玉米收获机茎秆堆放装置设计

机械化整秆回收可提高玉米茎秆回收效率、降低回收成本,是玉米茎秆综合开发利用的一个重要环节。在现有玉米收获机械化技术的基础上,开发了玉米茎秆堆放装置,采用铣切刀、搅龙和压送器等部件将玉米茎秆割下、切断并条铺成行,然后由安装在玉米收获机后下方的搂草机构将其集成草堆。堆放装置采用机电液一体化技术,操作人员可通过调节旋钮,方便地改变玉米茎秆的堆间距,机具在地头转向时,操作人员可以通过操作相应按键,方便地控制搂草过程的启、停。试验表明:该玉米收获机茎秆堆放装置工作安全、可靠,与传统的收获相比,玉米茎秆整秆回收效率可提高50%以上。该装置的设计,为玉米茎秆回收和高效生态化利用创造了条件。

双孢蘑菇培养料一次发酵——预湿堆置时间对麦秸秆结构及成分的影响

为探讨双孢蘑菇(Agaricus bisporus)培养料制作过程中预湿阶段不同堆置时间对麦秸秆温度、结构、持水量及成分的影响,将麦秸秆方捆浸泡90 s至饱和,横排堆置于场地上,分别堆置0(对照)、24、48、72、96、120 h。每组随机取3捆测量温度,采用扫描电子显微镜观察麦秸秆的内外表面结构,采用傅里叶变换红外光谱仪检测外表面的官能团信息,并测定持水量以及可溶性糖、半纤维素、纤维素和木质素含量。结果表明:麦秸秆堆置0~72 h温度由16.6℃(0 h)升高至64.5℃(72 h);堆置24~48 h蜡质晶体明显减少,堆置48 h后麦秸秆内表面结构开始打开;堆置24~120 h Si-O伸缩振动峰和多糖类的C-O伸缩振动峰强度降低,表明麦秸秆外表面蜡质层、多糖类物质变少;麦秸秆持水量由堆置0 h的565.2%增加至72 h的701.8%,在堆置24 h后可溶性糖含量迅速下降,在堆置24~72 h期间木质纤维素组分没有变化;堆置96 h时,麦秸秆方捆温度达到69.3℃,与堆置0 h相比麦秸秆中半纤维素含量降低了16.9%;堆置120 h,麦秸秆方捆的温度降低至65.5℃,麦秸秆结构破坏明显,木质纤维素骨架暴露,与堆置0 h相比纤维素和木质素含量分别下降了11.7%和13.6%。

打包麦秸秆堆砌火灾安全性探讨

通过实验测出不同体积打包秸秆的临界着火温度,利用弗兰克—卡门涅茨基自燃模型建立方程,计算打包麦秸的最大安全堆砌体积。利用弗兰克-卡门涅茨基自燃模型,测定Ta,cr;用弗兰克-卡门涅茨基自燃改进模型测定Tc,探讨含水量以及打包密度对Tc的影响。含水13.65%、密度344kg/m3打包麦秸秆的Tc为68～70℃,最大的安全堆砌直径为7.2m。

湖南秸秆饲用产业链中的瓶颈问题分析

秸秆饲用有巨大的社会经济效益,但湖南秸秆饲用的产业化还存在很多问题。论文对此进行了分析,提出了鲜秸秆机械化打方捆、运输整体青贮(覆膜或窖贮)的办法,并进行了可行性分析与经济效益测算,为解决湖南秸秆饲用问题提供了新思路。

利用弗兰克-卡门涅茨基模型推算稻草安全体积研究

[目的]利用弗兰克-卡门涅茨基模型推算稻草安全体积,以期为草料场消防安全管理提供指导方法。[方法]利用弗兰克-卡门涅茨基自燃模型测定了Ta,cr,以可调控的样品边缘温度改进了弗兰克-卡门涅茨基自燃模型,并用该改进模型测定了Tc,探讨了含水量以及打包密度对Tc的影响。[结果]打包稻草堆垛大小是能否发生"本身自燃"的关键因素,含水量15.27%、密度285 kg/m3打包稻草的Tc为85～88℃,最大安全堆砌直径为8.2 m,堆放时应按南北走向长条排列,减少阳光照射,稻草包之间应留有间隙便于散热。[结论]该研究结果对于草料场消防安全管理有着重要意义。

