秸秆整秆有序集束打捆装置的研究

发布时间：2020-12-07 19:13

　　目前,我国适宜整秆有序集束打捆收获的作物主要有水稻、谷子、青稞、燕麦、高粱、芦苇,其种植面积高达33321khm2,并且秸秆的资源化综合利用迫切需要能够实现整秆打捆收获的相关技术,但国内外的打捆技术的相关研究主要集中于圆、方捆打捆成型方面,在整秆有序集束打捆成型方面缺少相关理论研究。本文对秸秆整秆有序集束打捆装置展开了相关研究,首先,通过试验分析了水稻、小麦等多种物料的物理特性,总结出了物料的物理特性规律;然后,利用仿生设计原理和虚拟仿真技术攻克了整秆有序集束打捆的核心技术,搭建了秸秆整秆有序集束打捆装置研究平台;再后,通过研究秸秆整秆有序集束打捆装置,总结出了该装置的相关机理;最后,通过虚拟试验、样机试验、田间试验验证了机理的准确性,为秸秆整秆有序集束打捆技术的研究提供了理论基础。本文在结合国内外打捆技术的基础上,采用理论研究、计算机仿真与试验分析相结合的方法展开研究工作,本文的研究工作主要包括以下几个方面的内容:1.在试验室内对物料的物理特性进行了试验分析,得到了物料重心位移特性:带果穗的秸秆类作物（如水稻、小麦）的重心位置相对偏高,并且重心位置随含水量的增加而升高;不带果穗的秸秆... 

【文章来源】：青岛农业大学山东省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１?．１?ＣＬＡＡＳ?３２００捡拾压捆机及打捆器??

２．１．１试验材料??试验所用物料选取含水量为６％？１６％的水稻、含水量为１３％？２０％的小麦、含水量??为８％￣２０％的芦苇，如图２．１所示。??囊國響??ａ？水稻?ｂ．小麦?ｃ．芦苇??图２．】试验所用物料??Ｆｉｇ．２．１?Ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｅｓｔ??２．１．２试验仪器??试验采用的设备：微机控制电子万能试验机（ＣＭＴ４５０，深圳市世纪天源仪器有限??公司）、卤素灯水分测试仪（ＭＳ－１００，上海佳实）、干燥机（ＺＳ－３５０，江阴新友机械制造??公司）、粉碎机（ＨＬＰ，北京环亚天元机械有限公司）、重心位移测量仪（自制）、弯曲??疲劳强度测量仪（自制）、角度尺、游标卡尺、直钢板尺、角度尺、托盘、线绳等。??２．２试验指标与方法??２．２．１秸秆作物的重心位移特性??重心是指：在重力场中，物体各部分所受重力之合力的作用点，与物体的密度、形??状等必不可分。在秸秆整秆有序集束打捆装置的研宄中，重心的测定对于物体的运动学??分析具有重要意义，主要表现于秸杆的重心位移对物料切割后的直立有序输送归集过程??９??

由重心测量方法可知，形状不规则而密度分布不均匀的物体的重心可采用悬挂法进??行确定，而水稻、小麦、芦苇等秸秆作物可近似看做形状规则而密度分布不均匀的物体，??因此可将悬挂法简化为平衡支点法，基于此原理制作重心位移测量仪，如图２．２所示，??用于测定物料的重心分布情况。该重心位移测量仪主要由底座、支梁、平衡刃、测量尺??四部分组成。测定方法是将作物置于平衡刃之上，待作物处于平衡状态时，用测量尺测??定作物的重心位置。??２．２．２秸秆作物的强度测试??强度是指：在外力作用下，材料或结构抵抗破坏（永久变形和断裂）的能力，是衡??量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标。按所抵抗外力的作用形式可分为：??抵抗静态外力的静强度，抵抗冲击外力的冲击强度，抵抗交变外力的疲劳强度等；按外??力作用的性质不同，主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。??在有序集束打捆过程中，作物秸秆主要受力来自于割刀的剪切作用、低损扶禾装置??的冲击冲击作用以及旋转导向有序归集装置的往复交变冲击作用，因此，只需对作物秸??秆进行剪切断裂强度、弯曲疲劳强度和交变冲击强度进行检测，其中剪切断裂强度和交??变冲击强度可通过深圳市世纪天源仪器有限公司生产的ＣＭＴ４５０型微机控制电子万能??试验机（如图２．３所示）进行测试

【参考文献】：
期刊论文
[1]机械式打捆压缩机构多刚体系统动力学分析与仿真[J]. 王升,张立新,范子胜,葛云.  农机化研究. 2014(04)
[2]棉秸秆力学性能测试试验研究[J]. 谭露露,王春耀,李彦峰,王跃东.  新疆农业科学. 2013(08)
[3]大中型方捆捡拾打捆机整机原理研究[J]. 燕晓辉,李树君,杨军太,景全荣,马娇,周树辉,陆文平.  农业工程. 2013(04)
[4]生物质发电用秸秆打捆机的意义及设计方案分析[J]. 曹明璐.  农村牧区机械化. 2013(01)
[5]小麦秸秆剪切力学性能的测试[J]. 李小城,刘梅英,牛智有.  华中农业大学学报. 2012(02)
[6]凸轮机构的机械动力学分析[J]. 徐俊,贺元成.  机械管理开发. 2012(02)
[7]新型全自动棒材打捆机的研究[J]. 李成群,杨春彬,李建功.  机床与液压. 2012(04)
[8]玉米秸秆抗根倒伏强度检测方法[J]. 李伟,吴科斌,陈艳军,张俊雄,李建生.  农业机械学报. 2012(02)
[9]基于逆向数据的强制脱扣型方草压捆机打结器[J]. 李慧,何进,李洪文,王庆杰,苏艳波,Rabi G Rasaily.  吉林大学学报(工学版). 2011(06)
[10]往复式切割器速度参数优化设计与分析——基于ADAMS[J]. 刘源,李浙昆,吴海涛.  农机化研究. 2011(08)

硕士论文
[1]生物质燃料成型设备关键技术研究[D]. 沈威.合肥工业大学 2012
[2]割捆机打捆机构分析与动力学优化设计研究[D]. 郜楠.吉林大学 2008
[3]我国秸秆资源分布及利用现状的分析[D]. 刘建胜.中国农业大学 2005



本文编号：2903763