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一种剪切式秸秆粉碎机的设计

南方农机 2024年第9期55卷 9-13页

作者：石艳春庄兆恒王洪波中广核环保产业有限公司广东深圳518000

【目的】解决锤片式秸秆粉碎机能耗高、粉碎粒径大、结构复杂等问题,满足现代化秸秆粉碎需求。【方法】对剪切式秸秆粉碎机开展了理论分析和设计计算,对剪切式秸秆粉碎机的粉碎机理、电机功率选型计算、回转半径等进行了研究,完成了主... 详细信息

【目的】解决锤片式秸秆粉碎机能耗高、粉碎粒径大、结构复杂等问题,满足现代化秸秆粉碎需求。【方法】对剪切式秸秆粉碎机开展了理论分析和设计计算,对剪切式秸秆粉碎机的粉碎机理、电机功率选型计算、回转半径等进行了研究,完成了主要参数设计并进行了相应的试验验证。【结果】本研究设计的剪切式秸秆粉碎机每小时秸秆处理量、电机总功率、主轴转速、回转半径分别为8 t、60 kW、30 r/min、0.1 m,满足电机总功率不大于78.4 kW、每小时秸秆处理量8 t的设计要求。【结论】运用剪切式优化方法设计的秸秆粉碎机能耗更低、效率更高、粉尘更小,能够满足大量的秸秆粉碎需要,可为秸秆粉碎设备和粉碎工艺的进一步创新研发和高效应用提供参考。

关键词：秸秆粉碎剪切式粉碎机剪切受力分析

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一种秸秆粉碎颗粒成型机的设计与有限元分析

南方农机 2024年第6期55卷 17-19页

作者：牟海晶戚麟何慧聪杨春龙袁豪郭明强崔有正齐齐哈尔大学机电工程学院黑龙江齐齐哈尔161006

[目的]设计一款秸秆粉碎颗粒成型一体机,达到节能、减排的目的,提高工作效率。[方法]课题组将市场上常用的分体式秸秆粉碎机和生物质颗粒成型机整合,设计了一款秸秆粉碎颗粒成型一体机。基于SolidWorks软件,建立了高精度的大齿轮、输入... 详细信息

[目的]设计一款秸秆粉碎颗粒成型一体机,达到节能、减排的目的,提高工作效率。[方法]课题组将市场上常用的分体式秸秆粉碎机和生物质颗粒成型机整合,设计了一款秸秆粉碎颗粒成型一体机。基于SolidWorks软件,建立了高精度的大齿轮、输入轴、环模三个关键零部件的数字化模型,运用有限元软件ANSYS Workbench对机体部分关键部件进行静力学仿真分析,进而探究其关键部件的应力应变分布情况。[结果]大齿轮、输入轴、环模三个关键零部件结构的应力和应变均在允许范围内,符合设计要求。[结论]秸秆颗粒成型机的设计研究对推动稻草资源的高效利用及环保起到了积极作用。

关键词：秸秆粉碎颗粒成型有限元多功能

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谷物脱粒-秸秆粉碎一体机的设计与试验研究

农机化研究 2022年第1期44卷 66-72页

作者：史勇肉孜·阿木提阿吉木·艾克木徐阳阿力木·吐尔逊阿卜杜吾普尔·达吾提新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆克州农牧业机械化技术推广站新疆阿图什845000 新疆克州林业工作管理站新疆阿图什845000 新疆克州白星农机修造有限责任公司新疆阿图什845000

针对新疆南疆地区谷物秸秆利用率低、无法实现谷物脱粒和秸秆粉碎一体化作业等问题,研制了一种谷物脱粒-秸秆粉碎一体机,主要由喂入装置、脱粒装置、粉碎装置和清选装置组成。喂入装置的设计可以防止物料在储料凹腔中发生堵塞,提高了喂... 详细信息

针对新疆南疆地区谷物秸秆利用率低、无法实现谷物脱粒和秸秆粉碎一体化作业等问题,研制了一种谷物脱粒-秸秆粉碎一体机,主要由喂入装置、脱粒装置、粉碎装置和清选装置组成。喂入装置的设计可以防止物料在储料凹腔中发生堵塞,提高了喂入效率。以滚筒转速、脱粒间隙为试验因素,以未脱净率为试验指标进行正交试验,结果表明:影响脱净率的较优组合为脱粒滚筒转速500r/min、脱粒间隙15mm,此时脱净率为98.97%。通过单因素试验确定了风机转速为1000r/min时,洁净率可以达到99.1%;当粉碎装置的粉碎室转子转速为1500r/min时,秸秆切碎长度合格率为91.47%。研究成果对于谷物脱粒秸秆粉碎一体机的设计和研发具有一定的参考价值。

