一、农作物秸秆碎料压缩流变特性试验系统的研制(论文文献综述)
陈天佑[1](2021)在《玉米秸秆压缩流变特性及压捆关键技术研究》文中进行了进一步梳理秸秆是重要的可再生资源,可用于饲料、燃料、基料、肥料和原料,其资源化利用对缓解能源危机、发展相关产业、减小资源浪费及环境污染等有至关重要的意义。秸秆分布广、松散,影响运输、储存及后续利用,压块/压捆是增大松散秸秆密度最直接、简单的方法。然而,目前压块/压捆理论仍不完善,存在成型密度小、能耗高及质量差等致命问题,制约秸秆资源化利用及相关产业的发展。针对秸秆闭式压缩流变特性及压捆技术,本文采用试验与理论相结合的方法,以碎玉米秸秆为研究对象,对秸秆块回弹特性、抑制回弹工艺、压捆性能及自动缠网等一系列关键技术进行研究,以期为秸秆压块/压捆工艺及装置优化提供依据,促进秸秆资源化利用及相关产业发展。总结全文,主要完成内容如下:搭建了秸秆压缩及回弹测试平台,研究了秸秆块各方向的回弹规律,确定了秸秆的压缩应变由可逆应变和不可逆应变组成,残余应力为粘弹性力和弹力。对比探究了不同压缩条件下秸秆块直接回弹、保压及保型后回弹的规律,在此基础上借助力学元件,建立了回弹的本构模型为压缩状态下的Kelvin模型,并验证了该模型的准确性,合理解释了秸秆块回弹现象。分析了各因素对恒速压后秸秆块的回弹程度,结果表明秸秆块回弹率大于18%。研究结果为本文的研究必要性及后续研究内容提供依据和方向。借助粘弹性材料蠕变和应力松弛的经典模型,确定了秸秆块在保压和保型阶段的本构模型分别为Burgers和Wiechert B模型,合理解释了保压和保型现象,并研究了含水率、最大压应力和喂入量对模型参数的影响。在不同的压缩条件下,对比分析了压缩-保压(CCP)和压缩-保型工艺下(CCS)各阶段的应力和应变的变化规律,进而揭示了保压/保型抑制秸秆块回弹的本质,并对比分析了抑制回弹效果,结果表明,保压抑制回弹机理:从增大压缩位移和减小回弹位移两个方面抑制压后秸秆的回弹,从而增大压后秸秆的压缩尺寸稳定系数;保型抑制回弹机理:减小秸秆块中的粘弹性回弹力,减小压后秸秆回弹,增大秸秆块的压缩尺寸稳定系数,在同一压缩条件下保型的抑制回弹效果优于保压。探索了保压/保型时间对秸秆压缩尺寸稳定系数的影响规律,建立了压缩尺寸稳定系数与稳定时间之间的数学模型,两者可用指数函数表示,为秸秆压缩工艺的优化提供依据。提出了保压保型相结合的稳定工艺(CCPS),探究了工艺中保型的本构模型和稳定效果,结果表明,Wiechert B模型能很好地描述和解释保型现象;相比CCS,在相同的保型时间下,CCPS中的应力松弛率较小。对比分析了各种压缩工艺的稳定性,结果表明,在稳定150s后,CCPS工艺下秸秆的压缩尺寸稳定系数最大,其次是CCS和CCP。采用Box-Behnken试验方法,以保压与稳定时间比为因素之一,建立了秸秆块松弛密度、压缩尺寸稳定系数和比能耗的回归模型,并对各回归模型进行了拟合度和显着性检验;分析了各因素、交互作用对各指标的影响程度,并研究了显着交互作用对各指标的影响规律。在此基础上通过综合优化,确定了碎玉米秸秆压缩工艺参数:含水率13.63%、保压时间与稳定时间比0.38(即保压时间22.8s,保型时间37.2s)、最大压应力109.58k Pa,原料喂入量3.5kg,此条件下得到压后碎玉米秸秆块的松弛密度为145.63kg/m3、体积稳定系数为86.89%、比能耗为245.78J/kg,试验和预测值之间的误差小于2%,为秸秆压缩设备的设计及工艺参数选择提供依据。对比研究了常用方捆闭式压捆机套袋和自动缠网的压捆性能,从而指出了压捆机存在的问题。研究了网绳的拉伸力学特性,获得了网绳的拉伸力学参数。针对缠网系统不足,设计了逆向放网预紧式缠网机构,并通过动力学分析了缠网过程,建立了缠网运动方程,确定了导网管与网卷的安装夹角及预紧弹簧的结构参数。通过缠网性能试验建立了密度、体积稳定系数及尺寸差值的回归方程,并对各回归模型进行了拟合度和显着性检验;研究了各因素及交互作用对指标的影响程度,并分析了显着交互作用对指标的影响规律;综合优化了缠网的工艺参数:秸秆质量为26kg,中部缠网层数为2,预紧力为39N,优化后的秸秆捆的密度为198.45kg/m3,体积稳定系数为85.31%,尺寸差值为7.1mm,研究结果为压捆机的应用和推广提供参考。
蒋海东[2](2020)在《杨木/稻草突变结构碎料板的制备及性能研究》文中指出随着木材资源供求关系日益紧张,原材料多元化是今后人造板行业发展的重要方向之一。其中农作物秸秆产量大、来源广、种类多,是木质资源的理想替代品。但秸秆强度普遍不高,而大片刨花具有强重比高、施胶量少、稳定性好等特点,用大片木刨花和秸秆碎料制备的木材-秸秆突变结构碎料板不仅可以缓解木材资源短缺现象、提高秸秆利用率,还可解决传统人造板强重比低的问题,为高性能人造板的研究与可持续发展提供新思路。本文以稻草秸秆碎料和杨木大片碎料为原材料,异氰酸酯(MDI)、酚醛树脂(PF)为胶粘剂,按照三层突变结构设计,制备强重比较高的杨木-稻草复合碎料板。研究表芯层碎料质量比、板材密度、表层碎料目数和芯层PF胶施加量等四个因素与板材剖面密度分布、表面特征和理化性能的关系,优化原料配比、板坯结构和工艺控制参数,探究了层状结构差异大的板材的破坏机理,主要研究结论如下:(1)表层采用稻草秸秆细料,芯层采用杨木大片碎料,所制板材的表层最高密度和芯层最低密度相差较大,比值为3.3~3.5,相较于普通板材高出一倍左右,从表层过渡到芯层的密度曲线变化陡峭,剖面密度呈现明显的“U”型分布。(2)随着表层稻草碎料质量比的增加,芯层大片碎料质量比减少,使得表层最高密度和芯层最低密度均降低,表层厚度增加,表面平均粗糙度从2.393μm增至4.404μm,表面接触角从108.2°降至89.9°;表层和芯层结合强度、静曲强度、弹性模量、板面握钉力和板边芯层握钉力均下降。通过综合比较,较优的表芯层碎料质量比为4:6。(3)板材密度对板材性能影响显着。随着板材密度降低,板材整体的密实化程度降低,表层内结合强度、芯层内结合强度、静曲强度、弹性模量、板面握钉力和板边握钉力均降低。密度为500 kg/m3的板材表面预固化层达到0.93mm;板面平均粗糙度从2.246μm增加至5.137μm,表面接触角从119.3°减少至96.6°;在保证物理力学性能满足要求的条件下,杨木-稻草复合碎料板密度可降至560kg/m3,强重比达到45089N i m/kg,大片刨花的增强效果明显。