收藏本站
《中国农业大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

秸秆切割破碎与揉切机刀片耐用性试验研究

孟海波  
【摘要】:农作物秸秆资源的开发利用于国于民、乃至对农业生态系统的可持续发展都具有重要意义。秸秆的机械破碎加工是秸秆饲用和实现秸秆饲料商品化生产的首要环节。秸秆破碎加工直接影响着加工机具的能量消耗,也是造成机具工作刀片材料损耗的重要原因,还会对秸秆加工质量产生影响。秸秆物料的力学性质与工程材料相比存在很大差异,是设计、改进加工机具与加工工艺的重要依据。为此,首先研制了可模拟秸秆切割破碎加工工况的秸秆力学特性研究试验台,为解决秸秆加工机具参数优化设计提供理论依据。同时,从加工刀片的材料和材料处理工艺入手,对不同材料、不同结构和不同工艺刀片的耐磨性和可靠性进行了研究,完善了设计制造工艺。 1.利用扫描电镜(SEM)观察分析了玉米秸秆的组织结构特征。采用三点弯曲法研究了玉米秸秆在弯曲载荷下的力学特性。在材料实验仪上进行了玉米秸秆弯曲断裂实验。结果表明,秸秆的力学性能与其组织结构密切相关,秸秆组织结构的差异是造成秸秆力学性能变化的内在原因。玉米秸秆弯曲断裂过程分为线性和非线性阶段;断裂过程中,玉米秸秆所需折断力最大达到215.44N,变形范围超过15mm。秸秆所需折断力的变化受到截面积、节位和存放时间的影响。 2.模拟秸秆切割破碎加工工况,研制了秸秆破碎加工试验台。试验台主要包括加速系统、力学参数采集系统、高速摄影及图像运动分析系统和总体控制系统四部分。能够实现高速切割和切割速度连续可调,自动采集力学参数、实时记录切割运动图像等功能,便于操作,安全可靠,是研究秸秆力学特性的有效工具和手段。 3.利用高速摄像机在线拍摄了秸秆切割破碎加工运动过程,采用图像运动分析系统分析了切割过程中秸秆的运动规律。切割速度、支撑方式和定刀等因素对秸秆切割破碎加工运动过程均有重要的影响。 4.利用自制的秸秆破碎加工试验台,全面研究了各项因素对玉米秸秆切割破碎加工力学特性的影响规律。对于麦秸、稻秸这类细长柔韧性高的秸秆,切割速度、动定刀间隙是切割阻力和切断率的重要影响因素,刃口的锋利程度对切断率和切割阻力也有重要影响。 5.选取影响秸秆破碎加工过程的四个主要因素,包括切割速度、动定刀间隙、切割根数和含水率,安排了四因素二次回归正交组合试验,利用SPSS计算分析,建立了切割阻力的回归模型和切断率的回归模型。采用线性加权和法对两个回归模型进行了优化。利用Matlab计算得到优化方案,确定了比较理想的秸秆破碎加工工艺条件。 6.利用9RZ-60型秸秆揉切机对加工刀片进行了磨损试验;采用扫描电镜(SEM)对刀片进行了磨损微观形貌分析和断裂刀片的成分分析与失效分析。结果表明,刀片的装机位置、刀片材料以及秸秆物料对刀片的耐磨性均有显著影响。原有刀片刃口局部材料的硬度不够,材质脆性过大,有过热现象。制造刀片的65Mn材料组织很不均匀,表明锻造后未经用以消除锻造组织不均的专门的正火处理。最后确定选用65Mn材料,采用新的热处理工艺方案,对揉切机刀片在工作室的配置方式进行了改进。结果表明,结构改进显著提高了刀片的耐用性能,降低了单位生产量的刀片材料损耗,提高了揉切机的生产率,加工质量也得到相应改善。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S817.12

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨惠杰,杨仁崔,李义珍,姜照伟,郑景生;水稻茎秆性状与抗倒性的关系[J];福建农业学报;2000年02期
2 郭艳;盘刀式切碎器刀刃曲线对切割能耗的影响[J];吉林农业大学学报;2003年01期
3 魏冰阳,蔺公振,杜新武;双立轴圆盘刀玉米秸秆切碎器正交试验[J];洛阳工学院学报;2002年02期
4 王新忠,袁中文,陈翠英;立式麦秸锤切机切碎效果的试验研究[J];农机化研究;2002年04期
5 韩鲁佳,刘向阳,阎巧娟,夏建平,谭奈林,李媛;9LRZ-80型立式秸秆揉切机的研制[J];农业工程学报;1999年03期
6 张晋国,高焕文,杨光;不同条件下麦秸切碎效果的试验研究[J];农业工程学报;2000年03期
