秸稈整稈有序集束打捆裝置的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 19:13
目前,我國適宜整稈有序集束打捆收獲的作物主要有水稻、谷子、青稞、燕麥、高粱、蘆葦,其種植面積高達(dá)33321khm2,并且秸稈的資源化綜合利用迫切需要能夠?qū)崿F(xiàn)整稈打捆收獲的相關(guān)技術(shù),但國內(nèi)外的打捆技術(shù)的相關(guān)研究主要集中于圓、方捆打捆成型方面,在整稈有序集束打捆成型方面缺少相關(guān)理論研究。本文對秸稈整稈有序集束打捆裝置展開了相關(guān)研究,首先,通過試驗(yàn)分析了水稻、小麥等多種物料的物理特性,總結(jié)出了物料的物理特性規(guī)律;然后,利用仿生設(shè)計(jì)原理和虛擬仿真技術(shù)攻克了整稈有序集束打捆的核心技術(shù),搭建了秸稈整稈有序集束打捆裝置研究平臺;再后,通過研究秸稈整稈有序集束打捆裝置,總結(jié)出了該裝置的相關(guān)機(jī)理;最后,通過虛擬試驗(yàn)、樣機(jī)試驗(yàn)、田間試驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)理的準(zhǔn)確性,為秸稈整稈有序集束打捆技術(shù)的研究提供了理論基礎(chǔ)。本文在結(jié)合國內(nèi)外打捆技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用理論研究、計(jì)算機(jī)仿真與試驗(yàn)分析相結(jié)合的方法展開研究工作,本文的研究工作主要包括以下幾個方面的內(nèi)容:1.在試驗(yàn)室內(nèi)對物料的物理特性進(jìn)行了試驗(yàn)分析,得到了物料重心位移特性:帶果穗的秸稈類作物(如水稻、小麥)的重心位置相對偏高,并且重心位置隨含水量的增加而升高;不帶果穗的秸稈...
【文章來源】:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?.1?CLAAS?3200撿拾壓捆機(jī)及打捆器??
2.1.1試驗(yàn)材料??試驗(yàn)所用物料選取含水量為6%?16%的水稻、含水量為13%?20%的小麥、含水量??為8% ̄20%的蘆葦,如圖2.1所示。??囊國響??a?水稻?b.小麥?c.蘆葦??圖2.】試驗(yàn)所用物料??Fig.2.1?Materials?used?in?the?test??2.1.2試驗(yàn)儀器??試驗(yàn)采用的設(shè)備:微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)(CMT450,深圳市世紀(jì)天源儀器有限??公司)、鹵素?zé)羲譁y試儀(MS-100,上海佳實(shí))、干燥機(jī)(ZS-350,江陰新友機(jī)械制造??公司)、粉碎機(jī)(HLP,北京環(huán)亞天元機(jī)械有限公司)、重心位移測量儀(自制)、彎曲??疲勞強(qiáng)度測量儀(自制)、角度尺、游標(biāo)卡尺、直鋼板尺、角度尺、托盤、線繩等。??2.2試驗(yàn)指標(biāo)與方法??2.2.1秸稈作物的重心位移特性??重心是指:在重力場中,物體各部分所受重力之合力的作用點(diǎn),與物體的密度、形??狀等必不可分。在秸稈整稈有序集束打捆裝置的研宄中,重心的測定對于物體的運(yùn)動學(xué)??分析具有重要意義,主要表現(xiàn)于秸桿的重心位移對物料切割后的直立有序輸送歸集過程??9??