(4)随着表层稻草碎料目数的增大,表层最高密度增加,芯层最低密度降低,二者比值为3.5~3.9;表层内结合强度从0.80MPa增至1.04MPa,当目数为60-80目时,板材静曲强度和弹性模量达到最大值,分别为31.48MPa和4038MPa,板面握钉力从2093N降至1696N,板边芯层握钉力从1672N降至1510N;2h-TS在1%-3%之间,24-TS在7%-8%之间。综合板材质量和制造成本,表层稻草细料目数在40-80目之间较为合适。(5)当芯层PF胶添加量从4.5%增至9.0%时,芯层内结合强度从0.64MPa增加至0.80MPa;静曲强度、板面握钉力和板边芯层握钉力均增加;2h-TS、24h-TS分别从9.3%、16.0%降至4.6%、11.7%;甲醛释放量从0.43mg/100g增至0.59mg/100g,但低于1.6mg/100g,满足日本F☆☆☆☆级标准;(6)杨木-稻草复合碎料板的破坏过程主要包括弹性变形、非弹性变形和韧性(分层)破坏等三个阶段,表现为分层断裂,这种破坏类型的板材具有断裂预警的作用。(7)表层采用稻草秸秆细料和和施加量为5.0%的MDI胶,芯层采用杨木大片碎料和施加量为6.0%的PF胶(替代4.0%的MDI胶),压制三层突变结构的杨木-稻草复合碎料板能达到《GB/T 4897-2015刨花板》中干燥状态下家具用(P2型)或承重用(P4型)刨花板的要求,胶黏剂成本可以降低50%左右。
张洪建[3](2020)在《玉米秸秆皮瓤叶分离机构的设计与试验》文中进行了进一步梳理我国玉米秸秆年产量高,作为一种重要的生物质资源,其利用的关键是如何提高其价值。玉米秸秆主要由皮、瓤、叶三部分组成,每一部分的物理性质与营养成分各不相同,直接使用导致整秆利用效果不佳,其中叶片与瓤含有丰富的粗蛋白和粗脂肪,是优质的动物饲料、基料和酿酒材料等,秸秆皮的木质素和纤维素含量较高,可用于造纸和人造板等。因此为实现玉米秸秆的高值化利用,将玉米秸秆的皮、瓤、叶进行有效分离十分重要。本文在对玉米秸秆皮、瓤、叶基础力学特性研究的基础上,设计了一种玉米秸秆皮瓤叶分离装置,并对该分离装置进行了理论分析与试验研究。本文主要研究内容与结论如下:(1)玉米秸秆皮瓤叶分离相关的基础力学特性研究。利用万能试验机和自制夹具等,分别对玉米秸秆皮、瓤、叶间的力学特性随节位和含水率的变化规律进行研究。得出秸秆茎叶顺向、逆向、垂直(三向)拉伸时茎叶连接力按节位从根部至顶部逐渐增加的规律;得出随着含水率的增加茎叶三向拉伸时最大茎叶连接力与结合强度先增加后减小的规律;三向拉伸时茎叶连接力与结合强度随节位和含水率的变化规律均为:顺向拉伸>垂直拉伸>逆向拉伸的规律,且逆向拉伸为撕裂破坏,顺向拉伸为拉伸破坏;随着节位的增加秸秆外皮的抗拉与剪切强度均降低;秸秆皮的抗拉强度与剪切强度随含水率的升高逐渐增加;随着节位的增加秸秆瓤的抗拉与剪切强度均降低;秸秆瓤的抗拉与剪切强度随着含水率增加先增加后降低。(2)玉米秸秆茎叶分离性能试验。以打击、搓擦除叶方法,提出一种定动除叶齿板相结合除叶模式,设计了玉米秸秆茎叶分离装置,并对玉米秸秆茎叶分离机理及秸秆受力情况进行了分析。利用ANSYS软件对除叶机构关键零件定除叶齿板进行了有限元分析,在工作载荷条件下其力学性能在所选材料力学性能合理范围值内。以除叶率作为评价指标,喂入辊线速度、除叶辊转速和弹簧线径作为试验因素,对玉米秸秆茎叶分离性能进行三因素三水平正交试验研究,结果表明除叶辊转速、喂入辊线速度影响极显着,弹簧线径影响显着,经优化得到较优因素组合方案:弹簧线径1.4mm、喂入辊线速度1m/s、除叶辊转速700r/min。(3)玉米秸秆皮瓤分离性能试验。组合切割剥瓤与下抛原理,设计了一种剥瓤辊下置式剥瓤装置,并对玉米秸秆皮瓤分离机理及秸秆受力情况进行了分析;对剥瓤节距进行分析,得出了影响瓤粒长度主要因素为碾压辊转速与剥瓤辊转速比、切刀数量;对抛瓤轨迹进行分析,并结合秸秆外皮弯曲特性,得出外皮输出辊组与剥瓤机构的轴心距应小于350mm,瓤粒能够落在指定收集区域、外皮可以顺利输出;利用ANSYS软件对剥瓤机构关键零件切刀进行有限元分析,在工作载荷条件下其力学性能在所选材料力学性能合理范围值内;以瓤残留率和外皮破损率作为评价指标,切刀安装角度、切刀数量、切刀与顶板之间的间隙和剥瓤辊转速为试验因素,对玉米秸秆皮瓤分离性能进行四因素三水平正交试验,试验结果表明对于瓤残留率:切刀数量与切刀与顶板间隙影响极显着,剥瓤辊转速显着,切刀安装角度影响较显着;对于外皮破损率:剥瓤刀角度与剥瓤刀与顶板间隙影响极显着,剥瓤刀数量影响显着,剥瓤辊转速影响较显着,经优化得到较优因素组合方案:剥瓤刀角度45°、剥瓤刀数量6把、顶板与剥瓤刀之间的间隙1.8mm、剥瓤辊转速780r/min。(4)玉米秸秆皮瓤叶分离机设计与测试。在上述研究基础上,设计了玉米秸秆皮瓤叶分离机。采用ANSYS软件对机架进行了模态分析,结果表明激振源的频率与机架固有频率不会发生重合,机架不会产生共振现象;依据上述优化参数对玉米秸秆皮瓤叶分离机进行了验证试验,试验表明该机除叶率为97.7%,瓤残留率为2.5%,外皮破损率为2.7%。验证试验表明,玉米秸秆皮瓤叶分离机运转性能稳定。
张镭[4](2020)在《水稻秸秆/线性低密度聚乙烯复合材料的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理水稻秸秆具有来源广,成本低,对环境友好,可自然生物降解等优点,其主要的化学成分与天然木材相同,在复合材料的制备方面可以作为天然木材原料的有利补充。以焚烧为主的稻秸处理方式对环境造成严重污染,并浪费了大量生物质资源。此外,废弃的塑料农膜对当地生态环境也造成了破坏。本论文以水稻秸秆为增强体、线性低密度聚乙烯(LLDPE)为基体,研究制备稻秸/LLDPE复合材料的新工艺。通过力学性能测试和内在特性分析,探讨制备稻秸/LLDPE复合材料的最佳加工温度、稻秸质量比和成型方式,为秸秆利用提供基础支撑。1.利用线性低密度聚乙烯薄膜将稻秸长茎卷在一起,经单螺杆挤出机熔融复合制备稻秸长茎/LLDPE复合材料,研究加工温度(120℃、140℃和160℃)对其力学性能的影响。实验结果表明,在140℃时稻秸长茎/LLDPE复合材料的力学性能较好。