新型棉秸秆揉丝粉碎机的结构设计及优化

棉秸秆的综合利用越来越得到人们的重视。棉秸秆利用的重要一个环节就是粉碎。目前锤片式秸秆粉碎机是应用较为广泛的一种秸秆粉碎机,但是影响秸秆粉碎机的参数很多,其中刀轴的转速及锤片的数量等对其性能有很大影响。为此在理论设计分析的基础上,通过场地粉碎试验两者相结合,得到棉秸秆粉碎机的最优参数组合,为棉秸秆揉丝粉碎机的设计提供理论基础,为棉秸秆的综合利用奠定基础。     

玉米秸秆机械化粉碎还田影响因素研究

以玉米秸秆含水率与秸秆力学特性相互关系为基础,采用正交试验法,研究了秸秆含水率、还田机刀型、刀轴转速对玉米秸秆粉碎特性的影响。结果表明:随秸秆含水率的增加,秸秆抗剪强度减小,当含水率大于30%时,抗剪强度随含水率的增加变化不显著;秸秆含水率为20%是秸秆抗拉强度拐点,大于20%时抗拉强度随秸秆含水率增加而增大,低于20%时抗拉强度受秸秆含水率影响不显著;秸秆含水率、还田机刀型、刀轴转速对秸秆粉碎长度合格率均有显著性影响,秸秆含水率和刀轴转速大于刀型;秸秆含水率、还田机刀型、刀轴转速对机具功耗均有显著性影响,刀轴转速刀型秸秆含水率。在实际生产中,建议在玉米收获后尽早进行粉碎,还田机刀型应优先选择Y型或L型,刀轴转速选择1 800r/min左右最优。本研究为选择合理的秸秆粉碎模式提供了理论基础     

玉米收获机割台砍劈式茎秆粉碎装置设计与试验

在保证玉米秸秆粉碎长度合格率的前提下,为了增加茎秆的破碎程度、加快秸秆还田后的分解速率,基于玉米茎秆的力学特性,设计了一种可以安装在玉米收获机割台下方的茎秆粉碎装置。通过理论分析得到影响粉碎效果的作业参数和结构参数,选取茎秆粉碎装置的刀轴转速、安装角、刀尖倾角为试验因素,以秸秆粉碎长度合格率和秸秆破碎率作为评价指标,进行了单因素及二次正交旋转组合试验。采用响应曲面法对试验结果进行分析,运用Design-Expert软件的多目标优化算法进行参数优化。结果表明:各因素对秸秆粉碎长度合格率的影响程度由大到小依次为:刀轴转速、刀尖倾角、安装角,各因素对秸秆破碎率的影响程度由大到小依次为:刀轴转速、安装角、刀尖倾角;该装置最优参数组合为:刀轴转速1 090 r/min、安装角41°、刀尖倾角83°。田间验证试验表明,秸秆粉碎长度合格率和秸秆破碎率分别达到90.21%和85.78%,远高于目前甩刀式茎秆粉碎装置的作业效果。     

秸秆低速剪切粉碎机设计与试验

为解决普通粉碎机存在工作转速高、粉碎粒度不集中、粉碎能耗大、效率低的问题,设计一种秸秆低速剪切粉碎机.阐述秸秆低速剪切粉碎机的整机结构和工作原理,并对粉碎齿盘的结构、安装位置进行分析与设计,设计厚度为10 mm,齿距为30 mm的粉碎齿盘,开展玉米秸秆粉碎试验.试验结果表明粉碎长度小于30 mm的秸秆达92％,且粉碎后...     

