研制牛粪与玉米秸秆搅拌专用设备的必要性探析

为了满足国民对肉、蛋、奶等畜禽养殖业产品的需求,中国持续加大粮食生产力度、加快发展畜禽养殖业.伴随着产业的发展也突显了畜禽粪便和作物秸秆对环境的污染问题,以及长时间大量施用化学肥料导致的土壤板结退化和水体污染问题,资源化处理牛粪和玉米秸秆生产有机肥对解决上述问题有很好的生态效益和经济效益,市场上目前没有适用的搅拌设备,...     

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,...     

新标准实施后混凝土搅拌机搅拌性能试验方法分析与研究

文章主要对混凝土搅拌机标准GB/T 9142-2000与GB/T 9142-2021进行分析,重点研究在新标准下混凝土搅拌机搅拌性能的试验过程,分析新标准实施后搅拌机搅拌性能的试验优势和劣势,为混凝土搅拌机均匀性试验提供借鉴。     

牛粪与玉米秸秆混合原料干发酵试验初报

本实验设置50%玉米秸秆加50%牛粪的配比与纯牛粪两种原料进行沼气发酵,发酵TS浓度20%。结果表明,混合发酵原料所产沼气量明显高于纯牛粪产沼气量,并且持续时间长。恒温35℃发酵的产气量明显高于常温下发酵的产气量。     

稻谷搅拌混合干燥试验研究

搅拌混合干燥是指把适量的湿谷堆积在一定量的干谷上，利用悬垂在干燥仓内的螺旋搅拌器上下翻动谷物来实现干湿谷混合；在干湿谷相互接触交换水分的同时向干燥仓内通入小量的常温或加热空气以带走谷物中的水分。在国外，正在利用这一干燥方式改造传统的大型干燥贮藏设施和贮藏干燥设施并建起了多种新型的大型谷物干燥处理设施。本文介绍在日本寺泉谷物干燥中心对这一干燥方式的实地实验考察结果，以供构建适合我国国情的干燥中心、开发大型农产品干燥设施时参考。     

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。     

全混合日粮搅拌机的性能分析与评价

分别对卧式和立式两类全混合日粮(TMR)搅拌机的性能进行了深入的分析与论述,并且运用美国宾夕法尼亚大学制定的筛分标准对全混合日粮搅拌机的混合性能和日粮颗粒大小分布的合理性进行了科学分析与评价,为正确选择和使用全混合日粮(TMR)搅拌机提供一定的参考依据.     

饲用甜高粱秸秆压缩松弛试验研究

利用多功能电子蠕变松弛试验机及自制压缩装置,以揉碎的甜高粱秸秆为试验物料,选取不同的喂入量为试验因素进行压缩松弛试验研究。结果表明:喂入量对压缩后物料的变形恢复量的大小具有一定的影响,其恢复变形过程主要发生在应力衰减拐点处。依据试验数据建立了相应的数学模型,其拟合决定系数均大于0. 99,均方根误差均小于0. 09,对实际生产具有一定的指导意义。     

玉米收获机秸秆切碎刀的试验研究

直抛式曲面直刃圆筒式切碎刀是立辊式玉米收获机所配置的切碎部件中较理想的刀型,控制秸秆切段长度及秸秆抛送距离可满足不同需要。本文通过试验并对试验数据应用方差分析方法,着重研究秸秆喂入速度、切碎刀线速度对秸秆切断长度、抛送距离及功率消耗的影响,以便找到影响该切碎刀性能的主要因素,为研究设计提供可行性方案和合理的选择。     

玉米秸秆与牛粪混合原料的沼气发酵试验

本试验设置牛粪与玉米秸秆三种配比进行沼气发酵,在保持相同温度、浓度和碳氮比的条件下,对比各处理在发酵过程中的产气量、甲烷含量及硫化氢含量的变化情况.结果表明:牛粪中所加的秸秆越少,其产气总量和甲烷含量就越高,大小顺序为:处理Ⅲ>处理Ⅱ>处理Ⅰ,纯秸秆原料也能产气,但发酵慢、产气量较低.在三种处理中以15%秸秆+85%牛粪的原料配比相对较好.     

