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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
廖培旺 刘凯凯 宋德平 王振伟 李伟 李明军 张爱民
针对棉秆压捆缺乏理论数据支撑的问题,设计一种基于侧喂入打捆机的压捆试验平台及其测试系统,采用单因素和4因素4水平正交试验法,对棉秆压捆过程中,压缩活塞压力、压缩室压力、棉秆压捆密度(试验性能指标)与棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量、压缩频率(试验因素)之间的关系进行研究。单因素试验结果表明:棉秆含水率与棉秆压捆密度之间的关系为一元二次多项式,其余各试验性能指标与各试验因素之间的关系均为一元三次多项式。4因素4水平正交试验结果表明:试验因素与各试验性能指标的综合关系均为四元三次多项式。对试验因素与试验性能指标之间的关系进行分析,结果表明:棉秆使用侧喂入打捆机压捆时,最优组合为,棉秆含水率30%、棉秆切断长度25 cm、棉秆喂入量3.22 kg/s、压缩频率110 Hz。
关键词：
棉秆 压捆 侧喂入打捆机 函数关系
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张爱民 廖培旺 陈明江 刘凯凯 王振伟 陈永生
针对棉秆收获效率低、压捆密度小等问题,设计一次进地可实现棉秆拔除、输送、切断、压缩和打捆作业的自走式不对行棉秆联合收获打捆机。该机具采用安装有V型齿板的不对行拔秆辊和清理辊配合作业,实现棉秆的不对行整株拔除作业,有利于提高棉秆的收获效率和拔净率;采用滚筒式铡切装置将棉秆长度切断成(20±5) cm,实现棉秆先切断后压缩打捆作业,有利于提高棉秆的压捆密度。根据棉秆的特性和收获要求,确定关键部件的参数并进行仿真,结果显示,设计的关键部件满足棉秆收获性能要求。田间试验表明:棉秆的不对行拔除、切断、压缩和打捆联合作业性能良好,满足棉秆机械化收获要求;棉秆切断长度合格率为95.24%,压捆密度为159.3 kg/m~3;当不对行拔秆辊旋转速度为390 r/min,不对行拔秆辊入土深度3 cm,机具行进速度1.2 m/s时,棉秆拔净率为97.83%,作业效率0.98 hm~2/h。
关键词：
棉秆 不对行拔除 切断 压缩打捆 收获机
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
姚祖玉 全腊珍 邹运梅 代振维 尹益文 李健 何学迎
对自制的小型履带自走式棉秆收获机设计了打捆装置,为考查该装置钉齿滚筒转速、牵引滚筒转速、锯片转速、压缩频率对打捆总数、成捆率、捆包密度的影响,以JX013号棉秆为试材,进行了单因素试验和多因素正交试验。结果表明:当钉齿滚筒转速为270 r/min,牵引滚筒转速为280 r/min,锯片转速为1 100 r/min,压缩频率为30次/min时,打捆装置每小时可打捆201捆,成捆率达99.45%,捆包密度为19.57 kg/m3。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
肖章 刘亮东 王光辉 高东明 白阳 王德成
针对我国现有青贮圆草捆打捆机控制部分自动化程度较低,存在草捆缠网圈数不稳定、质量偏差大等问题,运用STEP7-Micro/WIN软件编程,设计研发一种以PLC控制器、人机接口触摸屏、模拟量模块为核心,配备相应传感器、执行器硬件的全自动打捆机控制系统。该系统带有可视、简洁的过程监视界面,采取软硬件结合防干扰措施。样机试验结果表明:在该控制系统工作下,草捆圈数合格率100%,草捆密度最大相对误差3.9%,其他各项作业功能均达到设计要求。
