稻麦秸秆铡撕机的设计研究

摘要

农作物秸秆是重要的生物质能源，又是丰富的资源，适当预处理后作为沼气的发酵原料，可以产生很高的能源和环保效益。其中，利用机械对秸秆原料进行物理预处理，是后续化学或者生物预处理的基础，可以促进秸秆产沼气潜能的发挥，并提高产气速率。
　　 在试验测定稻草秸秆的物理力学特性的基础上，根据户用秸秆沼气技术的工艺要求，设计并制造了一种以稻草和麦秸为主要处理对象的新型稻麦秸秆铡撕机，结构紧凑，长0.62m、宽0.4m、高0.83m，额定功率3kW，生产率约400kg/h，操作安全、运行可靠。该机具将铡切和撕裂破节两种功能有效整合，秸秆物料先被铡切成长度均匀的碎段，进而被撕裂破节，为秸秆的沼气利用提供技术支持，对合理利用秸秆资源、缓解目前农村户用沼气池的畜禽粪便原料短缺问题有重要意义。
　　 利用万能材料试验机开展稻草秸秆的物理力学特性试验，测得容重和含水率分别为69kg/m3和11.39％左右稻草秸秆纵向不同节间的弹性模量和抗拉强度，为机具性能指标和运动参数的确定和分析提供参考。
　　 利用计算机辅助的现代设计方法，将稻麦秸秆铡撕机的工作部件分为喂料、铡切、撕裂三大装置，对直刃斜装滚筒式切碎器、压紧调节机构和基于纵向锯切搓擦原理的撕裂器等主要零部件进行了理论分析和结构设计。三维虚拟装配和干涉检查合格后，绘制装配图和零件图，完成样机的制造，并开展性能试验。
　　 通过正交试验，优化了喂料装置的结构配置。物料含水率对铡撕机工作效果影响的单因素试验结果表明，机具物料适应性强，被加工稻草秸秆的含水率在20％左右时，铡撕机具有最佳工作性能。

目录

文摘

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声明

第1章 绪论

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1秸秆沼气的原料预处理研究现状

1.2.2户用秸秆沼气的工艺研究进展

1.2.3秸秆饲料加工机械的研究现状

1.2.4秸秆物理力学特性的研究进展

1.3研究内容

1.4本章小结

第2章 稻草物理力学特性试验

2.1引言

2.2材料和方法

2.2.1试验材料

2.2.2试验仪器

2.2.3指标和方法

2.3结果与分析

2.4本章小结

第3章 稻麦秸秆铡撕机的设计分析

3.1设计方法的选择

3.2总体方案设计

3.2.1设计要求

3.2.2主要性能指标

3.2.3基本工艺流程

3.2.4总体结构设计

3.3关键部件的设计分析

3.3.1切碎器型式的选择

3.3.2切削原理与工作过程分析

3.3.3切碎器相关参数的分析

3.3.4切碎器的参数设计

3.4本章小结

第4章 稻麦秸秆铡撕机主要零部件的设计

4.1传动系统的设计

4.1.1确定传动方案

4.1.2动力的选择与分配

4.1.3 V带传动的设计

4.1.4齿轮传动的设计

4.2喂料装置的设计

4.2.1设计思路

4.2.2喂料辊的设计

4.2.3轴承座总成的设计

4.2.4喂料装置的结构

4.3铡切装置的设计

4.3.1设计思路

4.3.2切刀轴的设计

4.3.3铡切装置的结构

4.4撕裂装置的设计

4.4.1设计思路

4.4.2撕裂器型式的选择

4.4.3撕刀轴设计

4.4.4撕裂装置的结构

4.5机架和防护壳体的设计

4.6本章小结

第5章 稻麦秸秆铡撕机的性能试验

5.1引言

5.2试验器材与指标

5.2.1试验设备

5.2.2试验材料

5.2.3性能评价指标

5.3喂料装置的性能试验

5.3.1方法与指标

5.3.2结果与分析

5.4物料含水率对铡撕机工作效果的影响试验

5.4.1方法与指标

5.4.2结果与分析

5.5本章小结

第6章 结论与建议

6.1主要研究内容与结论

6.2不足与建议

参考文献

致谢

附录 攻读硕士学位期间的主要研究工作