关键词：谷物脱粒秸秆粉碎关键零部件试验分析

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秸秆粉碎与残膜集条联合作业机的研制与试验

农业工程学报 2016年第24期32卷 1-8页

作者：于云海陈学庚温浩军石河子大学机械电气工程学院石河子832003 新疆农垦科学院机械装备研究所石河子832000

地膜残留已经成为影响新疆棉区可持续发展的一个主要因素,而现有的残膜回收机具大多存在适应性差、工作效率低、回收的地膜含杂率高、结构复杂等问题。针对上述实际情况,该文提出了先将地膜集条再捡拾回收的分步作业思路,设计了一种用... 详细信息

地膜残留已经成为影响新疆棉区可持续发展的一个主要因素,而现有的残膜回收机具大多存在适应性差、工作效率低、回收的地膜含杂率高、结构复杂等问题。针对上述实际情况,该文提出了先将地膜集条再捡拾回收的分步作业思路,设计了一种用于秋后的秸秆粉碎与地膜集条联合作业机,主要由悬挂装置、动力传递系统、秸秆粉碎装置、秸秆输送装置、地膜集条装置、脱模装置等部件组成。该机采用抛送式秸秆粉碎装置,将粉碎的秸秆后抛至集条后的地面上,有利于残膜回收秸秆分离;采用仿形式地膜集条装置,适应性好,集条率高。样机试验结果表明,机具作业速度为5~7 km/h、刀轴转速为1 880 r/min、集条装置的转速在150~160 r/min时,平均工作效率可达到1.15 hm^2/h,平均地膜集条率可达到92.6%;平均膜秆分离率可达90.5%;平均粉碎秸秆长度合格率可达97.5%,各主要参数均满足农艺和国家标准要求。该研究可为中国主要棉区的残膜污染治理提供参考。

关键词：农业机械设计试验秸秆粉碎地膜集条

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秸秆粉碎覆盖玉米免耕施肥播种机设计

农业机械学报 2012年第12期43卷 51-55页

作者：张军昌闫小丽薛少平朱瑞祥苏光远西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 陕西省农业机械鉴定站西安710065

设计了2BMQ-180/3型秸秆粉碎覆盖玉米免耕施肥播种机,提出了在破茬开沟器前安装驱动立轴旋转式秸秆粉碎装置,将秸秆和杂草粉碎并抛撒在地表的防堵措施,并进行了田间播种性能试验。试验结果表明,该机通过性良好;种、肥覆土深度变异系数... 详细信息

设计了2BMQ-180/3型秸秆粉碎覆盖玉米免耕施肥播种机,提出了在破茬开沟器前安装驱动立轴旋转式秸秆粉碎装置,将秸秆和杂草粉碎并抛撒在地表的防堵措施,并进行了田间播种性能试验。试验结果表明,该机通过性良好;种、肥覆土深度变异系数分别为23.7%、20.8%,粉碎秸秆长度小于10 cm的达到90%以上,出苗率超过90%,提高了播种质量;实现了秸秆粉碎还田和免耕播种的联合作业方式,较好地满足了我国北方一年两熟区保护性耕作技术发展的需求。

关键词：玉米免耕播种机秸秆粉碎保护性耕作防堵设计

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随动式残膜回收机秸秆粉碎装置的设计与研究

随动式残膜回收机秸秆粉碎装置的设计与研究

作者：杨佳承石河子大学

学位级别：硕士

中国是棉花种植大国,新疆又是中国最大的棉花种植区,有着丰富的棉花秸秆资源,目前对棉花秸秆的普遍处理方式还是就地焚烧和机械粉碎还田,前者成本高、劳动强度大、效率低、浪费了优质农业资源,而且会破坏土地生态系统,污染大气,同时新... 详细信息

