生物质拾
发布时间：2023-04-02 01:21
随着我国对农作物秸秆综合利用进程的加快,对农作物秸秆的需求越来越多,将联合收割机收获后的农作物秸秆用机械代替人工快速收集起来,并增大秸秆收集后的密度,减少储存空间,降低运输成本是提高我国农作物秸秆综合利用的根本;经收割机收获后,田间农作物秸秆分布杂乱、松散、含水率高,且田间电力设施匮乏,而目前市面上现有成型机存在能耗高、效率低、寿命短问题,且对原料粒度、含水率要求高等原因,因此在田间不能实现秸秆压缩致密成型加工。针对以上问题,本文的研究本着“利用先进的自动化的装备取代昂贵的人工,进行高效地收集和高密度地加工”原则,旨在研究设计一种全自动集秸秆拾取、粉碎、致密成型功能于一体的装置,田间一人一机即可完成秸秆到生物质成型颗粒燃料商品转变的全过程,加工得到1000kg/m3颗粒燃料,大大降低了收集运输成本,使秸秆资源能够真正实现产业化、商业化和高附加值利用。本文详细分析了秸秆的特性,确定捡拾系统的类型,主要结构形式,对捡拾器中弹齿的运动进行分析,通过对比不同类型成型机,确定成型机的类型、关键参数和主要结构形式,确定整机总体方案;推导并建立压辊挤压物料的力学模型,分析压辊在挤压成型过程中产生的滑...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 生物质能源的意义
1.2 生物质致密成型技术的意义
1.3 国内外生物质收集装备发展现状
1.4 生物质拾取装置未来发展趋势
1.5 课题主要研究内容
2 整机总体方案设计
2.1 研究对象确定及性能研究
2.1.1 秸秆的理化性能研究
2.1.2 玉米秸秆的力学特性和受切特性分析
2.2 整机总体结构确定
2.2.1 整机的工作原理及工艺流程
2.2.2 拾取预处理输送系统确定
2.2.3 预切割处理系统确定
2.2.4 输送系统确定
2.2.5 粉碎—成型一体化系统确定
2.2.6 生物质储存输送装置确定
2.2.7 整机底盘及其他集成系统确定
2.3 总体装置的动力及传动系统确定
2.4 整机功率的核算
2.5 本章小结
3 秸秆拾取预处理系统的部件设计
3.1 弹齿式捡拾器的设计
3.1.1 捡拾器工作原理分析
3.1.2 生物质捡拾器机构运动分析
3.2 弹齿的运动分析
3.3 对影响捡拾效果因素研究
3.4 弹齿滚筒捡拾器各部件参数确定
3.4.1 捡拾器主轴转速以及整机前进速度确定
3.4.2 捡拾漏拾率的确定
3.5 捡拾器部件结构设计
3.5.1 捡拾器主轴的设计
3.5.2 弹齿与弹齿轴设计
3.5.3 弹齿十字架和曲柄的设计
3.5.4 凸轮轨道的设计
3.5.5 弹齿捡拾器的三维装配
3.6 预切割系统的设计
3.6.1 切割原理分析
3.6.2 双圆盘切割器的结构设计及参数确定
3.7 输送系统的设计
3.7.1 参数确定
3.7.2 总体结构的设计
3.8 本章小结
4 成型系统的零部件设计及动力学分析
4.1 成型过程分析
4.1.1 成型机工作原理
4.1.2 秸秆成型机理分析
4.1.3 成型过程中物料受力分析
4.2 平模成型机压辊的特性分析
4.2.1 直压辊的受力分析
4.2.2 平模错位理论分析
4.2.3 直压辊的改进及最优倾角分析
4.3 总体参数确定
4.3.1 平模参数的确定
4.3.2 产量和功率计算
4.3.3 配套设备的选择
4.4 成型机主要零部件设计
4.4.1 平模盘结构设计
4.4.2 开孔率计算
4.4.3 模具的设计
4.4.4 压辊的设计
4.4.5 主轴设计
4.4.6 其他零部件的三维设计
4.5 虚拟装配
4.6 平模锥辊式成型机动力学分析
4.7 本章小结
5 整机中关键零部件的有限元分析
