秸秆压缩成型设备的研究

本文从生物质秸秆的压缩成型技术的原理和现状出发,对比了目前几种现有的成型压缩设备,旨在为新型秸秆压缩机的研制提供参考。     

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。     

超声振动玉米秸秆成型燃料密度和松弛密度影响因素分析

为提高成型燃料的密度和松弛密度,采用单因素方法研究了超声振动成型过程中含水率、成型压力和超声波电源功率对玉米秸秆燃料密度和松弛密度的影响.结果表明随着原料含水率的增加,燃料的密度和松弛密度先增加后逐渐减小;随着成型压力和超声波电源功率的增加,燃料的密度和松弛密度逐渐增加,但超声波电源功率过大时燃料内部易炭化.     

玉米秸秆成型块微观结构研究

影响玉米秸秆固化成型的工艺因素包括成型压力、温度及含水率等,成型块的微观结构对其宏观性能具有重要意义。利用电子立体显微镜观察玉米秸秆固化成型后的颗粒物料之间的结合方式和显微形貌,从微观角度研究成型工艺参数与成型块微观结构的关系。结果表明,玉米秸秆成型块颗粒之间主要以机械镶嵌、天然粘结剂粘结的形式结合。在成型压力60~90MPa,物料温度75~100℃,含水率8%~16%的成型条件下,制得的玉米秸秆成型块内部颗粒结合紧密,机械镶嵌作用明显,对应得到的成型块物理品质和力学性能较好。     

棉秆切碎粒度对其压缩成型影响的试验研究

棉秆是一种富含韧皮纤维、木质化程度较高的硬茎秆。棉秆压缩成型可以制作高热值的燃料块,但是必须切碎才有利于成型。研究棉秆切碎粒度对压缩成型的影响规律,可以有效解决棉秆燃料块品质和棉秆切碎能耗之间的矛盾,为棉秆压缩成型的工艺和设备提供一定的研究基础。采用CSS-44000电子万能试验机对不同切碎粒度的棉秆进行压缩成型试验研究,结果表明:在相同的最大压缩密度条件下,粗粒度棉秆所需压缩力最大;相同条件下,棉秆成型块经过应力松弛后,粗粒棉秆的松弛密度最小,松弛比最大。     

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。     

玉米秸秆芯结构建模与径向压缩过程模拟

为了深入研究实芯作物秸秆的压缩特性,以农大108玉米秸秆芯为研究对象,基于秸秆各向异性、非均质、非线性特点,先通过径向压缩试验获取其粘弹性参数,然后应用ANSYS软件建立了玉米秸秆芯横截面圆柱有限元结构模型,并进行径向压缩过程和应力松弛过程的数值模拟.研究表明,五参量广义麦克斯韦模型能较好地描述玉米秸秆芯应力松弛特性,模型拟合参数的试验值与有限元模拟值误差均小于10％.试验验证了玉米秸秆芯模拟结果的可行性和计算模型的有效性.     

4GRS-1000玉米秸秆揉丝机的设计

论述了4GRS-1000玉米秸秆揉丝机主要参数的设计、计算及性能试验.该机可由36.7～44.1kW拖拉机悬挂,由液压机构控制升降.为了适应各种存贮饲料的要求,揉丝长度可调整,能在田间一次性连续完成玉米秸秆切割、整机输送、喂入、揉丝和物料收集等项目作业.通过性能与生产试验表明,机具各项指标均达到设计要求以及玉米秸秆揉丝收获技术要求.     

农作物秸秆丝化加工特点及机理分析

主要对农作物秸秆用作饲料的丝化加工特点进行分析，并与其他加工方法进行比较，提出了秸秆丝化加工的经济适用性；同时，对改进的秸秆丝化机样机通过侧壁开设观察窗．运用高速摄影仪对丝化过程进行观察，对秸秆丝化加工的机理进行分析。     

玉米秸秆大方捆压缩过程的分析与研究

在国内外有关牧草打捆研究的基础上,通过对生物质发电所需的玉米秸秆大方捆的压缩试验,论证了闭式压缩和开式压缩的特点和区别,揭示了大方捆压缩时．压缩过程中压力、压缩变形、变形恢复和成型质量的规律．提出了大方捆压缩的优化方式。     

穗茎兼收型玉米联合收获机的设计与试验

通过对现有玉米联合收获机的研究分析,确定了立辊式摘穗、立式切刀和立式灭茬的方案。此方案能完成玉米茎秆切断和夹持喂入摘穗辊摘穗,再经切碎辊刀切碎茎秆,茎秆切碎后由抛送装置抛送入车,留茬由灭茬装置粉碎还田。     

三行自走式穗茎兼收玉米联合收获机的设计与试验

为促进我国黄淮海地区秸秆资源的有效利用,通过对黄淮海地区玉米收获机械化现状和玉米秸秆处理方式的调查研究,设计了一种自走式穗茎兼收玉米联合收获机。该机由上下两层割台组成,上层收获果穗,下层收获秸秆,通过田间试验,该机的主要技术性能指标达到国家标准规定,已通过部级鉴定并获准推广。     

玉米秸秆粉料致密成型离散元模型参数标定

为了提升秸秆粉料致密成型过程中离散元仿真所需参数的准确性,以玉米秸秆粉料为研究对象,利用EDEM软件中的Hertz-Mindlin with JKR粘结接触模型进行玉米秸秆粉料致密成型离散元仿真模型参数标定研究.首先,以接触参数的物理试验结果作为仿真参数选择依据,应用Plackett-Burman试验对初始参数进行筛选...     

