生物质振动压缩固体成型试验系统设计

在现有活塞式压缩试验装置的基础上,设计了液压传动装置和控制系统、气压转动装置及控制系统、数据采集分析系统,构建了生物质振动压缩固体成型试验系统,并在成型活塞轴向叠加振动、成型模具轴向叠加振动及不叠加振动等3种工况下进行了验证分析。试验表明:振动的引入有利于克服成型燃料棒与模具壁的摩擦力和燃料棒的内应力,从而使生物质固体成型过程的保型段时间明显缩短,大大降低了压缩过程的能耗,提高了生产率。     

振动力场作用下生物质致密成型试验台设计

设计了一种能引入振动力场的生物质燃料致密成型试验台,运用三维软件SolidWorks对试验台进行了三维建模及运动仿真,并对主要零部件进行了有限元分析。试验台引入的振动力场包括轴向气压振动和径向超声波振动,用于试验研究振动对生物质致密成型过程的影响,为设计新型原理的高效、低能耗生物质燃料致密成型设备提供基础。     

母羊3种应激行为下叫声信号的对比分析

为研究母羊在不同应激行为下叫声信号所具有的特征,选择体重相近、年龄在2~3岁的小尾寒羊母羊20只,分别录取其在3种应激行为(产羔、寻羔、饥饿)下的叫声信号。利用LabVIEW软件设计母羊发声信号特征提取与识别系统,对母羊发声信号进行时域分析、频域分析(Yule-Walker法估计功率谱、Welch法估计功率谱、线性坐标功率谱和倒谱分析)和时频域分析,提取发声信号的时间间隔、持续时间、主峰频率、能量集中范围和基音周期等特征参数。结果表明:母羊3种不同类型声音的持续时间以及主峰频率均存在显著差异(P0.05)。母羊在寻羔和饥饿时发声的持续时间是产羔时的1.93和1.82倍,饥饿叫声的主频分别为产羔和寻羔时的34.77和38.81倍,母羊叫声信号Yule-Walker法功率谱在饥饿出现1个峰值,寻羔时出现2个峰值,而产羔时无明显峰值。叫声信号能量在产羔时集中在400~600Hz,寻羔和饥饿时集中在0~900Hz,3种叫声基音周期接近为0.1ms。证明母羊叫声信号在3种应激行为下有明显的不同,因此可以作为评价其健康状况及福利化养殖水平的重要指标之一。     

基于图像的肉羊生长参数实时无接触监测方法

针对基于体尺、体质量的肉羊实时生长监测中体尺、体质量需要人工测量的不足,论文提出基于结构化限位装置及机器视觉技术的无接触肉羊生长参数测量方法,并讨论无接触方法获取的体尺数据与羊只生长特性的关系。首先,基于自主研发的无应激形态参数采集系统实时采集60只小尾寒羊的俯视图和侧视图,应用图像处理技术对所得到的图像进行分析,提取体高、臀高、体长、胸深、胸宽、臀宽3类6种体尺参数;无接触生长参数采集系统同时记录对应羊只的体质量。对无接触方法获取的体尺、体质量数据相关关系进行研究,并分别利用单因素线性回归、单因素非线性回归、多元线性回归、偏最小二乘回归、RBF网络拟合、SVM回归方法建立体尺与体质量关系模型。试验表明:体高、臀高、体长、胸深、胸宽、臀宽的最大相对误差分别为4.73%、2.55%、2.50%、3.95%、3.80%和2.90%;无接触方法获取的体高、体长、胸宽与体质量相关性大于0.8;在基于单因素的生长监测中可选择体长参数;多体尺能够较全面地表达羊只的生长状态,其中胸深、胸宽、体长是重要的监测参数;多因素非线性模型可以更全面、精准的体现羊只生长特性。论文提出的无接触方法可有效提升工作效率,节约50%的人工投入。同时,也可减少羊只的应激反应,是长期、实时监测羊只生长的实用方法,对推动精准、福利化养羊具有重要意义。     

浅析压缩速度对农业纤维物料压缩过程的影响

针对农业纤维物料压缩生产中，为提高生产率一味提高压缩速度而出现的问题，提出采用适当增大喂入量，降低压缩速度，解决在低压缩速度下保证生产率的方法。从压缩速度对生产率、功耗和产品质量的影响出发，提出较合理的压缩速度。     

9R-40型揉碎机的改进与试验研究

本文揭示了农业物料揉碎的基本过程,通过对揉搓型揉碎机相关参变量之间单因数及正交试验研究,提出将揉碎室锤齿间隙沿喂入口至抛送口逐渐减小的方式,并在揉碎室内靠近抛送口处加装动、定刀片配合工作。经改进后的揉碎机较改进前生产率提高了46.3%,度电产量提高了10.4%,揉碎度上升了4.9个百分点。研究结果为探明该类型揉碎机的理论提供基础,也为今后揉碎机设计给出参考。     

玉米秸秆振动压缩过程的应力松弛试验

中国玉米秸秆资源非常丰富,由于本身松散、密度低的特点,其贮运成本较高,压缩致密是解决这一问题的最有效方法。在压缩过程中,玉米秸秆表现出的流变特性造成能耗高、压缩设备关键部件磨损严重以及生产率较低的问题,是制约其推广应用的主要瓶颈。针对这些问题,该文将振动引入玉米秸秆的压缩过程中,在自行设计的振动压缩试验系统上进行了揉碎后的玉米秸秆叠加振动与不加振动压缩应力松弛的试验研究,利用MATLAB软件的2阶指数方程对试验数据进行拟合,得到玉米秸秆振动压缩过程的2阶Maxwell应力松弛流变模型参数,其拟合度均大于0.9。基于流变模型,对应力松弛速率、应力松弛时间参数进行了分析,其结果为：压缩过程叠加振动,能够提高应力松弛速率、降低应力松弛时间以及成型块内部的残余应力,从而可降低再次压缩的压缩阻力、提高产品质量以及生产率,为解决现有成型设备高能耗低效率等问题提供了新的途径。     

生物质固体燃料固化成型影响因素分析

对生物质固体燃料固化成型过程中的影响因素进行论述和分析,为高效节能生物质固体燃料成型设备及最佳工艺的确定提供参考。     

饲草料压捆机最大压缩力的分析研究

针对“饲草料压缩理论和试验研究”项目组多年试验研究结果，对探明的最大压缩力Pmax和相应的试验过程及方法有新的认识。认为压捆机在工程设计当中所需的压缩力，是根据产品最终要求密度的物理特性和贮运条件在一定条件下试验获得，足确定机械设备最佳动力特性和主要零部件工作强度和刚度的依据。在此，对最大压缩力Pmax进一步分析研究，为压缩试验的深入和压捆机的优化设计提供基础。