再以140℃为复合材料的加工温度,采用混料-双螺杆熔融复合-粉碎造粒-单螺杆挤出成型方式制备稻秸碎料/LLDPE复合材料。结果表明,稻秸质量占比为40%时挤出成型稻秸碎料/LLDPE复合材料力学性能较好。2.使用线性低密度聚乙烯薄膜包卷稻秸长茎或者稻秸碎料,再热压成型制备稻秸/LLDPE复合材料,对比两种稻秸形态对热压成型稻秸/LLDPE复合材料力学性能的影响。结果表明,稻秸碎料/LLDPE复合材料的力学性能不如稻秸长茎的。稻秸含量在50%~60%时,热压成型稻秸长茎/LLDPE复合材料的力学性能较好;当MAPE含量从5%减少到3%时,稻秸长茎/LLDPE复合材料的力学性能有所下降。3.在稻秸质量比为60%、加工温度140℃的条件下制备复合材料,研究挤出成型稻秸碎料/LLDPE复合材料和热压成型稻秸长茎/LLDPE复合材料的力学性能,耐热性能,耐水性能,动态流变性能和界面结合状况等。结果表明,与挤出成型稻秸碎料/LLDPE复合材料相比,热压成型稻秸长茎/LLDPE复合材料力学性能更好,纤维定向程度更高,密度更低,耐热性更好,弹性特征更加明显。4.为提高热压成型稻秸长茎/LLDPE复合材料的耐水性和力学性能,分别采用两种方式处理稻秸——滚轮滚压使稻秸沿长度方向开裂(以下简称纵裂)和将稻秸长茎捻成螺旋结构。结果表明,与未纵裂稻秸相比,纵裂稻秸对热压成型稻秸长茎/HDPE/LLDPE复合材料的弯曲强度、冲击强度和耐水性有改善,但拉伸强度有所降低。与无螺旋的秸秆相比,螺旋结构能够明显提高热压成型稻秸长茎/LLDPE复合材料的力学性能。本论文重点研究使用塑料薄膜包裹稻秸再热压制备稻秸/LLDPE复合材料的成型方式,制备出性能良好的复合材料,研究结果对保护环境、利用秸秆资源具有重要意义。
张景,田力,纪超,吴杰[5](2019)在《农业物料压缩成型技术研究现状》文中指出压缩成型技术可显着降低农业物料空间占比,降低储运成本、提高能量密度,被广泛应用于饲草、秸秆等生物质资源的加工领域,国内外相关学者对农业物料压缩成型技术展开了长期深入的探索研究。本文分别从田间回收成型、收后加工处理两方面概述了农业物料压缩成型技术理论发展历程和研究现状,总结了当前国内常用的农业物料压缩机具类型与功能特点,探索了以农田残膜为代表的非生物质特殊农业物料压缩技术研究进展。针对当前研究中存在的问题提出发展建议,为农业物料流变学研究以及压缩成型装备的优化设计提供重要借鉴参考。
万群峰[6](2019)在《连续闪爆麦秸/PP复合材料的制备与性能研究》文中研究说明麦秸作为农业发展的副产物,可再生且产量巨大,但有效的高值化利用方式却很少,其表皮丰富的蜡质层和二氧化硅类物质是限制其在建筑材料、制浆造纸、生物质能源、生物质炼制、复合材料等领域产业化应用的重要原因。本文以麦秸为研究对象,利用实验室自制的连续闪爆装备与技术对其进行闪爆预处理,探究其对麦秸增强聚丙烯(PP)复合材料界面和性能的影响。再以不同比例PP/PE作为基体模拟废旧塑料,研究预处理对复合材料性能的影响及其机理。本文研究内容对于秸秆预处理工艺、秸秆塑料复合材料成型加工和性能研究具有重要研究和应用价值。针对麦秸的特点,通过在设备泄料口处环模增设直齿这一结构,有效地强化了对麦秸的预处理效果。通过粒径筛分值、高倍光学成像与长宽比统计、扫描电镜、能谱分析、苯醇抽提、全反射红外、X射线衍射、热重分析及接触角与表面自由能测算等测试表征方法研究预处理对麦秸形貌、成分、结构与性能的影响。证明闪爆预处理有效减小麦秸粒径,降低其表面蜡质层和硅类物质含量,提高其热稳定性,降低其表面自由能中的极性分量值。通过有齿环模制备得到的麦秸纤维预处理效果优于光滑环模。将预处理前后的麦秸分别与PP制备复合材料,研究预处理对复合材料力学性能和老化性能的影响。预处理后,复合材料拉伸强度19.9 MPa,弯曲强度46.4 MPa,冲击强度5.47 kJ/m2,分别比预处理前麦秸增强PP复合材料提高30.1%、23.1%和24.3%,部分力学性能超过木粉增强PP复合材料。但是,麦秸增强PP复合材料的抗老化性能不及木粉增强PP复合材料,需要对原料进行适当改性,改善抗老化性能。以不同比例PP/PE共混物作为复合材料基体模拟麦秸增强废旧塑料制备复合材料。测试结果表明,预处理后,麦秸纤维增强PP/PE复合材料弯曲强度在PP:PE比例为100:0、90:10、70:30和50:50时,分别比预处理前高26.6%、23.2%、21.0%和5.5%。预处理麦秸纤维有利于改善复合材料界面结合,提高了复合材料力学性能。预处理麦秸纤维增强PP/PE复合材料相比于麦秸碎料,PP和PE的结晶度更高。分析认为PE分子链柔顺,流动性更好,优先包裹麦秸纤维,阻隔了纤维与PP的联系,减弱了纤维对PP结晶度的影响,一定程度上改善了闪爆麦秸纤维增强PP/PE复合材料的储能模量和结晶度。
任德志[7](2018)在《玉米秸秆碾压揭皮辊的拓扑设计与试验研究》文中认为我国是玉米生产大国,每年全国秸秆总产量达8.4×1011kg,其中玉米秸秆产量2.5×1011kg。由于秸秆加工处理技术不完善,大量秸秆得不到充分利用被遗弃焚烧造成环境污染。玉米秸秆皮中含有中性洗涤纤维素、酸性洗涤半纤维素和酸性洗涤木质素,抗拉压等力学性能良好,适合作为工业原料。玉米秸秆瓤含有粗蛋白、粗脂肪、蛋白有机物、钙和磷,是很好的牲畜饲料。因此研究秸秆皮、瓤分类高值化综合利用具有重要的意义。本文基于玉米秸秆皮瓤分离机喂入装置的研究,设计并试验了新型碾压喂入装置。基于秸秆物料属性的研究,采用SIMP(各项正交惩罚变密度法)优化设计、振动力学和有限元分析等理论,根据秸秆皮瓤物料特性差异性设计不同碾压喂入装置,并进行了高速摄影试验验证。最后以皮瓤分离率和分离均匀性为试验指标,优化设计皮瓤分离喂入装置,确定出最优参数组合。本文主要研究内容及结论如下:(1)玉米秸秆的含水率、压缩特性及剪切特性试验分析,为样机划切碾压和剪切动力输出设计提供理论依据。试验结果表明:(1)风干时间对秸秆含水率影响显着,随着风干时间增加含水率降低,风干时间与含水率呈非线性下降,下降曲线满足二次非线性函数;(2)秸秆含水率、取样部位及含水率与取样部位交互作用对临界压缩强度影响显着,随着含水率降低临界压缩强度降低,随着取样部位升高临界压缩强度降低;(3)秸秆含水率对秸秆压缩皮瓤脱离率影响显着,随着含水率下降秸秆皮瓤分离率上升,压缩载荷卸载秸秆皮瓤发生部分分离,分离率随含水率下降而上升;(4)含水率及含水率与取样部位交互作用对剪切强度影响显着,随着含水率降低,剪切强度也随之降低,随着取样部位升高临界剪切强度降低,含水率低秸秆在切割过程容易伴随皮瓤分离,含水率高秸秆皮瓤分离性差。