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立式环模秸秆压块机成型过程建模与参数优化 总被引：1，自引：0，他引：1
在对立式环模秸秆压块机核心工作单元结构与工作原理分析的基础上,建立了压辊受力和物料成型能耗模型,绘制了不同技术参数下压辊载荷分布曲线和物料成型能耗曲线,并在此基础上提出了设备技术参数优化设计方法。理论分析结果表明:模孔偏心设计可改善压辊载荷分布,降低设备吨料能耗;模孔最佳偏心角和物料与辊模之间的摩擦因数、辊模直径比有关,物料与辊模摩擦因数、辊模直径比越大,模孔最佳偏心角也越大,现实技术参数条件下,模孔偏心设计可使物料成型能耗降低0.29%~3.58%。通过设备对比试验,证实了以上结论。 相似文献
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针对传统单层环模秸秆压块机存在生产率低、能耗高等问题,提出一种成型温度可控的立式双层环模双层压辊结构的秸秆压块机,双层压辊直径为320 mm,厚度为115 mm,双层环模块方形进料口边长为32 mm,圆形出料孔直径为28 mm,主轴受扭段最小直径为100 mm,整机动力为100 kW。以水稻秸秆为原料进行试验,结果表明:压块机生产率为2 208 kg/h,吨燃料能耗为25.21 kW·h/t,成型率为96%以上,机械耐久性为97%以上,成型密度大于1.0 g/cm~3,开机预热时间为9.6 min,各项指标均达到设计要求。与同型号单层立式环模压块机相比,生产率和环模孔寿命有所提高,吨燃料能耗和预热时间有所降低。 相似文献
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模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验 总被引：6，自引：0，他引：6
针对模辊式成型机在生产生物质颗粒燃料过程中存在能耗高等问题,以玉米秸秆为原料,研究成型机模辊间隙、主轴转速和模孔直径等参数对生产率、吨燃料能耗、颗粒燃料的成型率、机械耐久性和颗粒密度等的影响。结果表明：模辊间隙仅对成型率有影响,间隙为0.2mm最优。吨燃料能耗和颗粒密度随主轴转速增大而减小;模孔直径大,生产率高,吨燃料能耗低,颗粒密度小;为保证生产率,主轴转速应大于等于160r/min。不同因素试验,颗粒燃料的成型率大于95%,机械耐久性大于96%,均符合生物质颗粒燃料要求。 相似文献
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环模秸秆压块机成型过程中,由于秸秆颗粒与环模之间的滑动摩擦,环模模孔磨损十分严重,导致环模使用寿命缩短。以工字型模块组成的立式环模为研究对象,提出在工字型模块喂料端设置辊口式结构,即在工字型腰部上下两翼加工圆孔,孔中装配轴承和插入圆辊。通过相邻圆辊间所构成的辊口压入秸秆颗粒,从而将物料与原模块间因数较大的滑动摩擦变为物料与圆辊间因数较小的滚动摩擦,达到减小模孔磨损的目的。利用有限元软件分析得到改进前和改进后模孔处的磨损率曲线,结果表明:改进前环模最大磨损率0.11μm/s,改进后辊口式环模最大磨损率0.01μm/s,远小于改进前磨损率。通过试验表明所设计的辊口式环模具有减小磨损和延长环模寿命的作用。 相似文献
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生物质环模制粒机产能与能耗分析 总被引：2，自引：0，他引：2
分析环模制粒机技术参数和物料特性参数对设备产能与能耗的影响规律,可为产品的系列化设计提供理论依据。在对环模制粒机成型过程和机构受力分析的基础上,建立了设备产能与能耗模型,绘制了不同设备技术参数与物料特性参数下的环模制粒机产能和能耗等值线。等值线分布规律表明,环模直径越大、转速越高,对设备产能和能耗的影响越明显;与其他参数相比,物料与辊模之间的摩擦因数对设备产能影响更大,改进辊模表面结构形式或表面材料是提高设备生产率的有效途径;辊模直径比对设备产能的影响比对设备能耗的影响大,辊模直径比越大,设备单位产能能耗越低,因此,在满足设备结构与技术要求的前提下,应尽量增大辊模直径比。 相似文献
