圓捆機(jī)液體添加裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)水稻收獲機(jī)械化的推廣，水稻收獲時(shí)稻稈還處于青綠狀態(tài)，其各項(xiàng)指標(biāo)適于作青貯飼料。目前，較先進(jìn)的稻稈青貯收獲工藝通常包括:水稻收獲機(jī)收獲水稻籽粒并鋪放稻稈，向鋪放的稻稈中人工噴灑青貯添加劑，利用打捆機(jī)將鋪放在田間的稻稈打捆，稻稈捆包膜袋貯。這種稻稈青貯收獲工藝有利于提高稻稈青貯品質(zhì)。
　　針對(duì)青貯稻稈適收期短及人工噴灑青貯添加劑不均勻等現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)出液體添加裝置，并將其配裝在國(guó)內(nèi)稻稈收獲廣泛使用的打捆機(jī)上，實(shí)現(xiàn)在撿拾打捆同時(shí)

2、將青貯添加劑均勻噴入稻稈捆中，減少青貯收獲作業(yè)環(huán)節(jié)，提高稻稈捆中青貯添加劑的分布均勻度，從而獲得優(yōu)質(zhì)的青貯飼料。
　　本文利用噴霧試驗(yàn)臺(tái)、圓捆機(jī)試驗(yàn)臺(tái)對(duì)液體添加裝置進(jìn)行深入的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果可為液體添加裝置的設(shè)計(jì)及稻稈青貯收獲工作參數(shù)的優(yōu)化提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。主要研究如下:
　　(1)針對(duì)圓捆機(jī)設(shè)計(jì)液體添加裝置，該裝置主要由貯液箱、進(jìn)液管、出液管、噴霧泵、噴嘴、直動(dòng)式溢流閥、壓力表等組成。利用Solidworks三維軟

3、件構(gòu)建貯液箱、噴管及各零部件的三維模型，并對(duì)各零部件進(jìn)行虛擬裝配及干涉檢查，為各零部件的加工及液體添加裝置的設(shè)計(jì)提供參考。利用植保機(jī)械噴霧試驗(yàn)臺(tái)，以變異系數(shù)作為霧滴分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)液體添加裝置進(jìn)行霧滴分布均勻性試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明:選取的四因素對(duì)液體添加裝置霧滴分布均勻性的影響順序?yàn)?噴嘴角度＞噴霧壓力＞噴幅重疊率＞噴嘴直徑。隨著噴幅重疊率和噴嘴直徑的增加，變異系數(shù)呈增加的趨勢(shì);隨著噴嘴角度的增加變異系數(shù)呈先減小后增加的趨勢(shì);隨

4、著噴霧壓力的增加，變異系數(shù)逐漸降低。通過(guò)響應(yīng)曲面分析法，建立了各試驗(yàn)因素與評(píng)價(jià)指標(biāo)的響應(yīng)曲面模型，確定了霧滴均勻分布的優(yōu)化參數(shù)組合:得到當(dāng)噴幅重疊率為42.23％;噴嘴直徑為1.68mm;噴嘴角度為45°;噴霧壓力為0.7MPa時(shí)，霧滴分布均勻性最好，變異系數(shù)為9.5％。
　　(2)利用荷蘭飛利浦公司生產(chǎn)的FEI Sirion掃描電子顯微鏡，對(duì)稻稈不同部位的葉鞘表面進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)觀察。電鏡掃描結(jié)果表明:葉鞘從根部到梢部鉤毛及球狀凸起

5、的單元結(jié)構(gòu)間距逐漸增加，單元結(jié)構(gòu)直徑逐漸減小且差異顯著。利用自制的液體添加裝置與傳送帶為試驗(yàn)臺(tái)，在固定噴量條件下，選取取樣部位、噴嘴角度和噴嘴直徑為試驗(yàn)因素，以單位葉鞘面積上生物染料麗春紅S溶液（示蹤劑）的沉積量為試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行三因素五水平正交旋轉(zhuǎn)噴霧沉積試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:選取的三因素對(duì)葉鞘表面霧滴沉積量的影響順序?yàn)?葉鞘取樣部位＞噴嘴角度＞噴嘴直徑。取樣部位越靠近根部、噴嘴角度越小、噴嘴直徑越小有助于提高沉積量。為明確青貯添加劑

6、在葉鞘表面上的沉積及流失規(guī)律提供理論依據(jù)。
　　(3)利用配置液體添加裝置的圓捆機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，模擬田間進(jìn)行稻稈青貯收獲試驗(yàn)研究，以噴霧壓力、噴嘴角度和草捆干物質(zhì)量為試驗(yàn)因素，稻稈捆中生物染料麗春紅S溶液（示蹤劑）的分布均勻度為試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:在試驗(yàn)范圍內(nèi)，各因素對(duì)稻稈捆中示蹤劑分布均勻度的影響順序?yàn)?草捆干物質(zhì)量＞噴霧壓力＞噴嘴角度。均勻度隨著草捆干物質(zhì)量增加呈先下降后上升的趨勢(shì)，隨著噴霧壓力的增