玉米秸稈皮穰分離機(jī)構(gòu)的試驗研究及機(jī)理分析
發(fā)布時間:2021-07-22 02:54
我國玉米秸稈年產(chǎn)量達(dá)到2.5億噸之多,其中大量的玉米秸稈資源被就地焚燒,這不僅對環(huán)境造成極大的危害,也是對資源的巨大浪費(fèi)。解決這一問題的關(guān)鍵是對玉米秸稈資源進(jìn)行高效利用。玉米秸稈由外皮、穰和葉等基本部分組成,每一部分的化學(xué)成分相差較大,其中玉米秸稈外皮含有較高的木質(zhì)素,可用于生產(chǎn)人造板等;穰和葉含有較豐富的糖和粗蛋白等養(yǎng)分,可用作飼料、生產(chǎn)纖維素乙醇等。由此可見,為了實現(xiàn)玉米秸稈的高效利用,進(jìn)行玉米秸稈皮、穰、葉的有效分離非常必要。為此,本文在前期玉米秸稈莖葉分離研究的基礎(chǔ)上,針對玉米秸稈皮穰葉分離中最難的皮與穰的分離進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗研究和深入的理論分析,可為玉米秸稈皮穰分離機(jī)的設(shè)計與優(yōu)化提供有效的技術(shù)支持,具有重要意義。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)玉米秸稈外皮和穰的機(jī)械特性的試驗研究。為了實現(xiàn)玉米秸稈皮和穰有效分離,秸稈外皮和穰的機(jī)械特性的研究對于分離機(jī)的設(shè)計、作業(yè)參數(shù)的選擇有著至關(guān)重要的作用。本文對玉米秸稈外皮和穰的拉伸和剪切特性分別進(jìn)行了試驗研究,建立了玉米秸稈外皮的抗拉強(qiáng)度隨取樣高度、含水率之間變化規(guī)律的回歸模型,試驗結(jié)果表明,玉米秸稈根部外皮的抗拉強(qiáng)度較大,稍部外皮的抗...
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 課題研究的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要的研究內(nèi)容及方法
1.3.1 課題來源
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
1.4 預(yù)期成果
1.5 本章小結(jié)
2 玉米秸稈皮和穰特性研究
2.1 秸稈外皮拉伸和剪切特性研究
2.1.1 材料與方法
2.1.2 試驗設(shè)計
2.1.3 試驗結(jié)果與分析
2.1.4 結(jié)論
2.2 秸稈穰的拉伸和剪切特性研究
2.2.1 材料與方法
2.2.2 試驗設(shè)計
2.2.3 試驗結(jié)果與分析
2.2.4 結(jié)論
2.3 秸稈穰剪切功試驗
2.3.1 剪切過程分析
2.3.2 切斷力分析
2.3.3 擠壓變形階段作用力分析
2.3.4 材料與方法
2.3.5 試驗結(jié)果與分析
2.3.6 結(jié)論
2.4 本章小結(jié)
3 玉米秸稈皮穰分離試驗
3.1 玉米秸稈剝穰試驗
3.1.1 玉米秸稈皮穰葉分離機(jī)簡介
3.1.2 皮穰分離試驗臺設(shè)計
3.1.3 材料和方法
3.1.4 結(jié)果與討論
3.1.5 結(jié)論
3.2 玉米秸稈剝穰功耗試驗
3.2.1 材料和方法
3.2.2 秸稈皮穰分離能耗的計算
3.2.3 結(jié)果與分析
3.2.4 結(jié)論
3.3 本章小結(jié)
4 基于高速攝像的剝穰機(jī)理分析
4.1 皮穰分離過程運(yùn)動分析
4.1.1 運(yùn)動軌跡方程
4.1.2 剝穰刀的剝穰速度
4.1.3 穰顆粒的形狀和尺寸
4.1.4 剝穰深度
4.1.5 剝穰節(jié)距
4.1.6 剩余高度
4.2 皮穰分離過程受力分析
4.3 穰顆粒運(yùn)動軌跡理論分析
4.4 基于高速攝像的穰顆粒運(yùn)動軌跡驗證
4.4.1 高速攝像系統(tǒng)簡介
4.4.2 不同轉(zhuǎn)速下穰顆粒運(yùn)動軌跡分析
4.4.3 剝穰刀旋轉(zhuǎn)對穰顆粒運(yùn)動的影響及改進(jìn)
4.5 本章小結(jié)
5 玉米秸稈皮穰葉分離機(jī)設(shè)計與試驗
5.1 玉米秸稈皮穰分離機(jī)總體設(shè)計
5.2 除葉機(jī)構(gòu)
5.2.1 喂入對輥及其設(shè)計
5.2.2 Ⅴ齒除葉對輥
5.2.3 板齒除葉對輥
5.3 切割輥與展開部件
5.4 皮穰分離機(jī)構(gòu)設(shè)計
5.4.1 壓平對輥設(shè)計
5.4.2 剝穰部件設(shè)計
5.4.3 輸出對輥設(shè)計
5.5 樣機(jī)試驗
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉米秸稈皮瓤葉分離機(jī)械皮瓤分離機(jī)理研究[J]. 于克強(qiáng),王德福. 農(nóng)機(jī)化研究. 2013(10)
[2]小麥秸稈的抗拉特性試驗研究[J]. 楊北方,劉進(jìn)方,邵長松,李祥付,李保謙. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2013(02)
[3]玉米秸稈皮拉伸和剪切特性試驗[J]. 陳爭光,王德福,李利橋,單瑞霞. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(21)
[4]玉米秸稈剝穰機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J]. 王德福,陳爭光,于克強(qiáng). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2012(10)