由重心測量方法可知,形狀不規(guī)則而密度分布不均勻的物體的重心可采用懸掛法進(jìn)??行確定,而水稻、小麥、蘆葦?shù)冉斩捵魑锟山瓶醋鲂螤钜?guī)則而密度分布不均勻的物體,??因此可將懸掛法簡化為平衡支點(diǎn)法,基于此原理制作重心位移測量儀,如圖2.2所示,??用于測定物料的重心分布情況。該重心位移測量儀主要由底座、支梁、平衡刃、測量尺??四部分組成。測定方法是將作物置于平衡刃之上,待作物處于平衡狀態(tài)時(shí),用測量尺測??定作物的重心位置。??2.2.2秸稈作物的強(qiáng)度測試??強(qiáng)度是指:在外力作用下,材料或結(jié)構(gòu)抵抗破壞(永久變形和斷裂)的能力,是衡??量零件本身承載能力(即抵抗失效能力)的重要指標(biāo)。按所抵抗外力的作用形式可分為:??抵抗靜態(tài)外力的靜強(qiáng)度,抵抗沖擊外力的沖擊強(qiáng)度,抵抗交變外力的疲勞強(qiáng)度等;按外??力作用的性質(zhì)不同,主要有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。??在有序集束打捆過程中,作物秸稈主要受力來自于割刀的剪切作用、低損扶禾裝置??的沖擊沖擊作用以及旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向有序歸集裝置的往復(fù)交變沖擊作用,因此,只需對作物秸??稈進(jìn)行剪切斷裂強(qiáng)度、彎曲疲勞強(qiáng)度和交變沖擊強(qiáng)度進(jìn)行檢測,其中剪切斷裂強(qiáng)度和交??變沖擊強(qiáng)度可通過深圳市世紀(jì)天源儀器有限公司生產(chǎn)的CMT450型微機(jī)控制電子萬能??試驗(yàn)機(jī)(如圖2.3所示)進(jìn)行測試
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)械式打捆壓縮機(jī)構(gòu)多剛體系統(tǒng)動力學(xué)分析與仿真[J]. 王升,張立新,范子勝,葛云. 農(nóng)機(jī)化研究. 2014(04)
[2]棉秸稈力學(xué)性能測試試驗(yàn)研究[J]. 譚露露,王春耀,李彥峰,王躍東. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(08)
[3]大中型方捆撿拾打捆機(jī)整機(jī)原理研究[J]. 燕曉輝,李樹君,楊軍太,景全榮,馬嬌,周樹輝,陸文平. 農(nóng)業(yè)工程. 2013(04)
[4]生物質(zhì)發(fā)電用秸稈打捆機(jī)的意義及設(shè)計(jì)方案分析[J]. 曹明璐. 農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化. 2013(01)
[5]小麥秸稈剪切力學(xué)性能的測試[J]. 李小城,劉梅英,牛智有. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械動力學(xué)分析[J]. 徐俊,賀元成. 機(jī)械管理開發(fā). 2012(02)
[7]新型全自動棒材打捆機(jī)的研究[J]. 李成群,楊春彬,李建功. 機(jī)床與液壓. 2012(04)
[8]玉米秸稈抗根倒伏強(qiáng)度檢測方法[J]. 李偉,吳科斌,陳艷軍,張俊雄,李建生. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]基于逆向數(shù)據(jù)的強(qiáng)制脫扣型方草壓捆機(jī)打結(jié)器[J]. 李慧,何進(jìn),李洪文,王慶杰,蘇艷波,Rabi G Rasaily. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(06)
[10]往復(fù)式切割器速度參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析——基于ADAMS[J]. 劉源,李浙昆,吳海濤. 農(nóng)機(jī)化研究. 2011(08)
碩士論文
[1]生物質(zhì)燃料成型設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 沈威.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[2]割捆機(jī)打捆機(jī)構(gòu)分析與動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 郜楠.吉林大學(xué) 2008
[3]我國秸稈資源分布及利用現(xiàn)狀的分析[D]. 劉建勝.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:2903763
【文章來源】:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?.1?CLAAS?3200撿拾壓捆機(jī)及打捆器??
