玉米秸稈皮穰分離機構的試驗研究及機理分析
發(fā)布時間:2021-07-22 02:54
我國玉米秸稈年產(chǎn)量達到2.5億噸之多,其中大量的玉米秸稈資源被就地焚燒,這不僅對環(huán)境造成極大的危害,也是對資源的巨大浪費。解決這一問題的關鍵是對玉米秸稈資源進行高效利用。玉米秸稈由外皮、穰和葉等基本部分組成,每一部分的化學成分相差較大,其中玉米秸稈外皮含有較高的木質素,可用于生產(chǎn)人造板等;穰和葉含有較豐富的糖和粗蛋白等養(yǎng)分,可用作飼料、生產(chǎn)纖維素乙醇等。由此可見,為了實現(xiàn)玉米秸稈的高效利用,進行玉米秸稈皮、穰、葉的有效分離非常必要。為此,本文在前期玉米秸稈莖葉分離研究的基礎上,針對玉米秸稈皮穰葉分離中最難的皮與穰的分離進行了系統(tǒng)的試驗研究和深入的理論分析,可為玉米秸稈皮穰分離機的設計與優(yōu)化提供有效的技術支持,具有重要意義。本文主要研究內容及結論如下:(1)玉米秸稈外皮和穰的機械特性的試驗研究。為了實現(xiàn)玉米秸稈皮和穰有效分離,秸稈外皮和穰的機械特性的研究對于分離機的設計、作業(yè)參數(shù)的選擇有著至關重要的作用。本文對玉米秸稈外皮和穰的拉伸和剪切特性分別進行了試驗研究,建立了玉米秸稈外皮的抗拉強度隨取樣高度、含水率之間變化規(guī)律的回歸模型,試驗結果表明,玉米秸稈根部外皮的抗拉強度較大,稍部外皮的抗...
【文章來源】:東北農業(yè)大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 課題研究的意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要的研究內容及方法
1.3.1 課題來源
1.3.2 研究內容
1.3.3 技術路線
1.4 預期成果
1.5 本章小結
2 玉米秸稈皮和穰特性研究
2.1 秸稈外皮拉伸和剪切特性研究
2.1.1 材料與方法
2.1.2 試驗設計
2.1.3 試驗結果與分析
2.1.4 結論
2.2 秸稈穰的拉伸和剪切特性研究
2.2.1 材料與方法
2.2.2 試驗設計
2.2.3 試驗結果與分析
2.2.4 結論
2.3 秸稈穰剪切功試驗
2.3.1 剪切過程分析
2.3.2 切斷力分析
2.3.3 擠壓變形階段作用力分析
2.3.4 材料與方法
2.3.5 試驗結果與分析
2.3.6 結論
2.4 本章小結
3 玉米秸稈皮穰分離試驗
3.1 玉米秸稈剝穰試驗
3.1.1 玉米秸稈皮穰葉分離機簡介
3.1.2 皮穰分離試驗臺設計
3.1.3 材料和方法
3.1.4 結果與討論
3.1.5 結論
3.2 玉米秸稈剝穰功耗試驗
3.2.1 材料和方法
3.2.2 秸稈皮穰分離能耗的計算
3.2.3 結果與分析
3.2.4 結論
3.3 本章小結
4 基于高速攝像的剝穰機理分析
4.1 皮穰分離過程運動分析
4.1.1 運動軌跡方程
4.1.2 剝穰刀的剝穰速度
4.1.3 穰顆粒的形狀和尺寸
4.1.4 剝穰深度
4.1.5 剝穰節(jié)距
4.1.6 剩余高度
4.2 皮穰分離過程受力分析
4.3 穰顆粒運動軌跡理論分析
4.4 基于高速攝像的穰顆粒運動軌跡驗證
4.4.1 高速攝像系統(tǒng)簡介
4.4.2 不同轉速下穰顆粒運動軌跡分析
4.4.3 剝穰刀旋轉對穰顆粒運動的影響及改進
4.5 本章小結
5 玉米秸稈皮穰葉分離機設計與試驗
5.1 玉米秸稈皮穰分離機總體設計
5.2 除葉機構
5.2.1 喂入對輥及其設計
5.2.2 Ⅴ齒除葉對輥
5.2.3 板齒除葉對輥
5.3 切割輥與展開部件
5.4 皮穰分離機構設計
5.4.1 壓平對輥設計
5.4.2 剝穰部件設計
5.4.3 輸出對輥設計
5.5 樣機試驗
5.6 本章小結
6 結論和展望
6.1 結論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]玉米秸稈皮瓤葉分離機械皮瓤分離機理研究[J]. 于克強,王德福. 農機化研究. 2013(10)