玉米籽粒清选波浪筛机构设计与试验

为提高装置对大喂入量玉米脱出物的清选性能,基于曲柄-双摇杆设计了一种波浪筛机构,通过多筛片组“下凹”与“近似展平”姿态的连续转换,实现了整个筛体的波浪式运动,通过理论分析确定了波浪筛结构。采用CFD-DEM耦合仿真对波浪筛清选装置内气固两相运动进行了数值模拟,得出波浪筛清选装置内上部空间可形成一条高速气流带,其有利于杂余吹散,近筛层气流速度沿波浪筛纵向呈先降低后升高趋势,有利于配合筛片组的“下凹”与“近似展平”实现筛上物料运移与暂时滞留,在筛体波浪式运动下筛上籽粒陆续完成撞筛、滞留、抛起、越筛,此种筛分方式提高了籽粒的透筛效率。以清选装置入口气流速度、筛体安装倾角、驱动轴转速为试验因素,以籽粒的清洁率和损失率为指标,进行了二次正交旋转组合仿真试验,建立了各因素与指标间的数学模型,优化获得了各参数的最优组合为：清选装置入口气流速度为14.6 m/s,筛体安装倾角为8.5°,驱动轴转速为240 r/min。高速摄像台架试验结果表明：波浪筛上籽粒的实际运动与仿真中籽粒运动基本一致,验证了仿真结果的准确性;在玉米脱出物喂入量高达7 kg/s时,波浪筛清选装置籽粒的清洁率和损失率分别为99.12...     

纵轴流玉米脱粒分离装置喂入量与滚筒转速试验

在玉米籽粒直收过程中,脱粒滚筒转速与联合收获机的额定喂入量相匹配才能发挥出最佳的作业效果。为了获得不同喂入量时玉米联合收获机最优的滚筒转速范围,设计了一种零部件可更换、结构参数和工作参数均可调的纵轴流玉米脱粒分离装置,并在自主研制的试验台上以脱粒滚筒转速、喂入量为影响因素,以籽粒破碎率、未脱净率为性能指标进行玉米脱粒试验。通过台架试验、回归分析和单变量求解,最终确定了不同喂入量的最优滚筒转速范围:喂入量为8 kg/s时,最优的滚筒转速为254~486 r/min;喂入量为10 kg/s时,最优的滚筒转速为278~466 r/min;喂入量为12 kg/s时,最优的滚筒转速为313~445 r/min。在以上条件下籽粒破碎率均小于5%,未脱净率小于2%,达到了国家和相关标准的要求。     

570型方捆机稻季秸秆打捆试验分析

纽荷兰570型打捆机采用重型牵引架、大尺寸动力传动部件、耐用的打捆柱塞、齿轮驱动的打结器、宽型捡拾器,可捡拾较宽的作物条铺,与具有高喂入量的喂入系统相配合,打捆作业效率较高。     

谷物搅拌混合干燥方式的实地试验考察

搅拌混合干燥是把适量的湿谷堆积在一定量的干谷上,利用悬垂在干燥仓内的螺旋搅拌器上下翻动谷物,实现干湿谷混合。在干湿谷相互接触交换水分的同时,向干燥仓内通入少量常温或加热的空气以带走谷物中的水分。国外正利用这一干燥方式改造传统的大型干燥贮藏设施和贮藏干燥设施,并建成了多种新型的大型谷物干燥处理设施。本文介绍在日本寺泉谷物干燥中心对这一干燥方式的实地实验考察     

玉米籽粒收获机组合筛面预筛分式清选装置设计与试验

针对目前玉米籽粒收获机不能适应15kg/s以上的大喂入量清选需要,设计了一种具备预清选功能的清选装置。首先对玉米脱出物离开螺旋输送器到达预清选筛前的玉米籽粒进行受力分析,然后对曲柄连杆机构的运动模型加以简化。其次分析玉米籽粒在筛面上的运动状态;对离心风机叶轮、蜗壳进行设计计算。采用单因素试验确定风机转速、振动频率、上筛筛孔开度取值范围;以风机转速、振动频率、上筛筛孔开度为试验因素,以籽粒含杂率和清选损失率为评价指标,设计三因素三水平中心组合试验,建立各因素与指标之间的回归模型。通过响应曲面方法对试验结果进行分析,并采用Design-Expert12对回归模型进行多目标优化。玉米脱出物喂入量为16kg/s时,得出较优组合为：风机转速1202.50r/min、振动频率5.41Hz、上筛筛孔开度18mm,在此条件下籽粒含杂率为0.79%,清选损失率为1.10%;验证试验结果表明,当风机转速1200r/min、振动频率5Hz、上筛筛孔开度18mm时,籽粒含杂率为0.82%,清选损失率为1.14%,试验值与优化值相对误差小于5%,与传统双层往复振动筛清选装置相比籽粒含杂率降低2.07个百分点,清选损失率降低2.13个百分点,证明所设计合理。     