基于Hertz-Mindlin模型的稻草秸秆参数标定及显著性分析

稻草秸秆具有环保无污染、绿色可再生、丰富易获得等优点,近年来逐渐发展为一种环保建筑材料,如稻草—混凝土复合砌块.为了准确获取制作稻草—混凝土复合砌块过程中稻草秸秆在钢模具内的接触参数大小,本文设计了稻草秸秆堆积室内试验,在此基础上采用Hertz-Mindlin(no slip)接触模型建立了稻草秸秆离散元模型,实现了稻草秸秆堆积过程与形态的模拟仿真.进一步通过设计Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验、Box-Behnken试验对接触参数进行显著性分析,建立了休止角与显著性接触参数的二次多项式回归模型,并以物理试验测定的休止角作为响应目标,对显著性接触参数寻优标定.研究结果表明:稻草秸秆与稻草秸秆的静摩擦系数为0.43,滚动摩擦系数为0.24,碰撞恢复系数为0.28;稻草秸秆与钢板的静摩擦系数为0.20,滚动摩擦系数为0.15,碰撞恢复系数为0.30.其中,稻草秸秆与钢板的静摩擦系数、稻草秸秆与稻草秸秆的静摩擦系数、稻草秸秆与稻草秸秆的滚动摩擦系数对休止角影响最显著,而其余接触参数对休止角无显著性影响.结合物理试验将优化标定的接触参数进行仿真对比,表明仿真休止角与实测休止角无显著性差异,其相对误差仅为0.75%,验证了接触参数标定的准确性.研究成果可为进一步探究稻草秸秆在钢模具中的分布成型特征提供重要参考.

秸秆生物反应技术在烤烟漂浮育苗上的应用效果

通过设置秸秆生物反应堆漂浮育苗与常规漂浮育苗对比试验，研究秸秆生物反应堆对苗床增温效果、种子出苗率、烤烟苗床生育期及烟苗素质的影响。结果表明：采用秸秆生物反应堆进行漂浮育苗较常规漂浮育苗提高苗床温度1～6℃，提早种子出苗和提高出苗速度，缩短苗床期7d，降低了低温烟苗死苗率。成苗期对烟苗农艺性状调查还表明，采用秸秆生物反应堆进行漂浮育苗，对提高烟苗茎高、茎粗、增加侧根数、促进叶长、叶宽、增加根冠重均有较好的作用。秸秆生物反应技术在烤烟漂浮育苗方面可进行推广应用。

全秸硬茬地碎秸行间集覆小麦播种机设计与试验

针对我国稻麦轮作区常规稻茬麦机械化播种时存在田间稻秸量大、耗工耗时和播期延误等问题,提出了全量碎秸行间集覆、洁区种带宽幅播种的技术思路,设计了一种全秸硬茬地碎秸行间集覆小麦播种机,该机能一次性完成碎秸清秸、行间覆秸、种带施肥旋耕、播种镇压等工序,适宜在稻收后未作任何秸秆移出及耕整地处理的全秸硬茬地作业。对秸秆粉碎装置、碎秸导流装置和种带旋耕装置等关键部件进行了理论分析,确定了相关结构与参数;为在种带内高质、顺畅、满播小麦,设计了播种及镇压装置;以粉碎刀辊转速、径向距离和作业速度为试验影响因素,以清秸率和种带宽度变异系数为评价指标,设计了三水平三因素正交试验。结果表明,工作参数为粉碎刀辊转速2200 r/min、径向距离20 mm、作业速度0.8 m/s和旋耕刀辊转速300 r/min时,对应田间试验的碎秸平均长度为110 mm、平均碎秸合格率为91.47%、平均种带清秸率为92.58%、平均种带宽度变异系数为10.91%、平均播深为41 mm、平均播深合格率为97.32%;长势跟踪及测产结果表明,与常规播种方式相比,未出现明显缺苗弱苗现象,两种播种方式的产量基本相同。

