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复合式秸秆粉碎机设计方法理论研究

作　者: 汪莉萍
导　师: 王述洋
学　校: 东北林业大学
专　业: 机械工程
关键词: 生物质秸秆 切碎 锤片 揉搓
分类号: S226
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


我国农作物秸秆产量大、种类多、分布广,每年秸秆产量7亿吨左右。随着经济和社会的发展,生物质秸秆资源大量过剩,作为燃料直接燃烧,热效率低,且运输、存放又不方便；就地焚烧,又造成严重的环境污染和资源浪费。因此,研究生物质能转换技术,将丰富的农林废弃物资源转换为优质燃料,变废为宝,是保护生态环境,促进农业可持续发展的重要课题。由于大部分生物质原料在开发利用前期都需要进行粉碎加工处理,以便进一步加工利用。因此,粉碎加工技术已越来越受到人们的重视。其中专门针对秸秆粉碎设计的秸秆粉碎机是粉碎设备中的典型代表,其结构、效率、安全性的研究对于推广粉碎加工技术具有重要意义。基于以上目的,本文主要进行了以下几个方面的研究：首先,研究现有的秸秆加工技术、设备以及秸秆粉碎的方法和理论,分析生物质秸秆原料的物理、化学和切碎特性,确定了生物质秸秆粉碎机的设计方案。并结合现有的桑枝削片机切削力的计算方法,计算出本文切碎机构动刀的切削阻力和切削功率。其次,根据本文研究目的,并结合现有设备的一些功能和特征,设计出一款动力消耗低、粉碎粒度满足压缩成型要求、集切碎和揉搓功能为一体的复合式秸秆粉碎机,详细设计粉碎机的每一部件,并对其进行参数优化。第三,采用UG6.0三维建模软件,对复合式秸秆粉碎机进行装配建模,并对主轴进行有限元分析,得出主轴所受应力,为其结构优化设计以及安全性验证提供数据支撑。最后,分析研究了物料输送和除尘机构,对输送设备进行参数化设计,并最终选型。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题研究的意义  8
  1.2 生物质能源介绍  8-9
  1.3 我国生物质秸秆资源概况  9-11
    1.3.1 我国生物质秸秆资源  9-10
    1.3.2 我国生物质秸秆综合利用现状  10-11
  1.4 生物质秸秆粉碎加工技术及设备的现状  11-13
    1.4.1 铡切式粉碎技术  11-12
    1.4.2 锤片式粉碎技术  12
    1.4.3 揉切式粉碎技术  12-13
    1.4.4 组合式粉碎技术  13
  1.5 课题研究内容  13-15
2 秸秆粉碎方法研究  15-21
  2.1 粉碎方法研究  15-16
    2.1.1 粉碎方法  15-16
    2.1.2 物料的力学性质  16
  2.2 秸秆性能分析  16-19
    2.2.1 秸秆的物理特性  16-17
    2.2.2 秸秆的化学成分  17-18
    2.2.3 秸秆受切特性  18-19
  2.3 秸秆利用工艺  19-20
  2.4 本章小结  20-21
3 复合式秸秆粉碎机总体及零部件结构设计  21-44
  3.1 设计基本思想  21
  3.2 确定总体方案  21
  3.3 复合式秸秆粉碎机主要参数设计计算  21-43
    3.3.1 自动进料机构设计  21-27
    3.3.2 切碎机构参数设计  27-32
    3.3.3 揉搓机构参数设计  32-39
    3.3.4 传动系统设计  39-43
  3.4 本章小结  43-44
4 复合式秸秆粉碎机主要部件建模仿真  44-54
  4.1 主要零部件建模及虚拟装配  44-46
    4.1.1 UG NX6.0装配建模  44
    4.1.2 主要零部件建模及虚拟装配  44-46
  4.2 装配干涉分析  46
  4.3 粉碎机进料机构运动仿真  46-47
  4.4 主轴应力分析  47-53
    4.4.1 高级仿真模块概述  47-48
    4.4.2 分析过程  48-53
  4.5 本章小节  53-54
5 辅助设备选型设计  54-61
  5.1 风机选型  54-57
    5.1.1 确定计算生产率  54
    5.1.2 选定固气比  54-55
    5.1.3 确定输送风速  55
    5.1.4 确定计算风量  55
    5.1.5 计算输料管内直径  55
    5.1.6 确定输料管结构尺寸  55-56
    5.1.7 计算整个系统的压力损失  56-57
    5.1.8 选择风机  57
  5.2 除尘与分离装置选型  57-60
    5.2.1 灰尘的产生与害处  57-58
    5.2.2 分离除尘选型  58-60
  5.3 本章小节  60-61
结论  61-62
参考文献  62-65
攻读学位期间发表的学术论文  65-66
致谢  66-67

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中图分类: > 农业科学 > 农业工程 > 农业机械及农具 > 农产品初步加工机具
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