7 王剑平,盖玲,王俊;农业物料碰撞特性试验数据采集系统[J];农业工程学报;2002年03期
8 刘庆庭,区颖刚,袁纳新;甘蔗茎在弯曲荷载下的破坏[J];农业工程学报;2004年03期
9 尚书旗,孟海波,于文星,袁振友;玉米茎秆甩刀式切抛器的设计研究[J];农业工程学报;1998年02期
10 吴子岳,高焕文,张晋国;玉米秸秆切断速度和切断功耗的试验研究[J];农业机械学报;2001年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 耿爱民,韩文亮,李志刚,武利峰,马振萍;超级小麦育种产量突破的探讨[J];山东农业科学;2005年01期
2 夏萍,江家伍;机械化秸秆还田技术及配套机具(综述)[J];安徽农业大学学报(自然科学版);2001年01期
3 王玉柱,云小俊,黄建洪;含氮马氏体化处理及其在剪毛机刀片上的应用[J];包头钢铁学院学报;2000年03期
4 王瑞春,郭敬东,高明,曾尤,周本濂;具有分形结构金属镍的制备[J];材料研究学报;2002年06期
5 周丽华;;水稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究综述[J];中国稻米;2006年03期
6 段传人,王伯初,王凭青;水稻茎秆的结构及其性能的相关性[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年11期
7 陈泳和,黄庭旭,刘端华,江文清,陈启雄;不同养分组配对优质早稻产量和米质的影响研究[J];福建稻麦科技;2001年03期
8 王斌斌;曹卫东;张进疆;;香蕉假茎还田机的设计[J];现代农业装备;2006年12期
9 刘烨;庄庆德;;虚拟仪器在农业方面的应用现状[J];国外电子测量技术;2006年08期
10 孟凡华,崔淑兰,刘秉华;小麦矮秆品种资源农艺性状评价[J];华北农学报;2000年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金跃迁;杨坚;梁兆新;莫健霖;古梅英;;甘蔗碎叶机的试验研究[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
2 贾洪雷;王增辉;马成林;陈忠亮;;秸秆切碎抛送装置的试验研究[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
3 邱先钧;;与梳穗联合收割机相配的禾杆碎断还田机的试验研究[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
4 王扬光;王顺喜;周强;;青饲切碎机动刀片磨损规律研究[A];2006全国摩擦学学术会议论文集(三)[C];2006年
5 王瑞春;郭敬东;曾尤;高明;周本濂;;分形结构金属材料制备初探[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
6 刘庆庭;区颖刚;卿上乐;王万章;;甘蔗茎秆切割机理研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
7 王德福;;双轴卧式全混合日粮混合机的研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
8 刘庆庭;区颖刚;卿上乐;王万章;;农作物茎秆力学研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
9 陈震;李长友;曾浩宏;;球形果力学特性测试[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
10 陈震;李长友;洪英;;荔枝力学特性分析与测试[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾洪雷;东北垄作蓄水保墒耕作技术及其配套的联合少耕机具研究[D];吉林大学;2005年
2 郑雁军;TiNi形状记忆合金丝/AI基复合材料中TiNi合金约束态相变的研究[D];大连理工大学;2000年
