拔秆粉碎机粉碎装置优化及液压系统设计

发布时间：2020-05-12 05:59

【摘要】：烟秆是烟叶采摘后的特殊副产物,目前我国烟草种植业机械化回收水平较低,主要由人工进行拔秆,费时费力,且现有的拔秆装备不能够进行拔秆粉碎一体化作业,生产效率较低。本课题研制的拔秆粉碎机,可以一次性完成拔秆、输送、清理和粉碎作业,提高烟秆拔秆、回收以及粉碎的生产效率。本文的主要研究内容为移动式拔秆粉碎机的喂料装置设计、粉碎机刀片和粉碎室的优化、液压系统的设计以及样机田间实验。为了有效防止粉碎室内的负压将烟秆过快吸入粉碎机中导致粉碎效果差,设计了粉碎机的喂料装置来控制烟秆的喂入速度;为了保证粉碎质量,设计了喂料试验装置并进行虚拟装配与运动仿真,加工实现喂料试验装置,并试验研究了粉碎质量与喂料速度的关系。为了解决粉碎机的切割功耗和震动幅度大、切割时受力不均等问题,首先,采用对数螺线方程设计了粉碎机切割刀片的等滑切角刀刃曲线,然后,为获得低能耗的刀刃曲线,通过对烟秆秸秆质点的运动学分析建立了切割烟秆的功耗模型,提出了基于能耗模型的等滑切角刀片优化设计方法并得到了理论最优的滑切角,最后,通过对比切割试验验证了优化效果。为提高粉碎机的粉碎效率,改善粉碎质量,采用ANSYS Fluent软件,使用多重参考坐标模型(MRF)和k-ε湍流模型对粉碎室流场进行仿真。得到了原有粉碎机粉碎室的压力图,速度矢量图,气流迹线图。根据粉碎室流场的分析结果,提出粉碎机粉碎室排料口位置和粉碎室结构的优化方案,优化后的粉碎机粉碎室内的环流现象减弱,排料口的排料情况也有所改善。为了将流量合理地分配到拔秆粉碎机的各执行机构,提出了在单泵多马达液压系统的支路上安装电液比例调速阀的流量分配方法,采用AMESim软件建立流量分配系统的仿真模型,并对该流量分配方案的流量分配和抗饱和能力进行了仿真研究。基于提出的流量分配方法,设计实现了拔秆粉碎机液压系统。为了验证拔秆粉碎机设计方案的可行性并考察其工作性能,进行了田间试验。研究了不同输送马达转速下的粉碎质量并确定了最佳转速,匹配了拔杆马达和输送马达的转速,验证了液压系统的设计方案的可行性并对整机的工作性能进行了研究。
【图文】：

粉碎机,整体结构

小型粉碎机高速运转时，粉碎室内产生较强的负压，会将喂料斗内的烟秆快速碎室内，导致粉碎室内的切断动刀对烟秆砍切次数过少，不利于烟秆的粉碎。本对本课题粉碎机的特点，设计出粉碎机的喂料装置，，控制烟秆的喂入速度。为了碎质量，设计喂料试验装置并进行虚拟装配与运动仿真，试验研究粉碎质量与喂的关系。1 粉碎机的整体结构及工作原理本文中的粉碎机为国产的 9RQ 型粉碎机，该型号的粉碎机主要用于植物秸秆。秸秆粉碎机的主要结构有喂入斗、切断动、定刀、粉碎室、转子、锤片、风扇口等组成。(1)粉碎机的整体结构要分析研究粉碎机，需要了解粉碎机的整体结构，如图 2.1 所示为粉碎机的整图。

内转子,高速旋转

贵州大学硕士学位论文。的工作原理作时，由电机带动主轴使转子在粉碎室中旋转。如图 2.2 所有风扇叶片，其在粉碎室内产生高速旋转气流，该气流在粉烟秆快速吸入粉碎室中。粉碎室进料口处的动、定刀将烟入粉碎室后由高速旋转的锤片将段状的烟秆高速冲击粉碎在粉碎室内壁上的齿板发生撞击、搓擦，粉碎的物料之间也进一步的粉碎。在离心力和高速流体输送下，粉碎的物料烟，完成粉碎。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ914.3

【参考文献】