关键词：
打捆机 圆草捆 控制系统 PLC 防干扰
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
代振维 全腊珍 邹运梅 姚祖玉 尹益文 李健
为小型履带自走式棉秆拔秆机设计了拔秆装置。该装置主要由旋转刀辊、输送钉齿、压缩滚筒、清理滚筒等组成,针对南方行距不一的复杂地势,能实现不对行拔取,清理棉秆根部泥土,且不易拔断棉秆。对影响棉秆拔净率和拔断率的主要因素——机具前进速度、刀辊旋转速度、辊刀入土深度进行了单因素和多因素正交试验。结果表明:影响棉秆拔净率和拔断率的因素大小依次是辊刀入土深度、刀辊旋转速度、机具前进速度;当辊刀入土深度为15 cm、刀辊旋转速度为415 r/min、机具前进速度为0.8 m/s时,棉秆拔净率可达95.8%,拔断率仅为9.6%。
关键词：
拔棉秆机 拔秆装置 拔净率 拔断率
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
尹益文 全腊珍 邹运梅 李健 何学迎 肖旭
为南方小面积田块棉秆切碎还田机设计了棉秆切碎还田装置。该装置由切割装置、扶秆装置、除茬装置组成，棉秆由扶秆装置喂入，从上至下依次被切断、除茬。将该装置挂接在土槽试验机上，对影响棉秆切割长度合格率、功耗和除茬率的主要因素，即机具前进速度、锯盘转速和导向槽口宽度进行了单因素试验和回归正交试验。结果表明：影响合格率与除茬率的因素大小依次为机具前进速度、锯盘转速、导向槽口宽度；影响功耗的因素大小依次是锯盘转速、机具前进速度、导向槽口宽度。利用规划求解进行参数优化，在棉杆长度合格率与除茬率分别不低于８５％和９０％的情况下，锯盘转速为８６０ ｒ／ｍｉｎ，机具前进速度为０．６５ ｍ／ｓ，导向槽口宽度为６０ ．．．
关键词：
棉秆切碎还田装置 合格率 功耗 除茬率
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋孝周 郭康权
为探讨主要工艺参数对棉秆重组板材性能的影响,在分析棉秆构造和化学特性的基础上,分别在不同设计密度(0.6,0.7,0.8,0.9,1.0 g/cm3)、不同施胶量(60,80,100,120,140 g/kg)、不同防水剂施加量(0,5,10,15,20 g/kg)以及不同组坯方式(平行和垂直交叉)的条件下压制板材,并对其性能进行了检测。结果表明,棉秆主要由表皮部、木质部和髓芯部组成,棉秆中纤维素、木素的含量与木材相近,但灰分及抽提物含量明显高于木材;棉秆重组板材的静曲强度(MOR)随其密度的增加而增大;施胶量由60 g/kg增加到100 g/kg时,板材的静曲强度和内结合强度(IB)均明显升...
关键词：
棉秆特性 棉秆重组材 制造工艺 板材性能
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
廖培旺 刘凯凯 陈明江 王振伟 张爱民
设计一种适用于棉秆等硬质茎秆,配套打捆机作业的滚筒式铡切机构。该机构采用先破碎后铡切的滚筒式刀组和安装于机架上的定刀配合作业将棉秆切断。滚筒式刀组采用破碎板与铡切刀在圆周上交错布置的方式,实现对棉秆先破碎后铡切的作业,减轻铡切刀的磨损,降低铡切作业功耗。根据棉秆特性,确定关键部件的参数,并运用SolidWorks Simulation软件对铡切刀进行静强度校核和对滚筒式铡切机构进行模态分析,研究铡切刀的应力、应变分布和滚筒式铡切机构的固有频率和振型。结果表明:铡切刀最大应力和最大变形均发生在螺栓孔处,分别为234.6×106 N/m2和7.521×10-4 mm,铡切刀材料选用65Mn钢材,可满足性能要求;滚筒式铡切机构的最低阶固有频率为53.675Hz,高于其工作激励频率6.5 Hz,不会形成共振。对该机构的主要性能进行试验,结果表明:当铡切滚筒以185r/min旋转时,棉秆的铡切长度合格率为95.31%,消耗功率约30kW。
