试析玉米秸秆丝化机理及9jst-20型丝化机试验研究

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1、沈阳农业大学博士学位论文玉米秸秆丝化机理及9JST-20型丝化机试验研究姓名：刘德军申请学位级别：博士专业：农业机械化工程指导教师：高连兴20060613独创性声明本人声明所里交的论文鼹我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我掰翔，除了文中特剐鸯蟊黻标注察致强煞逢方努，谂文中不包含箕氇入避经发漾或撰写过的研究成果，也不包含为获得沈阳农业大学成其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一丽工作的同志对本研究所散的任何贡献均已在论文中作了鞠确酌说明并表示了谢意。一躲谰参军时问：k坩7，年厂月缈日关于论文使用授权的说明本人完全了解沈阳

2、农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即；学校有权保留送交论文黪复印馋曩露磁盘，允诲论文被查阕墨爨岱噻，可以采用影印、臻印或{霉接等复制手段保存、汇编学位论文。同意沈阳农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文静内容。(保：密的学饺论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：母师签名：馘铸署1函如时间：p确，年，月吁日i酗滴：炒萨‘甬c峰日沈阳农业大学博士学位论文摘要秸秆作为种植业的副产品，全世界每年产量超过2×109t，我国每年生产秸秆7x108t左右。如此丰富的可再生资源，需要我们大力进行秸秆开发技术的研究和推广。从国内市场来看，由于草

3、原面积的减少、灾害的突发和畜牧业的不断发展，饲草饲料的供需矛盾将逐年加剧，作物秸秆作为饲料将发挥重要的作用。作物秸秆用做饲料的加工处理方法较多．然而，丝化调质加工除了可以提商秸秆的适rI性和动物采食率，而且最大特点是操作简单，加工效率高，不破坏秸秆营养成分饲喂安全，处理周期短。崮此，针对目前秸秆丝化加工研究和应用现状，以及丝化机丝化质量差、功能单一、蝗化效率较低的情况，本文从分析土米秸秆力学特性、切断特性和丝化特性入手，进行了玉米秸秆丝化机理的研究，并据此作为丝化加工设备和加工工艺设计的重要依据，研制了9JST一20型秸秆丝化调质帆(获国家实用

4、新型专利，专利号200420108549．4)。合理选择和确定了玉米秸秆丝化机的工作参数。主要研究结果与结论如下：1．对玉米秸秆的力学特性和切断特性分析基础上对丝化机理进行了研究。玉米秸秆的丝化特性主要表现在丝化质量，即丝化后适宜长度的丝条质量占总质量的百分数。斤分数越赢表明丝化质量越好。丝化特性主要与切害4方式、秸秆吉水率、刀片参数有关。切向喂入方式丝化质量明显好于轴向喂入和径向喂入乃r式。要保证良好的丝化质鼍必须尽量减小秸手T受到的横向剪切力，增大纵向撕扯力，尽量不破坏秸秆纵向纤维结构，同时保证一定的含水率。2．对秸秆丝化过程进行了受力分析

5、和运动分析。秸秆在丝化室内受到锤片的冲击，由于离心力作用形成环流层，丝条在环流层内高速而杂乱运动，在气流推力、重力和锤片打击力法向分力大于摩擦阻力时，丝条出筛。丝条过筛速度的大小和方向由环流层速度大小和方向决定，在气流作用F分离时，分离速度取决于径向气流的速度，同时切向速度对过筛也有一定影响。提高径向速度有利于丝条快速过筛，因此在主轴上安装加速叶片，采用长孔筛片有利于丝条过筛。3．设计了9JsT一20型秸秆丝化调质机，采用Y90卜2型电动机，额定功率2．2kw，生产率?50kg／h。该机设有秸秆喂入口和精料喂入口，在秸秆丝化同时可以按比例加入精

6、饲料或秸秆化学处理剂，采用半水滴半圆形倒挂丝化室设计，下排料口加装增湿调质装置，可改善粉尘污染问题，印向喂入使丝条长度可以达到8～lOcm，显著提高了丝化质置，可改善粉尘污染问题，切向喂入使丝条长度可以达到8～lOcm，显著提高了丝化质摘要量。4．对影响丝化性能指标的若干影响因素进行了试验研究，在其他因素不变的情况下，通过改变锤片数目实验了丝化质量和度电产量与锤片数目的关系，在20片锤片其他条件不变情况下应用不同厚度的锤片，验证了锤片厚度与丝化效率、丝化质量的影响关系；通过锤片开设多个孔和改变销轴孔位置的方法，研究了锤齿间隙对丝化性能指标的影响

7、；运用无极调速电动机改变主轴转速，研究了主轴转速与丝化性能指标的影响；此外还研究了秸秆含水率和喂入量对丝化性能指标的影响，并建立了相应的丝化性能指标与其影响因素之间的数学模型，并应用降维法进行了响应面分析。本文研究取得的结论可作为玉米秸秆丝化加工设备和加工工艺设计与改进的重要依据，为秸秆丝化加工机器工作参数和工作方式的合理选择和确定提供了理论基础。由于试验条件和时间的限制，关于秸秆丝化的有关机理和不同类型的丝化机尚有待于进一步深入的研究。关键词：秸秆；丝化机；机理；试验研究；泷籀农鹭大擎搭士学位论文AbstractS缸awistllema血by

8、—pmductofcrops，exceeding2billiontoninthowo订dandO．7billiontoninG

9、linaperyear