(2)基于SIMP方法的碾压揭皮辊的设计。优化设计得到以下结论:(1)基于秸秆临界压缩试验结果确定玉米秸秆皮瓤分离揭皮辊拓扑材料密度分布,根据SIMP差值模型,带入连续变量及压辊修正惩罚因子,得到辊钉式碾压揭皮辊拓扑模型,将灰度区域0至1之间材料优化,得到碾压揭皮辊具体尺寸,定、动碾压揭皮辊结构相同,齿刃相反;(2)基于秸秆压缩皮瓤分离试验确定间隔式碾压揭皮辊拓扑材料密度分布,带入单一模态特征值,插入SIMP模型,得到结构灰度区域为1部分材料弹性模量,将密灰度区域0至1之间材料优化,得到辊齿式碾压辊具体尺寸;(3)基于皮瓤剪切试验设计辊齿刀式碾压揭皮辊;(4)根据秸秆压缩强度设计碾压辊间弹簧预紧力。(3)碾压揭皮辊高速摄影分析。利用Plextor软件,摄影机在机构左、右和上侧观察秸秆喂入前和碾压后的物料形态,得到以下结论:(1)碾压揭皮前和碾压揭皮后的对比看出秸秆皮瓤有部分分离。(2)对划切过程动辊与定辊间距离标记记录,绘制动辊运动特性时间-位移曲线,位移波动伴随秸秆直径增加而线性增大,碾压伴随振动在大直径节间有波动,波动趋势稳定,机构运行稳定性良好。分析结果表明机构运行稳定,满足结构设计要求。(4)碾压揭皮辊有限元仿真分析。利用计算数值仿真模拟验证设计结构刚度、强度及振动稳定性,分析结果表明:(1)对喂入装置做有限元固有共振频率分析,3种压辊模态频率由低到高依次为:辊齿式<辊齿刀式<辊钉式;(2)皮瓤分离机驱动电机与工作机构一体化设计,考虑机构在电机工作下受迫振动稳定性,对3种碾压揭皮辊做谐响应分析,一次共振峰值由低到高依次为:辊齿式<辊齿刀式<辊钉式;(3)验证设计碾压揭皮辊力学性能和疲劳性能,对3种碾压揭皮辊做静力分析,计算得到Von-Mises应力最大值,满足材料屈服强度,高周疲劳不会产生磨损破坏。(5)碾压揭皮辊单因素试验分析。为验证揭皮碾压辊设计合理性,以秸秆分离率为评价指标,对辊钉式、辊齿式和辊齿刀式碾压揭皮辊进行单因素试验,从3种碾压辊秸秆皮瓤分离率试验结果表明:辊钉式碾压揭皮辊不能满足工作需求,辊齿式和辊齿刀式碾压揭皮辊可以很好的分离秸秆皮瓤。(6)皮瓤分离试验分析。以秸秆分离率和物料均匀度为评价指标,以辊齿式和辊齿刀式碾压揭皮辊为研究对象进行三元二次正交旋转组合试验。试验结果表明:辊齿式揭皮辊试验中秸秆含水率和碾压揭皮辊转速对其影响显着,其次是辊齿间隙。辊齿刀式揭皮辊试验中秸秆含水率和碾压揭皮辊转速对其影响显着,其次是辊齿间隙。应用Design-Expert软件对目标函数优化得出结论:(1)辊齿式碾压揭皮辊在辊齿间隙5mm,秸秆含水率10%、碾压揭皮辊转速295r/min,分离率达到85.44%。(2)辊齿刀式碾压揭皮辊齿间隙5mm,秸秆含水率20%、碾压揭皮辊转速为374r/min,秸秆的分离率达到86.04%。
宫泽奇[8](2017)在《青贮玉米秸秆螺旋致密成型工艺及压缩过程流变学试验研究》文中指出本研究以青贮玉米秸秆为研究对象,结合青贮玉米田间一体化作业机械化集成需求和青贮玉米秸秆致密成型技术要求,提出了一种机械化螺旋致密成型工艺并设计了螺旋致密成型装置。基于螺旋致密成型工艺搭建试验台,进行了螺旋压缩物料过程中物料流变学规律的相关试验研究。本研究提出了一种螺旋致密成型工艺,基于物料轴、径向力学特性的差异,结合考虑压缩过程能耗、压缩产品稳定性等因素,采用螺旋输送装置调理物料茬口分布的方式理顺秸秆碎料的布置方式,其技术核心是采用螺旋输送装置对物料进行连续分层喂入,并通过螺旋叶片下表面与物料作用理顺物料茬口使物料处于平铺状态进行压缩成型,从而优化压缩方式保证成型质量。搭建青贮玉米秸秆螺旋致密成型试验台,压缩力和径向应力全过程规律试验研究、螺旋压缩单元压缩力变化规律研究;不同含水率(45%、55%、65%)、不同切断长度(20 mm、30 mm、40 mm)和不同压缩密度(400kg/m3、500kg/m3、600kg/m3)条件下,物料松弛特性研究;以及不同机械化加工工艺参数对螺旋压缩装置的功耗影响研究。通过试验得到螺旋压缩全过程物料压缩力变化规律以及最大压缩力、最小变性恢复力变化曲线;采用压缩单元试验方法,发现从压缩力变化规律角度螺旋压缩过程可分为四个阶段,即自然填充阶段、压实阶段、压力下降阶段和快速回弹阶段,并得到了各个阶段物料受压缩力变化规律模型以及不同因素对螺旋压缩单元压缩力的影响;试验结果表明压缩完成后,物料在各个高度梯度内的竖直方向和水平方向均呈明显的应力松弛现象,其松弛模型可表示为两个经典Maxwell模型并联。发生应力松弛前20s时间内,物料内残余应力瞬速衰减,约有80%的残余应力在其间发生衰减。在高度梯度水平上,随距离出料端面的距离越大物料的应力松弛量越大;物料越靠近成型腔底部应力松弛速率越慢,越趋于成型腔顶部松弛速率达到最大。确定了压实密度、物料含水率和切断长度等主要影响因素对应力松弛量、应力松弛率和松弛模量的指标的响应关系。通过正交试验,确定了不同物料含水率条件下,不同机械化加工工艺参数对压缩装置消耗功率的影响模型,在各个含水率条件下,针对螺旋压缩装置总功耗的影响排序为压缩密度>行进速度>切断长度;得到当压缩密度为400kgh/m3,切断长度为30mm,含水率为65%,行进速度为0.6m/s时,压缩装置总功耗最小。通过螺旋压缩装置田间生产试验,得到压实密度实际控制范围为316-768kg/m3;实际生产压缩产品压实密度与预设压力值同一度良好,可达到91.63%;对应压实密度指标的出料效率为:400 kg/m3条件时出料效率为2.78× 103kg/h、500 kg/m3条件时出料效率为3.36× 103kg/h、600 kg/m3条件时出料效率为3.49× 103kg/h和700 kg/m3条件时出料效率为2.33× 103kg/h。论文的研究对丰富青贮物料压缩方法是一项有益的补充,对于研究螺旋致密成型装置—物料作用关系、深入探讨牧草鲜物料流变特性、完善牧草压缩理论和指导牧草压缩样机研发和生产实践有着重要的意义。