3 张书标;高秆隐性杂交稻的遗传评价[D];福建农林大学;2001年
4 张晋国;带状粉碎免耕播种机的试验研究[D];中国农业大学;2001年
5 杨海峰;面向INTERNET的滑动轴承磨损智能虚拟维护技术的研究[D];机械科学研究院;2002年
6 廖庆喜;免耕播种机防堵与排种装置试验研究[D];中国农业大学;2003年
7 蒋金琳;玉米免耕播种机切茬挖茬装置研究[D];中国农业大学;2004年
8 李丽勤;高速摄像目标提取跟踪系统研究与应用[D];中国农业大学;2004年
9 Jamal Nourain Ibrahim;[D];浙江大学;2005年
10 吕钊钦;冬小麦断根机械化关键技术研究[D];山东农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈海燕;基于虚拟仪器的精密排种器检测系统研究[D];河北农业大学;2005年
2 罗丽华;水稻茎秆抗倒伏性状的QTL定位研究[D];湖南农业大学;2005年
3 吕小莲;新型棉秆粉碎还田机的研究[D];新疆农业大学;2005年
4 刘小伟;双辊秸秆还田旋耕机的研制开发[D];中国农业大学;2000年
5 徐金凤;籼稻矮生性的遗传研究[D];扬州大学;2001年
6 赵立业;精密排种器虚拟仪器检测系统研究[D];南京农业大学;2002年
7 钱湘群;秸秆切碎及压缩成型特性与设备研究[D];浙江大学;2003年
8 张怀志;小麦机械收获条件下夏玉米高产高效种植模式选择及生理生态研究[D];河南农业大学;2000年
9 马爱军;根茬还田刀具火焰喷焊耐磨性强化研究[D];河北农业大学;2003年
10 周勇;农作物高秆翻埋还田机械技术研究[D];华中农业大学;2003年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张晋国,高焕文,杨光;不同条件下麦秸切碎效果的试验研究[J];农业工程学报;2000年03期
2 刘庆庭;区颖刚;卿上乐;王万章;;甘蔗茎秆在光刃刀片切割下根茬破坏试验[J];农业工程学报;2007年03期
3 刘庆庭;区颖刚;卿上乐;宋春华;;甘蔗茎秆切割力试验[J];农业工程学报;2007年07期
4 尚书旗,孟海波,于文星,袁振友;玉米茎秆甩刀式切抛器的设计研究[J];农业工程学报;1998年02期
5 吴子岳,高焕文,张晋国;玉米秸秆切断速度和切断功耗的试验研究[J];农业机械学报;2001年02期
6 苏忍锁;单叶双曲面的直母线的性质[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2001年02期
7 杨敏丽,涂志强,沈广树;国外农业机械化法规及支持政策[J];中国农机化;2005年02期
8 黄爱军,田洪海;城市生活垃圾焚烧处理初探[J];环境科学研究;2000年03期
9 杜吴鹏;高庆先;张恩琛;缪启龙;吴建国;;中国城市生活垃圾排放现状及成分分析[J];环境科学研究;2006年05期
10 金余其,严建华,池涌,李晓东,马增益,蒋旭光,倪明江,岑可法;中国城市生活垃圾燃烧的特性[J];环境科学;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张晋国;带状粉碎免耕播种机的试验研究[D];中国农业大学;2001年
2 张振营;城市生活垃圾的压缩性及填埋场的沉降研究[D];浙江大学;2005年
3 王艳;城市生活垃圾中低温热解特性研究[D];天津大学;2005年
4 江建方;城市生活垃圾外热式热解技术的研究[D];华中科技大学;2006年
5 胡建军;秸秆颗粒燃料冷态压缩成型实验研究及数值模拟[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 吉颖风;新型锤片式粉碎机筛分效率的研究[D];中国农业大学;2000年
2 张禄文;城市生活垃圾破碎筛分设备工艺研究[D];昆明理工大学;2004年
3 徐红梅;锤片磨损对粉碎机转子振动影响的研究[D];华中农业大学;2004年
4 崔英;实芯植物秸秆的力学模型及受压缩状态应力分析研究[D];中国农业大学;2005年