关键词：
棉秆 滚筒式铡切机构 破碎板 铡切刀
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
沈中华 范博 李尚平
为改善与企业合作开发的整秆式甘蔗收割机样机的作业效果,在三维设计软件UG中建立了甘蔗收割机切割及输送系统的虚拟样机模型,并导入多体动力学仿真软件ADAMS中,分别在切割系统前方增加一级主动喂入辊,在螺旋提升机构外表面上包裹表面粗糙的橡胶,以及在随刀轴旋转的套筒上安装橡胶拨块等状态下,对甘蔗通过切割系统的速度进行了虚拟仿真试验。结果表明,改进后,可提高切断后甘蔗向后的输送速度,降低甘蔗在输送过程中出现堵塞的概率。田间试验表明,改进后样机收获的甘蔗头部完好率由28.76%提高到54.51%,含杂率由4.20%
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李赐生 宋健
以棉秆为原料，经浸泡、蒸煮、搓磨分丝成纤维束，选择不同规格的棉秆碎料和不同比例的脲醛树脂胶，按照不同的目标密度，在设定的热压胶合条件下进行正交试验。通过ＫＨＱ－００２Ｈ木材和人造板自动万能力学试验机和ＦＷＤＲ准稳态导热系数测试仪进行检测，得到静曲强度、弹性模量和导热系数等相关参数，再对其进行方案优化，得出工艺参数为密度０．４ ｇ／ｃｍ３、施胶量１０％、棉秆丝长度规格为１０～１５ ｍｍ的轻质碎料保温板的静曲强度、弹性模量和导热系数分别为１３．３ ｍＰａ、１ ３５３ ｍＰａ和０．１３４ Ｗ／ｍ·℃。结果表明，低密度的棉秆碎料保温板导热系数接近或低于常用的建筑板材，具有良好的隔热保温性能，而且其力学．．．
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨涛 张爱军 米文静 任文渊 申若竹 郭敏霞 陈涛 刘宏泰
【目的】研制具有较强透水性、保水性和较高强度的棉秆纤维轻量土,为海绵城市建设提供支持。【方法】采用正交试验设计,将棉秆纤维含量、EPS颗粒含量、水泥含量、砂含量4个因素作为棉秆纤维轻量土的影响因素,每个因素取5个水平,通过L_(25)(5~4)正交试验,研究棉秆纤维轻量土在不同配合条件下的强度特性、渗透特性和密度特性,并分析棉秆纤维、EPS颗粒、水泥和砂含量对棉秆纤维轻量土性能的影响。【结果】当棉秆纤维含量、水泥含量、砂含量和EPS颗粒含量分别为4,25,120和12 g/kg时,所得棉秆纤维轻量土满足地基承载力要求且透水性能最好,其抗压强度为114.59 kPa,渗透系数为6.84×10~(-5) cm/s。棉秆纤维含量、EPS颗粒含量、水泥含量、砂含量4个因素对棉秆纤维轻量土抗压强度影响的权重依次为5.94%,16.91%,68.33%和8.82%,对渗透系数影响的大小顺序为水泥含量>EPS颗粒含量>砂含量>棉秆纤维含量,对密度影响的大小顺序为EPS颗粒含量>砂含量>水泥含量>棉秆纤维含量。棉秆纤维轻量土无侧限抗压强度与EPS颗粒含量呈负相关,与水泥含量呈正相关;棉秆纤维轻量土密度与EPS颗粒含量和砂含量呈幂函数相关。增加20～40 g/kg的水泥含量可使棉秆纤维轻量土渗透系数下降10～1 000倍,添加4 g/kg的棉秆纤维含量使轻量土的饱和含水率较原状黄土增大2%～4%,即可有效提高轻量土的持水性能。【结论】将4 g/kg棉秆纤维含量、25g/kg水泥含量、120 g/kg砂含量和12 g/kg EPS颗粒含量混合,可以配制出适合海绵城市建设的棉秆纤维轻量土。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
蔺焘 郭文静 方露 王正