麦垛 2010年上海世博会万科馆

2010上海世博会万科馆的昵称是"麦垛"。在设计竞赛阶段,多相工作室基于建筑及建材生命周期中CO_2排放量的研究成果,选用秸秆板作为结构材料,并以"材料→结构→空间"的推演为基础生成建筑形体。最终实现的设计通过自然材料(秸秆板)、自然采光、自然通风降温这几个方面表达了对自然的尊重。

全量秸秆粉碎条铺与种带分型清秸装置设计与试验

为全面实现秸秆禁烧还田资源化利用,针对长江中下游稻麦轮作区秸秆量大、传统秸秆粉碎还田机后茬作物播种难、缠秸增阻、功耗高等问题,结合江苏地区稻茬地小麦播种农艺要求,利用动刀高速反转捡拾粉碎功能形成秸秆流充斥型腔,设计了一种全量秸秆粉碎条铺与种带分型清秸装置,可一次完成秸秆粉碎、行间覆秸、种带清秸以及配套后续种床整理、施肥播种、覆土镇压等复式作业工序。对秸秆捡拾粉碎装置、分流调控装置、传动系统等关键部件进行理论分析,确定相关结构和位置参数,以旋转刀轴转速n、导流板径向距离τ、整机行走速度v为性能试验影响因素,选取碎秸合格率ε_1和种带清秸率ε_2为评价指标,设计三因素三水平正交试验。结果表明:影响评价指标ε_1、ε_2显著性的主次因素分别为n、v、τ和τ、v、n,综合分析选择较优的因素水平组合为n=2 000 r/min、τ=20 mm、v=1. 0 m/s,此时ε_1=93. 42%、ε_2=92. 71%,能够发挥整机最佳工作性能;田间验证试验结果表明:较优的因素水平组合下ε_1均值为91. 25%、ε_2均值为90. 54%,符合相关行业技术标准和农艺要求。

酸洗、堆沤预处理方法对秸秆厌氧发酵产气量的影响

为研究不同预处理方法对提高水稻秸秆厌氧发酵产气量的影响,选择酸洗、堆沤两种方式对其进行预处理。通过测定厌氧发酵CH4和CO2的产生量,发现堆沤预处理破坏有机物之间的化学键及木质素的结构,产生更多可溶性物质,有利于酸化和产CH4的平衡,提高稻草的生物可降解性。酸洗后稻草由于在冲洗过程中有机质流失量大,在中和处理过程中有酸的残留,造成CH4产量减少。

蒸发燃烧一体化草浆黑液碱回收系统

以草浆黑液浓度特征为依据,开发了蒸发燃烧一体化碱回收工艺。热风炉作为草浆造纸碱回收蒸发燃烧一体化的创新设备,用于向碱炉炉膛灌输热量、维持了蒸发燃烧的热平衡;旋风喷淋蒸发器是该系统用于于八热回收和碱灰回收的设备。同时对黑液提取工艺和绿液苛化工艺进行了改进,从而开发出了一种低投入、效益尚好、少排放的草浆造纸碱回收系统。其中的设备有多台获得发明专利。

浅谈在江西利用蚯蚓处理秸秆的可行性

秸秆作为粮食作物和经济作物的副产物,是植物利用太阳光制造的大量而宝贵再生可利用资源。利用其价值将带来不菲的经济效益,但无法得到高效的再利用,不仅会造成能源浪费,也会造成十分严重环境污染。基于此,本文系统介绍了江西省的秸秆资源状况,分析了现阶段江西省处理秸秆等农业废弃物的主要方式方法,探讨处理手段的优劣,阐述了蚯蚓堆置处理秸秆的好处以及对蚯蚓处理秸秆等农业废弃物的前景展望。

“暗礁”，上海世博会万科馆光环境设计

本文系统介绍“麦垛”光环境设计的核心思路，包括图底互换、天光自治、表现光影、仰望蓝天、反射式照明、藏灯构造设计等。