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9FH-40型玉米秸秆揉丝机设计与试验

农机化研究 2024年第10期46卷 60-65页

作者：宋学锋张锋伟戴飞赵武云甘肃农业大学机电工程学院兰州730070

为满足个体农户对小型玉米秸秆揉丝机的使用需求,设计了9FH-40型玉米秸秆揉丝机,主要由动力系统、机架、喂料系统、粉碎揉丝系统、排料系统等构成,秸秆从不同喂料口进入,在锤片、齿板、筛网等相互作用下可分别完成揉丝和粉碎作业。整机... 详细信息

为满足个体农户对小型玉米秸秆揉丝机的使用需求,设计了9FH-40型玉米秸秆揉丝机,主要由动力系统、机架、喂料系统、粉碎揉丝系统、排料系统等构成,秸秆从不同喂料口进入,在锤片、齿板、筛网等相互作用下可分别完成揉丝和粉碎作业。整机动力选配7.5kW三相异步电机,主轴额定转速3200r/min,揉丝腔中锤片空间分布方式采用交错排列,共包含16个锤片。对锤片转子、排料装置及筛网等关键零部件进行了结构设计及参数计算,并对整机工作性能进行了试验评价。结果表明:设备生产率为620kg/h,玉米秸秆丝化率为92%,满足设计要求。

关键词：玉米秸秆揉丝机粉碎机

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铡切揉碎协同式牧草揉丝机设计与试验

农业机械学报 2024年第2期55卷 149-159页

作者：陈涛衣淑娟李衣菲陶桂香毛欣曲善民黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 东北农业大学工程学院哈尔滨150030 黑龙江八一农垦大学动物科技学院大庆163319

针对现有的牧草揉丝机效率低、揉丝质量差、对高含水率牧草不适用等问题,以苜蓿为加工对象设计了一种铡切揉碎协同式牧草揉丝机。对铡切和揉碎过程进行了理论分析,并通过设计计算确定了揉丝机的总体结构和关键部件结构参数。以生产率、... 详细信息

针对现有的牧草揉丝机效率低、揉丝质量差、对高含水率牧草不适用等问题,以苜蓿为加工对象设计了一种铡切揉碎协同式牧草揉丝机。对铡切和揉碎过程进行了理论分析,并通过设计计算确定了揉丝机的总体结构和关键部件结构参数。以生产率、丝化率为性能评价指标,进行了以电机输出转速、筛孔直径、喂入量、含水率为试验因素的单因素试验;将含水率为65%的苜蓿作为加工对象,进行了以电机输出转速、筛孔直径、喂入量为试验因素的二次正交旋转组合试验。单因素试验确定了试验因素的取值范围,探究了揉丝机对不同含水率苜蓿的揉丝效果。通过Design-Expert 12.0软件对二次正交旋转组合试验的试验结果进行了响应曲面分析、回归分析及目标优化,得到了试验因素与评价指标之间的回归方程,以生产率和丝化率同时最大化为目标,对电机输出转速、筛孔直径、喂入量进行多目标寻优求解,确定最优参数组合为:电机输出转速443.77 r/min、筛孔直径14 mm、喂入量1.27 kg/s,揉丝验证试验表明,生产率为5065.98 kg/h、丝化率为94.87%;该装置揉丝效率高、质量好,而且能够揉丝高含水率牧草,满足牧草揉丝机设计要求。

关键词：牧草铡切揉碎揉丝机协同作业

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喂入调节式秸秆破包揉丝机设计与试验

农业机械学报 2021年第6期52卷 148-158页

作者：王铁军王铁良崔红光宫元娟田素博王瑞丽沈阳农业大学水利学院沈阳110866 沈阳农业大学工程学院沈阳110866

为解决小型揉丝机难以同时处理属地人工打包的整株捆与机械压制的小方捆玉米秸秆的问题,设计了一种秸秆破包揉丝机。通过进行秸秆受力与运动分析确定影响机器工作的主要结构与工作参数,并对整机传动系统与各轴转速进行设计与匹配。研究... 详细信息

为解决小型揉丝机难以同时处理属地人工打包的整株捆与机械压制的小方捆玉米秸秆的问题,设计了一种秸秆破包揉丝机。通过进行秸秆受力与运动分析确定影响机器工作的主要结构与工作参数,并对整机传动系统与各轴转速进行设计与匹配。研究整株及方捆秸秆在初始喂入、内部运动和筛分排出过程中关键结构与工作参数对工作效率和丝化效果的影响,以电机输出转速、筛孔直径和喂入间隙为试验因素,以标定单位功率生产率和秸秆丝化率为评价指标,采用三元二次回归正交旋转中心组合试验方法进行了试验与分析,建立了试验因素与评价指标的回归模型。结果表明:对标定单位功率生产率的影响主次顺序为电机输出转速、喂入间隙、筛孔直径,对秸秆丝化率的影响主次顺序为筛孔直径、电机输出转速、喂入间隙;最优工作参数组合为:处理整株秸秆时,电机输出转速1353 r/min、筛孔直径47 mm、喂入间隙12 cm,处理方捆秸秆时,电机输出转速1072 r/min、筛孔直径46 mm、喂入间隙35 cm;验证试验表明,整株及方捆秸秆的标定单位功率生产率和秸秆丝化率均值分别为99.34 kg/(kW·h)、98.86%和113.56 kg/(kW·h)、98.30%,满足设计要求。