王芳[9](2017)在《玉米秸秆墙体材料的制备及性能研究》文中提出本研究以玉米秸秆为原料,利用玉米秸秆皮和穰组分的差异分别加以利用。玉米秸秆皮力学性能好,利用其制造成玉米秸秆定向茎丝板并作为墙体覆面材料;玉米秸秆穰为多孔性材料,密度低,利用其做多孔性的吸声保温材料,并作为墙体填充材料。本论文主要包括4个方面的内容。通过单因素实验探究了异氰酸酯(MDI)胶黏剂的施胶量、热压温度、密度和铺装层数对玉米秸秆定向茎丝板物理力学性能的影响,得出较优工艺;通过单因素实验探究了异氰酸酯胶黏剂的施胶量、热压温度、密度和厚度对玉米秸秆穰板导热、吸声和压缩性能的影响,得出较优工艺;通过全因子实验探究了穿孔率、孔径和背后空腔深度对穿孔玉米秸秆穰板的导热系数和吸声系数的影响,并研究了穿孔玉米秸秆穰板孔的形状和分布以及板材厚度和饰面对材料吸声性能的影响;最后研究了玉米秸秆定向茎丝板和玉米秸秆穰板及穿孔玉米秸秆穰板制备的复合墙体材料的吸声性能和保温性能的影响因素。研究结果如下:1.在实验范围内,随着施胶量的增加和密度的增大,玉米秸秆定向茎丝板的各项性能变好;随着热压温度的升高材料的性能先提高后降低;随着铺装层数的增多玉米秸秆定向茎丝板的横向力学性能逐渐增大,纵向随着铺装层数的增加减小,内结合强度和吸水厚度膨胀率变差。较优工艺为施胶量4%、热压温度160℃、密度0.6g/cm3和3层铺装,在此工艺下板材的性能优于GB/T4897-2015中P3型刨花板的要求。2.随施胶量的增大玉米秸秆穰板吸声性能有小幅度的降低,压缩强度增大,降噪系数介于0.4和0.6之间,达到了 GB/T19731-1997中Ⅲ级标准的要求;随热压温度的升高吸声系数基本不变,压缩强度降低;随密度的增大吸声性能降低,压缩强度增大,导热性能提高;厚度的变化对吸声系数和导热性能影响不显着。综合板材性能和生产成本,较优工艺为施胶量2%、热压温度140℃、密度0.10g/cm3。3.穿孔率和孔径对穿孔后的玉米秸秆穰板高频吸声性能和导热性能影响不显着。随厚度的增加吸声性能提高;背后空腔深度的增大可以在共振频率带提高穿孔板的吸声性能。孔的形状和排列方式对吸声性能的影响不显着,部分穿孔方案可使降噪系数超过0.6,达到GB/T19731-1997中Ⅱ级标准的要求;单板饰面对穿孔板吸声性能没有影响。4.穿孔率和孔径对复合墙体材料的吸声性能影响不显着,复合墙体材料的吸声性能取决于覆面材料的吸声特性;玉米秸秆穰板厚度的增加可以有效降低复合墙体材料的导热性能;穿孔率和孔径对导热性能影响不显着。
何勋[10](2016)在《玉米秸秆皮材料特性及其制板工艺研究》文中研究表明中国是农业大国,玉米秸秆资源十分丰富,但利用附加值较低。基于玉米秸秆中皮、穰、叶等不同组分的化学成分的显着差异,且玉米秸秆皮是玉米秸秆的主要组成部分,其干物质占玉米秸秆干物质总质量的60%以上,机械强度高,其含有丰富的木质素和与木材性能相近的纤维素,纤维形态特征与杨木相当。玉米秸秆皮是一种非均质材料,存在显着的各向异性和变异性,玉米秸秆皮表皮层含有SiO2复合材料严重影响玉米秸秆皮的胶合性能;国内外主要利用粉碎的玉米秸秆皮或混合木质纤维为原料生产板材,原料需要进一步除杂,材料处理工序复杂且成本较高。为此,本文利用玉米秸秆皮穰叶分离机获得完整的玉米秸秆皮,围绕玉米秸秆皮的生物特性、力学特性、表面润湿性、热稳定性、胶合性能等材料特性,以及其表皮层的去除方法及制板工艺等方面开展了研究,主要内容及其结论如下:(1)研究了玉米秸秆皮生物特性,得到了玉米秸秆皮的基本组织结构、元素成分、化学成分及其纤维形态特征参数。玉米秸秆皮主要由表皮层和束状组织组成,表皮层是不规则且很薄的蜡质层,厚度约0.04 mm,其主要成分为SiO2;束状组织主要由维管束和由纤维细胞经木素和半纤维素粘合而成的纤维束组成,纤维束在近似垂直于玉米秸秆皮横切面方向上紧密排列。玉米秸秆皮中所含化学成分与木材性能相近,其主要由C、O、Si等元素组成,还有少量的Mg、Cl、Ca、K、Fe、Cu、Zn等。与木材相比,玉米秸秆皮的纤维长度较短,其平均值为1 870μm;纤维宽度平均值为31.01μm,纤维壁厚度的平均值为4.59μm,纤维腔直径的平均值为6.55μm。(2)研究了玉米秸秆皮的力学特性。为分析制板成型过程中玉米秸秆皮在高温作用下的压缩变形规律,选择取样高度、加热温度、加载速度和喂入量为试验因素进行压缩试验,建立了玉米秸秆皮最大压缩力的二次多元回归模型;结果表明,各试验因素对玉米秸秆皮最大压缩力都有极显着影响,各试验因素对玉米秸秆皮最大压缩力影响程度大小顺序依次为:加热温度、取样高度、喂入量、加载速度;采用频数分析法对试验结果进行优化,结果显示,在试验因素水平值范围内,玉米秸秆皮取样高度宜中下部(第3节)、加热温度宜165180℃、加载速度宜2.02.5 mm/min、喂入量宜7882 g,在此试验因素参数组合范围内,将玉米秸秆皮压缩到密度为0.610 g/cm3时,玉米秸秆皮最大压缩力小于100.9 kN。研究了玉米秸秆皮生物特性与其力学特性的相关性,玉米秸秆皮力学特性与其纤维长宽比、壁腔比等纤维形态特征参数存在相关关系,径向抗拉强度与纤维壁腔比相关,轴向抗拉强度与纤维长宽比和纤维壁腔比都相关,而轴向抗剪强度与纤维壁腔比相关。(3)研究了玉米秸秆皮表面润湿性、热稳定性及其胶接机理。玉米秸秆皮表皮层去除前后,不同取样高度之间的表面润湿性能、化学成分都存在明显差异;去除表皮层,能够提高玉米秸秆皮的表面润湿性能;玉米秸秆皮表皮层去除前,C、Si元素质量分数的变化对其表面润湿性起主导作用,脂肪类、硅化物等疏水性物质使玉米秸秆皮表面的亲水性减弱。表皮层去除后,Si元素、抽提物的质量分数降低,半纤维素的质量分数对玉米秸秆皮表面润湿性起到了决定作用。通过热稳定性分析得出,热压温度选取范围应小于200℃,施胶后玉米秸秆皮有较好的热稳定性;在30200℃温度区间,施胶前玉米秸秆皮失重6.490%,施胶后玉米秸秆皮失重2.416%;在200400℃温度区间,施胶后玉米秸秆皮失重速率迅速增大,两个最大失重点的温度分别为299℃和344℃,在两个最大失重点热解成分主要是小分子的CO2、CO、H2O和鲨烯、乙酸、糠醛、糠酯、苯酚等有机物质。通过FTIR分析,从施胶后玉米秸秆皮和玉米秸秆皮胶合板破坏后的断面的微观形貌可以看出,胶粘剂填充在玉米秸秆皮表面凹槽和空隙中,在玉米秸秆皮表面形成胶钉,使玉米秸秆皮纤维通过胶粘剂紧密粘合在一起;板材分层现象的出现主要是由于水分、空气的作用对胶接产生妨碍,在玉米秸秆皮凹凸表面形成了弱界面层。