揉碎玉米秸秆螺旋输送仿真离散元模型参数标定

为进一步揭示揉碎玉米秸秆饲料在螺旋输送器中的输送机理,提高揉碎玉米秸秆螺旋输送过程中离散元仿真研究所用参数的准确度,将揉碎玉米秸秆分为秸秆穰、秸秆叶、秸秆皮,采用物理试验和仿真优化设计相结合的方法对离散元仿真参数进行标定。首先,通过物理试验得到穰、叶、皮各项本征参数和接触参数的平均值和范围,将范围相对较大的接触参数通过Plackett-Burman试验利用其显著性进行筛选。结果表明,对仿真堆积角影响显著的因素有穰-叶滚动摩擦系数、皮-叶滚动摩擦系数、叶-叶静摩擦系数。对这3个显著性参数进行最陡爬坡试验,将其取值范围进行优化缩小,通过Box-Behnken试验建立堆积角与显著性参数的二阶回归模型,堆积角的目标值设置为物理试验测得的30.4°,寻优得到最佳的显著性参数的取值：叶-穰滚动摩擦系数为0.325,皮-叶滚动摩擦系数为0.377,叶-叶静摩擦系数为0.411,在此组合下仿真堆积角为30.77°。为进一步检验参数取值的准确性,通过t检验得到P>0.05,表明仿真与物理试验堆积角的值无明显差异,验证了最佳参数取值的可靠性。由此表明,应用上述各物理试验和优化试验来测定及标定离散元仿...     

新型环保玉米秸秆揉碎机

最近。一种新型农业环保机械玉米秸杆挤丝揉碎机由北京顺诚明星农牧机械厂研制成功，同时通过北京市农业机械试验鉴定推广站的鉴定，被列为重点环境保护实用推广项目在全国推广。     

玉米联合收获机夹持输送喂入装置的优化试验

阐述了玉米联合收获机夹持输送喂入装置的构造和工作原理.通过L12(3 ×24)正交试验,分析夹持链速度、夹持间隙、夹持倾角及输送拨禾链对夹持输送性能指标的影响,优化出最佳工作参数组合.试验结果表明:输送拨禾链对夹持输送装置性能指标的影响具有高度显著性.最佳优化方案为:有输送拨禾链,夹持输送速度1.9 m/s,夹持倾角22°,夹持链间隙20 mm.     

螺旋式输送装置参数优化研究

为了提高农业纤维物料螺旋式输送装置的输送性能,降低输送功耗,提高生产率,利用MATLAB软件对比功耗数学模型进行单变量优化分析,并结合试验验证了理论分析的一致性。试验结果表明:螺旋式输送装置输送性能最佳的取值范围是:喂入量30～70 kg/min、螺距300～355 mm、螺旋轴转速97～137 r/min。以比功耗作为输送性能评价指标,采用3因素3水平的Box-Benhnken响应面分析法进行参数优化试验,得到了影响比功耗各因素的主次顺序:喂入量、螺距、螺旋轴转速。以比功耗最小为优化目标,利用Design-expert的优化模块对试验结果进行分析,确定出各因素对指标影响的最佳参数组合:螺距335 mm、螺旋轴转速117 r/min、喂入量30 kg/min,输送性能优化后比优化前提高了8%,上述成果满足预期设计目标,可为螺旋式输送装置的参数优化和结构改进提供一定的参考和指导。     

秸秆揉碎机问世

最近．一种新型农业环保机械玉米秸秆挤丝揉碎机由北京顺诚明星农牧机械厂研究成功．同时通过北京市农业机械试验鉴定推广站的鉴定被列为重点环境保护实用推广项目在全国推广。     

玉米秸秆接触物理参数测定与离散元仿真标定

为提高离散元方法模拟玉米秸秆揉碎过程的准确性,试验测定玉米秸秆与揉碎机锤片、玉米秸秆与玉米秸秆的接触参数。以径向堆积角相对误差值为评价指标,应用正交方法标定玉米秸秆离散元仿真需要输入的接触参数。结果表明:玉米秸秆与揉碎机锤片碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别设置为0.663、0.226、0.119;玉米秸秆与玉米秸秆碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别设置为0.485、0.142、0.078,此参数组合为玉米秸秆离散元仿真接触参数的最优方案,仿真结果与试验结果的相对误差为8.127%。     

方捆机压缩室切刀对玉米秸秆的切割参数优化

为了研究方捆机捡拾玉米秸秆打捆时压缩室切刀的切割性能,利用曲柄滑块式切割试验装置,以滑切角、含水率、切割频率、切割位置为试验因素,以切割功耗为评价指标进行试验研究。当切割位置定为第1节时(根部),优化的试验参数组合为滑切角23°、秸秆含水率20%、往复切割频率90次/min,切割性能最佳,切割功耗为37.6 J。研究结果可为玉米秸秆方捆机研发提供依据。     

9R—40型揉碎机的研制与试验

本文论述了1种可将秸秆、藤蔓、牧草等长纤维农业物料加工成一定长度的丝状段的揉碎机的设计原理及试验结果。该机加工后的饲草料，既可以直接喂饲牲畜，又可以青（微）贮或压块等，这对于发展秸秆养畜具有十分积极的推动作用。     

玉米秸秆还田试验

通过测定玉米秸秆还田对麦田土壤养分、群体结构、小麦产量的影响,分析秸秆还田中存在的问题及解决方法,为玉米秸秆还田提供科学依据.     