关键词：捆包秸秆破包揉丝揉丝机喂入调节装置

基于CFD-DEM耦合的揉丝机排料装置内物料运动模拟与试验

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中国农业大学学报 2017年第5期22卷 99-107页

作者：宋学锋戴飞张雪坤谢军海杨杰张锋伟甘肃农业大学工学院兰州730070 中国农业大学工学院北京100083

为解决传统物理方法难以对揉丝机排料装置内物料运动进行可视化研究的问题,基于CFD-DEM气固耦合法,采用RNG K-ε湍流模型及Euler-Lagrange耦合算法对揉丝机不同主轴转速下排料装置内物料运动过程、内流道气流速度分布、气流对物料的耦... 详细信息

为解决传统物理方法难以对揉丝机排料装置内物料运动进行可视化研究的问题,基于CFD-DEM气固耦合法,采用RNG K-ε湍流模型及Euler-Lagrange耦合算法对揉丝机不同主轴转速下排料装置内物料运动过程、内流道气流速度分布、气流对物料的耦合力分布进行了数值模拟,并对风扇主轴转速3 000r/min时物料运动过程进行分区域研究。结果表明:在风扇主轴额定转速3 200r/min范围内,主轴转速2 000、2 500和3 000r/min在模拟结束时分别排出物料数量为6 191、6 669和7 161个;不同区域内物料平均速度形成梯度分布,由大到小依次为物料出口区域(10.00m/s)、风扇转动区域(6.00m/s)、物料入口区域(0.87m/s);风扇转动区域气流速度最大(峰值50.00m/s),对物料耦合力作用最强,物料入口区域则耦合力最小;物料在入口区域内数量最多并在模拟结束时发生少量堆积,在出口区域未见回流现象发生。对模拟结果进行了试验验证,结果表明利用CFD-DEM气固耦合法对揉丝机排料装置内物料运动进行可视化研究是可行的。

关键词：揉丝机 CFD-DEM 耦合物料运动数值模拟

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4GRS-1000玉米秸秆揉丝机的设计

农机化研究 2009年第8期31卷 66-70页

作者：张世杰山西省农业机械化科学研究院太原030031

论述了4GRS-1000玉米秸秆揉丝机主要参数的设计、计算及性能试验。该机可由36.7～44.1kW拖拉机悬挂,由液压机构控制升降。为了适应各种存贮饲料的要求,揉丝长度可调整,能在田间一次性连续完成玉米秸秆切割、整机输送、喂入、揉丝和物料... 详细信息

论述了4GRS-1000玉米秸秆揉丝机主要参数的设计、计算及性能试验。该机可由36.7～44.1kW拖拉机悬挂,由液压机构控制升降。为了适应各种存贮饲料的要求,揉丝长度可调整,能在田间一次性连续完成玉米秸秆切割、整机输送、喂入、揉丝和物料收集等项目作业。通过性能与生产试验表明,机具各项指标均达到设计要求以及玉米秸秆揉丝收获技术要求。

关键词：玉米秸秆揉丝机性能试验

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9RS-2型秸秆揉丝机的改进设计

9RS-2型秸秆揉丝机的改进设计

作者：马彩龙甘肃农业大学

学位级别：硕士

随着农业由二元结构向粮食、经济、饲料三元结构的转变,畜牧业逐渐成为我国农业发展的重点。而饲草饲料资源短缺问题将成为制约畜牧业发展的重要因素。青饲青贮玉米由于其较高的生物学产量和较为丰富的营养成分,已成为反刍动物养殖业发... 详细信息