[2]小麥秸稈的抗拉特性試驗研究[J]. 楊北方,劉進方,邵長松,李祥付,李保謙. 農業(yè)裝備與車輛工程. 2013(02)
[3]玉米秸稈皮拉伸和剪切特性試驗[J]. 陳爭光,王德福,李利橋,單瑞霞. 農業(yè)工程學報. 2012(21)
[4]玉米秸稈剝穰機構參數(shù)優(yōu)化[J]. 王德福,陳爭光,于克強. 農業(yè)機械學報. 2012(10)
[5]臥輥式玉米秸稈調質裝置調質功耗試驗[J]. 董欣,劉立意,李文哲,李紫輝,張影微,張鴻瓊. 農業(yè)機械學報. 2012(S1)
[6]玉米秸稈揉碎機整稈輸送喂入裝置的設計[J]. 黃若忱. 當代農機. 2012(09)
[7]小麥秸稈剪切力學性能的測試[J]. 李小城,劉梅英,牛智有. 華中農業(yè)大學學報. 2012(02)
[8]秸稈資源預處理研究進展[J]. 常娟,盧敏,尹清強,鄭秋紅,郭紅偉,樊春光. 中國農學通報. 2012(11)
[9]近30年來中國農作物秸稈資源量的時空分布[J]. 朱建春,李榮華,楊香云,張增強,樊志民. 西北農林科技大學學報(自然科學版). 2012(04)
[10]玉米秸稈拉伸特性的試驗研究[J]. 于勇,林怡,毛明,王為民,田鳳,泮進明,應義斌. 農業(yè)工程學報. 2012(06)
博士論文
[1]2BMFJ-3型麥茬地免耕覆秸大豆精密播種機的研究[D]. 王漢羊.東北農業(yè)大學 2013
[2]玉米秸稈主要組分的氣流分離及模壓成型流變特性研究[D]. 楊中平.西北農林科技大學 2011
[3]復合材料層板高速沖擊損傷研究[D]. 古興瑾.南京航空航天大學 2011
[4]高速銑削穩(wěn)定性及加工精度研究[D]. 宋清華.山東大學 2009
[5]羊草可壓縮性及其應力松弛特性的虛擬樣機分析研究[D]. 王洪波.內蒙古農業(yè)大學 2007
[6]秸稈切割破碎與揉切機刀片耐用性試驗研究[D]. 孟海波.中國農業(yè)大學 2005
[7]高速攝像目標提取跟蹤系統(tǒng)研究與應用[D]. 李麗勤.中國農業(yè)大學 2004
碩士論文
[1]秸稈揉碎機喂入裝置設計及性能試驗研究[D]. 劉剛.內蒙古農業(yè)大學 2009
[2]玉米秸稈廢棄物在制漿造紙領域中的應用[D]. 陳洪雷.山東輕工業(yè)學院 2008
[3]玉米秸稈板加工特性試驗研究[D]. 趙一兵.吉林農業(yè)大學 2005
[4]玉米秸稈莖葉分離機理試驗研究[D]. 高夢祥.西北農林科技大學 2001
本文編號:3296292
【文章來源】:東北農業(yè)大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 課題研究的意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要的研究內容及方法
1.3.1 課題來源
1.3.2 研究內容
1.3.3 技術路線
1.4 預期成果
1.5 本章小結
2 玉米秸稈皮和穰特性研究
2.1 秸稈外皮拉伸和剪切特性研究
2.1.1 材料與方法
2.1.2 試驗設計
2.1.3 試驗結果與分析
2.1.4 結論
2.2 秸稈穰的拉伸和剪切特性研究
2.2.1 材料與方法
2.2.2 試驗設計
2.2.3 試驗結果與分析
2.2.4 結論
2.3 秸稈穰剪切功試驗
2.3.1 剪切過程分析
2.3.2 切斷力分析
2.3.3 擠壓變形階段作用力分析
2.3.4 材料與方法
2.3.5 試驗結果與分析
2.3.6 結論
2.4 本章小結
3 玉米秸稈皮穰分離試驗
3.1 玉米秸稈剝穰試驗
3.1.1 玉米秸稈皮穰葉分離機簡介
3.1.2 皮穰分離試驗臺設計
3.1.3 材料和方法
3.1.4 結果與討論
3.1.5 結論
3.2 玉米秸稈剝穰功耗試驗
3.2.1 材料和方法
3.2.2 秸稈皮穰分離能耗的計算
3.2.3 結果與分析