喂入角对玉米茎秆切碎效果的试验分析

搭建了喂入角可调式玉米摘穗切茎试验台,对影响玉米植株切碎合格率的主要因素进行了正交试验,较优组合为喂入角90°、行进速度0.7m/s、摘穗辊转速1 000r/min、动刀轴转速1 980r/min、喂入角对其有显著影响:喂入角0°时,玉米植株运动发生90°转向,出现严重喂入不畅,切碎合格率约为72.8%;喂入角30°时,在喂入过程中,依然有喂入不畅通,产生间歇性,影响了茎秆切碎效果,切碎合格率约为87.6%;喂入角90°时,摘穗辊旋转有助于玉米植株的喂入及切碎,切碎合格率约为97.6%。同时,通过分析玉米植株受切运动,推导出数学模型,并运用高速摄像技术对运动轨迹进行同步捕捉追踪,经MatLab拟合处理,找到了喂入角对切碎效果影响的关键因素。     

联合收获机喂入量监测系统设计与试验

为了能够实时、准确地获取联合收获机作业过程中的喂入量信息,设计了基于割台传动轴扭矩的喂入量监测系统,并建立了喂入量预测模型。该监测系统主要由信息感知模块、车载终端和移动终端构成。信息感知模块包括扭矩传感器、霍尔传感器和GPS模块等;车载终端将采集信息本地显示并打包上传;移动终端实现了对联合收获机作业参数的远程监测。在建立喂入量预测一元线性回归模型基础上,对扭矩信号进行了双阈值滤波和低通滤波。田间试验结果表明,该系统运行稳定,通信良好,一元线性回归模型预测决定系数为0. 755。滤波方法能够有效地滤除噪声,滤波后预测决定系数提高至0. 852,能够在一定程度上满足联合收获机喂入量监测的实际需要。     

谷物联合收获机喂入量建模与试验

设计了谷物联合收获机脱粒滚筒液压无级变速系统,对该系统中封闭液压油的压力进行测量,用该油压力表示喂入量。通过台架试验,得出喂入量与油压力之间的关系方程,并与脱粒滚筒转速表示喂入量的方法进行了对比。结果表明：在联合收获机稳定工作,物料物理特性一致时,油压力随喂入量的增加呈线性上升,而此时脱粒滚筒转速可以视为常量,所以油压力能够准确地反映喂入量。     

不同配比牛粪与作物秸秆混合发酵的产气潜力研究

采用恒温厌氧发酵装置,在35℃和TS为8％的条件下,研究奶牛粪、肉牛粪与稻草、玉米秸秆、麦秆分别在1∶9,3∶7,5∶5,7∶3,9∶1五种不同配比下混合发酵的产气效果.试验结果表明:在相同条件下,麦秆与奶牛粪以1∶9混合发酵的累计产气量最高,为13245 mL,最低的是麦秆与肉牛粪以1∶9的混合配比,仅5585 mL.而稻草与奶牛粪以3∶7混合配比的总甲烷含量最高,达6573mL,占总产气量的52％,最低为麦秆与肉牛粪以1∶9混合配比,仅2565 mL,占总产气量的46％.稻草、玉米秸秆、麦秆与奶牛粪、肉牛粪混合发酵时,其混合配比决定着总产量与甲烷含量,且与发酵周期的长短有关,另外pH值对厌氧发酵也有重要影响.     

油葵联合收获机脱粒装置设计与试验研究

为提高油葵联合收获机脱粒装置的分离率,降低破损率,基于油葵种植物理特性,运用Solidworks软件进行油葵脱粒装置物理样机的设计。制作四种分离滚筒,并确保其结构形式、结构参数、作业参数和性能质量。以分离滚筒转速、喂入量和滚筒型式为影响因素,以分离率、破损率为试验指标进行油葵脱粒正交试验。试验表明:影响分离率和破损率的主次因素为滚筒形式、滚筒转速、喂入量,分离率的较优组合为纹杆式滚筒、滚筒转速为430 r/min、喂入量为2.45 kg/s,破损率的较优组合为弓齿式滚筒、滚筒转速280 r/min、喂入量为2.45 kg/s。