5 刘文广;锤片式粉碎机异型粉碎室的理论分析及试验研究[D];内蒙古农业大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王长生,张荥渊,罗美华,李伯胜;粉碎机锤片的磨损失效分析及表面强化工艺[J];洛阳工学院学报;1998年04期
2 孙旭初;水稻茎秆抗倒性的研究[J];中国农业科学;1987年04期
3 何礼新,伍勤忠;蔗糖业应在稳定中发展[J];广西农学报;2003年03期
4 李荣田,姜廷波,秋太权,崔成焕,龚振平;水稻倒伏对产量影响及倒伏和株高关系的研究[J];黑龙江农业科学;1996年01期
5 栾玉振,田宏炜,侯季里,宋晓旭,陈桂云,冯富;关于玉米秸秆和根茬还田机的性能和配套模式的探讨[J];吉林农业大学学报;1991年03期
6 杜新武,蔺公振;双立轴式玉米秸秆还田装置切碎效果的试验分析[J];洛阳工学院学报;2001年04期
7 尚书旗,张嘉玉,王茂林,张锡斋,王继伟;9QS-1型玉米青饲料收获机的设计与试验[J];莱阳农学院学报;1994年01期
8 王延耀,连政国,姜学东,蒋金琳,李国生;秸秆揉碎切断机的试验研究[J];莱阳农学院学报;1998年04期
9 王书茂,焦群英,籍俊杰;西瓜成熟度无损检验的冲击振动方法[J];农业工程学报;1999年03期
10 王俊,陆秋君,王剑平;鲜桃坚实度和糖度分布差异的实验研究[J];农业工程学报;1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 蒙必胜;;甘蔗收割机切割参数对甘蔗破头率的影响机理探讨[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
2 王汝贵;杨坚;梁兆新;莫健霖;古梅英;;甘蔗收割机切割器工作参数试验优化研究[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 А.А.РЕНСЕВИЧ;孟令之;;秸秆的不同处理效果[J];饲料广角;1986年02期
2 冀一伦;秸秆饲料营养价值研究的进展[J];中国畜牧杂志;1990年04期
3 陆东林;氨化秸秆在奶牛业中的应用[J];新疆农垦科技;1991年S1期
4 刘伟峰;农作物秸秆的处理机理及其调制方法[J];农村牧区机械化;1994年04期
5 毛华明;作物秸秆化学处理方法的演变与发展[J];云南畜牧兽医;1995年01期
6 赵凤清,柴保荣,刘万春;应用EM(有效微生物)技术开发秸秆粗饲料[J];当代畜禽养殖业;1996年10期
7 边革;辽宁省秸秆饲料资源及其开发利用[J];辽宁畜牧兽医;1997年04期
8 诸宾;秸杆微贮技术的应用[J];科技信息;1997年07期
9 刘薇;向农民朋友介绍秸秆快速堆腐三项新技术[J];农业科技通讯;1998年12期
10 马兴林,林治安,许建新,谢承陶;密度对玉米籽粒及秸秆产量的影响[J];作物杂志;1998年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王飞;李华;孙超;李长云;;变废液为肥料 实现秸秆返田[A];中国造纸学报2003年增刊——中国造纸学会第十一届学术年会论文集[C];2003年
2 刘亚平;魏蒙关;李洪岐;;河南省秸秆资源综合利用现状分析及建议[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(下册)[C];2004年
3 温明霞;林德枝;易时来;李学平;孟涛;石孝均;;秸秆在土壤中的养分释放动态研究[A];第九届中国青年土壤科学工作者学术讨论会暨第四届中国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2004年
4 杜建;安成立;冀炜;张永科;常宗堂;邢宏宜;贾涛;王俊峰;王天泉;惠建忠;孙茂田;王晓梅;;秸秆环保超强木地板及制造方法的研究[A];’2003中国作物学会学术年会文集[C];2003年
5 孙明湖;咸惠军;南方;;秸秆氧化气化气不宜做炊事燃气[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(下册)[C];2005年