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试验采用四因素五水平二次回归正交旋转中心组合设计法,以水稻秸秆和稻壳为原料,主轴转速、含水率、稻壳含量和秸秆长度为试验影响因子,秸秆压缩力为试验指标,利用9JYK-2000A型环模秸秆压块机进行秸秆压缩力试验研究。结果表明:当主轴转速为170r/min、含水率为20%、稻壳含量为30%、秸秆长度为15mm时,秸秆压缩力有最佳值为20.407k N;各因素对环模秸秆压块机秸秆压缩力贡献率主次顺序依次为:含水率秸秆长度稻壳含量主轴转速。试验验证可知:该组合下试验值与试验模型预测值之间相对误差平均值为1.9 4%,可以为环模秸秆压块机压缩机理研究和分析提供必要的参数依据。 相似文献
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立式环模生物质成型机设计与试验 总被引：4，自引：0，他引：4
针对目前我国生物质压块机存在的生产率低、能耗高及成型燃料质量低等问题,采用立式环模原理,设计了一种新型生物质压块机,设计了带有加热电阻和降温水道的环模,并以粉碎玉米秸秆为原料进行试验,试验结果表明,生产率为2.1t/h,吨功耗35.6kW·h/t,整机噪声82dB(A),成型率为95.4%,成型密度为1.1g/cm 3 ,各项指标均达到设计及标准要求,启动时采用加热电阻,能够缩短预运行时间50~65min,正常生产时,燃料的温度能够降低20~30℃,生产率比未采用加热降温环模时增加5%。 相似文献
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以江苏圆通自主研发生产的9JYK-2000A型秸秆压块机为试验装置,对稻秸秆进行压块成型试验。通过试验分析环模与压辊的间隙、环模的转速、物料的含水率对压块成品密度、生产率和吨料电耗的影响,找出3个影响因素的最佳值组合。 相似文献
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环模孔应力集中是影响环模秸秆压块机模孔寿命和压块成型品质的重要因素。为此,对锥面孔型进行改进,提出了凸曲面和凹曲面两种新型环模孔。同时,运用ANSYS软件对3种模孔成型过程进行分析,研究不同孔型对等效应力及摩擦应力的影响。结果表明:成型阶段锥面模孔、凹曲面模孔及凸曲面模孔最大等效应力分别为20.5、22.3、19.4MPa,最大摩擦应力分别为3.62、3.60、2.15MPa;整个成型过程中凸曲面模孔相比锥面和凹曲面模孔摩擦应力较小且随位移变化较为平稳,成型腔与保型腔连接处应力集中现象基本不存在。试验验证表明:凸曲面模孔出模后的秸秆压块耐久性和成型品质都较优,成型密度为1.029kg/m3,松弛比为1.099,为合理设计模孔从而提高压块品质和模孔寿命提供一定参考。 相似文献
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选取主要农作物固体废弃物为研究对象,综合考虑其热力学特性以及成型设备工程技术参数,对农作物的固体废弃物致密成型燃料与煤的能量学进行了比较研究。结果表明,对于秸秆类的固体废弃物致密成型燃料,由于其生产耗能高,仅当煤从生产地到使用地之间的输送距离超过4 000 km时,此类固体废弃物致密成型燃料与煤具有近似同等的能量竞争力;而对于果壳类的固体废弃物致密成型燃料,其生产耗能较低,临界输送距离较短。当煤从生产地到使用地之间的输送距离超过2200 km时,基于果壳类的固体废弃物致密成型燃料比煤更有能量优势;当煤从生产地到使用地之间的输送距离处于1500～2200 km时,基于果壳类的固体废弃物致密成型燃料与煤具有近似同等的能量竞争力;当煤从生产地到使用地之间的输送距离小于1000 km时,则基于果壳类的固体废弃物致密成型燃料失去了能量优势。 相似文献
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钢辊式圆捆机旋转草芯形成影响因素分析与优化 总被引：3，自引：0，他引：3
