试析揉碎玉米秸秆机械特性的试验研究

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1、内蒙古农业大学硕士学位论文揉碎玉米秸秆机械特性的试验研究姓名：范林申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：王春光20080501摘要玉米秸秆属于粘弹性生物物料，其机械特性必然会对玉米秸秆的压缩特性和压缩后秸秆产品特性、压缩生产工艺及压缩设备的设计、优化等有重要影响。因此，了解被压缩玉米秸秆的机械特性及其压缩理论对压缩工艺的选择和压缩设备的设计、优化等尤为重要。本论文通过试验和理论分析，对揉碎玉米秸秆的可压缩性和蠕变特性进行了试验研究。对影响揉碎玉米秸秆可压缩性和蠕变特性的主要因素进行了全面的研究与分析，并找到了参数间的定量关系。获得如下结论：(1)获得了压缩密度对揉碎玉米秸秆可压

2、缩性的影响规律，压缩过程中所需压缩力随压缩密度变化而变化。通过统计分析，得出不同试验条件下揉碎玉米秸秆体积模量K与压缩密度p的函数关系。且分析了不同初始密度、压缩速度和含水率对揉碎玉米秸秆可压缩性的影响规律。(2)结合揉碎玉米秸秆的可压缩性分析得出：揉碎玉米秸秆在不同初始密度、压缩速度和含水率下压缩时，最佳压缩密度范围为190～380kg／m3。(3)根据波尔兹曼(Boltzmann)叠加原理、积分理论、迭代和多元回归分析等理论和方法，获得了在复杂应力状态下对被压缩揉碎玉米秸秆进行蠕变特性试验测试和理论分析的方法。’(4)得出了不同初始密度和载荷对揉碎玉米秸秆蠕变曲线、．参数的影响规律，

3、建立了各阶段揉碎玉米秸秆蠕变模型。(5)对压捆机的核心部件压缩机构进行了设计，并基于虚拟样机技术，在CAE环境下对压缩机构进行了仿真分析，得出了活塞在设定条件下的位移、速度和加速度变化规律。关键词：玉米秸秆；揉碎；可压缩性；蠕变；机械特性；压缩机构StudyonMechanicalPropertiesofMaizeStrawRubbedAbstractMaizeStrawisakindofviscoelasticmaterial．TheMechanicalpropertiesofMaizeStrawhavegreateffecttotheCompressingprocessingandp

4、ropertiesofproductscompressed，theprocessingtechnologyandthedesignandoptimizationofcompressingequipmentsofMaizeStraw．Therefore，TheMechanicalpropertiesofMaizeStrawRubbedshouldbestudied，whichwillhelpUSselectthecompressionprocess，developandoptimizethecompressionequipments，etc．ThecompressibilityofMaiz

5、eStrawRubbedanditscreepcharacteristicswerestudiedthroughexperimentsinthispaper．Thefactors，whichmainlyinfluencethecompressibilityandcreepofMaizeStrawRubbed，weretestedintheexperiments．Thentherelationshipsbetweenparameterswerediscoveredafteranalyzingtheresultsofexperiments．Moreover,designanddynamics

6、imulationanalysisonthecompressingmechanismwasstudied．(1)TherulesofcompressiondensityinfluenceonthecompressibilityofMaizeStrawRubbedwerefoundout．Theresultsshowedthatthepressuregotvariable谢thcompressiondensitychanging．Bymeansofregressiveanalysis，themathematicalmodel，intermoftherelationshipbetweenbu

7、lkmodulusandcompressingdensity,Wasobtainedunderdifferenttestconditions．Meantime，therulesofinitialdensity,compressionvelocityandmoisturecontenthaveeffectonthecompressibilityofMaizeStrawRubbedwerefoundout．(2)Thebestcompr