(4)研究了完整玉米秸秆皮制备及其表皮层去除的方法。利用自行设计的玉米秸秆皮穰叶分离机获得了完整玉米秸秆皮,在剥穰辊转速为1080 r/min、剥穰刀与支持板与之间的齿板间隙为1.8mm、剥穰刀片齿刃角为40°条件下,玉米秸秆皮穰叶分离机的除叶率在97%以上,穰剥净率在95%以上,玉米秸秆皮完整率大于95%。通过机械磨削法和NaOH溶液水浴处理两种方法去除玉米秸秆皮表皮层,结果发现,利用机械磨削方法处理玉米秸秆皮,其表皮层去除效果受到玉米秸秆皮含水率的影响,降低原料含水率能够提高表皮层的去除效果;采用NaOH溶液水浴处理方法,能够使玉米秸秆皮表皮层快速溶解,改变了玉米秸秆皮的力学性能,且受到溶液浓度、水浴温度和水浴时间的影响;在NaOH溶液浓度为9%、水浴温度为80℃、水浴时间为90 min条件下,Si脱除率为95.16%,处理后玉米秸秆皮的轴向抗拉强度平均值为91.47±3.15 MPa。(5)玉米秸秆皮制板工艺及其性能研究。在完整玉米秸秆皮表皮层去除方法研究的基础上,提出了完整玉米秸秆皮层积材和复合板两种不同类型板材的制备工艺。通过对完整玉米秸秆皮层积材和完整玉米秸秆皮复合板的进行制备试验和板材性能分析,研究发现,将表皮层碎料用于玉米秸秆皮复合板的表层,能够显着改善板材的物理性能(p<0.01);玉米秸秆皮层积材、复合板等板材物理力学性能受到玉米秸秆皮生理特性内在因素,以及施胶量、热压温度和热压时间等外在因素的影响;由穗位部及其以下的玉米秸秆皮制备的板材的性能,除IB外,均优于穗位部以上位置的玉米秸秆皮制备的板材(p<0.01);制备玉米秸秆皮层积材最佳工艺参数为:取样高度为根部、施胶量为12%、热压温度为150℃、热压时间为6min,在此工艺条件下,利用完整玉米秸秆皮制备的玉米秸秆皮层积材的力学性能达到了GB/T20241-2006《单板层积材》、LY/T1611-2003《地板基材用纤维板》的要求;随着施胶量的增大,玉米秸秆皮层积材的MOR、MOE、IB显着增大(p<0.01),其TS2h、WA2h呈减小趋势;在热压温度为150℃、热压时间为6min时,玉米秸秆皮层积材的物理力学性能较好,但随着热压时间的增大,TS2h、WA2h等物理性能指标却逐渐增大,其防水性能变差;制备玉米秸秆皮复合板的最佳工艺条件为:取样高度为中下部、表层比例为12%、热压温度为150℃、热压时间为6min,在此条件下制备的玉米秸秆皮复合板的物理力学性能均满足GB/T4897.3-2003《室内装修刨花板》的使用要求。
二、农作物秸秆碎料压缩流变特性试验系统的研制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、农作物秸秆碎料压缩流变特性试验系统的研制(论文提纲范文)
(1)玉米秸秆压缩流变特性及压捆关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 秸秆压缩特性研究进展 |
1.2.1 压缩工艺分析 |
1.2.2 压缩流变特性研究 |
1.2.3 压缩效果影响因素分析 |
1.3 秸秆压捆技术及设备研究进展 |
1.3.1 方捆闭式压捆机 |
1.3.2 方捆开式压捆机 |
1.4 研究目标及内容 |
1.5 技术路线 |
1.6 本章小结 |
第2章 压缩试验平台搭建及秸秆块回弹特性研究 |
2.1 模具及测试系统设计 |
2.1.1 模具设计 |
2.1.2 测试系统软硬件设计及传感器标定 |
2.1.3 秸秆压缩及测试系统集成 |
2.2 秸秆块回弹特性研究 |
2.2.1 材料与方法 |
2.2.2 秸秆块各方向回弹结果与分析 |
2.2.3 秸秆压缩应变和残余应力组成分析 |
2.2.4 秸秆块回弹本构模型建立 |
2.2.5 各因素对恒速压后(CC)秸秆块回弹率的影响 |
2.3 本章小结 |
第3章 保压/保型抑制秸秆块回弹机理研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料及设备 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 评价指标 |
3.2 保压过程及抑制秸秆块回弹机理分析 |
3.2.1 保压本构模型建立 |
3.2.2 各因素对保压本构模型参数的影响 |
3.2.3 保压抑制回弹机理分析 |
3.3 保型过程及抑制秸秆块回弹机理分析 |
3.3.1 保型本构模型建立 |
3.3.2 各因素对保型本构模型参数的影响 |
3.3.3 保型抑制回弹机理分析 |
3.4 保压/保型抑制回弹效果对比 |
3.5 本章小结 |
第4章 保压保型结合工艺研究及压缩参数优化 |
4.1 保压保型结合工艺(CCPS)特性研究 |
4.1.1 CCPS工艺提出 |
4.1.2 CCPS工艺特性研究 |
4.2 压缩工艺参数优化 |
4.2.1 试验设计 |
4.2.2 结果与分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 方捆闭式压捆机性能研究 |
5.1 方捆闭式压捆机原理分析 |
5.1.1 方捆闭式压捆机总体机构及工作原理 |
5.1.2 压捆系统及压缩工艺分析 |
5.2 方捆闭式压捆机性能试验 |
5.2.1 试验条件 |
5.2.2 试验方案 |
5.2.3 指标及测试方法 |
5.3 试验结果与存在问题分析 |
5.3.1 结果与分析 |
5.3.2 存在问题分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 方捆闭式压捆机优化设计与试验 |
6.1 网绳拉伸力学特性研究 |
6.1.1 材料与方法 |
6.1.2 结果与分析 |
6.2 缠网零部件设计 |
6.2.1 压捆机优化思路提出 |
6.2.2 逆向放网预紧式缠网机构设计 |
6.2.3 缠网动力学分析 |
6.2.4 关键零件结构参数确定 |
6.3 压捆机缠网性能试验 |
6.3.1 试验条件 |
6.3.2 试验设计 |
6.3.3 结果与分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
