鋼輥式圓捆機(jī)卷捆過(guò)程分析與試驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:鋼輥式圓捆機(jī)卷捆過(guò)程分析與試驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《東北農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2015年
鋼輥式圓捆機(jī)卷捆過(guò)程分析與試驗(yàn)研究
雷軍樂(lè)
【摘要】:稻稈結(jié)構(gòu)疏松,導(dǎo)致其運(yùn)輸及貯存成本高,回收利用難,要充分利用稻稈的價(jià)值,首先要解決回收難的問(wèn)題,而稻稈的卷捆壓縮成型是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。但是利用國(guó)產(chǎn)的中小型鋼輥式圓捆機(jī)對(duì)完整稻稈進(jìn)行打捆時(shí),時(shí)常出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。為此,針對(duì)完整稻稈設(shè)計(jì)了鋼輥式圓捆機(jī),并綜合利用力學(xué)分析、染色示蹤技術(shù)、高速攝像研究及力學(xué)測(cè)試等技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了深入的試驗(yàn)研究與分析,為鋼輥式圓捆機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其研發(fā)提供理論與技術(shù)支持。研究取得主要成果和結(jié)論主要體現(xiàn)以下幾點(diǎn):(1)完整稻稈壓縮特性研究。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:將稻稈壓縮至220kg/m3時(shí),完整稻稈雜亂鋪放比橫向鋪放所需壓縮力明顯大;完整稻稈雜亂、橫向兩種鋪放狀態(tài)下,各因素對(duì)最大壓縮力的影響規(guī)律相似:稻稈含水率越大,最大壓縮力越小;取樣部位越靠近稻稈根部,最大壓縮力越小;同一初始密度下隨加料量的增加,最大壓縮力先緩慢上升后緩慢下降;隨加載速度的增加,最大壓縮力緩慢上升后呈下降趨勢(shì),其中含水率對(duì)稻稈壓縮特性的影響最顯著,其次是取樣部位。(2)不同含水率對(duì)完整稻稈滑動(dòng)摩擦特性的影響。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:隨稻稈含水率的增加,完整稻稈與鋼板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)總體呈增大的趨勢(shì);含水率為12%~68%的完整稻稈與鋼板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)變動(dòng)范圍為0.47~0.66。(3)旋轉(zhuǎn)草芯形成過(guò)程分析。結(jié)合完整稻稈受力分析、旋轉(zhuǎn)草芯形成過(guò)程高速攝像研究及力學(xué)測(cè)試可知:旋轉(zhuǎn)草芯形成過(guò)程實(shí)質(zhì)上是稻稈在卷捆室內(nèi)連續(xù)卷繞累積的過(guò)程,形成的旋轉(zhuǎn)草芯可對(duì)后續(xù)喂入的稻稈產(chǎn)生較大的牽帶作用;旋轉(zhuǎn)草芯形成過(guò)程主要依靠鋼輥對(duì)稻稈的摩擦牽引及后續(xù)喂入稻稈的持續(xù)推動(dòng)完成的;旋轉(zhuǎn)草芯形成過(guò)程所需扭矩呈線性增加,但所需扭矩總體較小,此時(shí)鋼輥對(duì)草捆無(wú)擠壓力。(4)草捆卷壓過(guò)程分析。結(jié)合草捆受力分析、草捆卷壓過(guò)程高速攝像研究及力學(xué)測(cè)試可知:草捆卷壓過(guò)程實(shí)際上是后續(xù)喂入的稻稈在卷捆室內(nèi)層層卷繞壓縮的過(guò)程;在草捆充實(shí)階段,鋼輥對(duì)草捆無(wú)擠壓力,卷捆所需扭矩緩慢增加,在草捆卷壓階段,草捆開(kāi)始受到鋼輥擠壓,并呈先緩慢增加后快速上升的趨勢(shì),當(dāng)草捆密度達(dá)一定值時(shí)后室側(cè)拉力開(kāi)始出現(xiàn)并隨草捆質(zhì)量增加而快速增大,卷捆所需扭矩呈先較快增加后快速上升的趨勢(shì),成型草捆的徑向密度由外向內(nèi)逐漸減小。(5)旋轉(zhuǎn)草芯形成試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:各因素對(duì)旋轉(zhuǎn)草芯形成時(shí)的干物質(zhì)質(zhì)量貢獻(xiàn)率大小順序?yàn)?