[5]臥輥式玉米秸稈調(diào)質(zhì)裝置調(diào)質(zhì)功耗試驗[J]. 董欣,劉立意,李文哲,李紫輝,張影微,張鴻瓊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2012(S1)
[6]玉米秸稈揉碎機(jī)整稈輸送喂入裝置的設(shè)計[J]. 黃若忱. 當(dāng)代農(nóng)機(jī). 2012(09)
[7]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. 2012(02)
[8]秸稈資源預(yù)處理研究進(jìn)展[J]. 常娟,盧敏,尹清強(qiáng),鄭秋紅,郭紅偉,樊春光. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2012(11)
[9]近30年來中國農(nóng)作物秸稈資源量的時空分布[J]. 朱建春,李榮華,楊香云,張增強(qiáng),樊志民. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(04)
[10]玉米秸稈拉伸特性的試驗研究[J]. 于勇,林怡,毛明,王為民,田鳳,泮進(jìn)明,應(yīng)義斌. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(06)
博士論文
[1]2BMFJ-3型麥茬地免耕覆秸大豆精密播種機(jī)的研究[D]. 王漢羊.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]玉米秸稈主要組分的氣流分離及模壓成型流變特性研究[D]. 楊中平.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[3]復(fù)合材料層板高速沖擊損傷研究[D]. 古興瑾.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]高速銑削穩(wěn)定性及加工精度研究[D]. 宋清華.山東大學(xué) 2009
[5]羊草可壓縮性及其應(yīng)力松弛特性的虛擬樣機(jī)分析研究[D]. 王洪波.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[6]秸稈切割破碎與揉切機(jī)刀片耐用性試驗研究[D]. 孟海波.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[7]高速攝像目標(biāo)提取跟蹤系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 李麗勤.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]秸稈揉碎機(jī)喂入裝置設(shè)計及性能試驗研究[D]. 劉剛.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[2]玉米秸稈廢棄物在制漿造紙領(lǐng)域中的應(yīng)用[D]. 陳洪雷.山東輕工業(yè)學(xué)院 2008
[3]玉米秸稈板加工特性試驗研究[D]. 趙一兵.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[4]玉米秸稈莖葉分離機(jī)理試驗研究[D]. 高夢祥.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2001
本文編號:3296292
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 課題研究的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要的研究內(nèi)容及方法
1.3.1 課題來源
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
1.4 預(yù)期成果
1.5 本章小結(jié)
2 玉米秸稈皮和穰特性研究
2.1 秸稈外皮拉伸和剪切特性研究
2.1.1 材料與方法
2.1.2 試驗設(shè)計
2.1.3 試驗結(jié)果與分析
2.1.4 結(jié)論
2.2 秸稈穰的拉伸和剪切特性研究
2.2.1 材料與方法
2.2.2 試驗設(shè)計
2.2.3 試驗結(jié)果與分析
2.2.4 結(jié)論
2.3 秸稈穰剪切功試驗
2.3.1 剪切過程分析
2.3.2 切斷力分析
2.3.3 擠壓變形階段作用力分析
2.3.4 材料與方法
2.3.5 試驗結(jié)果與分析
2.3.6 結(jié)論
2.4 本章小結(jié)
3 玉米秸稈皮穰分離試驗
3.1 玉米秸稈剝穰試驗
3.1.1 玉米秸稈皮穰葉分離機(jī)簡介
3.1.2 皮穰分離試驗臺設(shè)計
3.1.3 材料和方法
3.1.4 結(jié)果與討論
3.1.5 結(jié)論
3.2 玉米秸稈剝穰功耗試驗
3.2.1 材料和方法
3.2.2 秸稈皮穰分離能耗的計算
3.2.3 結(jié)果與分析
3.2.4 結(jié)論
3.3 本章小結(jié)
4 基于高速攝像的剝穰機(jī)理分析
4.1 皮穰分離過程運(yùn)動分析
4.1.1 運(yùn)動軌跡方程
4.1.2 剝穰刀的剝穰速度
4.1.3 穰顆粒的形狀和尺寸
4.1.4 剝穰深度
4.1.5 剝穰節(jié)距
4.1.6 剩余高度
4.2 皮穰分離過程受力分析
4.3 穰顆粒運(yùn)動軌跡理論分析