6 周礼;吴达科;谢春燕;;秸秆预处理技术对比研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
7 皇才进;韩鲁佳;刘贤;杨增玲;;秸秆工业分析组成的近红外漫反射光谱(NIRS)分析研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
8 上官永;朱虎良;文喜梅;田英申;王文静;;秸秆利用机械技术及产业化研究进展[A];中国农业工程学会第七次全国会员代表大会及学术年会论文集[C];2004年
9 孙红闯;;废弃秸秆做生产原料进行产业化精、深加工的技术探讨[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
10 金海洋;姚政;杨建军;蒋小华;查健生;;纤维素分解菌剂对水稻秸秆田间降解效果的影响[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 古文洪;秸秆发电:多赢产业为何冷眼相看[N];中国矿业报;2005年
2 ;秸秆压块饲料有啥优势[N];齐齐哈尔日报;2005年
3 ;我市为秸秆找到五条出路[N];驻马店日报;2005年
4 本报记者 兰俊君 实习生 吴明新;蔬菜“吃”秸秆产量高[N];白银日报;2009年
5 李玉芳 闫艳 高杰;秸秆可作清洁能源[N];中国环境报;2009年
6 顾日升 袁开建;秸秆烧出贵过大米的“超低炭”[N];江苏农业科技报;2009年
7 ;我省“秸秆法规”正式出台[N];江苏农业科技报;2009年
8 记者 许兵 通讯员 杨丽;6月1日起露天焚烧秸秆将受罚[N];连云港日报;2009年
9 本报记者 周璐璐 周慧敏;富民板业 小秸秆做出大文章[N];中国企业报;2009年
10 记者 何彭鹏;秸秆能源化项目将受扶持[N];泰州日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟海波;秸秆切割破碎与揉切机刀片耐用性试验研究[D];中国农业大学;2005年
2 谭又华;细胞力学建模及其力学特性的表征[D];中国科学技术大学;2010年
3 马孝琴;生物质(秸秆)成型燃料燃烧动力学特性及液压秸秆成型机改进设计研究[D];河南农业大学;2002年
4 朱灵峰;生物质(秸秆)气合成甲醇工艺及动力学研究[D];河南农业大学;2004年
5 宋安东;生物质(秸秆)纤维燃料乙醇生产工艺试验研究[D];河南农业大学;2004年
6 宋关斌;肝癌细胞力学特性及其与细胞周期的关系研究[D];重庆大学;2002年
7 袁德奎;半圆型防波堤水动力学特性数值模拟的理论、方法和应用[D];天津大学;2004年
8 闫贵龙;影响秸秆营养价值的作物学因素及复合化学处理的效果研究[D];中国农业大学;2005年
9 金淼;板料成形中拉深筋的力学性能及影响因素研究[D];燕山大学;2000年
10 梁凌云;秸秆热化学液化工艺和机理的研究[D];中国农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李雪;秸秆固态发酵酒精的研究[D];中国农业大学;2002年
2 隋美丽;秸秆压块饲料机匀料充型区的物流分析与计算机仿真[D];河北农业大学;2005年
3 齐刚;白腐菌降解秸秆木素及饲料化研究[D];天津科技大学;2004年
4 高洁;秸秆对球形棕囊藻生长的抑制作用及其机理研究[D];暨南大学;2005年
5 贺永惠;北方地区玉米秸秆复合碱化和快速氨化技术及其在幼羊生长中应用的研究[D];东北农业大学;2001年
6 蔡兴旺;秸秆发酵剂的研究[D];天津科技大学;2004年
7 李建清;型钢混凝土柱受力性能有限元分析[D];武汉大学;2005年
8 徐新惠;棉秆压缩成型特性的试验研究[D];石河子大学;2006年
9 邵亚雄;三偏心金属密封蝶阀的力学特性分析及结构优化研究[D];西华大学;2007年
10 计招红;考虑应力路径变化的路基土的力学特性研究及工程应用[D];重庆交通大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026