棉秆力学性能试验

以创新棉958棉秆为试验材料,在万能试验机上对收割期的棉秆进行剪切、压缩、弯曲力学性能试验。试验结果表明：试样的含水率在30%～50%时,棉秆底部和中部的抗压强度、剪切强度较小,分别为1.66～3.13MPa、0.74～1.12MPa;试样的抗弯强度随含水率的升高而降低,试样底部弯曲强度为4.20～5.08MPa。在剪切、压缩、弯曲试验中,试样底部消耗的功分别为2.98～4.32N·m、2.91～4.34N·m、1.51～4.18N·m。     

棉秆轴向压缩特性的试验研究

采用电子万能试验机对棉秆进行轴向压缩试验研究。结果表明：干棉秆的弹性模量和轴向抗压强度明显高于湿棉秆；直径对棉秆的弹性模量和轴向抗压强度有影响，但无统一变化趋势；弹性模量和轴向抗压强度受节问影响。其平均值在节问2最大，节问5最小，节问3和节问4的值变化很小。     

棉秆起拔力关键因素的研究及试验

棉秆起拔力是设计棉秆拔秆收获机械的一个重要指标参数。为了研究收获期的棉秆高度、棉秆直径、土壤含水率、土壤坚实度等因素对棉秆起拔力的影响,在新疆农垦科学院的试验田进行了棉秆起拔力的测试试验,采集了其中5块试验田棉秆起拔力、棉秆直径、土壤坚实度、土壤含水率和棉秆高度的数据。试验结果表明:在已测得5块试验田的数据中,第3组棉秆起拔力最大,单株棉秆最大起拔力为821.1 N,平均起拔力为534.49N;第2块试验田的棉秆起拔力最小,单株棉秆最大起拔力为7 2 6.1 N,棉秆平均起拔力为473.62 N。对已获取的5块试验田数据做的回归分析表明:同一块试验田的棉秆起拔力与棉秆直径成正相关关系;土壤含水率越高,起拔力越小;土壤紧实度越大,起拔力越大;棉秆高度与棉秆直径成正比。     

棉秆起拔力关键因素的研究与试验

棉秆起拔力的研究为设计棉花拔秆收获机械提供了一个重要参数依据.对棉秆起拔力的影响因素主要有棉秆直径、土壤含水率及起拔角度等因素.试验地点在新疆库尔勒尉犁县的试验田中进行,棉秆品种为新陆早45号,以棉秆直径和土壤含水率为影响因素进行单因素试验.分别在土壤含水率为25.3％、21.2％、15.8％,起拔角度为30°、45°...     

粉碎棉秆含水率对压缩成型的影响

对切碎棉秆采用电子万能试验机进行轴向压缩试验研究。结果表明:棉秆颗粒的含水率影响粉碎棉秆成型效果和成型块品质。棉秆颗粒的最优含水率应控制在10%～13%的范围内。含水率<7%成型块不密实,品质较差;含水率>16%会发生卸载的现象,不能成型。     

棉秆粉碎收获机的设计

利 用 旋转 甩刀 的 切割 及冲 击 作用 对棉 秆 进行 粉碎 ,并 利用 甩 刀高 速旋 转 产生 的惯 性 和气 流对 粉 碎 的棉 秆 进行抛 送。在田 间试 验的基 础上 ,通过理 论探 讨,对 棉秆粉 碎收 获机的 基本 原理、主 要部 件及技 术参 数,尤其 是 甩刀转速 进行分 析、设 计,设计 了与 中型拖 拉机 配套的 棉秆 粉碎收 获机 。     

棉秆压缩力学特性的研究

通过对棉秆的轴向压缩试验研究,得出其试验结果表明:棉秆在相同加载速率、不同节间、不同含水率条件下,其轴向弹性模量与抗压强度不同。棉秆的节间位置、含水率是影响弹性模量和抗压强度的重要因素。干棉秆的弹性模量与轴向抗压强度明显高于湿棉秆,而弹性模量与轴向抗压强度受节间影响,其平均值在节间2时最大。     

棉秆炭吸附糠醛机理研究

以不同热解温度(400℃、600℃、800℃)制得棉秆炭(棉-400、棉-600、棉-800),研究热解温度对棉秆炭孔隙特征与表面性质的影响,以及棉秆炭对糠醛的吸附特性。结果表明:棉-400表面含有大量有机基团,孔隙结构较差;随着热解温度的提高,含氧有机成分进一步分解,棉秆炭表面酸性官能团逐渐减少,而类吡喃酮结构的碱性官能团不断增加,孔结构得到改善;棉秆炭中氢碳摩尔比、表面酸碱官能团含量是影响其对糠醛吸附的主要因素;随着炭化程度的提高,酸性官能团含量减少,碱性官能团含量增加,使得棉秆炭表面石墨层与糠醛分子间的π-π色散力作用增强,所以棉-800对糠醛脱除率最高。     

棉秆压缩与剪切力学性能的研究

棉秆的力学性能是棉秆收获、粉碎和压缩成型等机械设计中的重要参数.为此,采用电子万能试验机对棉秆茎干进行了顺纹压缩、横纹压缩和横纹剪切试验.通过试验得到棉秆茎干应力-应变的有关规律和强度极限.棉秆茎干顺纹压缩在弹性阶段应力应变呈线性关系,平均强度极限为21.26MPa,弹性模量为2082.65MPa;横纹压缩的强度极限仅为顺纹压缩的12.70%,两者的比例与木材接近;横压弹性模量为124.0 MPa;棉秆横纹剪切的强度极限约为顺纹压缩的76.55%.     

