户用型玉米秸秆制粒平台的设计研究.pdf

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1、DesignandResearchofHousehold-typePelletPlatformforCornStrawADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByLiuFu-qiang(AgriculturalMecanizationEngineering)DissertationSupervisor:Prof.LiJing-binJune,2018摘要新疆是传统的畜牧养殖大省，也是消费大省，但饲草矛盾制约着

2、养殖业的发展，急需新的饲料来源。新疆地区秸秆资源丰富，有着大量的玉米秸秆，玉米秸秆利用不合理、利用率低的现象十分严重。玉米秸秆饲料化是有效利用玉米秸秆资源的重要方式，将玉米秸秆加工成颗粒饲料能够有效缓解饲草矛盾促进养殖业的发展。由于玉米秸秆多分布于农村，大型饲料加工设备因其价格昂贵、工艺复杂、工作环境要求高等原因不适于小型养殖户。因此，本文对玉米秸秆制粒所需关键装置和其关键部件进行设计选型，搭建户用型玉米秸秆制粒平台，寻找适用于玉米秸秆制粒的设备及工作参数，得到的主要结论如下：（1）对玉米秸秆粉碎后的物料特性进行研究，建立了粉碎玉米秸秆最大压缩力与含水率、筛片孔径、压缩速度之间的回归模型

3、。通过分析得出：含水率对粉碎玉米秸秆最大压缩力的影响极显著，最大压缩力随含水率的增加而增大；筛片孔径和压缩速度对最大压缩力的影响显著，最大压缩力随筛片孔径的增大而减小，随压速度的增大而减小。（2）对制粒平台流程及关键装置的关键部件进行设计，确定户用型玉米秸秆制粒平台的总体设计方案。依据制粒平台总体方案粉碎装置为9FZ-50秸秆粉碎机配合8mm的筛片；输送装置为螺旋输送机，配合设计的控制柜，通过变频器控制输送速度，达到输送平稳的要求；制粒装置为劲能450型平模制粒机，配合设计的平模。（3）利用EDEM离散元软件进行了平模制粒机制粒过程仿真。通过分析明确了物料所受挤压力随平模孔径的增大而减小

4、，验证了平模设计的可行性。研究表明：在物料流动性相同的前提下，平模孔径越小，物料所受挤压力越大。（4）对粉碎玉米秸秆进行制粒试验，探究含水率、平模孔径对颗粒成型密度、生产率、抗破碎率的影响规律。建立了颗粒成型密度、生产率、抗破碎率与含水率、平模孔径之间的回归模型。利用Design-Expert软件对各试验因素回归模型进行优化分析，根据行业标准确定可使用的平模孔径为4mm、6mm、8mm，物料含水率在25%~35%之间。关键词：玉米秸秆；制粒平台；颗粒饲料；试验研究IAbstractChina'sstrawresourcesareabundant,andcornstrawaccountsf

5、orabout1/3ofthetotalstalkresources.ThereisalargeamountofcornstalkresourcesinXinjiang,butcornstalksaretreatedwithunreasonableutilization,lowutilization,andseriouswaste.Atthesametime,inXinjiang,theaquacultureindustryisdevelopedbutthereisashortageofforageresources.Thecontradictionbetweenforagegrasse

6、srestrictsthedevelopmentoftheaquacultureindustryinXinjiang,anditisurgenttolookforsourcesoffeed.Feedingcornstalksisanimportantwaytomakeeffectiveuseofcornstalkresources.Processingcornstalksintopelletfeedcaneffectivelyrelievethecontradictionbetweentheforagesandpromotethedevelopmentoftheaquaculturein

7、dustry.Duetothefactthatcornstalksaremostlydistributedinruralareas,large-scalefeedprocessingequipmentisnotsuitableforsmall-scalefarmersbecauseofitshighprice,complicatedtechnology,andhighworkingenvironmentrequirements.Th