针对国产的中小型钢辊式圆捆机收获完整稻秆易产生堵塞的问题,利用自行设计的钢辊式圆捆机(草捆直径约500 mm)试验装置对其打捆过程进行了研究。通过高速摄像分析可知:旋转草芯形成过程实质上是稻秆在卷压室内连续卷绕累积的过程,形成的旋转草芯可对后续喂入的稻秆产生较大的牵带作用,进而消除打捆堵塞。通过试验分析可知,旋转草芯形成过程主要依靠钢辊对稻秆的摩擦牵引及后续喂入稻秆的持续推动完成的,据此,针对影响钢辊式圆捆机形成旋转草芯的主要因素——钢辊对稻秆的摩擦作用、捡拾器弹齿端点线速度以及稻秆喂入量为试验因素,以旋转草芯形成时的干物质质量为评价指标,进行了试验研究。结果表明:各因素对旋转草芯形成时的干物质质量贡献率从大到小依次为:钢辊对稻秆的摩擦作用、捡拾器弹齿端点线速度、稻秆喂入量。当因素参数组合为钢辊与稻秆间的滑动摩擦因数约0.65、捡拾器弹齿端点线速度2.23 m/s、稻秆喂入量1.5 kg/s时,旋转草芯形成时的干物质质量为1.58 kg。研究结果可为钢辊式圆捆机的设计及其作业参数优化提供理论及技术依据。 相似文献
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水稻秸秆反旋深埋滑切还田刀优化设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
针对水稻秸秆深埋还田时,还田刀作业功耗过高和缠草的问题,结合还田机作业过程,分析还田刀功耗过高和缠草的原因,设计了一种反旋深埋滑切还田刀。使用阿基米德螺旋线设计还田刀侧切刃,提高还田刀的滑切性能,计算并验证侧切刃曲线的动态滑切角满足土壤-秸秆滑出还田刀的条件,使用圆弧曲线设计还田刀正切面,以耕宽和正切面安装角为依据确定圆弧半径为60mm。运用离散元仿真软件EDEM进行了反旋深埋滑切还田刀与传统还田刀的仿真对照试验,结果表明反旋深埋滑切还田刀的秸秆还田率、抛土性能与传统还田刀基本一致,作业功耗降低18.19%,选取留茬高度、刀辊转速和机具前进速度为影响因素,选取作业功耗为评价指标进行正交试验设计,确定影响还田机作业功耗的因素从大到小依次为：刀辊转速、机具前进速度、留茬高度。田间试验结果表明：在土壤含水率为20%~30%,地表秸秆覆盖量为336~353g/m2,拖拉机作业速度为低速一挡（1.5km/h）,刀辊转速为250r/min时,秸秆深埋滑切还田刀作业后,平均耕深为18cm左右,秸秆还田率为87.9%~89.7%,地表平整度为2.1~3.7cm,作业指标均满足秸秆还田的农艺要求。 相似文献
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香蕉秸秆含水率高、脆性大、富含纤维素,而现有的香蕉秸秆粉碎还田机粉碎率低、能耗高且茎秆纤维易缠绕粉碎刀辊。针对上述问题,设计一种异向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机,介绍该机的总体设计方案,确定粉碎装置、传动系统、限深装置的结构和主要参数。田间试验表明:该机器在田间作业时,当刀辊转速为1 600 r/min,前进速度为12.9 m/s,粉碎刀片长度为124 mm时可达到最优工作状态,此时平均工作效率为0.437 hm^2/h,高于性能指标0.400 hm^2/h;机器平均粉碎合格率为97.09%,大于行业标准94%,达到秸秆粉碎还田的农艺要求。 相似文献
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钢辊式圆捆机是我国秸秆收获的关键技术装备之一,目前尚缺乏针对该机型核心机构（钢辊式卷捆机构）的基础性设计方法。为此,基于逆向工程原理,综合运用平面几何学、材料力学、机械设计学、试验法、ANSYS分析法等,对该机构展开反求设计。运用平面几何学建立卷捆室半径、钢辊数量、钢辊半径、钢辊间隙四个特征参数间的关系函数;通过理论分析建立钢辊与累积草芯的接触模型,以此为依托运用高速摄像观测法与概率学原理确定钢辊半径对二者间接触力的影响规律;通过高速摄像观测法,确定钢辊间隙及钢辊表面凸棱与缠辊现象间的关联性;采用试验与理论计算相结合的方法实现喂入口尺寸的设计;建立钢辊的力学模型,对钢辊重要组件——长轴直径进行设计,同时利用ANSYS中的Workbench模块实现对钢辊（复合体）刚度及强度的校核。运用上述研究结果,以DN4575型圆捆机为目标机进行反求设计,设计结果如下：钢辊半径75 mm,钢辊数量10根,钢辊间隙10 mm,喂入口宽度162 mm,钢辊长轴直径20 mm,钢辊辐板数量5个。上述反求过程为钢辊式卷捆机构的关键参数提供了系统性的设计方法,该方法对钢辊式圆捆机的设计具有重要的指导意义。 相似文献