随着农业由二元结构向粮食、经济、饲料三元结构的转变,畜牧业逐渐成为我国农业发展的重点。而饲草饲料资源短缺问题将成为制约畜牧业发展的重要因素。青饲青贮玉米由于其较高的生物学产量和较为丰富的营养成分,已成为反刍动物养殖业发展的重要粗饲料来源。玉米秸秆经过切割、粉碎和揉捏后,增加了反刍动物胃中微生物与草的接触面积,有利于秸秆的降解和发酵,从而提高了秸秆的消化率和饲料的适口性。为了更好地适应畜牧养殖业的快速发展及对青贮饲料的高品质需求,对9RS-2型秸秆揉丝机进行改进设计。本文从以下的几个方面进行了研究:1)对改变玉米秸秆—切割刀片有限元模型中刀片刀端线速度、切割方式和切割角度进行试验,结果表明:对切割力和切割功耗来说,切割角度C对其影响最显著,刀片刀端线速度A次之,切割方式B影响最小。通过各个因素对各个指标影响的综合分析,得出的最优方案为:C3 A2 B1,即采用滑切,切割角度为45°,刀端线速度为28 m/s时对切割力和切割功耗为最优。该有限元数值模拟过程可为9RS-2型秸秆揉丝机的设计提供理论参考。2)根据国内外现有秸秆揉丝机的发展现状,结合秸秆揉丝机械的特点,初步确定了9RS-2型秸秆揉丝机的改进设计方案。基于ANSYS/LS-DYNA模拟切割刀片切割玉米秸秆的数值模拟结果,并结合秸秆揉丝机设计要求,改进设计了9RS-2型秸秆揉丝机,并阐述了整机结构及工作原理,确定了相关技术参数。该机主要由输送装置、喂入装置和粉碎揉丝装置等关键部件组成,并对其结构及工作原理进行了阐述,确定其主要结构参数。选用电动机作为动力来源,按照工作过程中实际所需功耗大小,选择与之相匹配的电动机,根据结构布局确定传动方案并计算相关参数。3)完成样机研制,并进行性能试验,试验结果表明:该新型秸秆揉丝机作业时,最优处理组合为ABC,即锤片数目为32个,锤片厚度为5 mm,锤齿间隙为21 mm时试验效果最佳,此时秸秆丝化率可达95.6%,吨料电耗为1.6 kW?h/t,纯工作小时生产率为2760 kg/h。该机工作可靠,揉丝质量及效率高,产品加工成本低,各项指标均满足秸秆揉丝机的国家标准要求。

关键词：青贮饲料秸秆揉丝机改进

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方包玉米秸秆揉丝机喂入装置性能分析与试验

方包玉米秸秆揉丝机喂入装置性能分析与试验

作者：于帅沈阳农业大学

学位级别：硕士

田间收割后的玉米秸秆,多用打包机进行整理回收,其中的方包秸秆再次利用应进行破包揉丝处理。小型整株秸秆揉丝机不能对方包秸秆进行破包与揉丝,大型秸秆揉丝机因机型庞大,无法移动作业,不适用于中小农户就地就近处理方包秸秆的轻简化... 详细信息

田间收割后的玉米秸秆,多用打包机进行整理回收,其中的方包秸秆再次利用应进行破包揉丝处理。小型整株秸秆揉丝机不能对方包秸秆进行破包与揉丝,大型秸秆揉丝机因机型庞大,无法移动作业,不适用于中小农户就地就近处理方包秸秆的轻简化设备需求。为解决小型揉丝机不能处理方包秸秆的问题,本文设计了一款结构轻简的可调节喂入装置。主要的研究内容和工作如下:(1)采用锯盘刀辊与传送链板相结合的设计方案对方包秸秆进行破包喂入,在Solidworks软件中绘制可调节喂入装置的三维模型。(2)进行了锯盘刀辊破裂和喂入、切割方包秸秆的理论分析,对锯盘刀结构参数进行了计算,得出方包秸秆喂入方向上喂入高度的适宜调节区间;设计了锯盘刀辊与锯盘刀装配方案,确定了锯盘刀辊转速和传送链板转速配比。(3)使用EDEM软件建立方包秸秆的离散元双峰分布模型,实现了可调节喂入装置对方包秸秆的破包喂入过程仿真分析;利用单因素试验和Box-Behnken中心试验分析了锯盘刀辊转速、喂入高度和锯盘刀数量对粘结键破碎率和颗粒平均速度的影响。试验结果表明,喂入高度为268mm、锯盘刀辊转速为1448r/min、锯盘刀数量为14片时,可调节喂入装置对方包秸秆具有较好的喂入效果。(4)通过可调节喂入装置的田间试验,验证仿真试验结论。选择锯盘刀辊转速、喂入速度、喂入高度为试验因素,秸秆丝化率和标定单位功率生产率为试验指标,Box-Behnken试验优化得出:喂入速度1.14m/s、喂入高度268mm、锯盘刀辊转速1450r/min时,秸秆丝化率达到98.76%、标定单位功率生产率达到268.3kg/(k W·h),装置工作较稳定,喂入性能良好,满足设计要求。本文的研究成果可为方包玉米秸秆揉丝机的结构设计提供理论参考,促进玉米秸秆属地化利用。

关键词：揉丝机可调节喂入装置结构设计离散元分析