本文選題：優(yōu)化設計 + 香蕉秸稈��； 參考：《海南大學》2015年碩士論文

【摘要】：中國是世界最大的香蕉生產(chǎn)國之一,而海南又是中國主要的香蕉種植地。隨著人們對香蕉需求量的日益增加,海南蕉園面積逐漸擴大,隨之帶來的香蕉秸稈處理問題變得越來越突出。目前,海南當?shù)叵憬妒斋@后,大量的廢棄香蕉秸稈要么堆積在蕉園,要么被蕉農(nóng)放火焚燒,如此常年累月,不僅造成了蕉園病蟲害的多發(fā),而且大量有機物質(zhì)被白白浪費。 由于香蕉秸稈粗大,含水率高,且富含纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素,且國內(nèi)香蕉秸稈機械法粉碎還田研究起步晚,致使適用于香蕉秸稈粉碎還田的現(xiàn)有設備很缺,而且普遍存在作業(yè)效率低、秸稈纖維纏繞嚴重、粉碎不徹底等問題。針對上述問題,本文以香蕉秸稈為研究對象,通過研究香蕉秸稈的抗拉強度、剪切應力等基本力學性能,分析香蕉秸稈切碎還田機理,結合海南香蕉集體化種植程度低,種植面積分散的區(qū)域特點,在海南大學李粵、吳學尚等人研制的立式L型甩刀香蕉秸稈粉碎還田機的基礎上進行優(yōu)化改進,對關鍵部件進行了結構參數(shù)與運動參數(shù)的分析,利用單因素試驗與正交試驗確定了關鍵部件動力學參數(shù)之間的最優(yōu)組合。主要內(nèi)容如下： (1)調(diào)查研究香蕉秸稈結構特點、理化特性、香蕉秸稈粉碎方法研究現(xiàn)狀以及香蕉秸稈粉碎利用現(xiàn)狀。 (2)通過試驗研究香蕉秸稈含水率、力學特性以及與金屬材料的摩擦特性。 (3)基于現(xiàn)有的立式香蕉秸稈粉碎還田機,初步提出增設喂入裝置、優(yōu)化改進粉碎部件作業(yè)方式及甩刀形狀、優(yōu)化改進支撐行走裝置的基本方案。其中,對喂入裝置進行了鏟斷鋸齒式喂入與螺旋滾割式喂入2種方案的設計；對甩刀部件進行了立軸E型甩定刀配合與臥軸錘爪式甩刀2種方案的設計。經(jīng)試驗分析,初步確定優(yōu)化后的喂入式立軸甩刀香蕉秸稈粉碎還田機方案,并設計其主要機構與技術參數(shù)和較合理的傳動系統(tǒng),詳細闡述其工作原理。 (4)對增設的喂入裝置、優(yōu)化改進后的粉碎裝置以及類履帶輪支撐行走裝置進行結構參數(shù)與運動參數(shù)的設計,通過分析確定其可行范圍。 (5)制定以香蕉秸稈粉碎質(zhì)量合格率、機器工作效率為試驗指標,以樣機喂入速度、甩刀旋轉速度及定刀安裝位置為影響指標因素。利用SPSS19.0統(tǒng)計分析軟件,通過單因素試驗分析出各個因素對試驗指標的影響規(guī)律、變化原因,進一步確定適合于試驗指標的水平范圍。應用三水平三因素的正交試驗得出最優(yōu)組合,以及各因素對試驗指標的顯著性。 (6)制定試驗方法,以香蕉秸稈粉碎率、工作效率為試驗指標,鋸齒輥轉速、E型甩刀旋轉速度、定刀安裝位置角度為影響因素,通過單因素試驗,分析了因素對試驗指標的影響原因,以及確定適用于試驗指標的因素水平為：鋸齒輥轉速介于80～95r/min之間、E型甩刀旋轉速度介于1100～1250r/min之間、定刀安裝位置角度介于40°～50°之間。以此為基礎,利用正交試驗,通過極差和方差分析,綜合考慮機器功率消耗,確定關鍵部件參數(shù)最優(yōu)組合是鋸齒輥喂入轉速為90r/min,粉碎甩刀旋轉速度為1100r/min,定刀安裝位置角度為44°。
[Abstract]:Hainan is one of the largest banana producers in the world , and Hainan is the main banana plantation in China . With the increasing demand for bananas , the problem of banana straw treatment has become more and more prominent .

The paper takes banana straw as the research object by studying the basic mechanical properties of banana straw , such as tensile strength , shear stress and so on .

( 1 ) To investigate the characteristics , physical and chemical properties of banana straw , the research status of banana straw crushing method and the present situation of banana straw crushing utilization .

( 2 ) The water content , mechanical properties and friction characteristics of banana straw were studied by experiments .

( 3 ) Based on the existing vertical banana stalk crushing and returning machine , an additional feeding device is preliminarily proposed , the operation mode of the crushing part and the shape of the throwing knife are optimized , and the basic scheme of the improved support walking device is optimized .
Based on the analysis of the test , the optimized feeding type vertical shaft throwing knife banana straw smashing and returning machine scheme is preliminarily determined , and the main mechanism and technical parameters and reasonable transmission system are designed , and the working principle is explained in detail .

( 4 ) the design of the structural parameters and the motion parameters of the additional feeding device , the optimized grinding device and the crawler wheel supporting walking device are optimized , and the feasible range is determined by analysis .

( 5 ) By using SPSS 10.0 statistical analysis software , the influence law of each factor on the test indexes and the cause of change were analyzed by means of single factor test , and the optimal combination was obtained by using the orthogonal test of three factors , and the significance of each factor on the test indexes was determined .

( 6 ) The test method is formulated to determine the crushing rate of banana straw , the working efficiency is the test index , the rotation speed of the saw tooth roller , the rotation speed of the E - type throwing knife and the angle of the setting position of the fixed knife as the influencing factors . By means of the single factor test , the factors influencing the test indexes are analyzed . Based on the orthogonal test , the optimal combination of the parameters of the key parts is determined as the feeding speed of the sawtooth roller is 90 r / min , the rotation speed of the grinding throwing knife is 1100 r / min , and the setting position angle of the fixed knife is 44 degrees .
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S224.29

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本文編號：1950670