自走式杂交构树收割机设计及试验

对杂交构树(Broussonetiapapyrifera)树干下部的枝条进行切割特性试验,测得其木质部剪切强度(4.98±0.52)MPa,韧皮部剪切强度(15.99±4.47)MPa。研究了基于ANSYS/LS-DYNA模拟仿真锯片切割杂交构树枝条的动态过程,确定了3~5km/h作业行走速度下理论最佳切割线速度60m/s,开发了适合杂交构树低损平茬、工作割幅2m的双圆盘锯割台。为解决收割过程中杂交构树生物量不均匀引起的喂入负荷不均匀问题,设计开发了喂入负荷自动监控、行走作业速度自动匹配调控系统和智能控制装置。试验及性能测试表明,研制的自走式杂交构树收割机能满足作业速度根据喂入负荷自适应调控和低损平茬收割的要求。

袋栽食用菌液体菌种接种装备研发与试验研究

目前,国内袋栽食用菌液体菌种接种方式以人工和半自动机接种为主,生产效率较低、接种量精度较差、故障率高,尚未达到袋栽食用菌工厂化生产的要求。针对袋栽食用菌液体接种定位难、接种效率低、设备故障率高等问题,研发了一种可实现自动运输、定位、夹紧、压瓶、开盖、喷射接种、压盖、检测和输送等工序的袋栽食用菌液体接种装备,可完成全自动连续液体菌种接种。该装备可有效减少人工作业强度,也可避免开闭盖时间过长引起的外界环境杂菌侵入污染,提高液体菌种接种工作效率和出菇质量,实现袋栽食用菌液体菌种的自动化接种。试验结果表明,接种能力≥3 236棒/h,平均3 256棒/h(>3 000棒/h);接种量一致性变异系数≤1.9%,平均1.72%(<2%);试验工作56 h(MTBF>50 h)未发生故障;试验打孔深度56.3~57.8 mm,平均值57.33 mm;试验结果均满足设计要求。在试验过程中,没有出现强度、刚度方面的故障和问题,说明机械部分设计的强度和刚度能够满足生产要求,机械性能稳定可靠。

连续干式厌氧发酵中试系统设计与试验

设计了以卧式浆叶轴机械搅拌厌氧发酵罐为核心的干式发酵技术与成套装备。利用该技术建成干式厌氧发酵中试工程。工程包括预处理及进料系统、厌氧发酵系统、沼气净化与贮存、增温保温系统、出料系统等。工艺方案中克服了干式厌氧发酵进出料困难、传质传热不均的难题,实现了连续高温干式厌氧发酵产沼气。中试结果表明,系统运行稳定,产气效果较好,平均有效容积产气率达3.0 m3/(m3.d)。

可降解餐具碗压缩特性及有限元分析

在建立可降解餐具碗的力学模型基础上,对其进行了有限元分析。通过模型计算与试验相结合的方法,得出在压缩载荷作用下餐具的应力分布规律,为深入研究餐具的裂纹损伤打下基础。经模型计算与试验结果相比较,得出餐具的刚度与破坏强度,并且确定餐具最易出现裂纹的位置。

活性污泥降解植物纤维容器的研究

生物可降解塑料的开发已经成为目前的研究热点之一,而活性污泥法是常用的评价高分子材料的生物可降解性的方法。以活性污泥的干燥固体总质量(TS)和活性污泥的挥发性固体含量(VS)为考察指标,分析活性污泥对于聚丙烯(PP)、纸制、植物纤维(稻壳)餐具的降解能力。实验结果表明,在降解期间(21 d),纸制餐具降解速度最快,且降解程度最大,植物纤维餐具降解程度低于纸制,而聚丙烯餐具基本不降解。增加降解物的表面积和提高活性污泥与降解物的比值,有利于降解物的降解。

变频器在食品加工机械中的应用

变频器在食品加工机械中的应用景全荣杨炳南中国农业机械化科学研究院１概述１１调速在食品加工中的作用目前我国的食品加工机械在食品加工领域发挥着举足轻重的作用。它使食品加工从传统的作坊生产中解脱出来，步入大工业机械连续化生产的轨道，使食品加工更加卫生、科...

连续加热器加工山楂的适应性

连续加热器加工山楂的适应性景全荣尹尔方中国农机院北京农机化所山楂是我国的特产，具有一般水果所没有的特性，如含水量低、果胶含量高、籽实硬度高，红色素热稳定性差和内含各种易于破坏的营养成分等特点。因此它的工业化连续软化给加工设备提出了一些新的问题。虽然用...

油脂的氧化机理及天然抗氧化物的简介

本文简要介绍了油脂主要的三种抗氧化方式自动氧化,光氧化和酶氧化的氧化机理,以及影响油脂氧化的主要因素。并对高效无毒的天然抗氧化剂进行简要的分类介绍。

搅拌对牛粪干式厌氧发酵效果的影响

利用自制干式厌氧发酵罐,通过批次试验,研究了高温(55℃)条件下搅拌对牛粪干式厌氧发酵效果的影响。连续搅拌转速为8～32 r/min时,产气效果无明显差异。采用8 r/min间歇搅拌,所得到的甲烷产量比连续搅拌低约10%,但能大幅降低搅拌能耗,在干式厌氧发酵系统中更为适用。反应过程中,各组间发酵料液的pH值、挥发性有机酸浓度、总碱度和氨氮浓度无明显差异。