5.1 ANSYS简介
5.2 前端系统关键部件的有限元分析
5.2.1 弹齿的静力学分析
5.2.2 圆锯片的模态分析
5.3 成型系统中部件有限元分析
5.3.1 模具的受力分析
5.3.2 不同入口锥度活动模具静力分析
5.4 致密成型过程有限元分析
5.4.1 非线性接触分析
5.4.2 应用ANSYS Workbench对成型过程仿真分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3778241
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 生物质能源的意义
1.2 生物质致密成型技术的意义
1.3 国内外生物质收集装备发展现状
1.4 生物质拾取装置未来发展趋势
1.5 课题主要研究内容
2 整机总体方案设计
2.1 研究对象确定及性能研究
2.1.1 秸秆的理化性能研究
2.1.2 玉米秸秆的力学特性和受切特性分析
2.2 整机总体结构确定
2.2.1 整机的工作原理及工艺流程
2.2.2 拾取预处理输送系统确定
2.2.3 预切割处理系统确定
2.2.4 输送系统确定
2.2.5 粉碎—成型一体化系统确定
2.2.6 生物质储存输送装置确定
2.2.7 整机底盘及其他集成系统确定
2.3 总体装置的动力及传动系统确定
2.4 整机功率的核算
2.5 本章小结
3 秸秆拾取预处理系统的部件设计
3.1 弹齿式捡拾器的设计
3.1.1 捡拾器工作原理分析
3.1.2 生物质捡拾器机构运动分析
3.2 弹齿的运动分析
3.3 对影响捡拾效果因素研究
3.4 弹齿滚筒捡拾器各部件参数确定
3.4.1 捡拾器主轴转速以及整机前进速度确定
3.4.2 捡拾漏拾率的确定
3.5 捡拾器部件结构设计
3.5.1 捡拾器主轴的设计
3.5.2 弹齿与弹齿轴设计
3.5.3 弹齿十字架和曲柄的设计
3.5.4 凸轮轨道的设计
3.5.5 弹齿捡拾器的三维装配
3.6 预切割系统的设计
3.6.1 切割原理分析
3.6.2 双圆盘切割器的结构设计及参数确定
3.7 输送系统的设计
3.7.1 参数确定
3.7.2 总体结构的设计
3.8 本章小结
4 成型系统的零部件设计及动力学分析
4.1 成型过程分析
4.1.1 成型机工作原理
4.1.2 秸秆成型机理分析
4.1.3 成型过程中物料受力分析
4.2 平模成型机压辊的特性分析
4.2.1 直压辊的受力分析
4.2.2 平模错位理论分析
4.2.3 直压辊的改进及最优倾角分析
4.3 总体参数确定
4.3.1 平模参数的确定
4.3.2 产量和功率计算
4.3.3 配套设备的选择
4.4 成型机主要零部件设计
4.4.1 平模盘结构设计
4.4.2 开孔率计算
4.4.3 模具的设计
4.4.4 压辊的设计
4.4.5 主轴设计
4.4.6 其他零部件的三维设计
4.5 虚拟装配
4.6 平模锥辊式成型机动力学分析
4.7 本章小结
5 整机中关键零部件的有限元分析
5.1 ANSYS简介
5.2 前端系统关键部件的有限元分析
5.2.1 弹齿的静力学分析
5.2.2 圆锯片的模态分析
5.3 成型系统中部件有限元分析
5.3.1 模具的受力分析
5.3.2 不同入口锥度活动模具静力分析
5.4 致密成型过程有限元分析
5.4.1 非线性接触分析
5.4.2 应用ANSYS Workbench对成型过程仿真分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3778241
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