本文關(guān)鍵詞：秸稈螺旋篩分理論分析與篩分性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要副產(chǎn)品,也是非常重要的農(nóng)業(yè)資源。為了滿足蘇南地區(qū)分散的、小型化的農(nóng)場和承包戶對藤莖類秸稈資源化利用的需求,提出了藤莖類秸稈就地粉碎-發(fā)酵-還田的處理方式,并通過高效、節(jié)能的循環(huán)粉碎技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了粉碎裝置的小型化。在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn),由于秸稈顆粒通常呈長條狀,長短不一,且含有一定濕度(按秸稈種類及新鮮度不同,一般在20%-50%之間),采用常見的振動篩分時合格率較高,但是產(chǎn)量低、體積大、振動大,不能滿足產(chǎn)能和小型化的要求。為了提高篩分產(chǎn)量,同時獲得較為理想的篩分效果,本文結(jié)合螺旋輸送的高產(chǎn)量及固定格篩的低能耗優(yōu)點(diǎn),提出以螺旋輸送為輔助送料方式的固定格篩式篩分方法(以下簡稱螺旋篩分方法)。但是秸稈顆粒在螺旋篩分過程中的運(yùn)動十分復(fù)雜,顆粒運(yùn)動方向會影響其在篩面的投影面積,進(jìn)而影響其透篩概率,造成透篩概率不穩(wěn)定。鑒于此,開展秸稈螺旋篩分理論分析與篩分性能研究,揭示秸稈顆粒動力學(xué)特性和透篩性能變化規(guī)律,對研制高性能、低能耗的秸稈螺旋篩分裝置,促進(jìn)秸稈資源化利用具有非常重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。本文以粉碎后長度25mm以內(nèi)的西紅柿藤秸稈為篩分對象(其中12mm以下為合格秸稈),以螺旋篩分裝置為研究對象,分別開展秸稈顆粒透篩過程的力學(xué)和運(yùn)動學(xué)特性分析、透篩概率分析,以及透篩性能的EDEM離散元仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等工作,掌握秸稈性狀和力學(xué)特性、螺旋篩分結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)對篩分性能的影響。具體內(nèi)容如下:首先,秸稈螺旋篩分的動力學(xué)特性理論研究。分別以單顆粒和顆粒群為對象,對秸稈螺旋篩分過程進(jìn)行力學(xué)和運(yùn)動學(xué)分析,理論研究表明:秸稈顆粒在螺旋篩分裝置內(nèi)多個力的作用下,以軸向速度向前運(yùn)動,同時以周向速度沿切向運(yùn)動,隨著周向速度的增大,秸稈顆粒會在螺旋篩分裝置內(nèi)發(fā)生翻滾和起拋,有利于提高秸稈顆粒的流動性能。其次,在動力學(xué)分析基礎(chǔ)上研究得到了秸稈螺旋篩分的透篩概率的條件概率表達(dá)式,分析表明:秸稈顆�？偼负Y概率與秸稈顆粒的原始合格率有關(guān),也和篩孔尺寸直接相關(guān);同時由于秸稈顆粒呈長條狀,在其長度大于篩孔直徑而投影長度小于2d時仍可以穿過篩孔,使得誤篩無法避免。隨后,利用EDEM離散元分析軟件建立仿真模型,仿真分析不同因素對秸稈螺旋篩分性能的影響。結(jié)果表明:(1)篩孔尺寸對過篩率、合格率及產(chǎn)量都有較大影響,增大篩孔尺寸(從6mm到10mm)能夠提高過篩率(從13.38%提高到24.31%)和產(chǎn)量(從75.4kg/h提高到146.7kg/h),但會降低合格率(從98.07%降至89.89%);(2)提高螺旋轉(zhuǎn)速(從120rpm到180rpm),秸稈顆粒的流動性能改善,過篩率和產(chǎn)量有小幅度增加(分別從16.62%和103.68kg/h提高到21.20%和119.92kg/h),但對合格率無明顯影響;(3)降低加料速度(從0.085kg/s到0.05kg/s)可以降低秸稈顆粒在螺旋篩分裝置內(nèi)的填充率,從而改善秸稈顆粒的流動性能,可以提高過篩率(從17.38%到26.33%),對合格率影響較小,同時由于秸稈顆粒數(shù)目減少,產(chǎn)量會有下降(從114.02kg/h降至86.71kg/h);(4)原料組分中的原始合格率增大(從48.96%至69.8%),秸稈螺旋篩分的最終合格率也有明顯提高(由81.58%到90.26%),但對過篩率影響較小,同時產(chǎn)量與原料的原始合格率存在正比關(guān)系。仿真分析的結(jié)果與理論分析相符。最后,建立秸稈螺旋篩分試驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)證試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致,并在螺旋轉(zhuǎn)速180rpm、篩孔尺寸8mm、加料速度0.083kg/s時獲得了較為理想的篩分效果:過篩率為23.56%、合格率為93.42%、產(chǎn)量為133.4kg/h。
【關(guān)鍵詞】：螺旋 篩分 秸稈顆粒 離散元法 篩分性能
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ914.3;TQ051.894
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 研究背景和意義12-13
• 1.2 篩分理論的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 動力學(xué)學(xué)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 透篩概率研究15-16
• 1.3 篩分仿真研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容17-18
• 第二章 秸稈顆粒螺旋篩分動力學(xué)分析18-39
• 2.1 秸稈螺旋篩分過程中的力學(xué)分析18-26