4.4 基于高速攝像的穰顆粒運(yùn)動軌跡驗證
4.4.1 高速攝像系統(tǒng)簡介
4.4.2 不同轉(zhuǎn)速下穰顆粒運(yùn)動軌跡分析
4.4.3 剝穰刀旋轉(zhuǎn)對穰顆粒運(yùn)動的影響及改進(jìn)
4.5 本章小結(jié)
5 玉米秸稈皮穰葉分離機(jī)設(shè)計與試驗
5.1 玉米秸稈皮穰分離機(jī)總體設(shè)計
5.2 除葉機(jī)構(gòu)
5.2.1 喂入對輥及其設(shè)計
5.2.2 Ⅴ齒除葉對輥
5.2.3 板齒除葉對輥
5.3 切割輥與展開部件
5.4 皮穰分離機(jī)構(gòu)設(shè)計
5.4.1 壓平對輥設(shè)計
5.4.2 剝穰部件設(shè)計
5.4.3 輸出對輥設(shè)計
5.5 樣機(jī)試驗
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉米秸稈皮瓤葉分離機(jī)械皮瓤分離機(jī)理研究[J]. 于克強(qiáng),王德福. 農(nóng)機(jī)化研究. 2013(10)
[2]小麥秸稈的抗拉特性試驗研究[J]. 楊北方,劉進(jìn)方,邵長松,李祥付,李保謙. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2013(02)
[3]玉米秸稈皮拉伸和剪切特性試驗[J]. 陳爭光,王德福,李利橋,單瑞霞. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(21)
[4]玉米秸稈剝穰機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J]. 王德福,陳爭光,于克強(qiáng). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2012(10)
[5]臥輥式玉米秸稈調(diào)質(zhì)裝置調(diào)質(zhì)功耗試驗[J]. 董欣,劉立意,李文哲,李紫輝,張影微,張鴻瓊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2012(S1)
[6]玉米秸稈揉碎機(jī)整稈輸送喂入裝置的設(shè)計[J]. 黃若忱. 當(dāng)代農(nóng)機(jī). 2012(09)
[7]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. 2012(02)
[8]秸稈資源預(yù)處理研究進(jìn)展[J]. 常娟,盧敏,尹清強(qiáng),鄭秋紅,郭紅偉,樊春光. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2012(11)
[9]近30年來中國農(nóng)作物秸稈資源量的時空分布[J]. 朱建春,李榮華,楊香云,張增強(qiáng),樊志民. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(04)
[10]玉米秸稈拉伸特性的試驗研究[J]. 于勇,林怡,毛明,王為民,田鳳,泮進(jìn)明,應(yīng)義斌. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(06)
博士論文
[1]2BMFJ-3型麥茬地免耕覆秸大豆精密播種機(jī)的研究[D]. 王漢羊.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]玉米秸稈主要組分的氣流分離及模壓成型流變特性研究[D]. 楊中平.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[3]復(fù)合材料層板高速沖擊損傷研究[D]. 古興瑾.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]高速銑削穩(wěn)定性及加工精度研究[D]. 宋清華.山東大學(xué) 2009
[5]羊草可壓縮性及其應(yīng)力松弛特性的虛擬樣機(jī)分析研究[D]. 王洪波.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[6]秸稈切割破碎與揉切機(jī)刀片耐用性試驗研究[D]. 孟海波.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[7]高速攝像目標(biāo)提取跟蹤系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 李麗勤.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]秸稈揉碎機(jī)喂入裝置設(shè)計及性能試驗研究[D]. 劉剛.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[2]玉米秸稈廢棄物在制漿造紙領(lǐng)域中的應(yīng)用[D]. 陳洪雷.山東輕工業(yè)學(xué)院 2008
[3]玉米秸稈板加工特性試驗研究[D]. 趙一兵.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[4]玉米秸稈莖葉分離機(jī)理試驗研究[D]. 高夢祥.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2001
本文編號:3296292
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