活体蚯蚓分选装置设计与试验研究

发布时间：2020-06-10 03:05

【摘要】：工厂化蚯蚓养殖模式是今后蚯蚓养殖的发展趋势,现有的活体蚯蚓分选装置存在分选率低、分选速度慢等问题,无法满足生产的需要,而且针对蚯蚓分选装置筛分参数的研究还存在很大的空白。本文在对现有分选装置研究的基础上,针对工厂化蚯蚓养殖模式先后对振动式、滚筒式两种蚯蚓分选装置进行了设计与研究,具体研究内容如下:对国内外蚯蚓分选的研究现状进行了分析,在此基础上针对工厂化养殖模式蚯蚓培养基的物料特点,创新性地设计了一种框架式结构的振动式蚯蚓分选装置。通过建立颗粒运动模型和过筛概率模型对振动筛分机理进行了研究,在研究筛分机理的基础上对筛分参数进行了分析并对振动参数进行了计算。使用有限元软件Ansys Workbench对振动式分选装置的重要部件——筛体从模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析三个方面进行了动力学仿真,确定了筛体的结构设计。制作振动式蚯蚓分选装置样机并进行了试验研究,对含水率为54.58%的蚯蚓培养基进行了关于激振力和筛网倾角的二因素五水平全因子试验,通过试验分析了激振力和筛网倾角对筛分率的影响,确定了振动式分选装置的最佳筛分参数设计:激振力为6.5kN、筛网倾角为10°时,筛分率可以达到58.525%,筛分速度可以达到1.295t/h。通过低湿度蚯蚓培养基筛分试验可知,振动式蚯蚓分选装置对于含水率较低的蚯蚓培养基具有更好的筛分效果,对于含水率35.64%的蚯蚓培养基,筛分率可以达到70.82%。建立蚓粪粘附结球模型,分析了筛分过程中蚓粪粘附结球机理,建立滚筒内颗粒的运动模型,结合蚓粪粘附结球机理对滚筒筛分机理进行了研究。在此基础上对滚筒式分选装置的筛分参数进行了分析并对分选装置的重要部件及传动系统进行了设计。使用虚拟样机分析软件Adams对滚筒式分选装置虚拟样机进行了运动仿真,使用有限元软件Ansys Workbench对传动系统的重要部件——主动轴进行了静力学仿真。对滚筒式分选装置进行样机制作并进行样机试验,设计了关于滚筒转速、滚筒倾角、进料速度的三因素四水平正交试验。通过试验得出了筛分参数取不同水平时筛分率以及蚯蚓分选率的变化趋势,确定了滚筒式分选装置的最佳筛分参数设计:当滚筒转速为18r/min、滚筒倾角为7°、进料速度为0.6t/h时,蚯蚓分选率可达到91.89%,分选得到的蚯蚓具有较好的活性,可以满足蚯蚓分选的要求。
【图文】：

大田,蚯蚓,研究现状

图 1.1 大田式蚯蚓养殖图 1.2 工厂化蚯蚓养殖Fig. 1.1 Field earthworm culture Fig. 1.2 Industrialized Earthworm Cultur内外蚯蚓分选的研究现状与存在问题分析国内外蚯蚓分选的研究现状，蚯蚓的采收工作主要以人工分选为主，传统的人工分选方法主要有以下饵料诱捕法[8]蚯蚓灵敏的嗅觉对其进行采收。采收之前在蚯蚓养殖床表面放置腐烂的水段时间后蚯蚓大量聚集于养殖床表层，再通过人工分选对养殖床表层中的。电热收取法蚯蚓避热习性对其进行采收。使用热风机在蚯蚓养殖床上方吹风，由于蚯习性，会本能的向基料底层聚集，去除上层基料可实现对蚯蚓的采收。光照下驱法[9,10]蚯蚓躲避光和扰动的习性对蚯蚓进行采收。采收时使用多齿耙或叉子疏松

工厂化,蚯蚓

图 1.1 大田式蚯蚓养殖图 1.2 工厂化蚯蚓养殖Fig. 1.1 Field earthworm culture Fig. 1.2 Industrialized Earthworm Cultur内外蚯蚓分选的研究现状与存在问题分析国内外蚯蚓分选的研究现状，蚯蚓的采收工作主要以人工分选为主，传统的人工分选方法主要有以下饵料诱捕法[8]蚯蚓灵敏的嗅觉对其进行采收。采收之前在蚯蚓养殖床表面放置腐烂的水段时间后蚯蚓大量聚集于养殖床表层，，再通过人工分选对养殖床表层中的。电热收取法蚯蚓避热习性对其进行采收。使用热风机在蚯蚓养殖床上方吹风，由于蚯习性，会本能的向基料底层聚集，去除上层基料可实现对蚯蚓的采收。光照下驱法[9,10]蚯蚓躲避光和扰动的习性对蚯蚓进行采收。采收时使用多齿耙或叉子疏松
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S899.8

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