仿生香蕉秸秆粉碎装置关键部件作业参数优化与试验

目前用于香蕉秸秆粉碎的刀具在使用过程中存在刀具磨损量大、刀具易断裂、刀具适应性差等问题。结合香蕉秸秆含水量高、纤维含量丰富等物理特性,基于仿生学原理,通过狼爪获取灵感,获取仿狼爪轮廓曲线刀刃曲线方程,加工出一种仿生式减阻型秸秆粉碎刀,并设计香蕉秸秆粉碎刀轴。运用中心组合试验设计理论对秸秆还田机作业关键参数还田机前进速度、刀轴转速、刀片厚度进行研究,采用二次正交旋转组合设计试验方法并用Design-Expert进行数据处理,建立秸秆粉碎合格率的回归数学模型并进行方差分析。分析得出影响秸秆粉碎合格率的显著性顺序由大到小为刀轴转速、刀片厚度、还田机前进速度。通过响应曲面法得出最优作业参数组合为:还田机前进速度为4.72 km/h、刀轴转速为1 626.67 r/min、刀片厚度为9.84 mm,此时,香蕉秸秆粉碎合格率为97.28%。在最优参数组合的情况下,实际秸秆粉碎合格率为96.94%。通过与直型粉碎刀进行对比试验,秸秆粉碎合格率提高2.34个百分点。该研究为提高香蕉秸秆粉碎还田机作业质量提供参考。     

水稻秸秆激荡滑切与撕裂两级切割粉碎装置设计与试验

针对东北稻区秸秆还田作业中存在的粉碎效果差、秸秆腐解速率慢的问题,提出了适合该区域秸秆翻埋还田秸秆粉碎状态,为5~10cm撕裂状态。结合预达到粉碎后秸秆形态及现有机具使用情况,设计了具有激荡滑切和撕裂两个阶段并与联合收获机装配的秸秆粉碎装置,通过理论分析对粉碎过程关键参数进行了设计。单因素试验表明：秸秆含水率从69.77%减少到29.34%时,秸秆因受干物质含量和弯曲强度改变影响,秸秆粉碎长度合格率和破碎率分别下降6.44、9.55个百分点,抛撒幅宽有先增加后减少趋势;秸秆粉碎长度合格率和破碎率随收获速度增加有较大幅度降低,抛撒幅宽减少0.22m;粉碎刀轴转速从2100r/min提高至2850r/min时,秸秆粉碎长度合格率和破碎率都有显著提高,抛撒幅宽也有较大幅度增加;两级定刀直线间隔变大,秸秆粉碎长度合格率和破碎率有小幅度增加,抛撒幅宽减小0.11m。正交试验表明：秸秆粉碎长度合格率和破碎率受收获速度和粉碎刀轴转速影响规律基本一致,收获速度和粉碎刀轴转速对秸秆粉碎长度合格率和破碎率影响更显著（P<0.05）;粉碎刀轴转速和两级定刀直线间隔对抛撒幅宽影响较显著（P<0.05）。设计的装置对东北稻区秸秆还田关键技术问题具有重要意义和应用价值。     

秸秆粉碎机工艺参数对粉碎效果影响研究

为提高秸秆粉碎机的生产效率,探究秸秆粉碎机工艺参数对粉碎效果的影响规律,以玉米秸秆(含水率1 4%)为原料,采用二次旋转组合试验,研究秸秆粉碎机的转速、动定刀间隙及动刀间距对粉碎效率及能耗的影响规律,并用Design-Expert软件处理试验数据,建立了各工艺参数对粉碎效果影响规律的数学模型,经检验效果显著。结果表明:优化的参数组合为转速500r/min、动定刀间隙17mm、动刀间距20mm,在此参数条件下粉碎合格率达90%,度电产量达到37.12kg。     

小型粉碎机的喂料机构设计

为解决小型粉碎机粉碎物料粒径过大的问题,设计一种粉碎机的进料机构。通过控制秸秆的喂入速度,来减小粉碎物料的粒径。文章设计的粉碎机喂料装置代替原有小型粉碎机的喂料斗,对秸秆的喂入速度进行控制,防止秸秆被过快吸入粉碎腔;进行粉碎机的粉碎试验并对比。实验结果表明:粉碎机的喂入口安装喂入装置后,比安装前粉碎物料的粒径小,粉碎性能得到提升。     

