转臂式圆草捆包膜机的设计与试验研究

发布时间：2019-01-29 20:37

【摘要】：我国饲草资源非常丰富,但传统上所收获的秸秆主要采用露天贮存的方法,秸秆营养成份流失严重,利用率不足30%,为提高饲草资源的利用率、实现饲草资源贮存的机械化,大力发展包膜青贮技术。目前,国内学者对包膜机做了大量应用研究,但对其包膜原理及试验研究极少,且主要是针对转台式包膜机(即包膜时转台带动圆草捆同时自转和公转)进行的研究,该包膜方式存在作业时动力消耗较大、限位装置不能调节、对圆草捆的长度和直径有严格限制等问题,导致该类型包膜机无法针对不同打捆尺寸的圆捆机进行调节,适用范围小,而国外大型包膜设备结构复杂、价格昂贵,不符合我国畜牧业发展的现状及实际需求。为此,本文在我国现有打捆设备的基础上,针对包膜青贮技术要求,设计转臂式圆草捆包膜机。本文通过对青贮专用拉伸膜进行拉伸试验,以及转臂式圆草捆包膜机的设计及建模,最后通过对转臂式圆草捆包膜机的试验研究,得到的主要研究结论如下:(1)利用电子式拉伸试验机对青贮专用拉伸膜进行拉伸试验,分析拉伸膜膜长、层数、加载速度三因素对最大拉伸力和伸长率的影响规律,试验结果表明:随着拉伸膜膜长的增加,最大拉伸力先下降后趋于平稳,伸长率减小;随着拉伸膜层数的增加拉伸膜最大拉伸力和生产率都呈二次曲线增加;随着加载速度的增加,最大拉伸力和伸长率都上升。因此,在转臂式圆草捆包膜机设计的过程中,选择合适的参数能够提高拉伸膜的最大拉伸力和伸长率,减小拉伸膜消耗量,提高包膜质量,防止包膜后的圆草捆破损而青贮失败。(2)基于拉伸膜的拉伸试验,及我国包膜青贮技术要求,设计了转臂式圆草捆包膜机。该机主要由机架、托辊机构、转臂机构和传动机构组成,利用Solidworks三维软件对各零部件进行建模与装配,详细介绍关键零部件结构及其参数,在装配体的基础上详细介绍整机的工作原理及传动过程,根据三维模型绘制工程图,加工转臂式圆草捆包膜机。(3)本文选取影响包膜性能的转臂转速、转臂与托辊速比、拉伸膜预紧力三个工作参数为试验因素,选取包膜功耗、包膜时间、拉伸膜消耗量为评价指标,利用二次回归正交旋转组合实验设计方法,对转臂式圆草捆包膜机进行试验研究。在试验范围内,各因素对包膜功耗的贡献率为:转臂与托辊速比拉伸膜预紧力转臂转速;对包膜时间的贡献率为:转臂转速转臂与托辊速比拉伸膜预紧力;对拉伸膜消耗量的贡献率为:转臂与托辊速比拉伸膜预紧力转臂转速。利用Design-Expert软件建立并分析了试验因素对各评价指标影响的数学模型,确定了转臂式圆草捆包膜机的最优参数组合:转臂转速为32r/min,转臂与托辊速比为2,拉伸膜预紧力为20N时,包膜功耗为1.6k J,包膜时间为31s/捆,拉伸膜消耗量为2.4kg/t。本文设计的转臂式圆草捆包膜机结构简单,工作效率高,适于对直径为0.5m~1m的圆草捆进行包膜作业,通过试验研究确定的包膜机最优参数能有效提高包膜质量和效率,为饲草和秸秆的包膜青贮奠定基础。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S817

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本文编号：2417841