转臂式圆草捆包膜机试验

针对我国现有圆草捆包膜机无法针对不同规格圆捆机所打圆草捆进行调节作业且调节范围小等问题,设计了转臂式圆草捆包膜机。依据二次回归正交旋转组合试验设计理论,以影响其工作性能的主要因素转臂转速、转臂与托辊速比和拉伸膜预紧力为试验因素,以包膜时间、拉伸膜消耗量作为评价指标,进行了试验研究。结果表明,当转臂转速为32.4 r/min、转臂与托辊速比为2.6、拉伸膜预紧力为23 N时,包膜时间为34 s/捆、拉伸膜消耗量为3.1 kg/t。该研究结果可为圆草捆包膜机的研发提供参考。     

基于多场耦合理论的钢辊式圆捆机卷芯过程研究

研究钢辊式圆捆机卷捆过程的理论尚待完善,尤其卷捆过程的关键环节(旋转草芯形成过程)需进一步深入研究。为此,将多场耦合理论引入钢辊式圆捆机卷捆过程分析中,构建卷捆过程的多场耦合函数模型,并基于分析结论对卷芯过程进行试验研究。理论分析表明:钢辊式圆捆机(无切割喂入机构)打捆时,在摩擦动力场、推力场及摩擦阻力场的耦合作用下完成卷捆过程,影响摩擦动力场的主要因素为重力场、张力场及钢辊与打捆物料间摩擦因数,影响推力场的主要因素为喂入量,影响摩擦阻力场的主要因素为打捆物料与卷捆室侧壁间压力及二者间摩擦因数。据此,进行草捆张力测量试验和旋转草芯形成试验。试验结果表明:在长宽比(稻秆与卷捆室宽度的比值)为1的试验条件下,旋转草芯形成时的草芯密度范围为31.09～37.28kg·m-3,草芯密度约45kg·m-3时张力场开始出现,张力场随草芯密度增加呈先缓慢增加后快速上升的趋势,旋转草芯形成时张力场尚未产生,促进草芯转动的摩擦动力场主要依赖草芯重力而产生,且其强度较弱;钢辊与稻秆间摩擦因数的增幅值大于0.223时,旋转草芯形成时的草芯密度发生显著性降低;长宽比为0.8和1.2时,增大喂入量(在机器喂入能力范围内)对旋转草芯形成时的草芯密度无显著影响,长宽比为1.0时,增大喂入量可在一定程度上降低旋转草芯形成时的草芯密度;长宽比对旋转草芯形成时的草芯密度具有极显著影响,旋转草芯形成时的草芯密度随长宽比的增大而增大。     

碎玉米秸秆青贮打捆试验研究

碎玉米秸秆的压缩特性对压缩工艺的优化、压缩设备的研制等均有重要影响。采用青贮圆捆机对碎玉米秸秆进行卷压试验,研究了不同含水率、喂入量、挤草辊转速对压缩特性的影响,对卷压力与卷压密度的关系进行了分析,建立了碎玉米秸秆卷压过程的压缩模型,为卷压工艺的深入研究和圆捆机的优化设计提供依据。     

荷电双流体喷雾射流沉积均匀性分析

为研究荷电双流体喷雾射流沉积的均匀性,基于双流体雾化喷嘴设计了荷电双流体喷雾系统及电晕荷电装置。通过试验研究,讨论了影响荷电双流体喷雾沉积均匀性的关键因素及其作用规律。结果表明,增加喷枪的工作高度、扇形压力或减小雾化压力,可以有效减小双流体雾化沉积分布变异系数,提高沉积的均匀性;静电场的参与能有效提高雾化效果,改善喷雾流场,提高沉积分布的均匀性。     

Box-Behnken 设计 - 响应面法优化感应静电喷雾参数

为了探究静电喷雾过程中多因素对荷质比的影响,采用感应荷电方式,先对4种孔径喷嘴的荷质比进行试验,选取一个荷质比变化较显著的喷嘴,然后采用单因素试验方法,分别对充电电压、喷雾压力、药液电导率3个因素进行试验,探讨各因素对荷质比的影响规律。在此基础上采用Box-Behnken设计-响应面法以TXVK-3型喷嘴的充电电压、喷雾压力、药液电导率进行3因素3水平的优化试验,确定最优参数。结果表明,在电压6.9 kV、喷雾压力0.3 MPa、药液电导率13.9 mS/cm时,平均荷质比为-0.227 mC/kg,相对误差不到2%。     

