D200型農(nóng)作物秸稈纖維制取機(jī)優(yōu)化研究.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈纖維的高效、低能耗、無(wú)污染制取，為農(nóng)作物秸稈資源的綜合利用提供設(shè)備支持，本研究通過(guò)理論分析、三維建模、ANSYS結(jié)構(gòu)分折和試驗(yàn)研究相結(jié)合的研究方式，對(duì)D200型秸稈纖維制取機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制取秸稈纖維工藝優(yōu)化等工作，完成的主要內(nèi)容和取得的主要成果如下:
　　(1)秸稈纖維制取機(jī)的理論研究。以非塞流固體輸送理論為基礎(chǔ)，分析了擠出機(jī)加料、輸送、壓縮、熔融、混合、排氣的工作過(guò)程及其影響因素，著重介紹了擠出機(jī)

2、工作狀態(tài)下的三段七區(qū)物理模型并通過(guò)闡述擠出機(jī)各段螺桿生產(chǎn)率和壓力的關(guān)系及擠出機(jī)功率、螺桿轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，提出了擠出機(jī)的設(shè)計(jì)原則，為秸稈纖維制取機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有力的理論依據(jù)。
　　(2)秸稈纖維制取機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本研究針對(duì)D200型秸稈纖維制取機(jī)存在的生產(chǎn)能力不足、傳動(dòng)系統(tǒng)效果不夠理想，且加工難度較大等問(wèn)題，進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　1)將制取機(jī)第二喂入段螺桿的等螺距螺旋，改為沿著秸稈樣本運(yùn)輸方向均勻改變螺距的交螺距螺旋并重

3、新設(shè)計(jì)擠壓段螺桿螺距。試驗(yàn)證明，優(yōu)化設(shè)計(jì)提高了制取機(jī)的生產(chǎn)和加工能力。
　　2)優(yōu)化制取機(jī)機(jī)筒結(jié)構(gòu)，將原設(shè)計(jì)采用的內(nèi)外套鑲嵌，再將泠卻水套焊接于外套表面的結(jié)構(gòu)形式，改為將水套與外套合為一體，再將內(nèi)套與水套焊合的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)踐證明，優(yōu)化設(shè)計(jì)提高了冷卻效率，降低了加工難度及成本。
　　3)優(yōu)化設(shè)計(jì)了傳動(dòng)系統(tǒng)，確定了通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，通過(guò)皮帶與減速器相結(jié)合傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)方案，試驗(yàn)證明，優(yōu)化后的傳動(dòng)系統(tǒng)提高了制取機(jī)的生產(chǎn)能力，

4、可以滿足制取機(jī)的需求。
　　(3)秸稈纖維制取機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化試驗(yàn)。采用五因素兩水平正交試驗(yàn)的方法，得到了D200型秸稈纖維制取機(jī)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)組合，即制取機(jī)調(diào)壓環(huán)內(nèi)徑164 mm、擠壓段長(zhǎng)度240 mm、擠壓段螺桿螺距40 mm、第二喂入段螺桿采用變距螺旋、升壓環(huán)外徑195 mm。
　　(4)秸稈纖維制取機(jī)制取水稻秸稈纖維的工藝優(yōu)化。采用五因素五水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)方法，得到了制取水稻秸稈纖維的工藝技術(shù)，即秸稈長(zhǎng)度12 c