导师及作者简介 |
致谢 |
(2)杨木/稻草突变结构碎料板的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 木质资源及加工现状 |
1.2 农作物秸秆资源及加工现状 |
1.3 大片刨花板发展现状 |
1.4 木材-秸秆复合碎料板的研究背景、内容及目的 |
1.4.1 研究背景 |
1.4.2 研究内容及目的 |
1.5 研究意义与创新点 |
2 不同表芯层质量比对板材性能的影响 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 剖面密度及表面特征分析 |
2.3.2 理化性能分析 |
2.4 本章小结 |
3 不同板材密度对板材性能的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验设备 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 剖面密度及表面特征分析 |
3.3.2 理化性能分析 |
3.4 本章小结 |
4 不同表层目数对板材性能的影响 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验设备 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 剖面密度分析 |
4.3.2 理化性能分析 |
4.4 本章小结 |
5 芯层不同PF胶施胶量与板材性能的关系 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验设备 |
5.2.3 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 剖面密度分析 |
5.3.2 理化性能分析 |
5.3.3 生产成本分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
校外导师简介 |
致谢 |
(3)玉米秸秆皮瓤叶分离机构的设计与试验(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 玉米秸秆力学特性研究 |
2.1 秸秆物理性状测定 |
2.1.1 试验材料与测量方法 |
2.1.2 测量结果 |
2.2 秸秆叶拉伸特性研究 |
2.2.1 设备与仪器 |
2.2.2 试验材料与方法 |
2.2.3 结果与分析 |
2.3 秸秆外皮拉伸与剪切特性研究 |
2.3.1 设备与仪器 |
2.3.2 试验材料与方法 |
2.3.3 结果与分析 |
2.4 秸秆瓤拉伸与剪切特性研究 |
2.4.1 设备与仪器 |
2.4.2 试验材料与方法 |
2.4.3 结果与分析 |
2.5 本章小结 |
3 玉米秸秆茎叶分离试验 |
3.1 除叶过程分析 |
3.2 玉米秸秆茎叶分离装置的总体设计 |
3.3 玉米秸秆茎叶分离装置关键机构设计 |
3.3.1 除叶辊的设计 |
3.3.2 除叶机构关键部件静力学分析 |
3.4 除叶性能试验 |
3.4.1 试验准备 |
3.4.2 试验因素和评价指标 |
3.4.3 试验方法和数据处理 |
3.5 本章小结 |
4 玉米秸秆皮瓤分离试验 |
4.1 剥瓤过程分析 |
4.2 玉米秸秆皮瓤分离装置的总体设计 |
4.3 玉米秸秆皮瓤分离装置关键机构设计 |
4.3.1 切展机构的设计 |
4.3.2 碾压机构的设计 |
4.3.3 剥瓤机构的设计 |
4.3.4 剥瓤机构关键部件静力学分析 |
4.4 剥瓤性能试验 |
4.4.1 试验准备 |
4.4.2 试验因素和评价指标 |
4.4.3 试验方法和数据处理 |
4.5 本章小结 |
5 玉米秸秆皮瓤叶分离机的设计与测试 |
5.1 玉米秸秆皮瓤叶分离机的设计 |
5.1.1 总体结构设计 |
5.1.2 除叶机构的设计 |
5.1.3 切展机构的设计 |
5.1.4 剥瓤机构的设计 |
5.1.5 传动的设计 |
5.1.6 机架的设计 |
5.2 玉米秸秆皮瓤叶分离机机架模态分析 |
5.3 验证试验 |
5.4 本章小结 |
6 结论与创新点 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(4)水稻秸秆/线性低密度聚乙烯复合材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 稻秸的结构与性质 |
1.2.1 稻秸的结构 |
1.2.2 稻秸的性质 |
1.3 线性低密度聚乙烯的性质和应用 |
1.4 秸塑复合材料的研究现状与发展趋势 |
1.4.1 秸塑复合材料的研究现状 |
1.4.2 LLDPE基生物质复合材料的研究现状 |
1.4.3 秸塑复合材料的发展趋势 |
1.5 论文研究目的和主要内容 |
2 挤出成型稻秸LLDPE复合材料力学性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验原料与方法 |
2.2.1 实验原料及设备 |
2.2.2 挤出成型稻秸/LLDPE复合材料的制备 |
2.2.3 挤出成型稻秸/LLDPE复合材料力学性能测试 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 挤出成型稻秸长茎/LLDPE复合材料的力学性能 |
2.3.2 挤出成型稻秸碎料/LLDPE复合材料的力学性能 |
2.4 本章小结 |
3 热压成型稻秸/LLDPE复合材料力学性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验原料与方法 |
3.2.1 实验原料与设备 |
3.2.2 热压稻秸长茎/LLDPE复合材料的制备 |
3.2.3 热压成型稻秸碎料/LLDPE复合材料的制备 |
3.2.4 热压成型稻秸/LLDPE复合材料力学性能测试 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 稻秸质量比对热压成型稻秸长茎/LLDPE复合材料力学性能的影响 |
3.3.2 热压成型稻秸碎料/LLDPE复合材料的力学性能 |
