农业纤维物料高密度压捆机压缩室内力场分布试验研究.docVIP

 农业纤维物料高密度压捆机压缩室内力场 分布试验研究# 陈大兴，王洪波，王春光** 5 10 15 20 25 30 35 40 （内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特 010018） 摘要：本文以揉碎后的黄玉米秸秆作为试验物料，以高密度压捆缩试验装置为试验设备，选 择 5kg/次、4 kg/次、3 kg/次三种喂入量，分别在 15 次/分、18 次/分和 21 次/分三种压缩频 率下，对揉碎后玉米秸秆在高密度压缩过程中压缩室内的力场分布进行试验研究，获得了压 缩过程中压缩室内力场三维分布规律。 关键词：玉米秸秆；高密度压捆；力场分布 中图分类号：S220.1 Study on the Force Distribution of Agricultural Fiber Materials During High-Density Compressing in the Baling Chamber CHEN Daxing, WANG Hongbo, WANG Chunguang (College of Mechanical and Electrical Engineering,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018) Abstract: In this paper, crumbled yellow corn stalks were test materials. And the high-density compressing equipment was test equipment. The study chose three different feed rates, 5kg, 4kg and 3kg, and three different compression frequencies, 15/min, 18/min and 21/min, as the test conditions. Then the force distribution of crumbled yellow corn stalks during high- density compressing in the compression chamber was tested. The distribution law of force field in the chamber during compressing was found. Key words: corn stalks; high-density compressing; force distribution 0 引言 据统计，全世界每年秸秆产量约为 29 亿吨，其中，我国农作物秸秆年总产量达 6 亿多 吨，目前，人们对秸秆资源开发利用的重视程度在日益提高，然而由于秸秆松散、所需贮运 空间大，所以，在秸秆资源开发利用过程中，对秸秆进行压缩处理是一道必不可少的工序[1-2]。 1870 年 Dederik 研制出人类历史上第一台机械式固定牧草压捆机以来，人们对压捆设备 及物料的压缩特性进行了大量的试验研究和理论分析。归纳起来，学者们主要集中在对压缩 过程中过程中轴向压缩力与物料压缩特性等关系的研究上，很少研究压缩室内力场分布方面 的问题，此外，目前多数压缩设备还存在配套动力不合理、压缩功率消耗大、生产能力低、 结构庞大等问题[1-6]。 在压缩过程中，沿压缩室长度方向被压缩物料要受到压缩室壁的反作用力、物料和压缩 室壁之间的摩擦力、被压缩物料的变形恢复力等。迄今为止，未见到对压缩室内被压缩物料 三维力场进行研究的成果。压缩过程中压缩室内力场分布不仅会影响压缩设备的设计和使 用，也会影响被压缩物料的密度和压缩质量等。本研究以高密度压缩试验装置为试验设备， 基金项目：教育部高等学校博士点专项科研基金（200801290002） 作者简介：陈大兴（1982-），男，主要研究方向：农业物料的流变特性 通信联系人：王春光（1959-），男，教授，主要研究方向：农牧业机械和农业物料流变特性等. E-mail: wcgjdy@ -1-  以揉碎后玉米秸秆为试验物料，选择 5kg/次、4kg/次、3kg/次三种喂入量，压缩频率分别选 取 15 次/分、18 次/分和 21 次/分三个水平，对不同试验条件下压缩过程中的压缩力、压缩 室上下壁以及侧壁的受力情况进行试验研究。为设计高密度压捆机的整体结构、合理选择配 套动力、降低功耗、提高生产率、提高压缩成型后产品的质量等提供依据。 45 1 试验方案及仪器设备 试验用玉米秸秆选自呼和浩特近郊产黄玉米秸秆，用 9R-40 型揉碎机将其揉成丝段状， 本试验以实验室现有高密度压缩试验装置为