鋼輥對(duì)稻稈的摩擦作用、撿拾器彈齒端點(diǎn)線速度、稻稈喂入量,當(dāng)因素參數(shù)組合為鋼輥與稻稈間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)約0.65、撿拾器彈齒端點(diǎn)線速度2.23m/s、稻稈喂入量1.5kg/s時(shí),旋轉(zhuǎn)草芯形成時(shí)的干物質(zhì)質(zhì)量為1.58kg。(6)完整稻稈卷壓過(guò)程應(yīng)力松弛試驗(yàn)研究。以稻稈含水率、草捆干物質(zhì)質(zhì)量、卷捆鋼輥轉(zhuǎn)速、稻稈喂入量為試驗(yàn)因素,并以應(yīng)力松弛時(shí)間和平衡彈性模量作為應(yīng)力松弛特性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:完整稻稈卷壓過(guò)程應(yīng)力松弛模型可用1個(gè)Maxwell單元和1個(gè)彈簧并聯(lián)組成的3元件方程表示;各因素對(duì)應(yīng)力松弛時(shí)間貢獻(xiàn)率依次為稻稈含水率、草捆干物質(zhì)質(zhì)量、稻稈喂入量、卷捆鋼輥轉(zhuǎn)速;對(duì)平衡彈性模量貢獻(xiàn)率依次為草捆干物質(zhì)質(zhì)量、稻稈含水率、稻稈喂入量、卷捆鋼輥轉(zhuǎn)速;當(dāng)?shù)径捄蕿?5%、草捆干物質(zhì)質(zhì)量為17kg、卷捆鋼輥轉(zhuǎn)速為257r/min、稻稈喂入量為1.6kg/s時(shí),應(yīng)力松弛時(shí)間和平衡彈性模量可分別達(dá)最佳值17.08s和4.01KPa。(7)完整稻稈卷壓功耗試驗(yàn)研究。以稻稈含水率、草捆干物質(zhì)質(zhì)量、卷捆鋼輥轉(zhuǎn)速、稻稈喂入量為試驗(yàn)因素,以比扭矩為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:本試驗(yàn)范圍內(nèi)比扭矩的變化范圍為0.29~0.64N·m4·kg-1;各因素對(duì)比扭矩貢獻(xiàn)率為:草捆干物質(zhì)質(zhì)量卷捆鋼輥轉(zhuǎn)速稻稈含水率稻稈喂入量,在試驗(yàn)范圍內(nèi)較優(yōu)參數(shù)組合(稻稈含水率為65%、草捆干物質(zhì)質(zhì)量為17kg、卷捆鋼輥轉(zhuǎn)速為254r/min、稻稈喂入量為0.55kg/s)下,比扭矩為0.282N·m4·kg-1。(8)鋼輥式圓捆機(jī)工作參數(shù)的確定。結(jié)合旋轉(zhuǎn)草芯形成、完整稻稈卷壓過(guò)程應(yīng)力松弛特性及功耗試驗(yàn)的優(yōu)化結(jié)果,確定了兩組鋼輥式圓捆機(jī)較優(yōu)工作參數(shù):①稻稈青貯打捆時(shí)的較優(yōu)工作參數(shù)為:稻稈含水率68%、草捆干物質(zhì)質(zhì)量17kg、卷捆鋼輥轉(zhuǎn)速260r/min、稻稈喂入量1.5kg/s,此時(shí)的比扭矩、應(yīng)力松弛時(shí)間和平衡彈性模量分別為0.36N·m4·kg-1、21.36s和4.17KPa。②稻稈正常情況下打捆時(shí)的較優(yōu)工作參數(shù)為:稻稈含水率14%、草捆干物質(zhì)質(zhì)量16kg、卷捆鋼輥轉(zhuǎn)速250r/min、稻稈喂入量1.6kg/s,此時(shí)的比扭矩、應(yīng)力松弛時(shí)間和平衡彈性模量分別為0.41N·m4·kg-1、55.86s和3.97KPa。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:S225
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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條
1 莊新姝;徐明忠;袁振宏;孫永明;許敬亮;孔曉英;吳創(chuàng)之;;稻稈的高溫液態(tài)水預(yù)處理研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)新能源與能源化學(xué)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年
2 徐培智;解開(kāi)治;陳建生;楊少海;張發(fā)寶;唐拴虎;黃旭;顧文杰;;稻稈還田配伍不同促腐劑對(duì)稻田土壤肥力及其水稻產(chǎn)量的影響[A];土壤資源持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境安全——中國(guó)土壤學(xué)會(huì)第十一屆二次理事擴(kuò)大會(huì)議暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年