2.1.1試驗(yàn)材料??試驗(yàn)所用物料選取含水量為6%?16%的水稻、含水量為13%?20%的小麥、含水量??為8% ̄20%的蘆葦,如圖2.1所示。??囊國響??a?水稻?b.小麥?c.蘆葦??圖2.】試驗(yàn)所用物料??Fig.2.1?Materials?used?in?the?test??2.1.2試驗(yàn)儀器??試驗(yàn)采用的設(shè)備:微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)(CMT450,深圳市世紀(jì)天源儀器有限??公司)、鹵素?zé)羲譁y試儀(MS-100,上海佳實(shí))、干燥機(jī)(ZS-350,江陰新友機(jī)械制造??公司)、粉碎機(jī)(HLP,北京環(huán)亞天元機(jī)械有限公司)、重心位移測量儀(自制)、彎曲??疲勞強(qiáng)度測量儀(自制)、角度尺、游標(biāo)卡尺、直鋼板尺、角度尺、托盤、線繩等。??2.2試驗(yàn)指標(biāo)與方法??2.2.1秸稈作物的重心位移特性??重心是指:在重力場中,物體各部分所受重力之合力的作用點(diǎn),與物體的密度、形??狀等必不可分。在秸稈整稈有序集束打捆裝置的研宄中,重心的測定對于物體的運(yùn)動學(xué)??分析具有重要意義,主要表現(xiàn)于秸桿的重心位移對物料切割后的直立有序輸送歸集過程??9??
由重心測量方法可知,形狀不規(guī)則而密度分布不均勻的物體的重心可采用懸掛法進(jìn)??行確定,而水稻、小麥、蘆葦?shù)冉斩捵魑锟山瓶醋鲂螤钜?guī)則而密度分布不均勻的物體,??因此可將懸掛法簡化為平衡支點(diǎn)法,基于此原理制作重心位移測量儀,如圖2.2所示,??用于測定物料的重心分布情況。該重心位移測量儀主要由底座、支梁、平衡刃、測量尺??四部分組成。測定方法是將作物置于平衡刃之上,待作物處于平衡狀態(tài)時(shí),用測量尺測??定作物的重心位置。??2.2.2秸稈作物的強(qiáng)度測試??強(qiáng)度是指:在外力作用下,材料或結(jié)構(gòu)抵抗破壞(永久變形和斷裂)的能力,是衡??量零件本身承載能力(即抵抗失效能力)的重要指標(biāo)。按所抵抗外力的作用形式可分為:??抵抗靜態(tài)外力的靜強(qiáng)度,抵抗沖擊外力的沖擊強(qiáng)度,抵抗交變外力的疲勞強(qiáng)度等;按外??力作用的性質(zhì)不同,主要有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。??在有序集束打捆過程中,作物秸稈主要受力來自于割刀的剪切作用、低損扶禾裝置??的沖擊沖擊作用以及旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向有序歸集裝置的往復(fù)交變沖擊作用,因此,只需對作物秸??稈進(jìn)行剪切斷裂強(qiáng)度、彎曲疲勞強(qiáng)度和交變沖擊強(qiáng)度進(jìn)行檢測,其中剪切斷裂強(qiáng)度和交??變沖擊強(qiáng)度可通過深圳市世紀(jì)天源儀器有限公司生產(chǎn)的CMT450型微機(jī)控制電子萬能??試驗(yàn)機(jī)(如圖2.3所示)進(jìn)行測試
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[5]小麥秸稈剪切力學(xué)性能的測試[J]. 李小城,劉梅英,牛智有. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
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[9]基于逆向數(shù)據(jù)的強(qiáng)制脫扣型方草壓捆機(jī)打結(jié)器[J]. 李慧,何進(jìn),李洪文,王慶杰,蘇艷波,Rabi G Rasaily. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(06)
[10]往復(fù)式切割器速度參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析——基于ADAMS[J]. 劉源,李浙昆,吳海濤. 農(nóng)機(jī)化研究. 2011(08)
碩士論文
[1]生物質(zhì)燃料成型設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 沈威.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[2]割捆機(jī)打捆機(jī)構(gòu)分析與動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 郜楠.吉林大學(xué) 2008
[3]我國秸稈資源分布及利用現(xiàn)狀的分析[D]. 劉建勝.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:2903763
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