水稻秸秆压块立式环模成型机理及挤压力试验研究

发布时间：2021-12-09 22:47

　　秸秆挤压固化成型技术是将秸秆废弃物通过挤压的方式,将松散杂乱的秸秆挤压成具有一定形状与密度的秸秆压块。目前,国内秸秆挤压成型设备主要以模压式为主,其中模辊式压块机成型效果最佳。秸秆成型挤压力作为环模秸秆压块机重要指标对优化工艺参数起至关重要的作用。本文以9JYK-2000A型环模秸秆压块机与其生产的秸秆压块为研究对象,对秸秆挤压成型过程中挤压成型力进行相关理论分析与试验研究,对秸秆压块相关物理特性进行试验研究为压块机与秸秆压块模型在ADAMS中仿真提供设置参数,对该秸秆挤压成型机成型过程中挤压力大小进行试验研究,优化挤压成型工艺参数。1)对环模孔内秸秆压块进行分段处理,针对各段小圆柱秸秆摩擦系数、刚度和密度进行试验,为ADAMS提供仿真参数。由试验数据可以看出秸秆压块从环模孔入料端至出料端,秸秆压块密度不断增大,摩擦系数不断增大,刚度系数不断增大。2)确定环模块结构参数,分段研究该环模块模孔内物料受力过程,建立物料在成型过程中挤压力数学模型。3)利用ADAMS对秸秆压块进行刚柔耦合仿真分析,通过改变主轴转速比较不同转速下秸秆成型挤压力大小,当主轴转速在170¹80...

【文章来源】： 江苏大学江苏省

【文章页数】：75 页

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 秸秆压块成型机国内外研究现状
    1.4 虚拟仿真技术在生物质固化成型机中的研究现状
    1.5 固化成型设备存在的问题
    1.6 本文主要研究内容
    1.7 本章小结
第二章 分段水稻秸秆压块物理特性试验研究
    2.1 水稻秸秆压块分段处理
    2.2 分段水稻秸秆压块密度试验研究
        2.2.1 密度测定试验材料和仪器
        2.2.2 试验方法
        2.2.3 分段水稻秸秆压块密度测定
    2.3 分段水稻秸秆压块摩擦系数试验研究
        2.3.1 摩擦系数测定试验材料和仪器
        2.3.2 试验方法
        2.3.3 分段水稻秸秆压块摩擦系数的测定
    2.4 分段水稻秸秆压块刚度试验研究
        2.4.1 刚度测定试验材料和仪器
        2.4.2 试验方法
        2.4.3 分段水稻秸秆压块刚度测定
    2.5 本章小结
第三章 环模秸秆压块机成型理论分析
    3.1 环模秸秆压块机主要结构与成型原理
        3.1.1 环模秸秆压块机整体结构
        3.1.2 环模秸秆压块机成型原理
    3.2 秸秆挤压成型过程中环模孔受力分析
        3.2.1 环模秸秆压块机环模块参数确定
        3.2.2 环模孔内物料受力分析
    3.3 本章小结
第四章 基于ADAMS秸秆压块成型过程仿真
    4.1 建立分段秸秆柔性体模型
        4.1.1 建立分段秸秆模型
        4.1.2 秸秆压块柔性化
    4.2 建立环模秸秆压块机仿真虚拟样机模型
        4.2.1 环模秸秆压块机虚拟样机建立
        4.2.2 添加约束与驱动
    4.3 仿真分析
        4.3.1 不同转速下秸秆成型挤压力分析
        4.3.2 不同秸秆段受力分析
        4.3.3 不同秸秆段挤压变形分析
    4.4 本章小结
第五章 秸秆成型挤压力试验研究
    5.0 秸秆成型挤压力试验方案设计
    5.1 秸秆成型挤压力试验材料及设备
    5.2 试验方法
    5.3 单因素效应分析
        5.3.1 主轴转速对秸秆成型挤压力的影响
        5.3.2 含水率对秸秆成型挤压力的影响
        5.3.3 稻壳含量对秸秆成型挤压力的影响
        5.3.4 秸秆长度对秸秆成型挤压力的影响
    5.4 因素交互作用效应分析
        5.4.1 试验设计
        5.4.2 试验结果与分析
        5.4.3 试验指标回归模型建立与分析
        5.4.4 各因素对秸秆成型挤压力影响主次分析
        5.4.5 各因素对秸秆成型挤压力影响规律
        5.4.6 优化分析与试验论证
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
参与课题与取得成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质能源的应用技术研究 [J]. 王雨生,傅建祥.  青岛农业大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]生物质固化成型燃料生产现状与发展对策 [J]. 吴再兴,陈玉和,包永洁,陈章敏,李能.  浙江林业科技. 2014(04)
[3]环模式秸秆压块机模具有限元分析及锥角优化 [J]. 周亮,孙宇,武凯,夏先飞.  农机化研究. 2014(06)
[4]基于ADAMS的柱塞式环模成型装置的轨迹仿真研究 [J]. 俞洋,俞国胜,德雪红,袁大龙,陈忠加.  北京林业大学学报. 2014(04)
[5]环模制粒粉体旋转挤压成型扭矩模型构建及试验 [J]. 武凯,孙宇,彭斌彬,丁武学,王栓虎.  农业工程学报. 2013(24)
[6]生物质(秸秆)致密成型技术研究进展 [J]. 夏先飞,武凯,孙宇,蒋清海.  中国农机化学报. 2013(06)
[7]基于ANSYS和ADAMS的玉米茎秆柔性体仿真 [J]. 崔涛,刘佳,张东兴,史嵩.  农业机械学报. 2012(S1)
[8]圆锥模成型机的受力及关键参数分析 [J]. 王野平,周翰,李翠娟.  机械设计. 2012(01)
[9]我国秸秆资源现状及其利用 [J]. 梁榕旺,徐淑莉.  畜牧与饲料科学. 2011(11)
[10]我国农业秸秆的现状与利用方法 [J]. 刘耀堂,李晓梦.  北方环境. 2011(07)

博士论文
[1]羊草可压缩性及其应力松弛特性的虚拟样机分析研究[D]. 王洪波.内蒙古农业大学. 2007

硕士论文
[1]秸秆禁烧与秸秆处理处置问题研究[D]. 姜荣鹏.山东大学. 2013
[2]基于9YK-0.4D型环模式压块机压块过程分析研究[D]. 隋建民.内蒙古农业大学. 2013
[3]牧草高密度压捆过程的计算机分析与仿真[D]. 谭立东.内蒙古农业大学. 2003



本文编号：3531446