玉米秸秆捡拾制粒机的成型装置设计与试验

玉米秸秆作为富含纤维素、半纤维素、木质素及有机质养分的再生生物质,主要在中国的东北区和华北区富集.基于固定环模制粒机的能源化与饲料化利用的处理工序复杂,人力成本高,利润率低,研发玉米秸秆田间全程化制粒机意义重大.捡拾制粒机田间依次完成玉米秸秆的捡拾-粉碎-输送-除尘-制粒5道工序,成型装置的轻简化设计是减少工作故障、延...     

基于DEM仿真与试验验证的双轴螺旋输送机结构优化分析

针对螺旋输送机的输送效率问题,对双轴螺旋输送机输送颗粒物料的过程进行离散元法数值计算,并与单轴螺旋输送机输送物料的试验和模拟结果进行对比。在试验验证了仿真模型和参数正确的基础上,对双轴螺旋输送机的轴距和螺距2个参数与质量流速率(■)间的定量关系进行二元二次多项式拟合,得到拟合优度R~2=0.964 6的回归方程。研究结果表明:1)双轴的相对转动方向对■没有影响;2)螺距和轴距对■均有明显影响。■随着轴距的增大显著增大,大螺距时会在达到极值后趋于稳定或略有下降;■随着螺距的增大先增大至峰值后下降;3)双轴的螺距和轴距对颗粒运动影响显著。两轴中间位置颗粒的最小轴向平动速度与轴距呈现近似线性的递减关系,且螺距越大,其减小趋势越明显。     

基于响应面法的锤片-齿条式玉米秸秆切揉试验装置的参数优化

研制了一种锤片-齿条式切揉试验装置,并采用二次旋转回归正交试验设计进行了玉米秸秆切揉试验,建立了玉米秸秆揉丝率和度电产量与转子转速、锤片-齿条间隙、锤片厚度之间的数学模型,并采用响应面分析和多目标优化法,得到了锤片-齿条式切揉装置的最佳工作参数。结果表明:当转子转速为2 203.03 r.min-1、锤片厚度为3.26 mm、转子-齿条间距为23.00 mm时,揉丝率为90.12%,度电产量为202.02 kg.kW-1.h-1。实践证明该装置设计方案可行。     

秸秆纤维制取机配套强制喂料装置的优化设计及试验

为辅助秸秆纤维制取机高效制取秸秆粗纤维,解决喂料过程中因人工劳动强度大、喂料不连续造成粗纤维加工质量下降等问题,设计竖直向下螺旋强制喂料装置。在喂料装置结构及工作原理分析基础上,以秸秆长度、螺旋轴转速和秸秆含水率为试验因素,以输送量为评价指标,采用3因素5水平二次正交旋转中心组合方法实施试验。结果表明,(1)各因素对大豆秸秆输送量贡献率主次关系为:秸秆长度、螺旋轴转速、秸秆含水率;(2)当参数组合为秸秆长度60~120 mm、螺旋轴转速160 r·min-1、秸秆含水率78%~90%时,满足纤维制取机1 000 kg·h~(-1)喂入量要求。研究为D200型桔杆纤维制取机高效生产优质纤维奠定基础。     

D200型秸秆纤维制取机结构优化试验研究

为进一步完善D200型秸秆纤维制取机,以水稻秸秆为试验材料,采用五因素两水平正交试验方法,选取制取机模头内径、挤压段长度、挤压段螺杆螺距、喂入段螺距型式、升压环外径为影响因子,以秸秆纤维制取机生产率、纤维得率、纤维长宽比、抗张指数为响应函数,对其进行较优结构参数组合试验研究,结果表明,当结构参数组合为模头内径164 mm、挤压段长度240 mm、挤压段螺杆螺距40 mm、喂入段螺杆采用变距螺旋型式、升压环外径195 mm时,各项指标分别达到:生产率762.9 kg·h-1、纤维得率82.5%、纤维长宽比41.3、抗张指数8 N·m·g-1,满足设计目标要求,验证试验结果进一步证明参数优化结果的合理性。可为该机定型设计提供参考依据。     