3MP-200型棉秆剥皮机的研制

3MP-200型棉秆剥皮机主要功能是把棉秸秆表皮与木质部分分离出来,其中木质部是很好的造纸原料,为棉秸秆的利用提供了一个新的途径。介绍了3MP-200型棉秆剥皮机的主要结构、工作原理、技术参数等。     

棉秆梳解碾压机的设计

分析了棉秆重组材碾压机的设计和工作原理,着重讨论了梳解机构及梳解过程.通过对比分析光辊与齿辊的性能,得出如下结论:相同条件、相同辊径时,齿辊的棉秆梳解质量明显优于光辊,且辊齿角度为90o时梳解效果最佳.为了提高棉秆的梳解质量,建议梳解机构采用3对V型齿辊,给出了棉秆碾压机主要参数的设计原则和限定条件,并用撕裂系数来表示碾压机的梳解质量.     

夹持辊式棉秆拔取装置设计与试验

针对现有棉秆收获机械拔断率、漏拔率高,作业时需对行等问题,设计了一种夹持辊式棉秆拔取装置。该装置主要由棉秆拔取机构、棉秆输送机构组成,通过对棉秆拔取机构作业过程进行运动学与动力学分析确定了各零部件的结构参数与工作参数。为了验证棉秆拔取装置工作的可靠性与作业性能,以机具前进速度、上拔秆辊转速、机具前进速度与拨秆轮线速度比值(简称速比)作为试验因素,棉秆拔断率、漏拔率为试验指标进行了三因素三水平二次回归响应面试验,建立了回归模型,分析了各因素对棉秆拔取装置作业性能的影响,并进行了参数优化与试验验证。试验结果表明：影响棉秆拔断率的因素主次顺序为上拔秆辊转速、机具前进速度、速比;影响棉秆漏拔率的因素主次顺序为速比、机具前进速度、上拔秆辊转速。优化后的工作参数为：机具前进速度0.60 m/s、上拔秆辊转速46 r/min、速比0.50,以此参数组合进行田间试验,得到棉秆拔断率为3.68%,漏拔率为5.19%,与理论优化值相对误差不超过5%,研究结果可为棉秆拔取装置的设计提供参考。     

新型滚刀式棉秸秆粉碎回收机的研制

根据目前棉秸秆粉碎机功耗高、粉尘较大及棉秸秆回收能力差等缺点,设计了一种新型滚刀式棉秸秆粉碎回收机。同时,重点介绍了滚刀式棉秸秆粉碎回收机主要结构和工作原理,对其关键部件切碎装置以及输送装置进行了设计计算,确定了主要的参数。该机结构紧凑,功耗低,可以一次性的完成棉秸秆的粉碎及回收作业,为充分利用开发棉秸秆资源提供了一种新的机型。     

闪云斜长花岗岩的单轴抗压强度

从三峡工程岩石力学试验报告中整理出闪云斜长花岗岩微新状态的单轴抗压强度数据，时间跨度自1956年4月至1999年5月。通过统计分析，提出在给定试件形态、给定测试条件情况下测试稳定性的概念，并由此提出一个疑问——研究尺寸效应常用的经验公式法有无瑕疵。     

辽西地区秸秆覆盖试验研究

秸秆覆盖可以减少土壤表面水分蒸发,提高降水利用率和水分利用效率.以不覆盖的处理为对照.研究了在玉米生育期间,秸秆覆盖对土壤水分动态变化及产量的影响.结果表明,秸秆覆盖增产效果明显,通过连续2年的秸秆覆盖试验,以覆盖量7 500 kg/hm2增产效果显著,增产幅度为14.8%～19.6%.     

多辊式棉秆收获台的研究与试验

棉花秸秆是重要的可再生生物质能源,其收获技术的滞后严重制约了棉秆的资源化利用。针对棉花种植行距不一致,以及棉秆收获机作业中常出现的适用范围小、拔断率高、功率消耗大等问题,创新研制了多辊式棉秆收获台。同时,介绍了收获台的工作原理以及关键部件的设计分析,对主要性能指标进行了田间试验。试验结果表明:各项指标达到了设计要求。     

齿盘式拔棉秆机的仿真设计与运动分析

以市场上现有的齿盘式拔棉秆机为基础,采用SolidWorks三维设计软件设计了棉花秸秆拔秆机,建立仿真模型,结合COSMOS/Motion、COSMOS/Work和Simulation对所设计的拔棉秆机进行了机构运动分析,模拟了拖拉机前进与拔取部件旋转复合运动的余摆线轨迹,分析了单个点的运动轨迹分量,力图为齿盘式拔棉秆...     

燕麦茎秆理化组分分析与动态力学特性研究

燕麦茎秆的机械力学特性是燕麦生长、收获、脱粒和清选工艺与装备设计的基础,也是作为一种高分子资源深加工改性的基础。考察了不同节间的燕麦茎秆理化组分和微观结构特点;试验分析了燕麦茎秆在静态加载条件下的剪切和压缩特性,结果表明含水率显著影响其剪切和压缩力学参数;利用动态力学分析仪,重点研究了不同含水率燕麦茎秆的动态机械力学特性,结果表明燕麦茎秆具有粘弹特性,含水率在15.14%时,应变最小,为0.0052。随着含水率的增加,茎秆弹性降低,粘性增加;试验获得的蠕变-恢复和应力松弛曲线分别引入Burgers模型和五元素广义Maxwell模型进行拟合,决定系数均达到0.99以上。其中,随着含水率的增加,弹性模量和平衡弹性模量呈下降趋势,应力松弛时间增大。燕麦茎秆的组分结构分析与力学特性变化规律研究,可以为燕麦收获、茎秆收集和加工机械的研制提供试验基础。