羊用撒料试验台设计与试验

发布时间：2017-09-24 20:39

  本文关键词：羊用撒料试验台设计与试验

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【摘要】：我国对肉羊产品的需求量逐年上升,现有的羊肉产量的供给满足不了居民的需求,为保护草原生态和增加畜牧养殖产量,畜牧养殖由天然草场养殖、粗放型养殖向舍饲化、规模化方向转变,这是我国现代畜牧业发展得必然途径。机械化饲喂与传统人工饲喂相比可以减轻人工劳动强度、提高投喂效率、增加肉羊进食量等,机械化饲喂是舍饲养殖的趋势。撒料是肉羊饲喂过程中的关键环节,撒料状况对饮食、肉羊健康生长均有重要影响,所以对撒料机械的研究具有重要意义。本文在查阅国内外有关肉羊撒料机械和羊食用物料的文献、专利以及实地调研国内规模化羊场的基础上对肉羊常食用饲草料、全混合日粮以及具有撒料作用的饲喂机械进行研究。确定试验物料为青贮饲料和玉米粉混合物,并对混合物料的含水率、内外摩擦角、容重进行测定;确定以双向搅龙撒料车为研究对象进行研究,并根据撒料原理和要实现的功能设计撒料试验台;确定试验台撒料系统的结构和空间配置,并对具有一定功能的关键机构进行设计和选用;确定关键机构为刮板输送及装置、双向投料搅龙装置、挡料辊装置、带式输送机装置以及料箱;结合调研时羊场对撒料车要求对关键机构进行理论分析和设计,确定其总体结构和关键机构的结构参数和部分运动参数。运用三维软件对羊用撒料试验台建模,应用颗粒仿真软件模拟撒料系统撒料过程,设置试验台一定的工作参数和结构参数,设置颗粒属性,设置关键结构属性,对仿真结果进行分析,通过研究颗粒整体运动趋势、单个颗粒运动轨迹、料箱内物料质量的变化以及挡料辊扭矩变化验证试验台撒料系统的合理性。为数字化、自动化操作撒料试验台和控制试验过程,要求对试验台能在试验时对各关键机构转速和转矩参数进行控制和及时反馈,对试验动态实时观测,确定试验台控制系统方案。控制系统选用PC机作为上位机,三菱PLC作为下位机,下位机PLC通过控制变频器而对关键机构的试验速度进行调速。根据试验时功率的计算对电机、变频器、三菱PLC等进行选型。以刮板输送机装置转速、投料搅龙装置转速、挡料辊转速、拨叉长度为试验因素,以投料量和投料均匀度为试验指标设计试验台正交试验方案。运用Minitab软件对试验结果进行分析处理,通过极差分析和方差分析确定较优试验组合,验证性试验表明较优组合满足要求。
【关键词】：双向搅龙 撒料试验台 三菱PLC EDEM仿真 正交试验
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S826;S817.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.1.1 我国肉羊产业现状及趋势10-11
• 1.1.2 我国传统肉羊饲喂技术现状11-12
• 1.1.3 奶牛撒料机械与肉羊撒料机械关系12
• 1.2 国内外撒料机械研究现状12-16
• 1.2.1 国外撒料机研究现状12-14
• 1.2.2 国内撒料机研究现状14-16
• 1.3 研究意义16
• 1.4 主要研究内容及方法16-18
• 1.4.1 研究内容16-17
• 1.4.2 研究方法17-18
• 1.5 本章小结18-19
• 第二章 羊饲喂物料特性研究19-24
• 2.1 羊食用草料19
• 2.2 全混合日粮19
• 2.3 试验物料确定19-20
• 2.4 物料特性研究20-23
• 2.4.1 试验设备21
• 2.4.2 试验测定21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 羊用撒料试验台机械系统的设计24-34
• 3.1 撒料试验台机械设计24-26
• 3.1.1 总体设计要求24
• 3.1.2 总体方案24-25
• 3.1.3 工作原理25
• 3.1.4 羊圈调研参数25-26
• 3.2 关键工作部件设计26-33
• 3.2.1 料箱设计26-27
• 3.2.2 双向投料搅龙装置的设计27-29
• 3.2.3 刮板输送机装置的设计29-32
• 3.2.4 挡料辊装置设计32-33
• 3.2.5 输送带装置设计33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 撒料系统运动仿真分析34-44
• 4.1 EDEM软件简介34-35
• 4.2 力学模型及仿真模型建立35-38
• 4.2.1 力学模型35
• 4.2.2 仿真模型建立35-38
• 4.2.3 运动仿真38
• 4.3 仿真结果分析38-43
• 4.3.1 物料整体运动分析39
• 4.3.2 单个颗粒运动分析39-40
• 4.3.3 投料均匀度和投料量分析40-42
• 4.3.4 挡料辊作用分析42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第五章 试验台测试控制系统的设计44-56
• 5.1 撒料均匀性测试控制系统总体方案44-47
• 5.1.1 撒料试验台驱动方式的选用44-45
• 5.1.2 撒料试验台主工作电路的设计45-46
• 5.1.3 撒料试验台控制系统46-47
• 5.2 减速电机以及相应变频器的选用47-48
• 5.3 工控机与三菱PLC的选用48-51
• 5.3.1 工控机选用与PLC概述48
• 5.3.2 主控制器PLC48-50
• 5.3.3 AD模块的选用50-51
• 5.4 PC机与三菱PLC的通讯51-53
• 5.5 试验台Labwindows/CVI控制界面的设计53-55
• 5.6 本章小结55-56
• 第六章 撒料试验台性能研究56-63
• 6.1 试验台的实现56-57
• 6.2 试验指标57
• 6.2.1 投料量57
• 6.2.2 投料均匀度57
• 6.3 试验材料与方法57-58
• 6.3.1 试验时间、地点57-58
• 6.3.2 试验材料58
• 6.3.3 试验设备58
• 6.3.4 试验方法58
• 6.4 试验设计58-59
• 6.4.1 试验因素水平设计58-59
• 6.4.2 试验方案59
• 6.5 试验结果分析59-62
• 6.5.1 投料量分析59-60
• 6.5.2 下料均匀度分析60-61
• 6.5.3 较优试验组合61-62
• 6.5.4 验证试验62
• 6.6 本章小结62-63
• 第七章 总结与展望63-65
• 7.1 总结63-64
• 7.2 展望64-65
• 参考文献65-67
• 致谢67-68
• 作者简介68-69
• 附件69

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本文编号：913363