去髓和留髓玉米秸秆燃料特性的对比分析

通过对去髓和留髓玉米Zea mays秸秆的化学成分、工业分析、元素分析、低位发热量、热动力学以及灰熔点几个方面的特性做对比,发现留髓玉米秸秆木质素较高,占整秆的27.72%,纤维素较低,占整秆的25.65%。相较于留髓玉米秸秆,去髓玉米杆的纤维素（25.47%）和木质素（21.90%）均低于留髓玉米秸秆;留髓的玉米秸秆的固定碳（13.61%）和低位发热量（16 536 Jg－1）都高于留髓玉米秸秆;同时留髓玉米秸秆的活化能和频率因子也要高于去髓玉米秸秆,但留髓玉米秸秆灰的变形温度（1 173 ℃）和软化温度（1 258 ℃）比去髓玉米秸秆低100 ℃以上。研究表明:玉米整秆相较于去髓玉米秸秆更易燃烧且更适合制作燃料,但需要对燃烧锅炉进行改造,期望能够对玉米秸秆制作燃料作为人造板工厂新能源提供一定理论基础。图4表7参13     

玉米秸秆还田培肥效果研究

利用田间小区方法连续3年在邯郸地区褐土研究玉米秸秆粉碎后直接还田对土壤基本理化性质的影响。结果表明,施用有机物料能够改善土壤的理化性质、培肥地力。与单施无机肥相比,无机肥配施有机物料能够增加土壤有机质含量,降低土壤容重,提高土壤孔隙度,同时改善土壤的氮、磷、钾养分状况。在等碳量的条件下,玉米秸秆对保持和提高土壤有机质含量的效果好于牛粪肥。     

U形筒螺旋输送机输送颗粒物料的离散元仿真

采用试验与离散元模拟相结合的方法,对U形筒和圆形筒螺旋输送机输送颗粒物料的动态过程进行对比研究。结果表明:1)U形筒和圆形筒螺旋输送机输送颗粒时都存在质量累积波动现象,波动现象都随着螺旋叶片的转速、螺旋输送机的倾斜角度增加逐渐减弱;2)螺旋输送机的倾斜角度在0~45°时U形筒的效率大于圆形筒,当倾斜角度超过60°后圆形筒效率超过了U形筒,另外输送效率并非随螺旋叶片的转速增加线性增大,而是当转速增大到一定值后趋于稳定;3)对比U形筒和圆筒螺旋输送机工作时颗粒在所受挤压力,位于进料口处颗粒受力最大,且在进料口处圆筒螺旋输送机大于U形筒,转速增加颗粒受力趋稳。     

饲用甜高粱秸秆应力松弛特性及参数优化的试验研究

为研究甜高粱秸秆压缩过程中的流变特性,利用多功能电子蠕变松弛试验机及自制压缩装置进行甜高粱压缩过程的应力松弛试验研究。选取压缩密度、切碎段长度、含水率为试验因素,选取应力迅速衰减时间和平衡弹性模量作为应力松弛特性评价指标,利用Box-Behnken试验方案进行三因素三水平响应面试验分析。结果表明:甜高粱秸秆压缩过程的应力松弛模型可用广义Maxwell模型中的五元件方程表示,其拟合系数0.99;各因素影响应力迅速衰减时间的主次顺序为:切碎段长度含水率压缩密度;对平衡弹性模量影响的主次顺序为:切碎段长度压缩密度含水率;甜高粱应力松弛最佳优化参数组合:当压缩密度为647.38kg/m3,切碎段长度为20～30mm,含水率为57%时,应力迅速衰减时间为4.693s,平衡弹性模量89.957kPa。试验确定了出捆后最佳捆绳及缠膜时间,为甜高粱压缩、打捆收获机的开发提供了技术依据。     

玉米秸秆不同配方栽培双孢蘑菇试验研究

玉米秸秆栽培双孢蘑菇,菌丝生长规律符合逻辑斯第曲线,子实体生长规律符合指数增长曲线,菌丝生长速率优于麦秸栽培料,子实体生长的高峰期比麦秸培养料提前,出菇期比麦秸培养料集中。玉米秸秆与麦秸秆以1∶1的比例栽培双孢蘑菇,菌丝生长速度快,生物学效率与麦秸培养料相近,可达到50%以上,产量可达10kg/m2以上。     

小麦秸秆纤维基地膜制造工艺参数优化

利用小麦秸秆制造满足机械铺设、覆盖栽培要求的全降解地膜,揭示制造工艺参数对地膜性能的影响规律,开展工艺优化研究.通过挤压爆破法加工小麦秸秆纤维为主要原料,以针叶木纤维(KP浆)为骨架,添加湿强剂和中性施胶剂等环保型助剂,制造全降解地膜.试验采用4因素5水平二次正交旋转中心组合试验方法,以定量、KP混合比、中性施胶剂和湿...