搅龙式秸秆切碎装置的设计研究.pdf

《搅龙式秸秆切碎装置的设计研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、DesignandResearchofAgrilateStrawChoppingDeviceADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByXueYun-heng(AgriculturalMechanizationEngineering)DissertationSupervisor:Prof.LiJing-binJune,2018摘要随着肉羊产业的迅速发展和生产方式的转变，规模化、集约化

2、养殖场不断增加，全混合日粮（TotalMixedRotion，TMR）饲喂技术以可简化肉羊饲养程序、减少人工量、提高劳动生产率、提高羊场单产水平、降低畜禽发病率等优点，被越来越多的养殖场使用。国内对全混合日粮搅拌机的研究起步较晚，自主研发较少，生产的机械存在切碎时间长、切碎不均匀、能耗大等问题，致使饲料利用率低。因此本文研究开发一种搅龙式秸秆切碎装置，对切碎机构进行深入研究，明确秸秆的揉切机理，为全混合日粮搅拌机切碎装置的设计提供参考。本文主要工作及结论如下：1.对成熟期打捆麦秸秆的物料特性进行研究。利用仪器对麦秸秆的物理参数进行测定，得到秸3秆的容重为60kg

3、/m、秸秆与秸秆的摩擦因数为0.5、秸秆与粘板的摩擦因数为0.33；利用万能材料试验机对麦秸秆进行了剪切、弯曲试验，试验得出当秸秆直径为4mm、含水率为40%时所需的剪切载荷最大，当秸秆直径为4mm、含水率为25%时所需的弯曲载荷最大，当秸秆直径为2mm、含水率为10%时所需的剪切和弯曲载荷最小，所得数据为秸秆剪切试验提供参考。2.样机的设计及核心零部件的有限元分析。运用SolidWorks三维软件对切碎装置各部分关键零件进行三维设计，并进行整机虚拟装配；通过ANSYS对刀片进行有限元分析，得出刀片的设计能够满足正常的生产要求。3.秸秆的揉切机理分析。建立秸秆切

4、碎模型，利用力学分析和高速摄像相结合的方式对秸秆的揉切过程进行分析；通过对秸秆的周向运动分析可知，秸秆在Ⅰ区存在离心现象，秸秆的剪切作用主要发生在Ⅱ区，揉搓作用主要发生在Ⅲ区，且在底壳最低处揉搓作用最强，秸秆在Ⅳ区存在对流混合作用；通过秸秆的轴向运动分析可知，秸秆在螺旋搅龙中，其运动并非是单纯的沿螺旋轴作直线运动，而是在复合运动中沿着螺旋轴作空间运动。4.秸秆揉切试验。采用二次正交旋转组合试验方法设计试验方案，试验得出：加工次数、定刀数量、切割线速度、齿板数量及箱体倾角对标准草长率影响显著；切割线速度、齿板数量、定刀数量及箱体倾角对消耗的平均功率影响显著。5.参

5、数优化。基于标准草长率高和消耗的平均功率低等方面的考虑，利用Design—expert软件对试验数据寻求最优解，本研究的秸秆切碎装置的结构参数和运动参数范围确定为：切割线速度17～20m/min、齿板数量4～7个、定刀数量20～23个、箱体倾角70°～80°、加工次数5～6次，此时标准草长率为70.5%～77.4%，平均功率为5.8～7kW。关键词：全混合日粮；麦秸秆；揉切机理；参数优化IAbstractWiththerapiddevelopmentofthesheepindustryandtheshiftofproductionmode,large-scale

6、andintensivefarmsareconstantlyincreasing.TheTotalMixedRotion(TMR)feedingtechnologycansimplifythesheepfeedingprogram,reducethemanpowerandimprovelaborProductivity,raisingsheepyieldlevels,reducingtheincidenceoflivestockandotheradvantagesofbeingmoreandmorefarmsuse.Domesticresearchonfullm

7、ixedrationmixerstartedlate,imitationofforeignmachinerythereisalongtimetochop,choppeduneven,highenergyconsumptionandotherissues,resultinginlowfeedutilization.Therefore,thispaperstudiesthedevelopmentofanaugerstrawchoppingdevice,in-depthstudyofthechoppingmechanism,aclearstrawkneadingmec

8、hanismforour