与棉秆根部直径成正相关关系,直线回归关系不显著;同批次的棉秆拉拔阻力土壤硬度成正相关关系,直线回归关系不显著。     

中国棉杆压捆收获技术与装备现状

棉杆压捆收获作为一种重要的棉杆收获方式,不仅便于棉杆的储存和运输,还能提高棉杆的收获效率。阐述了发展棉杆压捆收获技术与装备的意义,对国内棉杆压捆收获技术与装备进行了分析与探讨,并对目前该领域的研究特点和发展趋势进行了总结和展望,提出了适合中国国情的棉杆压捆收获对策。     

基于响应面法的棉秆压捆试验研究

针对棉秆压缩打捆密度低、压缩打捆装备可靠性差等问题,采用设计的棉秆压捆试验平台,将棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量和压缩活塞压缩频率作为试验因素,以压缩活塞端面压力、压缩室压力和棉秆压捆密度作为试验性能指标进行棉秆压缩打捆单因素和中心组合试验,建立各试验因素和试验性能指标之间的回归方程,确定各试验因素对性能指标的影响规律,并进行优化计算,对优化结果进行试验验证。结果表明:棉秆压缩打捆的最优组合为棉秆含水率30%,棉秆切断长度25 cm,棉秆喂入量2.15 kg/s,压缩活塞压缩频率110次/min,压缩活塞端面压力13.84 kN,压缩室压力3.36 kN,棉秆打捆密度145.83 kg/m~3,为棉秆压缩打捆机械的设计提供理论指导。     

液压强迫式振动深松单体设计与试验

为解决目前深松作业过程中牵引阻力较大的问题,应用液压振动技术,设计一种液压强迫式振动深松单体。该深松单体主要由机械部分和液压振动系统2部分组成。采用理论设计与试验相结合的方法,对深松单体的关键部件进行选型与参数分析,运用SolidWorks simulation模块对深松单体机架进行模态分析,研究其固有频率和振型。模态分析结果表明:深松单体机架在工作时不会与外部激励频率发生共振现象。田间试验结果表明:深松单体的各项性能指标均满足国家标准的要求;与常规深松作业相比,深松单体牵引阻力平均降幅为31.18%。     

棉花中耕培土施肥一体机设计与试验

针对棉花中耕培土机械普遍存在的功能单一、作业效率低、培土效果差等问题,设计了集棉花行间施肥、松土、除草以及培土多功能于一体的棉花中耕培土施肥一体机,并对机具关键部件进行设计与分析,确定了中耕施肥仿形单体、回转式培土装置、施肥装置的结构与工作参数。在设计分析的基础上进行了田间试验,结果表明:所研制的棉花中耕培土施肥一体机耕深一致性变异系数为11.76%,碎土率为89.88%,除草率为90.11%,作物损伤率为3.31%,培土高度合格率为93.33%,均满足相关标准规定的作业性能指标。