钢辊式圆捆机缠辊现象机理分析与机构改进

为解决现有中小型钢辊式圆捆机打捆完整稻秆时出现的缠辊现象,采用高速摄像技术对钢辊式圆捆机卷捆过程中发生的缠辊现象﹑缠辊过程中卷捆室内稻秆运动状态及正常卷捆时卷捆室内稻秆运动状态进行了观测与分析。分析结果表明稻秆相对钢辊长时间静止是导致缠辊现象发生的直接原因。对卷捆室内稻秆进行力学分析,得出卷捆过程中旋转草芯形成的临界条件为旋转动力大于阻力,依据力学分析结论对钢辊式卷捆机构进行改进,设计了一种钢辊和侧圆盘组合式(简称辊盘式)卷捆机构。以圆盘表面形式﹑稻秆铺放方式及稻秆含水率为试验因素,以旋转草芯形成时的稻秆质量为评价指标,进行单因素试验。试验结果表明A型圆盘(圆盘表面为平面)与B型圆盘(圆盘表面加装厚度为5mm的一字形拨片)对促进旋转草芯的形成并无显著差异。为保持卷捆室内壁平整性设计采用A型圆盘;辊盘式卷捆机构对不同的稻秆铺放方式(横向铺放﹑杂乱铺放)及不同的稻秆含水率(12%﹑75%)均具有较好的适应性,旋转圆盘具有促进旋转草芯快速形成的作用。以草捆形成率(草捆顺利形成次数与总试验次数的比值为草捆形成率)为评价指标,分别利用两种卷捆机构(钢辊式﹑辊盘式)试验装置进行验证试验。试验结果表明辊盘式卷捆机构相比钢辊式卷捆机构其草捆形成率得到显著提升。在本试验条件下,当长宽比(稻秆长度与卷捆室宽度的比值)小于1时,利用辊盘式卷捆机构进行卷捆时,其草捆形成率达到了100%,有效杜绝了缠辊现象的发生,进一步得出在合适的长宽比条件下,辊盘式卷捆机构可有效避免缠辊现象的发生。     

钢辊式圆捆机卷捆功耗中关键生产信息的提取方法

农业生产信息的实时提取与共享,是农业领域实现智能化生产(服务)方式的重要前提,钢辊式圆捆机卷捆功耗内蕴诸多生产信息。为此,以卷捆功耗为信息源进行生产信息(工作状态、运行参数、故障频次、效能指标等)的提取方法研究。依据能量守恒定律,将钢辊式圆捆机卷捆功耗分解为4个分量(圆捆机维持运转状态所需功耗、卷捆过程中草捆所获得的总动能、捡拾器将物料送入卷捆室内所需功耗、转动草捆与卷捆室侧壁间因摩擦阻力而消耗功耗),并构建卷捆功耗数学模型、建立卷捆功耗各分量值(比例)的计算方法。在1.0kg·s^-1和1.5kg·s^-1两种喂入量条件下进行卷捆试验。结果表明:两种喂入量下,上述卷捆功耗各分量在总功耗中所占比例基本保持不变,依次约为57.06%、17.07%、0.11%、25.76%。获取钢辊式圆捆机闲置状态、空运转状态、正常卷捆过程、出现堵塞现象4种状态的功率时序图谱,图谱分析表明,4种状态的曲线趋势特征、瞬时功率特征值间均存在明显差异,据此实现对圆捆机工作状态的识别。建立卷捆功耗(部分)分量与关键生产信息间的关系函数,依托此关系函数、卷捆功耗各分量间比例关...     

基于STM32和μC/OS-II的圆捆缠膜 一体机嵌入式控制器设计

在对圆捆缠膜一体机的生产过程进行简要分析的基础上,设计了圆捆缠膜机网络控制系统.该系统由网络控制器、圆捆机控制器、缠膜机控制器以及便携式操作器通过CAN总线连接而成.研究了基于STM32单片机和μC/OS-Ⅱ实时操作系统的圆捆机控制器和缠膜机控制器设计,使圆捆机和缠膜机配合工作实现圆捆缠膜一体化作业.试验和测试结果表明,系统设计达到要求,满足了一体机的控制要求.     

艾草南瓜保健蛋糕工艺的研究

目的]研究优化艾草南瓜保健蛋糕的制作工艺.[方法]以艾草、南瓜、面粉、鸡蛋为原料,采用单因素试验和L9(34)正交试验,探讨面粉与艾草用量、南瓜泥添加量、鸡蛋添加量、白砂糖添加量对艾草南瓜保健蛋糕品质的影响.[结果]试验表明,制作艾草南瓜保健蛋糕的最佳工艺参数为:面粉+艾草用量为(30+ 10)g,南瓜泥添加量为50 g,鸡蛋添加量为300 g,白砂糖添加量为30 g.[结论]研究可为艾草南瓜保健蛋糕的生产提供一定的理论依据.     

小型棉秆收获机打捆装置的设计与试验

对自制的小型履带自走式棉秆收获机设计了打捆装置,为考查该装置钉齿滚筒转速、牵引滚筒转速、锯片转速、压缩频率对打捆总数、成捆率、捆包密度的影响,以JX013号棉秆为试材,进行了单因素试验和多因素正交试验。结果表明:当钉齿滚筒转速为270 r/min,牵引滚筒转速为280 r/min,锯片转速为1 100 r/min,压缩频率为30次/min时,打捆装置每小时可打捆201捆,成捆率达99.45%,捆包密度为19.57 kg/m3。