液體腐熟劑變量噴施裝置的設計與研究
本文選題:秸稈還田 + 液體腐熟劑; 參考:《湖北工業(yè)大學》2017年碩士論文
【摘要】:秸稈還田時對秸稈進行均勻的噴施液體秸稈腐熟劑,利用秸稈腐熟劑中的菌種對秸稈的腐解能力,加快秸稈的腐解速度和腐解程度,大幅度減少了農田休整期所需要的時間,縮短了農田作業(yè)時中間的空閑期,提高了農田種植利用率和秸稈還田利用率。液體腐熟劑和清水混合儲存在液體腐熟劑變量噴施裝置的料箱中,液體腐熟劑變量噴施裝置需要進行均勻的噴施,并且需要控制噴施流量以配合各種拖拉機工作速度和秸稈還田機械工作速度。本文對液體腐熟劑進行了密度和粘度等的測試分析,對液體腐熟劑變量噴施裝置的整機進行了理論計算和設計,使用仿真分析對影響液體腐熟劑變量噴施裝置噴施的變量因素進行了模擬計算。主要工作如下:首先,比較了國內外秸桿還田研究現狀,測定了液體腐熟劑的液體性質參數,設計一種新型的液體腐熟劑變量噴施裝置,對變量噴施方式進行了分析,對主要裝置與系統(tǒng),即噴施系統(tǒng)、料箱和掛架的主要設計參數進行分析計算。然后,借助商業(yè)軟件GAMBIT和FLUENT分別對液體腐熟劑變量噴施裝置中噴施系統(tǒng)的噴頭噴施內部區(qū)域進行了建模和仿真,對影響噴頭噴施效果的因素進行了分析,得出了噴施流量和噴施高度對噴頭噴施的影響規(guī)律,并得出了液體腐熟劑變量噴施裝置的噴頭安裝間距范圍。最后,取液體腐熟劑變量噴施裝置的噴施流量、噴施高度、噴頭間距為三個因素,取變異系數為參考指標,分別取三個水平建立了三因素三水平正交試驗。利用統(tǒng)計學軟件Minitab對正交試驗和方差試驗數據進行分析,得出最佳參數設置,用于指導液體腐熟劑變量噴施裝置的噴施流量、噴施高度、噴施間距參數的設置。在研制的液體腐熟劑變量噴施裝置上進行了現場試驗,得到的試驗實測數據與仿真分析基本一致,表明仿真的結果是可靠的。經過湖北省農業(yè)機械鑒定站的鑒定檢驗,檢驗結果表明本液體腐熟劑變量噴施裝置滿足預期的設計要求。綜上所述,設計出的液體腐熟劑變量噴施裝置,能夠結合農田的復雜環(huán)境進行液體腐熟劑的變量噴施和均勻噴施,實現了秸稈高效還田,對液體腐熟劑的施用乃至秸稈還田技術發(fā)展起一定推動性作用。
[Abstract]:When straw was returned to the field, the straw was evenly sprayed with liquid straw rot agent, and the ability of decomposing straw was improved by using the bacteria of straw rot agent, and the decomposition speed and degree of straw decomposition were accelerated, which greatly reduced the time needed for the rest period of farmland, and the results showed that: (1) when the straw was returned to the field, the time needed to decompose the straw was greatly reduced. It shortens the idle period in the middle of farmland operation and improves the utilization ratio of cropland planting and straw returning to the field. The mixture of liquid rotting agent and water is stored in the container of the liquid rotting agent variable spraying device. The liquid rotting agent variable spraying device needs to be uniformly sprayed. And it is necessary to control the spraying flow rate to cooperate with the working speed of various tractors and straw returning machinery. In this paper, the density and viscosity of the liquid rotting agent are tested and analyzed, and the theoretical calculation and design of the whole machine for the variable spraying device of the liquid rotting agent are carried out. The simulation analysis was used to simulate and calculate the variable factors which affected the spraying of the liquid rotting agent variable spraying device. The main work is as follows: firstly, the research status of straw returning to the field at home and abroad is compared, the liquid property parameters of liquid rotting agent are measured, a new type of variable spraying device of liquid rotting agent is designed, and the method of variable spraying is analyzed. The main design parameters of the main equipment and system, that is, the spraying system, the material box and the hanging frame are analyzed and calculated. Then, with the help of commercial software GAMBIT and FLUENT, the internal region of spray head in the spray system of liquid rotting agent variable spraying device is modeled and simulated, and the factors influencing the spraying effect of spray head are analyzed. The effect of spray flow rate and spraying height on spray head was obtained, and the range of installation distance of spray head was obtained. Finally, the three factors of spraying flow rate, spraying height, spray head spacing and coefficient of variation were taken as the reference index, and three factors and three levels of orthogonal experiments were established respectively. The data of orthogonal test and variance test were analyzed by statistical software Minitab, and the best parameter setting was obtained, which can be used to guide the setting of spraying flow rate, spraying height and spraying distance parameter of the variable spraying device of liquid rot agent. The field test was carried out on the variable spraying device of liquid rotting agent, and the measured data were in good agreement with the simulation analysis, which indicated that the simulation results were reliable. The test results of Hubei Agricultural Machinery Appraisal Station show that the variable spraying device of liquid rancid agent can meet the expected design requirements. To sum up, the designed variable spraying device of liquid rotting agent can be combined with the complex environment of farmland to carry out variable spraying and uniform spraying of liquid rotting agent, thus realizing the efficient return of straw to the field. It plays an important role in the application of liquid rotting agent and the development of straw returning technology.
【學位授予單位】:湖北工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S224.2
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,本文編號:1936431
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