玉米秸秆茎叶分离机构的试验研究

发布时间：2020-06-07 12:01

【摘要】：我国有着丰富的秸秆资源,但总体利用率较低。为改善农村环境、减轻环境压力,应努力加快推进农作物秸秆的资源化利用。玉米秸秆作为农作物秸秆中的重要组成部分,现今大部分是对其进行整秆利用,由于皮、穰、叶三者在所占比例、营养价值等方面存在差异而出现相互干涉,致使整秆利用的效果不佳。因此,为了提高玉米秸秆的利用率,将玉米秸秆皮、穰、叶进行大规模分离加工非常有必要。根据玉米秸秆的生理特性可知,要实现皮、穰、叶三者的分离,首先应解决茎秆和叶分离的问题。为研制出精良的玉米秸秆茎叶分离装置,本文主要研究内容及结论如下所示： (1)通过对玉米秸秆物理特性的测定与分析,确定出能实现玉米秸秆茎秆和叶分离的设计方案,其中重要的设计理念是对秸秆进行六边包络剥叶。 (2)对玉米秸秆茎叶分离机构试验装置进行详细的试验研究,以喂入速度(0.5-2.5m/s)、剥叶辊转速(400～1200r/min)、剥叶板间隙(21～33mm)、剥叶板夹角(0-60°)为试验因素,以剥叶率为试验评价指标,通过采用四因素五水平的二次回归正交旋转组合设计的方法来安排试验。由试验结果可知,剥叶率介于19.93～61.9%之间,证明了玉米秸秆茎叶分离机构试验装置设计的合理性和可行性。 (3)利用Design-Expert8.0软件对试验数据进行统计分析,建立各试验因素与剥叶率之间的回归模型,并检验回归模型的显著程度；利用方差分析法对回归模型进行分析得出,所建立的回归模型与实际情况拟合的程度较好；采用降维法对单因素、双因素与剥叶率之间的降维回归模型进行分析。经观察分析得出,回归模型不同,影响规律不同。 (4)通过利用贡献率的方法,得出各试验因素对剥叶率影响程度的主次顺序为：喂入速度剥叶辊转速剥叶板夹角剥叶板间隙。 (5)通过利用Design-Expert8.0软件对得出的回归模型进行优化分析,并结合频数分析的方法,确定出该试验装置最佳试验参数组合的取值(范围)为：喂入速度1-1.4m/s、剥叶辊转速1000r/min、剥叶板间隙26-30mm、剥叶板夹角30-45°,在此试验条件下的剥叶率可达56.43-61.9%。在此基础上,设计了前后配置两道剥叶机构的玉米秸秆皮穰叶分离机,并由农业机械试验鉴定站对该机进行了茎叶分离性能测试,得出其剥叶率在97.5%以上。 (6)以喂入速度1.5m/s、剥叶辊转速800r/min、剥叶板间隙27mm、剥叶板夹角30°的试验条件为例,利用高速摄像技术对剥叶过程及分离机理进行了研究。通过动力学分析,明确了各试验因素对剥叶率的影响,并为研制精良的玉米秸秆茎叶分离机或皮穰叶分离机提供了参考依据。
【图文】：

稻秆,农民

使劳动力减少，而收集、运输稻秆费时费力且成本高，在收集稻秆后又面临着因随意存放而带来的安全隐患问题[7〗，如图1-1所示。然而焚烧梧秆不仅严重污染了环境、产生的烟雾使交通事故发生的频率增加，而且焚烧环境中的高温造成了： 1：壤板结、地表水分大量蒸发等问题，严重破坏丫：壤耕层生态环境的良性循环。因此，，为缓解资源约g?并从根本.t解决存放IJ焚烧}P杆等带来的问题，努力加快推进农作物稻奸的资源化利用。按照循环经济的理念，“世界‘ I：-没存垃圾，只有放错了位置的资源”。从生物资源学的角度来看，农作物稻杆本身作为某种物质和能量的载体，己被誉为第四大能源，在全球能源总消耗量中占14%。如何使农作物z1汗发挥出最大的效益

稻秆,利用方式,馆陶

草苦外运销售；河北馆陶、内黄等地的“z1奸画”，选用小麦、玉米、高粱等农作物的辖杆，经熏、剪、绘等多道工序加工处理后，z1杆光泽透亮、朝性较强，画作可长久保存（见图1-2)。5
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S226

【参考文献】