抛送喂料式秸秆打捆机结构设计与分析

发布时间：2020-05-08 10:06

【摘要】：随着化石能源的日益枯竭,对生物质能源的利用和开发已成为各国研究的重点。玉米秸秆作为生物质能的重要组成部分,具有易燃烧,且燃烧时,可实现二氧化碳的零排放的优点。然而,储量大而分散,收储季节性强,储运成本高等特点成为秸秆能源规模化利用的瓶颈。因此,运用打捆机将玉米秸秆在农田里直接加工成捆,是解决以上问题的有效途径。成捆的秸秆具有加工简单、便于储存和运输等优点。本文在已有打捆机的基础上,提出抛送喂料式秸秆打捆机的设计方案。抛送喂料式秸秆打捆机主要由变速机构、捡拾机构、喂料机构、压缩机构和打结机构等组成。整机的传动系统采用皮带传动、齿轮传动和链传动组合的混合传动方式,确保压缩打结机构运动精度的同时对整机起到很好的缓冲吸振和过载保护的作用。捡拾机构采用Y型甩刀式捡拾器,通过理论分析及实验数据,确定Y型甩刀的结构参数,并根据“均力免震假设”确定Y型甩刀在甩刀轴上的排列方式;分析抛送喂料机构的组成及工作原理,对抛送风机的结构及喂料筒结构进行设计。运用三维建模软件Pro/E 5.0对整机各个零部件进行数字化建模,并组装;运用有限元分析软件ANSYS Workbench 13.0对关键部件——Y型甩刀进行强度分析;运用流场模拟软件CFD(Fluent),对喂料机构中的抛送式喂料流场进行模拟,确定抛送风机的合理转速。抛送喂料式秸秆打捆机是在现有打捆机的基础上,通过对捡拾机构、喂料机构等的创新设计,以及对Y型甩刀和抛送流场的分析,有效提高了整机的工作效率,同时降低了制造及运行成本。抛送式喂料打捆机的投入生产及使用,将有效降低玉米等生物质秸秆的收获及使用成本,为生物质秸秆的规模化利用,起到很好的推动作用。
【图文】：

(2) 实验设备 根据压实实验需求以及当前实验室现有设备，本实验主要的实验设备如下：模拟压捆室：采用高H = 300mm，直径D = 285mm的空心通桶，结构如图2-3所示。压力试验机：采用CMT5505型电子万能实验机，由美国MTS工业系统公司生产，最大压力可以达到500kN，结构如图2-4所示。辅助设备：电子称一台，普通卷尺一个。图 2-3 模拟压捆室 图 2-4 压力实验机(3) 实验方法 在实验之前，先量取实验模拟压捆室质量为m1= 1.32kg，将经初步处理的玉米秸秆碎料填入模拟压捆室中，直至碎料与模拟压捆室顶部持平，称得其总质量为M =3.2343kg。将模拟压捆室放在压力实验机压缩平台上

压力试验机：采用CMT5505型电子万能实验机，，由美国MTS工业系统公司生产，最大压力可以达到500kN，结构如图2-4所示。辅助设备：电子称一台，普通卷尺一个。图 2-3 模拟压捆室 图 2-4 压力实验机(3) 实验方法 在实验之前，先量取实验模拟压捆室质量为m1= 1.32kg，将经初步处理的玉米秸秆碎料填入模拟压捆室中，直至碎料与模拟压捆室顶部持平，称得其总质量为M =3.2343kg。将模拟压捆室放在压力实验机压缩平台上，并在其上部覆盖一承压板以使秸秆碎料受力均匀。记施压杆与承压板接触为初始位置，对压力杆施压，推动承压面沿压缩内壁向下移动。逐渐增大对压力杆施加的压力，承压面随之逐步向下移。同时，每增大 3kN 压力
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S225

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本文编号：2654514