【摘要】：近年來,隨著我國對生物質(zhì)發(fā)電開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,對生物質(zhì)發(fā)電的原料需求越來越多,廢棄的林間剩余物走進(jìn)了研究人員的視野。由于林間剩余物參差不齊,運(yùn)輸困難等問題主要處理方式是將其進(jìn)行焚燒。因此,急需開發(fā)研究一種能夠?qū)α珠g剩余物進(jìn)行就地粉碎的移動式林間剩余物粉碎機(jī),為制造生物質(zhì)發(fā)電的原料提供一種實(shí)用的機(jī)械設(shè)備。本文根據(jù)現(xiàn)有的木材粉碎設(shè)備和林間剩余物的特點(diǎn)以及技術(shù)要求,確定移動式林間剩余物粉碎機(jī)的整機(jī)方案和布局。通過對現(xiàn)有的樹枝粉碎的研究來確定本課題所要研究的粉碎機(jī)的生產(chǎn)率,設(shè)計(jì)粉碎機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零部件。通過建立樹枝的切削力學(xué)模型,結(jié)合切削理論,得到其切削力的公式,并計(jì)算不同角度進(jìn)料時的切削力和切削功率。根據(jù)工作要求,確定整機(jī)的結(jié)構(gòu),通過對移動式林間剩余物的底盤的工作性能要求,選定底盤。完成粉碎機(jī)的各個機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),并對整機(jī)進(jìn)行裝配,得到移動式林間剩余物粉碎機(jī)的參數(shù)。對移動式林間剩余物粉碎機(jī)關(guān)鍵零件進(jìn)行有限元分析。通過切削力公式,得到在粉碎時樹枝對飛刀的作用力,對飛刀進(jìn)行靜力學(xué)分析,驗(yàn)證飛刀是否滿足剛度和強(qiáng)度要求;為避免粉碎后的木片在出料管道產(chǎn)生堵塞,對出料管道進(jìn)行FLUENT模擬分析,驗(yàn)證木片能否順利通過出料管道。運(yùn)用MATLAB對移動式林間剩余物粉碎機(jī)主軸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對主軸優(yōu)化問題建立數(shù)學(xué)模型,選擇合適優(yōu)化方法和函數(shù),通過MATLAB進(jìn)行編程和求最優(yōu)解,并對優(yōu)化前后主軸的靜力學(xué)分析,對比主軸優(yōu)化前后參數(shù)、性能的變化。對移動式林間剩余物粉碎機(jī)進(jìn)行樣機(jī)試制并進(jìn)行粉碎試驗(yàn),驗(yàn)證其生產(chǎn)效率是否滿足要求,粉碎后木片的合格率是否滿足要求。通過進(jìn)行均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),探究不同轉(zhuǎn)速粉碎不同直徑、含水率的樹枝時,對木片合格率的影響。本論文的研究解決我國為生物質(zhì)發(fā)電原材料的制造問題,為移動式林間剩余物粉碎設(shè)備提供了借鑒和參考。
【圖文】：

圖１－１各個地區(qū)生物質(zhì)發(fā)電透支成本逡逑自２０世紀(jì)８０年代以來，生物質(zhì)發(fā)電作為化石燃料的有效補(bǔ)充，在西方等發(fā)達(dá)對于生物質(zhì)發(fā)電進(jìn)行利用。其中林木生物質(zhì)發(fā)電是可再生電能的重要組成部分，潔可再生的低碳能源，可有效緩解能源危機(jī)、環(huán)境變暖以及應(yīng)對氣候變化。物質(zhì)發(fā)電的開發(fā)利用可以增加能源供應(yīng)，還能實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的改善［１］。逡逑林木生物質(zhì)發(fā)電在我國得到了政府的大力支持，其原料包括林間剩余物、枝于林木生物質(zhì)發(fā)電主要通過三種技術(shù)分別為直燃、氣化和混燃，這三種方式

１０￣１００ｎＴｍ［：５］。同樣的，東北林業(yè)大學(xué)林業(yè)與木工中心于盛通設(shè)計(jì)大型車載式枝椏粉碎逡逑機(jī)［１（）］，其粉碎效率高，采用機(jī)械手進(jìn)料，粉碎設(shè)備采用的是鼓式粉碎機(jī)構(gòu)，缺點(diǎn)在于噪逡逑音大，體積大不適應(yīng)在林間工作，如圖１－２所示。逡逑圖１－２大型車載式枝椏粉碎機(jī)逡逑國家林業(yè)局哈爾濱林業(yè)機(jī)械研究所牛曉華，吳兆遷所設(shè)計(jì)的３ｚｓｘ－２０樹枝粉碎機(jī)逡逑［１３］，其特點(diǎn)在于向上排料，出料管可旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)排料方向，較為靈活，，主要工作地點(diǎn)在逡逑于野外林地，如圖１－３所示。逡逑．２．逡逑
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2664844