制种玉米父本整秆切除铺放机设计与试验

为了提高制种玉米生产管理的机械化水平,设计了一种父本整秆切除铺放机,主要由切割机构、茎秆输送机构和液压传动系统等组成。切割机构采用斜向无支撑旋转切割方式,根据玉米植株被完全切断的条件,结合设计的一字型刀片结构参数,确定了刀片的旋转角速度,通过刀片的运动分析,验证了刀片结构的合理性;茎秆输送机构采用装有长、短夹齿的回转输送链和压杆相互配合的方式,通过对输送过程中茎秆受力和输送链运动分析,得出了茎秆被牢固夹持并有序输送时的相关技术参数;留茬高度调节由升降油缸驱动平行四边行机构实现,刀片和输送链由负载敏感液压系统传动实现。田间试验表明,设计的制种玉米父本整秆切除铺放机性能稳定、可靠,切断率为100%,铺放整齐率达95%,满足了机械化父本切除作业的要求。     

自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机的设计与试验

为有效解决我国现有技术玉米联合收获机没有多功能玉米秸秆综合利用功能的缺陷,满足不同地区和用户对玉米秸秆利用的不同需求,实现玉米联合收获机的大范围跨区作业,设计了4YZD-4型自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机。该机采用板式摘穗单元组成上层果穗收获台,滚筒式切割器、秸秆输送铺放搅龙、浮动单双辊混合压送机构组成下层秸秆收获台,秸秆切碎还田装置和抛掷装置与整机底盘独立安装,能一次性完成玉米果穗收获、果穗剥皮和集箱,玉米秸秆切割、集条铺放、切碎还田、切碎回收、旋耕灭茬的联合作业功能,为我国大中型玉米穗茎兼收联合作业机械的研发提供了技术依据和应用实例。     

穗茎兼收型玉米联合收获机的发展现状与展望

随着我国农业结构的调整和畜牧业的发展,穗茎兼收型玉米联合收获机成为发展热点。为此,总结了该种机型的发展现状,简单介绍了几种较成熟机型的性能及特点。基于现状,论述了穗茎兼收型玉米联合收获机的发展趋势,并指出该种机型具有广阔的发展前景。     

电机拖动玉米秸秆打捆机设计研究

针对我国玉米秸秆收储需要,设计开发了一种固定式电机拖动玉米秸秆打捆机。该机具有玉米秸秆喂入、打捆压缩、计数和放线包膜等功能。打捆主动力采用变频调速三相交流电机,调整方便,可满足不同湿度、压缩率的打捆要求。放线部分采用直流伺服电机,具有自动完成放线包膜等功能。电动推杆完成解锁和卸载工作。该机采用触摸屏和PLC和多个传感器组成控制系统,可方便直观地完成参数输入、系统监视和故障报警诊断等任务。整机结构设计合理,环境适应性好,工作效率高,可以很好地满足玉米秸秆打捆工作要求。     

碱处理玉米秸秆制备可降解育苗钵研究

以碱处理玉米秸秆制备的悬浮浆液为原料,采用负压吸附成型工艺,利用有机可降解育苗钵成型机做钵,进行可降解育苗钵成型探索。试验发现:碱处理玉米秸秆得到的秸秆纤维中纤维素和半纤维素总量保持在7 5%~8 5%,碱浓度越高,纤维素比例越高;TS在4%~6%时,育苗钵的湿坯含水率适宜,对应浆液表观粘度也较大,育苗钵成型效果好;吸浆时间在1.5~3s、真空度在230~270k Pa时,育苗钵湿坯含水率在合适范围,吸附力对浆液表观粘度影响较小,育苗钵成型效果较好。本研究可为育苗钵的成型和降解提供参考。     

玉米秸秆自干后的材料力学性质研究

玉米秸秆直接还田或沤肥是大量增加土壤有机质的优质有机肥,也是生物质能源转化及混合饲料利用的重要资源。目前,在这几方面的应用中均需进行粉碎、揉丝、切段等加工,针对加工参数的优化需要研究其力学性质。为此,试验研究了越冬后自然干燥的玉米秸秆的弯曲强度、皮质层和内芯的剪切强度、拉伸强度、弹性模量及穿刺强度等力学性质指标,以及应力应变规律、抗弯折特性、茎秆不同节间的力学性质变化等材料力学特性,为相关加工设备及工艺参数优化提供了理性参考依据。