低聚木糖生产废渣基可降解育苗钵研究

利用前期研制的秸秆基育苗钵生产试验系统,以低聚木糖生产废渣为主要原料,采用干法热压成型工艺,进行了育苗钵制备试验,以原料成本为指标优化了原料配比,以力学强度为指标优化了工艺参数,并对成型苗钵性能进行了检测。研究结果表明,成型配方适宜的低聚木糖生产废渣、麦麸、胶黏剂、脱模剂质量比为68∶26∶6.3∶1;最佳工艺参数为上模具温度180℃,一次压力180 MPa,一次保压时间4.5 s,此条件下,育苗钵干强度为2 251 N,湿强度为417 N。相对于玉米芯,低聚木糖生产废渣具有高木质素含量和低半纤维素含量,使得育苗钵具有更高力学强度和更低吸水性。育苗钵生物降解性能较好,霉菌侵蚀试验结果为Ⅴ级。

植物纤维餐具干法热压成型工艺响应面法优化

以植物纤维为原料干法热压成型制备餐具过程中,上模温度、加压压力和加压时间与产品外观品质直接相关。在已开发的原料配方和干法热压成型机的基础上,利用响应面分析法,研究了上模温度、加压压力和加压时间对植物纤维餐具干法热压成型产品外观品质影响的规律,确定压制成型工艺的最优条件为:上模温度181℃、加压压力18 MPa、加压时间9 s。

牛粪高温干式厌氧发酵产沼气性能试验

研究了牛粪原料高温(55℃)干式厌氧发酵过程中产气效果和物料参数的变化规律。结果表明:接种比例3∶10、8 r/min连续搅拌条件下,物料TS(总固体)产气率为311 mL/g,甲烷平均体积分数为57.1%,平均容积产气率为2.73 L/(L.d);容积产气率在第3天达到最高,为5.23 L/(L.d);反应初期挥发性脂肪酸迅速积累,1 d后即达到峰值,随后迅速减少;在反应初期pH值略有下降,随后逐渐升高;氨氮质量浓度和总碱度则一直呈上升趋势。

牛粪厌氧发酵动力学模型研究

建立了牛粪厌氧发酵动力学模型。模型包括水解、酸化、乙酸化和甲烷化4个反应阶段,5步生化反应和4类菌群的生长步骤,考虑了挥发性脂肪酸、氢离子和游离氨等因素对厌氧反应的抑制作用,以及发酵料液的气液平衡和离子平衡。利用该模型对牛粪批次和连续高温干式厌氧发酵实际运行进行动态模拟,模拟结果表明氨氮质量浓度、甲烷产率、pH值等与试验数据吻合较好。

玉米秸秆包装容器压缩性能分析

通过对玉米秸秆包装容器材料进行静态压缩试验,得到了材料的泊松比、弹性模量等基本参数,以及材料的力-变形曲线,并在参数及模型的基础上对包装容器进行有限元分析。通过有限元计算,得到了压缩载荷作用下包装容器的应力分布规律、刚度与破坏强度,并且确定了包装容器最易出现裂纹的位置,计算结果与试验结果吻合较好。

大中型方捆捡拾打捆机整机原理研究

以大中型方捆捡拾打捆机为研究对象,介绍了其基本结构组成,对整机设计原理进行了研究。分析了打捆机各部件相位耦合关系;进行了打捆机捡拾轨道盘轨迹研究;针对不同的作业原料,选择合适的喂料形式;研究了大截面均匀布料和整机自动控制系统设计原理,为大中型打捆机整机设计奠定基础。

4MG-275型自走式棉秆联合收割机作业成本分析

当前,在棉秆分散、收储季节性强、人工收集劳动强度大以及效率低等因素严重制约棉秆规模化工业利用发展的现状下,提出了开发4MG-275型自走式棉秆联合收割机的必要性;介绍了本设备的主要技术参数;分析了本设备的作业成本,并将其与传统人工收获方式进行了对比,得出了机械化收集的优越性,从而提出了利用机械化手段来支撑棉花秸秆规模化工业利用的必要性。

基于单片机的树枝粉碎机控制系统设计

针对移动式树枝高效粉碎机,设计了以单片机为控制平台的自动控制系统。该控制系统通过各传感器及行程开关状态监测整机运行状况,并通过实时测算切碎滚筒转速变化确定喂入量大小。根据此反馈,实现智能调整喂入,达到高效切碎树枝并能切碎大直径树枝的目的。通过30天的试验表明,该控制系统能有效防止发动机因大喂入量而发生焖车现象,能破碎的树枝直径可达到250mm。

移动式树枝粉碎机设计与试验

针对林木业废弃物较分散、集中处理破碎不便的问题,设计了一种移动式树枝粉碎机,该设备具有自适应强制液压喂入装置,采用鼓式切碎方式,并能根据切碎滚筒的负荷大小,自动调整喂入量,最大树枝切碎直径可达250mm。经试验验证,破碎的木片长度合格率为90.82%,平均生产率为3.31t/h。

侧牵引秸秆捡拾方捆打捆机研究

农作物秸秆是良好的可再生能源,为有效地解决农作物收获后秸秆的收集处理问题,实现秸秆规模化工业利用,设计了一种侧牵引秸秆捡拾小方捆打捆机。介绍了设备的总体结构和工作原理,并对其结构进行了系统阐述,确定了主要设计参数和一些部件的设计思路。

秸秆打捆机双拨叉喂入机构虚拟仿真设计

为了探索秸秆打捆机喂入机构的运动规律,针对秸秆打捆机双拨叉喂入机构的填料过程进行分析,建立了喂入拨叉的位置方程,初步确定了喂入机构的基本参数,采用Solidworks软件进行实体建模、虚拟装配和检查机构之间的干涉情况,并利用ADAMS虚拟仿真技术对双拨叉喂入机构填料过程进行动作模拟和运动特性分析,获得了喂入拨叉端点的运动轨迹和拨叉端点质点随曲柄转角的变化规律,揭示了双拨叉喂入机构运动特性,为喂入机构的设计提供了参考依据。