• 2.1.1 單秸稈顆粒在螺旋面上的力學(xué)分析18-19
• 2.1.2 秸稈顆粒群在螺旋面上的力學(xué)分析19-21
• 2.1.3 單秸稈顆粒在篩面上的力學(xué)分析21-22
• 2.1.4 單秸稈顆粒的翻滾運(yùn)動22-23
• 2.1.5 單秸稈顆粒的起拋運(yùn)動23-26
• 2.2 秸稈顆粒的運(yùn)動學(xué)分析26-31
• 2.2.1 秸稈顆粒群在螺旋面上的力學(xué)分析26-29
• 2.2.2 秸稈顆粒群在篩面上的力學(xué)分析29
• 2.2.3 秸稈顆粒群的運(yùn)動分析29-31
• 2.3 秸稈螺旋篩分透篩概率研究31-35
• 2.3.1 單秸稈顆粒透篩概率研究31-34
• 2.3.2 秸稈顆粒群透篩概率分析34-35
• 2.4 秸稈螺旋篩分性能指標(biāo)及影響因素分析35-37
• 2.4.1 秸稈螺旋篩分主要性能指標(biāo)35-36
• 2.4.2 秸稈螺旋篩分性能影響因素36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第三章 秸稈螺旋篩分仿真研究39-58
• 3.1 離散元仿真軟件簡介39
• 3.2 仿真試驗(yàn)建模與參數(shù)選擇39-45
• 3.2.1 秸稈螺旋篩分裝置模型39-41
• 3.2.2 秸稈螺旋篩分原料模型41-44
• 3.2.3 秸稈螺旋篩分運(yùn)動參數(shù)選擇44-45
• 3.3 仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)45-46
• 3.3.1 仿真試驗(yàn)內(nèi)容與方案45
• 3.3.2 仿真試驗(yàn)主要性能指標(biāo)45-46
• 3.4 仿真試驗(yàn)結(jié)果分析46-57
• 3.4.1 不同因素對過篩率的影響46-51
• 3.4.2 不同因素對合格率的影響51-54
• 3.4.3 不同因素對產(chǎn)量的影響54-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第四章 秸稈螺旋篩分試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)58-68
• 4.1 秸稈螺旋篩分系統(tǒng)介紹58-60
• 4.1.1 機(jī)械裝置介紹58-59
• 4.1.2 控制系統(tǒng)介紹59-60
• 4.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)60-62
• 4.2.1 系統(tǒng)功能要求60
• 4.2.2 系統(tǒng)工作過程60-62
• 4.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)62-65
• 4.3.1 電氣主回路設(shè)計(jì)62-63
• 4.3.2 端口分配及外部接線63-65
• 4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)65-67
• 4.4.1 電機(jī)控制功能程序設(shè)計(jì)65-66
• 4.4.2 自動出料功能程序設(shè)計(jì)66-67
• 4.4.3 觸摸屏功能設(shè)計(jì)67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第五章 秸稈螺旋篩分性能試驗(yàn)研究68-78
• 5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)68-70
• 5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備介紹68-69
• 5.1.2 試驗(yàn)內(nèi)容及方案69-70
• 5.2 不同因素對過篩率影響的試驗(yàn)研究70-73
• 5.2.1 原料組份對過篩率的影響70
• 5.2.2 加料速度對過篩率的影響70-71
• 5.2.3 篩孔尺寸對過篩率的影響71
• 5.2.4 螺旋轉(zhuǎn)速對過篩率的影響71-73
• 5.3 不同因素對合格率影響的試驗(yàn)研究73-75
• 5.3.1 原料組份對合格率的影響73-74
• 5.3.2 篩孔尺寸對合格率的影響74
• 5.3.3 螺旋轉(zhuǎn)速對合格率的影響74-75
• 5.3.4 加料速度對合格率的影響75
• 5.4 不同因素對產(chǎn)量影響的試驗(yàn)研究75-77
• 5.4.1 原料組份對產(chǎn)量的影響75-76
• 5.4.2 篩孔尺寸對產(chǎn)量的影響76
• 5.4.3 螺旋轉(zhuǎn)速對產(chǎn)量的影響76-77
• 5.4.4 加料速度對產(chǎn)量的影響77
• 5.5 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與申請授權(quán)專利85

【相似文獻(xiàn)】

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1 內(nèi)田雅教 ,石德明;新型摩根森篩和摩根森棒條篩[J];選煤技術(shù);1981年05期

2 N.M.Magdelinovi鋫;歐陽堅(jiān);;球磨機(jī)磨礦所需能量的計(jì)算[J];國外金屬礦選礦;1990年04期

3 ;[J];;年期

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1 陳成;秸稈螺旋篩分理論分析與篩分性能研究[D];江蘇大學(xué);2016年

2 李學(xué)武;瀝青混合料攪拌設(shè)備振動篩篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的研究[D];長安大學(xué);2013年

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