喂入量对新鲜玉米秸秆压缩规律影响的试验研究

为将新鲜作物秸秆资源开发成新鲜成型产品,对新鲜去穗玉米秸秆进行了压缩试验研究。根据试验结果,建立了压缩力与压缩密度的数学模型,确定了喂入量对压缩力、压缩密度、压缩功的影响规律,为新鲜草物料压缩工程优化设计提供基础依据;并在试验选定喂入量范围内,给出了较优喂入量,对实际生产有一定的指导意义。     

稻秸高密度压缩过程中应力松弛的试验研究

为揭示农作物秸秆高密度压缩成型后应力松弛的规律及明确秸秆高密度压缩成型工艺的有关参数,以稻秸秆为试验对象,采用闭式压缩的方式,选取三元件广义Maxwell模型(zener模型)和四元件广义Maxwell模型两个流变模型(下面简称三元件模型和四元件模型),利用控制变量的研究方法和Mat Lab软件中cftool工具进行拟合。结果表明:四元件模型的拟合效果要优于三元件模型,粘弹性参数的变化范围:E1=2.0 7 1~6.6 8 7 MPa、η1=1.0 4 6~3.0 6 0 MPa·s、E2=0.2 3 7~0.8 1 1 MPa、η2=1 2.7 8 0~4 8.0 9 0 MPa·s,试验结果都存在E1η1,E2﹤η2;在应力松弛过程的0.7s以内松弛速率最快,松弛过程持续90s左右应力趋于平稳,残余应力较小。该试验可为秸秆高密度压缩成型工艺的优化设计提供理论参考。     

玉米秸秆丝化压缩临界成型条件试验

因玉米秸秆丝化压缩成型不同于一般物料的粉碎制粒和压缩打捆,因此通过自制压缩成型模具和计算机控制的电子万能试验机对丝化后的秸秆物料进行压缩成型试验,研究了不同物料尺寸、不同含水率及不同压缩方式对丝化后玉米秸秆成型块松弛比的影响。研究结果表明:考虑到用途和功率消耗因素,玉米秸秆丝化压缩成型的最佳含水率应控制在10%~20%范围内,使用多频快速压缩(压缩速度500mm/min,连续压缩5~8次),玉米秸秆丝化压缩成型的最小压力为6.22MPa,否则要应用更大的压力才能成型。该试验对压缩工艺的优化、压缩设备的研制和压缩成型后产品的特性研究具有重要参考意义。     

饲用甜高粱剪切应力和功耗试验研究

在秸秆往复式切割试验台上,以饲用甜高粱为研究对象,以切割速度、喂入速度、秸秆含水率为试验因素,功率消耗与剪切应力作为性能检测指标,按照中心组合响应曲面设计(Central composite design,CCD)试验方案进行试验。结果表明:喂入速度对切割器试验台工作性能有较大影响;切割速度、秸秆含水率均对切割器试验台工作性能影响显著;切割器试验台工作性能的影响因素主次顺序为喂入速度、切割速度、秸秆含水率,最佳性能参数组合为喂入速度5m/s、切割速度0. 95m/s、秸秆含水率为60%。本研究旨在探索秸秆往复式切割器的工作参数与饲用甜高粱收获条件对切割特性的影响,为饲用甜高粱联合收获打捆的研究提供理论依据。     

玉米秸秆木质纤维含量与应力松弛特性关联度研究

应力松弛是玉米秸秆重要的流变特性,直接影响到玉米秸秆打捆的压缩变形、生产率和功耗.利用INSTRON 3367材料试验机和自制压缩筒组件进行了玉米秸秆闭式压缩应力松弛试验,并测定了北京、辽宁、山东、湖北、陕西和重庆等地13个不同品种的成熟期玉米秸秆纤维素、半纤维素和木质素质量分数.以拟合应力松弛曲线得到的应力松弛时间、平衡弹性模量等作为应力松弛特性考核指标,采用灰色关联法分析玉米秸秆的应力松弛特性与木质纤维组成的相关性.研究表明,不同品种的玉米秸秆纤维素、半纤维素和木质素质量分数差异均显著(P＜0.05),应力松弛时间和平衡弹性模量主要与木质素质量分数相关,半纤维素质量分数主要与应力松弛时间相关,而三参数与纤维素质量分数相关度均较低.从微观角度来看,其关联度主要取决于各成分在细胞壁中的位置和功能.     

玉米秸秆压缩变形与应力试验研究

实验用SAS对3个玉米品种的秸秆、压缩位置、含水率和轴向压缩方向(长轴和短轴)进行随机区组试验设计,测试样品的压应力。对4个因素进行0.05水平上的Duncan’s方差分析,得出影响压应力的主要因数是轴向压缩方向,显著率达0.036 1,决定系数达0.815 157;对轴向压缩方向直径(x)的一元多项式压应力(y)回归,得出模型:y=-3 247.52+528.43x-31.86x2+0.84x3-0.008x4,模型显著性检验概率0.038 1,决定系数达0.999 354。试验结果可为玉米机械化收获及其秸秆综合开发利用提供生物力学参考。     

稻草秸秆压缩特性研究

将农作物秸秆收获及打成高密度草捆是其合理应用重要的第1步。为了合理开发利用稻草秸秆这一类型生物质资源,结合自制密闭压力容器,在电子万能试验机上对同一类型、不同长度的稻草秸秆以不同的压缩速度进行了闭式压缩试验;分析了秸秆捆在压缩后密度相同情况下秸秆长度和压缩速度对压缩力的影响,建立了其数学模型。结果表明:当压缩密度相同时,秸秆越长、压缩速度越快,所需压缩力也越大。由此为设计、制造高性能的稻草秸秆打捆机提供了必要的理论依据。     

