本文關(guān)鍵詞：固體秸稈腐熟劑噴施機(jī)械的設(shè)計與研究

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【摘要】：在秸稈還田中,必須噴施秸稈腐熟劑,加速秸稈腐爛過程。固體腐熟劑和一定比例尿素混合,儲存在料箱中。當(dāng)噴施機(jī)具固定在拖拉機(jī)上作業(yè)時,需要控制噴施量以配合拖拉機(jī)行走速度。同時,兩種大小不同的顆粒在儲料倉內(nèi)會受到外部震蕩自行分層,影響噴施均勻度。本文綜合運用離散單元法,對自行開發(fā)的固體腐熟劑噴施機(jī)進(jìn)行仿真分析,并開展相關(guān)工藝試驗研究。主要工作如下:首先,對腐熟劑、尿素,以及兩者的混合物的機(jī)械物理特性進(jìn)行了測試,得到了腐熟劑與尿素顆粒單獨以及按一定比例混合后的容重、休止角、滑動摩擦角、滑動摩擦系數(shù)等重要參數(shù)。結(jié)合這些參數(shù),完成了樣機(jī)的設(shè)計并對其結(jié)構(gòu)及工作方式進(jìn)行了描述。特別是關(guān)鍵系統(tǒng)中的混合攪拌給料子系統(tǒng),采用混料循環(huán)的方法,有效的克服了混料分層現(xiàn)象,保證了噴施的均勻性。其次,借助離散單元法工業(yè)軟件EDEM對攪拌給料系統(tǒng)進(jìn)行離散元建模與仿真,采用單因子變量法分別對螺旋葉片的升角α、螺旋葉片的轉(zhuǎn)速n、出料口徑的大小d、材料表面摩擦系數(shù)μ等因素與噴施量的關(guān)系進(jìn)行了分析計算并分別繪制了曲線圖。最后,結(jié)合離散單元法對各因素進(jìn)行分析計算,獲得了噴施量與主要技術(shù)參數(shù)之間的多元線性回歸方程。在研制的噴施機(jī)上進(jìn)行的現(xiàn)場實驗證明,計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)一致,表明出料率的仿真結(jié)果是可靠的,可以用于工藝參數(shù)調(diào)整。對噴施幅寬、噴施量進(jìn)行測試試驗,得到機(jī)械最大噴施量和作業(yè)速度,滿足預(yù)期使用要求。本文基于實測的固體腐熟劑物料特性,設(shè)計并制造一臺新型固體腐熟劑噴施機(jī),采用EDEM軟件對噴施過程進(jìn)行了建模與仿真,采用仿真計算與試驗相結(jié)合的方法,得到了出料量與各技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系�，F(xiàn)場實驗證明,該固體噴施機(jī)噴施機(jī)工作穩(wěn)定,出料均勻,滿足預(yù)期的使用要求。該噴施機(jī)的研制成功,為固體秸稈腐熟劑使用提供一種新的高效作業(yè)機(jī)具,將有利于其更進(jìn)一步的推廣運用。
【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 固體腐熟劑噴施 離散單元法 現(xiàn)場試驗
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S224.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景、意義及目的9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究的發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 國內(nèi)外秸稈的處理方式10-11
• 1.2.2 秸稈腐熟劑的研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 秸稈還田裝備的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.4 離散元法在農(nóng)業(yè)上的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文研究思路及課題主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 固體腐熟劑噴施機(jī)械的設(shè)計16-29
• 2.1 引言16
• 2.2 腐熟劑、尿素顆粒機(jī)械物理特性研究16-22
• 2.2.1 腐熟劑、尿素顆粒以及機(jī)械物理特性參數(shù)確定16-17
• 2.2.2 試驗儀器與設(shè)備17
• 2.2.3 試驗方法與分析17-20
• 2.2.4 結(jié)果與分析20-22
• 2.3 固體秸稈腐熟劑噴施機(jī)械設(shè)計方案22
• 2.4 固體秸稈腐熟劑噴施機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成及工作原理22-23
• 2.5 主要裝置的設(shè)計與分析23-28
• 2.5.1 提升攪拌系統(tǒng)23-26
• 2.5.2 出料系統(tǒng)26-27
• 2.5.3 混合物容器與掛架的設(shè)計27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 出料部件的單因素數(shù)值模擬29-45
• 3.1 引言29
• 3.2 離散單元法基本原理29-34
• 3.2.1 離散元素法模型假設(shè)29-30
• 3.2.2 顆粒單元的屬性30
• 3.2.3 顆粒接觸模型30-32
• 3.2.4 離散單元法的求解過程32-33
• 3.2.5 EDEM概述33-34
• 3.3 出料部件的單因素數(shù)值模擬34-43
• 3.3.1 離散元模型的建立34-36
• 3.3.2 仿真與分析36-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第4章 出料部件及整機(jī)性能試驗研究45-60
• 4.1 引言45
• 4.2 出料性能的正交試驗45-49
• 4.2.1 正交試驗概述45-46
• 4.2.2 試驗方案設(shè)計46-47
• 4.2.3 試驗結(jié)果與分析47-49
• 4.3 出料性能的回歸分析49-53
• 4.3.1 多元線性回歸分析49-51
• 4.3.2 基于SPSS的回歸分析計算51-53
• 4.4 工作性能試驗53-58
• 4.4.1 試驗材料54-55
• 4.4.2 試驗儀器與設(shè)備55
• 4.4.3 噴施幅寬測試試驗55-56
• 4.4.4 噴施量測試試驗56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第5章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 總結(jié)60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66-67
• 附件一 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果67

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本文編號：980662