3.2.4 結論
3.3 本章小結
4 基于高速攝像的剝穰機理分析
4.1 皮穰分離過程運動分析
4.1.1 運動軌跡方程
4.1.2 剝穰刀的剝穰速度
4.1.3 穰顆粒的形狀和尺寸
4.1.4 剝穰深度
4.1.5 剝穰節(jié)距
4.1.6 剩余高度
4.2 皮穰分離過程受力分析
4.3 穰顆粒運動軌跡理論分析
4.4 基于高速攝像的穰顆粒運動軌跡驗證
4.4.1 高速攝像系統(tǒng)簡介
4.4.2 不同轉速下穰顆粒運動軌跡分析
4.4.3 剝穰刀旋轉對穰顆粒運動的影響及改進
4.5 本章小結
5 玉米秸稈皮穰葉分離機設計與試驗
5.1 玉米秸稈皮穰分離機總體設計
5.2 除葉機構
5.2.1 喂入對輥及其設計
5.2.2 Ⅴ齒除葉對輥
5.2.3 板齒除葉對輥
5.3 切割輥與展開部件
5.4 皮穰分離機構設計
5.4.1 壓平對輥設計
5.4.2 剝穰部件設計
5.4.3 輸出對輥設計
5.5 樣機試驗
5.6 本章小結
6 結論和展望
6.1 結論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]玉米秸稈皮瓤葉分離機械皮瓤分離機理研究[J]. 于克強,王德福. 農機化研究. 2013(10)
[2]小麥秸稈的抗拉特性試驗研究[J]. 楊北方,劉進方,邵長松,李祥付,李保謙. 農業(yè)裝備與車輛工程. 2013(02)
[3]玉米秸稈皮拉伸和剪切特性試驗[J]. 陳爭光,王德福,李利橋,單瑞霞. 農業(yè)工程學報. 2012(21)
[4]玉米秸稈剝穰機構參數(shù)優(yōu)化[J]. 王德福,陳爭光,于克強. 農業(yè)機械學報. 2012(10)
[5]臥輥式玉米秸稈調質裝置調質功耗試驗[J]. 董欣,劉立意,李文哲,李紫輝,張影微,張鴻瓊. 農業(yè)機械學報. 2012(S1)
[6]玉米秸稈揉碎機整稈輸送喂入裝置的設計[J]. 黃若忱. 當代農機. 2012(09)
[7]小麥秸稈剪切力學性能的測試[J]. 李小城,劉梅英,牛智有. 華中農業(yè)大學學報. 2012(02)
[8]秸稈資源預處理研究進展[J]. 常娟,盧敏,尹清強,鄭秋紅,郭紅偉,樊春光. 中國農學通報. 2012(11)
[9]近30年來中國農作物秸稈資源量的時空分布[J]. 朱建春,李榮華,楊香云,張增強,樊志民. 西北農林科技大學學報(自然科學版). 2012(04)
[10]玉米秸稈拉伸特性的試驗研究[J]. 于勇,林怡,毛明,王為民,田鳳,泮進明,應義斌. 農業(yè)工程學報. 2012(06)
博士論文
[1]2BMFJ-3型麥茬地免耕覆秸大豆精密播種機的研究[D]. 王漢羊.東北農業(yè)大學 2013
[2]玉米秸稈主要組分的氣流分離及模壓成型流變特性研究[D]. 楊中平.西北農林科技大學 2011
[3]復合材料層板高速沖擊損傷研究[D]. 古興瑾.南京航空航天大學 2011
[4]高速銑削穩(wěn)定性及加工精度研究[D]. 宋清華.山東大學 2009
[5]羊草可壓縮性及其應力松弛特性的虛擬樣機分析研究[D]. 王洪波.內蒙古農業(yè)大學 2007
[6]秸稈切割破碎與揉切機刀片耐用性試驗研究[D]. 孟海波.中國農業(yè)大學 2005
[7]高速攝像目標提取跟蹤系統(tǒng)研究與應用[D]. 李麗勤.中國農業(yè)大學 2004
碩士論文
[1]秸稈揉碎機喂入裝置設計及性能試驗研究[D]. 劉剛.內蒙古農業(yè)大學 2009
[2]玉米秸稈廢棄物在制漿造紙領域中的應用[D]. 陳洪雷.山東輕工業(yè)學院 2008
[3]玉米秸稈板加工特性試驗研究[D]. 趙一兵.吉林農業(yè)大學 2005
[4]玉米秸稈莖葉分離機理試驗研究[D]. 高夢祥.西北農林科技大學 2001
本文編號:3296292
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/nygclw/3296292.html