小麦秸秆压缩弯曲特性试验研究

为给秸秆圆捆打捆装置和其它打捆机构提供相应的力学参数和理论基础,根据麦茎秆的几何尺寸,并利用万能试验机控制夹具加载速度对不同含水率的麦秸秆进行弯曲、轴向压缩和径向压缩等力学特性试验,得出载荷-位移等曲线,并获得相关力学参数数据。利用Origin将数据直观地反映出来,再用MatLab对试验数据进行拟合,得出拟合方程。试验结果表明:麦秸秆压缩所需要的力大于弯曲所需的力;含水率和夹具加载速度在一定范围内时,无论是在麦秸秆的弯曲试验还是压缩试验中,载荷峰值的大小与加载速度和含水率都有关,因此在设计打捆压缩成型机构时需考虑含水率与其关键机构工作转速对打捆装置的影响。     

两茬收割饲用甜高粱灌溉定额试验研究

为探索饲用甜高粱最佳灌溉定额和节水效果,设置了不同灌溉定额(2 400, 3 000, 3 600, 4 200, 4 800 m³/hm²)对两茬收割饲用甜高粱生长和生物产量的影响的田间试验.结果表明,甜高粱茎粗和株高的峰值分别出现在播后62 d和158 d.随灌溉定额增加甜高粱在形态上表现为株高增加、茎粗减小的趋势.在头茬收割(播后76 d)时,株高日增长率最大,为4.00~4.89 cm/d.两茬收割甜高粱鲜生物学产量为63.9~115.5 t/hm²,干生物学产量为12.7~21.4 t/hm²,全生育期耗水量为326.95~504.24 mm,鲜生物学产量WUE为15.53~24.63 kg/m³,干生物学产量WUE为3.89~4.51 kg/m³.灌溉定额为4 200 m³/hm²时,甜高粱总鲜、干生物量最大,灌溉定额为4 800 m³/hm²时,甜高粱总鲜、干生物量增幅不大.从节水和增加生物量角度而言,畦灌方式下的两茬收割饲用甜高粱全生育期灌水4次,灌水定额为1 050 m³/hm²,灌溉定额为4 200 m³/hm²的灌溉效果最佳.     

牧草压缩过程应力松弛试验研究及压缩活塞的力学分析

应力松弛是牧草压缩过程中显著的流变学特性。研究压缩室不同截面下的应力松弛特性,可为牧草压捆机的压缩频率的确定提供理论依据。为此,以高密度压捆机为试验装置,以羊草为试验材料,分别以360mm×4 4 0 mm、3 6 0 mm×4 5 0 mm、3 6 0 mm×4 6 0 mm这3种压缩室截面进行试验,获得了压缩室不同截面下应力松弛特性。试验表明:在不同截面下开始应力松弛的前3s应力松弛明显,在3s之后应力随时间的推移而松弛放慢,超过10s应力松弛速率趋于水平,从尽可能使草片有较充分应力松弛和保证较高的生产率的综合角度出发,在实际牧草压缩生产中将压缩频率选在3~10s之间较合理。在试验的基础上,对压捆机压缩活塞进行力学分析,寻找出了压缩活塞工作过程中最容易变形的部位,为压捆机压缩活塞的设计及结构强度校核等提供了依据。     

牧草干燥试验台的研究设计

为促进牧草加工产业化进程，提高牧草加工业基础理论研究水平，研制了以苜蓿为代表的牧草干燥试验台，为探讨牧草干燥的合理工艺流程及参数、干燥特性及干燥品质变化规律，解决干燥过程成本高、智能化控制等问题创造条件。     

饲草和秸秆机械化加工的技术分析

针对制约我国饲草、秸秆加工产业化发展的机械化技术，从农业现代化发展、草业发展、西部开发、防灾减灾和饲草、秸秆品质保障等几个方面．分析了饲草、秸秆机械化加工技术与设备等相关问题，提出实施饲草、秸秆机械化加工的基本思路。     

秸秆饲料加工利用技术的现状与前景

我国年产农作物秸秆近6亿~7亿t,大部分秸秆资源都未有效利用,造成巨大浪费和环境污染。目前,推广应用的一些技术(如秸秆还田、青储氨化、装袋保鲜等)虽取得成效,但都有不同程度的弊端。这些技术最大的缺点是不能使秸秆产品商品化,未能形成有效和大规模地推广应用,而只有商品化才是推动发展秸秆利用的有效途径。通过对秸秆处理技术的分析和发展前景的展望,指出了块状秸秆饲料的发展将会带来巨大的社会效益和经济效益。     

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。     

发展秸秆饲草产业促进农民收入增长

阐述了陕西省秸秆饲草产业的发展现状和发展前景，指出在发展该产业过程中的经验与难点，提出了发展该产业的设想与措施。     

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。     

我国秸秆饲料加工机械现状及发展

概述了我国秸秆饲料加工机械的发展现状，对已有加工机械的主要结构特点、性能参数及机型进行了分析，指出了目前加工机械尚存的问题，并就进一步发展的动向作了分析。因此，对秸秆饲料加工机具主要技术问题做深入的研究具有重要的现实意义。