玉米秸稈葉制粒性能及其制粒機(jī)械的試驗(yàn)研究與分析.pdf

1、我國玉米秸稈的產(chǎn)量逐年增加，并已逐步成為第一大農(nóng)作物秸稈。合理利用玉米秸稈資源，既關(guān)系到我國廣人農(nóng)村居民的生活質(zhì)量，也牽涉到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中土壤肥效、防止環(huán)境污染以及節(jié)約資源等問題，是保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要影響因素之一。隨著對(duì)秸稈資源有效利用的關(guān)注，對(duì)秸稈使用價(jià)值的研究也越來越多，玉米秸稈主要由皮、穰、葉組成，其各部分主要化學(xué)及營養(yǎng)成分各不相同，其中玉米秸稈葉粗蛋白、粗脂肪含量相對(duì)較高且粗纖維較少，適宜做動(dòng)物飼料。但玉米秸稈葉堆積密度小

2、，為便于存儲(chǔ)、運(yùn)輸及飼喂，可將玉米秸稈葉加工成顆粒飼料，為反芻家畜提供營養(yǎng)豐富、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的粗飼料。
　　本文通過對(duì)玉米秸稈葉進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，以及平模制粒機(jī)的設(shè)計(jì)及建模，重點(diǎn)對(duì)玉米秸稈葉進(jìn)行制粒性能的試驗(yàn)研究，得到的主要研究結(jié)論如下:
　　(1)利用萬能試驗(yàn)機(jī)及自制壓縮裝置進(jìn)行粉碎后的玉米秸稈葉壓縮試驗(yàn)，分析含水率(％)、壓縮密度(g/cm3)、加載速度(mm/min)三因素與最大壓縮力之間的關(guān)系，分析結(jié)果表明:含水率、壓縮密度

3、和加載速度三因素對(duì)最大壓縮力的影響均極顯著;三因素對(duì)最大壓縮力的影響規(guī)律為:含水率越大，最大壓縮力越小;隨著壓縮密度的增加，最大壓縮力先緩慢上升后大幅度上升;隨加載速度的增加，最大壓縮力緩慢增加。壓縮試驗(yàn)范圍內(nèi)，壓縮成型塊仍處于制粒過程的預(yù)壓縮階段，粒子間結(jié)合松散、孔隙率大。
　　(2)基于玉米秸稈葉特性及其壓縮試驗(yàn)，設(shè)計(jì)平模制粒機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。通過壓縮試驗(yàn)、制粒預(yù)試驗(yàn)及理論分析，確定影響玉米秸稈葉制粒性能的主要因素有含水率(％)、?？?/p>

4、直徑(mm，代表?？组L徑比)、主軸轉(zhuǎn)速(r/min)、添加劑配比(％)四因素。本文對(duì)以上因素進(jìn)行試驗(yàn)研究，優(yōu)化出玉米秸稈葉制粒適宜的工藝組合參數(shù)為:含水率19.95％、模孔直徑范圍為10～12mm、主軸轉(zhuǎn)速211 r/min、添加劑配比10.5％。此時(shí)，平模制粒機(jī)的生產(chǎn)率高于98％，抗破碎性高于99％，成型率大于88％，成型密度大于1.28g/cm3。
　　(3)利用電子掃描顯微鏡對(duì)玉米秸稈葉及各影響因素不同水平的條件下壓縮成型的

5、顆粒飼料觀察得出:玉米秸稈葉經(jīng)過壓縮后失去原有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微觀形貌，散粒體變形嵌合形成新的微觀形貌，含水率、?？字睆?、主軸轉(zhuǎn)速和添加劑配比均對(duì)制粒性能有影響，選擇適宜的含水率、?？字睆健⒅鬏S轉(zhuǎn)速和添加劑配比的制粒條件有利于提高顆粒成型質(zhì)量及密度。
　　(4)利用高速攝像技術(shù)對(duì)制粒過程觀察，以及對(duì)制粒過程壓輥?zhàn)饔梅治?，結(jié)合的玉米秸稈葉的特性，本文提出斜槽壓輥結(jié)構(gòu)，通過改進(jìn)壓輥輥槽結(jié)構(gòu)使物料隨壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)具有向平模圓心處運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，通過理論