3 梅全喜;;稻稈的藥用歷史與現(xiàn)代應(yīng)用概況[A];2006第六屆中國(guó)藥學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年
4 陳曉菲;古文濤;劉小貝;黃純潔;黃志雄;王世杰;伍林;宗志敏;魏賢勇;;稻稈粉末超臨界醇解產(chǎn)物中長(zhǎng)鏈脂肪酸酯的GC/MS分析[A];湖北省化學(xué)化工學(xué)會(huì)第十一屆分析化學(xué)專(zhuān)業(yè)年會(huì)論文集[C];2007年
5 羅舉;陳峰;賴(lài)?guó)P香;傅強(qiáng);;用稻稈浸漬法和點(diǎn)滴法對(duì)越南和我國(guó)褐飛虱種群抗吡蟲(chóng)啉和噻嗪酮特性的監(jiān)測(cè)[A];植物保護(hù)科技創(chuàng)新與發(fā)展——中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年
中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條
1 沈浩鐸;[N];潮州日?qǐng)?bào);2009年
2 唐文;[N];上饒日?qǐng)?bào);2010年
3 潘永東;[N];金融時(shí)報(bào);2010年
4 記者何德功;[N];人民日?qǐng)?bào);2003年
5 記者 何德功;[N];新華每日電訊;2003年
6 李玉嬌 張世群;[N];梅州日?qǐng)?bào);2013年
7 楊振華;[N];糧油市場(chǎng)報(bào);2013年
8 鄭永春、趙瑞波;[N];唐山勞動(dòng)日?qǐng)?bào);2010年
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條
1 雷軍樂(lè);鋼輥式圓捆機(jī)卷捆過(guò)程分析與試驗(yàn)研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年
2 趙德英;梨園樹(shù)盤(pán)覆蓋的土壤生態(tài)效應(yīng)及樹(shù)體生理響應(yīng)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年
3 王曉玉;以華東、中南、西南地區(qū)為重點(diǎn)的大田作物秸稈資源量及時(shí)空分布的研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年
4 楊璐;中國(guó)大田作物茬高—茬重模型的建立及東北、華北和西北地區(qū)秸稈能源利用可獲得性[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 李秋菊;廣西秸稈綜合利用研究[D];廣西大學(xué);2013年
2 陳雯雯;稻稈的微生物轉(zhuǎn)化及其在紅壤旱地花生種植中的應(yīng)用[D];南京師范大學(xué);2012年
3 邢麗欣;離子液體溶解和降解稻稈纖維素制備還原糖的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年
4 程大千;稻稈流化床氣化及灰渣熱物性實(shí)驗(yàn)研究[D];南京師范大學(xué);2012年
5 朱易佳;復(fù)合酶水解玉米皮和稻稈的工藝研究[D];暨南大學(xué);2007年
6 王艷;稻稈編織物覆蓋對(duì)坡耕地紅壤水土流失和理化性狀的影響[D];云南農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年
7 車(chē)?yán)?農(nóng)作物秸稈資源量估算、分布與利用潛力研究[D];大連理工大學(xué);2014年
8 李秉碩;源頭調(diào)質(zhì)生物航空燃油制備及改性研究[D];沈陽(yáng)航空航天大學(xué);2014年
9 劉丹鈺;微波/化學(xué)預(yù)處理用于稻稈制備可發(fā)酵還原糖的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年
10 吳諳宇;離子液體處理稻稈纖維素制備乙醇的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年
本文關(guān)鍵詞:鋼輥式圓捆機(jī)卷捆過(guò)程分析與試驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):162679
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