秸秆还田机碎茬部件的优化设计

碎茬部件是秸秆粉碎还田机的主要工作部件。从刀轴机构设计、刀轴强度校核、刀片结构设计及刀片排列等方面阐述对碎茬部件的优化设计,提高其结构合理性和工作性能,以实现良好的秸秆粉碎还田作业效果。     

无线局域网络技术在田间秸秆粉碎功耗测试中的应用

将无线局域网络技术引入玉米秸秆粉碎机的田间粉碎测试中,实现了对玉米秸秆田间粉碎功耗的无线遥测,田间测试试验证明该无线局域网络测试系统安全方便.同时通过回归正交试验方法获得当机车前进速度为2.9 km/h,刀辊转速为597 r/min时.秸秆粉碎性能最佳工作指标为粉碎功耗2.98 kW,粉碎合格率90.017%.     

香蕉秸秆粉碎还田刀辊参数研究

香蕉秸秆粉碎秸秆还田作为南方农业保护性耕作中不可或缺的一部分,尚缺乏粉碎效果良好的秸秆粉碎装备。针对该问题,对香蕉秸秆粉碎还田机核心部件粉碎刀的数量、排列、运动和受力进行了理论分析,得到了其计算通式,确定了其工作参数范围。同时,应用SoildWorks2013/Simulation插件进行刀轴的模态分析,为以后香蕉秸秆粉碎还田机的设计和关键部件的选型提供理论依据。     

锤片式粉碎机粉碎玉米秸秆机理分析与参数优化

对锤片式粉碎机粉碎玉米秸秆过程进行分析,并对其粉碎性能进行试验研究。借助高速摄像技术,得出玉米秸秆主要粉碎形式为:打击粉碎、撞击粉碎、搓擦粉碎,且在粉碎过程中打击粉碎与搓擦粉碎影响较大,并得出锤片末端线速度(主轴转速)、玉米秸秆含水率对锤片式粉碎机粉碎性能影响较大。在此基础上,以影响锤片式粉碎机粉碎性能的主要因素——主轴转速、含水率、筛孔直径为试验因素,以度电产量作为评价指标进行试验研究。试验结果表明,各因素对度电产量影响由大到小顺序为筛孔直径、含水率、主轴转速。选取筛孔直径6 mm、含水率10%~50%、主轴转速2 000~3 500 r/min,以度电产量最大为目标的参数优化试验表明:当含水率10%~32%时,主轴转速宜2 000 r/min;当含水率33%~50%时,主轴转速宜2 020~2 452 r/min,且随着含水率的增大而增大。     

履带式粉碎机粉碎机构设计与试验研究

结合秸秆等田间剩余物特性,将粉碎机构与履带式底盘相结合,提出了一种可以在田间灵活行走的履带式粉碎机设计方案,并对粉碎机构的整体结构和关键零部件进行了详细设计。制造出样机并对样机进行试验研究,结果表明:所选汽油机能带动粉碎机平稳转动,作业过程中无震颤、异响,且粉碎机粉碎效率高,成品率高达93.2%。该机完全能够满足在田间工作的要求,可以在田间灵活行走,结构紧凑,为提高林间剩余物的有效利用提供了经验,并为发展相关移动式粉碎设备奠定了基础。     

秸秆切割揉碎装置设计与仿真分析

切割揉碎装置设计的合理性是影响秸秆切割揉碎打捆机切割质量、工作性能和整机平衡性的主要因素。通过对切割揉碎装置粉碎刀的密度及其排列方式的研究,利用SolidWorks Simulation分析软件对粉碎刀和刀轴进行了仿真分析,获得了粉碎刀的最大应力为20.7 MPa,粉碎刀对秸秆的切削具有足够的强度支撑,根据获得的刀轴模态振型图,可知刀轴实际工作中的转速远低于其最低临界转速,满足实际工作的需求。      

