苜蓿茎秆剪切特性及切割参数的试验研究

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1、分类号：单位代码：密级学号：学位论文苜蓿茎轩剪切特性及切割参数的试验研究研究生：张涵指导教师：王德成教授合作指导教师：陈学庚院士申请学位门类级别：工学博士专业名称：农业机械化工程研究方向：草业机械工程所在学院：工学院年月分类号：单位代码：密级学号：学位论文苜蓿茎秆剪切特性及切割参数的试验研究研究生：张涵指导教师：王德成教授合作指导教师：陈学庚院士申请学位门类级别：工学博士专业名称：农业机械化工程研究方向：草业机械工程所在院：工学院年月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中己经注明引

2、用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：孤时间：年月丨曰关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据

3、库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）学位论文作者签名时间：年月导师签名时间：年‘月日摘要紧密联系新疆南疆牧草生产实际，论文选用新疆南疆地区主种品种苜蓿，进行了苜蓿茎秆的剪切试验，以及不同含水率水平、不同木质纤维组成含量和不同部位的多因素影响试验。运用统计学方法进行了方差分析和响应面分析，重点探讨了苜蓿草的剪切特性和基于切割机构的工作参数，以及含水率与加载速度耦合作用对剪切力等参数的影响，为苜蓿适时收获、髙效青贮、合理加工等机械设备的开发、切割机构优化设计和技术创新以及功率匹配提供关键参数的选择提供了重要的理论依据和技

4、术支撑。⑴依据苜蓿干草铡切工艺要求，设计了苜蓿茎秆剪切试验台，在加载速度的条件下对含水率为的苜蓿茎秆底部、中部进行剪切特性试验。运用统计学原理，对试验结果进行方差分析和回归分析，确立了剪切力与苜蓿茎秆壁厚的关系模型，比较分析了苜蓿茎秆底部与中部厚壁机械组织层数差异、厚後比和木质纤维含量。结果表明：组同一茎秆底部剪切力是中部的倍、组是倍；组底部剪切力是组的倍，中部剪切力是倍。⑵针对木质纤维含量对剪切力的影响，试验研究了苜蓿干草茎轩底部与中部的木质纤维含量与剪切力关联关系，建立了木质纤维含量与剪切力、剪切能量的关系模型；运用灰色关联理论计算得到剪切力

5、等剪切参数与木质纤维含量关联度从大到小依次为：半纤维素、木质素、纤维素。研究结果表明，半纤维素、木质素和纤维素含量增加一个百分点，底部剪切能量分别增加、和，中部剪切能量分别增大、和。⑶针对刈割、制粉和干草铡切等作业的需要，选取茎秆直径和的苜蓿草，分两组试验研究了含水率分别为、和的剪切力、剪切能量等参数的变化趋势。研究结果表明，茎秆含水率、底部剪切力分别是含水率水平时的倍、倍，中部则分别是倍、倍；茎秆含水率、底部剪切力是含水率的倍、倍，中部则分别为倍、倍。⑷为了获得不同作业前提下的剪切力和剪切能量，采用析因设计，试验研究了不同含水率条件下茎秆不同部

6、位的剪切力、剪切能量的耦合关系，运用响应面法建立了相应的关系模型，为测算不同含水率、不同部位的剪切力、剪切能量提供了技术依据。关键词：苜蓿茎秆，含水率，木质纤维，剪切力，剪切能量AbstractCloselyconnectiontoherbageproductioninsouthernofXinjiang,paperconducttestsoftheshearpropertiesandcuttingparametersofthemainkindsalfalfastemunderdiferentlevelsofmoisturecontentandd

7、iferentwoodfibercontentanddifferentpartsofstemandthemulti-factorinfluencetomeetwiththeneedofproductionprocessonalfalfaharvest,silage.Todiscusstrendsofshearforceandshearenergyandtheeffectofshearpropertiesaswellasthemoisturecontentandloadspeedcouplingtheanalysisofvarianceandthe

8、responsesurfaceanalysishascarriedonbyusingstatisticsandgreycorrelati