玉米秸秆饲草化装置的设计与试验研究

【摘要】：玉米从2012年开始成为我国种植面积第一大粮食作物,其产量逐年增加,玉米秸秆产量随之增加。玉米秸秆营养丰富,是牲畜的主要粗饲料来源,畜牧业的长期发展离不开秸秆资源的利用,秸秆养畜是粮食生产和畜牧业共同发展的重要举措。目前阻碍秸秆养畜大规模实施的原因主要是玉米秸秆体积庞大造成的不便运输和适口性不好引起的利用率不高,玉米秸秆的饲草化装置可有效解决这一问题。本文设计制造的玉米秸秆饲草化装置可安装在联合收割机上,实现籽粒收获和秸秆饲草化联合作业,利于玉米秸秆收获后水分蒸发,打捆处理或直接饲喂。本文是在考察玉米秸秆力学特性的基础上,研制了玉米秸秆饲草化装置试验台。对试验台进行试验后根据结果进一步对撕裂部件进行设计,确定结构和运动参数,完成的具体内容如下:1.利用万能试验机考察了收割期玉米秸秆茎节部位的纵向剪切特性和压缩特性:以纵向剪切力作为评价指标,以行刀速度、刀具角度和茎节的部位为主要因素,进行三因素的二次正交旋转组合试验;用收获时期和行刀速度、刀具角度、茎节部位分别进行双因素试验,分析三组双因素分别对试验指标纵向剪切力的影响;以茎节部位、压缩方向为主要因素进行双因素试验,分析此二因素对试验指标压力的影响。2.根据秸秆饲草化的要求及试验结果利用Solidworks软件进行了与东风4YX-2立辊式玉米联合收获机配套安装的玉米秸秆饲草化装置的建模设计,干涉检查后制造装置实体。3.为便于装置参数的调节搭建了装置的试验台,试验台主要由机架、摘穗辊、撕裂辊、入料台、出料口、传动机构、控制系统、扭矩测试系统等部分组成。为了测试撕裂辊上不同前角角度锯片的饲草化性能,本文设计了-15°、20°、30°三种前角角度的锯片。4.利用研制的玉米秸秆饲草化试验台,对影响玉米秸秆饲草化的圆形锯片前角角度、摘穗辊撕裂辊速度差和收获时期三项因素进行试验研究,最终依据实际情况确定工作最优组合为:采用摘穗辊转速800rpm,撕裂辊转速1200rpm-1400rpm,撕裂辊圆形锯片前角30°,收获时期为玉米籽粒成熟后尽早收获,在此工作参数下能提高合格率,最大程度降低功耗且能够避免缠草问题发生。经过对玉米秸秆饲草化装置试验台的一系列试验,验证本课题研究的玉米秸秆饲草化装置运转平稳,安全可靠,工作性能良好,最佳饲草化合格率为88.4%,。主要性能指标均能够满足玉米秸秆饲草化的需求。 【关键词】：玉米秸秆 饲草化装置 力学特性 茎节部位 试验台
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S817.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 研究的背景、目的及意义7-9
• 1.2 秸秆加工机械国内外发展现状9-12
• 1.3 本文研究内容12-14
• 第二章 玉米秸秆纵向剪切与压缩试验14-27
• 2.1 试验材料与设备14-16
• 2.2 试验方案16-18
• 2.3 试验方法18-20
• 2.4 结果与分析20-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 玉米秸秆饲草化装置试验台及其主要部件的设计27-41
• 3.1 设计要求27
• 3.2 玉米秸秆饲草化装置的设计27-35
• 3.3 玉米秸秆饲草化试验台的设计35-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 玉米秸秆饲草化装置试验台试验研究41-58
• 4.1 引言41
• 4.2 玉米秸秆饲草化装置试验台的组装与调试41-43
• 4.3 玉米秸秆饲草化试验台试验43-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 结论58-59
• 参考文献59-63
• 作者简介63-64
• 致谢64

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