中国是棉花种植大国,新疆又是中国最大的棉花种植区,有着丰富的棉花秸秆资源,目前对棉花秸秆的普遍处理方式还是就地焚烧和机械粉碎还田,前者成本高、劳动强度大、效率低、浪费了优质农业资源,而且会破坏土地生态系统,污染大气,同时新疆棉田采取铺膜种植的方法,但农田地膜回收率较低,长期残存的地膜会破坏土壤物理结构层次,造成严重的白色污染,由此产生了秸秆粉碎-残膜回收联合作业机这一可以同时处理棉花秸秆与地表残膜问题的复式农机。秸秆粉碎-残膜回收联合作业虽然能有效节省人力成本和时间成本,但是目前机具的秸秆粉碎装置粉碎性能与抛撒性能不佳,不仅影响了秸秆粉碎还田的质量,而且也在一定程度上提升了残膜回收的作业难度。针对以上问题,以提升秸秆粉碎长度合格率与降低工作时碎秆掉落率为目标,设计了一种适用于随动式残膜回收机配套的秸秆粉碎装置。主要内容包括:(1)实地调研秸秆粉碎装置作业环境。确定了新疆棉田种植的模式,测得棉秆平均直径、单位面积内棉秆平均质量,计算棉秆平均每小时输送量等相关数据。(2)根据秸秆粉碎装置留茬高度不高于80 mm、粉碎长度不大于200 mm、粉碎长度合格率不小于90%、工作需要侧向抛撒的技术要求,确定总体方案。对现有粉碎甩刀与刀轴排列方案进行理论分析,确定动刀选用Y型粉碎甩刀,设计了一种针对性更强的粉碎甩刀排列模式,同时设计了一种“风刀”结构以改进秸秆粉碎装置的气流输送效果;确定了刀轴转速与回转半径、定刀形状、确定了螺旋输送装置的工作参数,并对抛撒部件进行了设计。(3)运用三维CAD软件建立机具粉碎室仿真模型,利用CFD软件Fluent对粉碎室工作状态下气流特性与压力分布进行探究,验证了粉碎室入口通过产生的负压辅助秸秆的喂入,碎秆的掉落率较高在一定程度上是受到了粉碎室内紊乱涡流的影响。分析机具在不同结构和工作参数下,对秸秆喂入、流动、抛送的影响,表明了在该装置结构模式下,风刀的设计能有效提高粉碎室内气流流速、提升秸秆流动性;增大粉碎刀轴转速,可以提升入口负压,改善秸秆喂入与捡拾效果,但降低了秸秆的流动性;提高机具前进速度会降低秸秆喂入性能,但是提升了碎秆的抛送性能。(4)根据装置的设计值与性能要求,以粉碎刀轴转速、机具前进速度、刀具末端离地高度为试验因素,以秸秆粉碎长度合格率与碎杆掉落率为试验指标,进行三因素三水平回归正交组合田间试验,运用Design-Expert对试验结果进行响应面分析,得出工作参数最优组合,并且与现有其他机具进行对比试验。研究结果表明该机具作业性能满足国家标准的要求,同时能保证较低的碎秆掉落率,为设计残膜回收机配套的秸秆粉碎装置提供了参考。

关键词：秸秆粉碎流场分析残膜回收风刀

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秸秆粉碎还田回收机刀辊工作参数的研究

农业机械学报 2007年第6期38卷 82-85,37页

作者：张佳喜王学农陈发蒋永新牛长河新疆农业科学院农业机械化研究所

通过理论分析和试验研究,对秸秆粉碎还田回收机核心部件刀辊的结构参数和运动参数进行了探讨,确定了甩刀的排列、机具静态下甩刀刀刃离地最小间隙和刀辊的转速,为研制一种无需借助风机即可完成秸秆粉碎还田作业,又可完成秸秆粉碎回收作... 详细信息

通过理论分析和试验研究,对秸秆粉碎还田回收机核心部件刀辊的结构参数和运动参数进行了探讨,确定了甩刀的排列、机具静态下甩刀刀刃离地最小间隙和刀辊的转速,为研制一种无需借助风机即可完成秸秆粉碎还田作业,又可完成秸秆粉碎回收作业的机具提供了依据。

关键词：秸秆粉碎还田刀辊工作参数

地膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机液压系统的设计与试验

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地膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机液压系统的设计与试验