为在不同领域更好地利用棉秆皮部纤维,采用纤维长度分析仪、纤维拉伸仪、激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪对棉秆单根皮部纤维进行纤维形态、力学强度、横截面积和结晶度的研究。结果表明:棉秆单根皮部纤维的平均长度为(1484.43±753.78)μm,宽度为(18.90±6.61)μm,长宽比为65.75。棉秆单根皮部纤维实心或中空非常小,呈菱形或圆形。棉秆单根皮部纤维的应力--应变曲线线性度非常好,未见明显的屈服阶段。棉秆单根皮部纤维的弹性模量为13.66MPa,断裂伸长率为6.32%,柔韧性很好。棉秆单根皮部纤维的结晶度为21.66%,具有较大的吸湿性和化学吸附能力。
[期刊] 林业科学
[作者]
李湘洲
研究利用棉秆为原料,采用磷酸活化法制备活性炭的工艺,探讨制备过程中诸因素对活性炭性能的影响,得出适宜的工艺条件。结果表明:利用棉秆以磷酸为活化剂,可制得性能优良的活性炭产品;所得活性炭产品得率为34%,活性炭对亚甲基兰脱色力为292.7mg·g-1,碘吸附值898.2mg·g-1,所制备的活性炭对Cr(Ⅵ)有较好的吸附性能。
关键词：
棉秆 活性炭 磷酸 活化
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
时萌蒙 雷亚芳 宋孝周 张保健 肖建平
【目的】对棉秆、桑枝疏解木束干燥特性进行分析，获得２种疏解木束干燥的最优工艺，为生物质资源的综合利用提供参考。【方法】以棉秆、桑枝疏解木束为研究对象，采用电热鼓风干燥箱进行试验，在单因素试验结果基础上确定Ｌ９（３４）正交试验因素水平，研究木束初始干基含水率、气流温度、干燥箱装载率等因素对木束干燥特性的影响，运用极差分析法和方差分析法比较各因素对干燥时间影响的差异，干燥时间以将木束干基含水率降至６％为准，含水率的测定参照国家标准ＧＢ／Ｔ １９３１－２００９。【结果】棉秆、桑枝疏解木束的干燥可采用高温快速干燥方式，其中棉秆束的最优干燥工艺参数为初始干基含水率６０％、气流温度１１０℃、干燥箱装载率３．．．
关键词：
棉秆 桑枝 疏解木束 干燥工艺
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
尤泳 马朋勃 陈科 惠云婷 李思标 王德成 高晓宏 苏佳佳
针对当前国内圆捆机信息化程度低，草捆密度缺乏有效监测手段等问题，研究设计一种圆捆机成捆密度监测系统，依据测量草捆成捆过程中的卷压力，建立卷压力与成捆密度之间函数模型，实现对成捆密度的实时监测。监测系统主要由控制器、信号采集模块、通信模块、显示模块以及电源模块等部分组成，根据卷压力采集装置和侧拉力采集装置，实现对圆捆机多个作业参数的监测；搭建试验台，开展成捆密度监测系统打捆性能试验，分别以卷压力和侧拉力作为成捆指标，对成捆密度进行监测，对比其差异性；进行小麦秸秆压缩规律试验，建立草捆成捆过程中卷压力与密度之间函数模型，并根据多次打捆试验对函数模型进行验证。试验结果表明：1）基于卷压力的圆捆机成捆密度监测系统，可以实现对圆捆机成捆过程中作业参数的采集监测；2）以卷压力作为成捆指标时，成捆密度最大偏差为4.38%，变异系数为3.12%，与侧拉力相比，基于卷压力的密度监测方法能够更为准确地反映成捆密度；3）含水率为15%的小麦秸秆在打捆过程中卷压力与密度之间的关系符合二次函数模型，相关系数为0.983，计算值与测量值之间的最大偏差为5.06%，成捆密度监测模型能够准确反映卷压力与密度之间的关系。综上，利用本监测系统可实现草捆成捆密度的实时监测，为圆捆机成捆密度控制提供参考。
关键词：
圆捆机 卷压力 成捆密度 监测系统
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