锯盘式秸秆粉碎还田机的设计与试验

秸秆还田机工作部件入土工作,磨损严重、功耗增加等问题,设计离地切碎的锯盘式秸秆粉碎还田机。利用SolidWorks绘制出锯盘式秸秆还田机的三维图。计算得出甩刀的数量及排列方式,利用ANSYS软件对甩刀轴进行模态分析,确定甩刀轴的转速为2 000r/min。仿真分析秸秆被后抛时的运动轨迹,确定锯盘式秸秆切割器的安装位置。对锯盘式秸秆切割器的刀盘上某一点在不同转速下的运动轨迹进行动态仿真,通过比较不同转速下的运动轨迹确定锯盘式秸秆切割器的转速为900r/min。田间试验结果表明,秸秆粉碎长度合格率高出国家标准5.64%,抛撒不均匀度低于国家标准12.2%,灭茬率高出国家标准6.45%。     

秸秆粉碎机的安全使用要点

秸秆粉碎机是指用于各种作物秸秆,如玉米、水稻、小麦、豆秆等的粉碎与加工,粉碎后的秸秆可以用于燃料制备、造纸、畜禽饲料、工业发电及生物质材料等,秸秆粉碎机的高效利用可以优化农业资源的循环利用,改善土壤环境,提高生态效益、社会效益、经济效益。常见的秸秆粉碎机主要与动力机械进行配套使用,为了提高秸秆粉碎机的田间使用效率及安全性,应完善秸秆粉碎机的操作、保养与维修体系。介绍了秸秆粉碎机主要结构及工作流程,系统阐述了秸秆粉碎机的安全操作流程及保养维护技巧,研究结果对于提高秸秆粉碎机的安全使用、完善秸秆粉碎机田间操作、保养与维修体系具有重要意义。     

农作物秸秆多功能粉碎机的试验研究

在分析多功能秸秆粉碎机技术原理的基础上,利用稻草、麦秸、油菜秆、花生壳、玉米秸秆等原料,分别对秸秆原料粉碎前后的含水率、原料和成品容重、空载转速、空载功率、负荷转速、生产率、吨料电耗等技术性能进行了试验研究,通过研究得知,多功能秸秆粉碎机性能好,适应性广,吨料能耗低,生产率稳定,是用于农作物秸秆粉碎的理想机械。     

93FC56-66饲草粉碎机的研究与试验

针对我国牧草和秸秆资源丰富,我们研制设计了93FC56-66型粗饲料粉碎机。该机设计为双变径粉碎室,配合斜齿板导向,从而破坏环流,配备有多组定刀增加剪切作用,可完成秸秆和牧草粉碎、排风、收集作业。该粗饲料粉碎机主要由喂料机构、粉碎机构、风送机构和收集机构组成。试验结果表明:该机粉碎含水率在14%以下的干秸秆和牧草,粉碎效果符合设计要求,该设备结构设计合理、操作方便,为我国牧草和秸秆资源的有效利用提供了技术支持。     

香蕉秸秆粉碎还田机刀片优化设计与试验

为进一步解决香蕉秸秆资源浪费问题,在Ⅰ代立式粉碎刀具基础上设计优化了适用于1JHXJ-160C型立式香蕉秸秆粉碎还田机的粉碎刀具,并利用限元模拟仿真得到所设计刀具的应力云图与位移云图。仿真结果表明:刀具最大应力处为刀柄与刀刃部弯折处,应力最大值为41.6MPa,改进后的刀片满足强度条件。对刀片改进后的样机进行性能测试,通过试验得到合理的还田机工作参数组合,即还田机粉碎刀具厚度为12mm、还田机工作速度0.7m/s、粉碎刀轴转速1080r/min时,秸秆粉碎合格率与还田机工作效率分别为95.9%、0.420hm~2/h,均达到香蕉秸秆粉碎还田要求。     

秸秆粉碎机关键工作部件设计研究

粉碎辊是秸秆粉碎机关键核心部件,具有结构简单,秸秆粉碎效果较好等优点。以秸秆粉碎机关键核心部件粉碎辊锤爪为研究对象,建立粉碎辊转子模型,运用ANSYS对粉碎机的锤片在不同载荷下的受力进行分析,证明关键零部件的强度和刚度均满足设计要求。