作者：李净凯石河子大学

学位级别：硕士

目前我国的残膜回收机具适应性差,工作部件高度可调范围小;在进行残膜回收作业后得到的地膜堆或地膜卷松散,堆放在田间被风吹散后会造成二次污染,不方便后续的田间转运和处理。采用机械传动的方式,结构复杂,维护难度高,液压系统具有结... 详细信息

目前我国的残膜回收机具适应性差,工作部件高度可调范围小;在进行残膜回收作业后得到的地膜堆或地膜卷松散,堆放在田间被风吹散后会造成二次污染,不方便后续的田间转运和处理。采用机械传动的方式,结构复杂,维护难度高,液压系统具有结构紧凑,质量轻,运行平稳,适用范围大的优点,应用在残膜回收机上可优化机具传动结构,灵活调整机具作业高度,将液压技术应用于残膜回收机具有现实意义。本文针对上述问题,通过查阅液压、残膜回收机和农业机械的相关文献,结合田间调研与试验,设计了一种用于地膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机配套使用的液压系统。主要研究内容如下:(1)根据各部件的工作原理,使用CAXA软件设计绘制出地膜打捆装置液压回路、卷膜板装置液压回路、耙齿收膜装置与秸秆粉碎装置液压回路,最终设计出完整的地膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机液压原理图,使用Solidworks软件对联合作业机中起关键作用的工作部件进行建模和装配。(2)本研究的液压系统属于农业机械领域,初选系统工作压力为13Mpa,液压缸选用武汉油缸厂的WY1-CA140CN350与AWY1-CA140CN350A通用型拉杆液压缸;液压阀选择北京华德液压工业集团生产的力乐士系列DBDS直动式溢流阀和WE型电磁换向阀和ZLS型单向阀;液压管型号为的MA型钢丝软管,由沈阳第四橡胶有限公司制造;液压泵的型号为GB300型外啮合齿轮泵;过滤器型号为TF-63X100L-C。(3)使用AMESim仿真平台搭建联合作业机液压系统与其负载的仿真模型,在参数模式下根据选型结果设置元件参数,对联合作业机液压系统进行仿真分析,通过仿真分析可知,油缸流量与压力仿真结果较理想,符合设计要求,油缸活塞杆的行程与速度仿真结果符合预期,说明本文设计的液压系统是合理的。(4)进行田间试验。试验内容包括:油缸性能测试、打捆试验和残膜捡拾试验。试验结果表明:油缸伸出速度与仿真结果差值为0.01 m/s、0.01 m/s、0.02 m/s、0.01 m/s,油缸回缩速度与仿真结果差值为0.13 m/s、0.16 m/s、0.10 m/s、0.10 m/s,活塞杆位移与仿真结果差值为3.3 mm、0 mm、3 mm、4.9 mm,故油缸伸缩速度和位移均与仿真结果有较小偏差,但不影响实际作业,因此液压系统设计是合理可靠的;搭载本液压系统的联合作业机在田间作业时,工作可靠性较强,成捆率可达95.7%,残膜拾净率可达83.53%,大于80%,残膜拾净率符合《DG∕T 149-2019残膜回收机》的要求,证明液压系统的参数设计符合作业要求,适用于农田残膜回收与秸秆粉碎领域。

关键词：液压系统残膜回收 AMESim 秸秆粉碎

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秸秆粉碎颗粒成型一体机刀具的设计与分析

冶金管理 2022年第3期 52-54页

作者：乔冰山西农业大学

秸秆是一种优质的可再生资源,如何对秸秆进行综合利用是一个全球性的研究课题。本设计主要针对秸秆还田措施进行研究,设计了一套与秸秆粉碎颗粒成型一体机配套的粉碎机构。玉米的秸秆所占比例较大,本文主要对玉米秸秆的力学特性进行分析... 详细信息

秸秆是一种优质的可再生资源,如何对秸秆进行综合利用是一个全球性的研究课题。本设计主要针对秸秆还田措施进行研究,设计了一套与秸秆粉碎颗粒成型一体机配套的粉碎机构。玉米的秸秆所占比例较大,本文主要对玉米秸秆的力学特性进行分析,建立相关参数关系式;基于MATLAB的优化工具箱及ABAQUS有限元分析模块,得出直刀式秸秆粉碎机粉碎玉米秸秆时,最优的刀刃角度为30°,最低转速为2200r/min,适宜的转速范围为2500-2800 r/min。

关键词：秸秆粉碎刀刃角度优化切割转速