3.3.3 MAPE用量对热压成型稻秸长茎/LLDPE复合材料力学性能的影响 |
3.4 本章小结 |
4 挤出与热压成型稻秸/LLDPE复合材料的性能对比 |
4.1 前言 |
4.2 实验原料与方法 |
4.2.1 实验原料与设备 |
4.2.2 复合材料的制备和原料配比 |
4.2.3 性能研究与检测方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 力学性能分析 |
4.3.2 差示扫描量热分析 |
4.3.3 耐水性能分析 |
4.3.4 断面微观形貌观察 |
4.3.5 动态流变性能分析 |
4.4 本章小节 |
5 稻秸长茎/LLDPE复合材料性能改善 |
5.1 前言 |
5.2 实验原料与方法 |
5.2.1 实验原料与设备 |
5.2.2 螺旋膜卷-热压稻秸长茎/LLDPE复合材料的制备 |
5.2.3 稻秸长茎/HDPE/LLDPE复合材料的制备 |
5.2.4 性能检测方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 螺旋膜卷对稻秸长茎/LLDPE复合材料力学性能的影响 |
5.3.2 纵裂对稻秸长茎/HDPE/LLDPE复合材料性能的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(5)农业物料压缩成型技术研究现状(论文提纲范文)
0 引言 |
1 农业物料压缩成型技术研究 |
1.1 田间回收成型技术 |
1.1.1 方草捆压捆技术 |
1.1.2 圆草捆压捆技术 |
1.1.3 残膜压块技术 |
1.2 收后加工处理技术 |
1.2.1 颗粒饲料成型技术 |
1.2.2 生物质燃料成型技术 |
1.2.3 人造板成型技术 |
2 存在的问题与建议 |
1) 针对残膜压缩特性的探索有待深入。 |
2) 农业物料成型机具经济适用性有待提高。 |
3) 尚未建立农业物料压缩成型品质评定标准。 |
(6)连续闪爆麦秸/PP复合材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 麦秸特点与利用现状 |
1.2.1 麦秸特点 |
1.2.2 麦秸利用现状 |
1.3 秸秆资源化预处理方法 |
1.3.1 物理法 |
1.3.2 化学法 |
1.3.3 物理化学法 |
1.3.4 生物法 |
1.4 蒸汽爆破预处理装备与技术 |
1.5 秸秆塑料复合材料 |
1.6 PP/PE共混物及PP/PE基复合材料 |
1.7 课题研究目的和意义 |
1.8 课题研究的主要内容 |
1.9 创新点 |
第二章 连续闪爆预处理对麦秸的影响 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验设备 |
2.1.3 实验仪器 |
2.1.4 预处理过程 |
2.1.5 表征测试方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 预处理对麦秸宏观与微观形貌的影响 |
2.2.2 预处理对麦秸化学成分的影响 |
2.2.3 预处理对麦秸结晶度的影响 |
2.2.4 预处理对麦秸热性能的影响 |
2.2.5 预处理对麦秸接触角和表面自由能的影响 |
2.3 本章小结 |
第三章 麦秸增强PP复合材料性能研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验设备与仪器 |
3.1.3 实验方案 |
3.1.4 复合材料制备 |
3.1.5 表征测试方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 预处理对复合材料力学性能的影响 |
3.2.2 预处理对复合材料抗老化性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 PP/PE基麦秸增强塑料复合材料性能研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验原料 |
4.1.2 实验设备与仪器 |
4.1.3 实验方案 |
4.1.4 复合材料制备 |
4.1.5 表征测试方法 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 预处理对复合材料力学性能的影响 |
4.2.2 预处理对复合材料热性能的影响 |
4.2.3 预处理对复合材料动态热机械性能影响 |
4.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(7)玉米秸秆碾压揭皮辊的拓扑设计与试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 秸秆皮瓤分离国外研究现状 |
1.2.2 秸秆皮瓤分离国内研究现状 |
1.2.3 秸秆物理机械特性国内外研究现状 |
1.2.4 拓扑设计国内外研究现状 |
1.3 课题研究内容及方法 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 玉米秸秆皮瓤碾压机理研究 |
2.1 秸秆含水率试验分析 |
2.1.1 材料与方法 |
2.1.2 试验结果与分析 |
2.2 秸秆临界压缩强度试验分析 |
2.2.1 材料与方法 |
2.2.2 试验结果与分析 |
2.3 秸秆压缩皮瓤脱离试验分析 |
2.3.1 材料与方法 |
2.3.2 试验结果与分析 |
2.4 秸秆碾压剪切试验分析 |
2.4.1 材料与方法 |
2.4.3 试验结果与分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 喂入碾压装置设计 |
3.1 玉米秸秆皮瓤分离机总体结构设计 |
3.2 玉米秸秆皮瓤分离机喂入装置设计机理 |
3.2.1 喂入装置工作原理 |
3.2.2 喂入装置碾压揭皮辊工作原理 |
3.3 基于SIMP方法的碾压揭皮辊优化设计 |
3.4 辊钉式碾压揭皮辊设计 |
3.5 辊齿式碾压揭皮辊设计 |
3.6 辊齿刀式碾压揭皮辊设计 |
3.7 基于高速摄影秸秆皮瓤分离分析 |
3.7.1 高速摄影机系统参数 |
3.7.2 秸秆皮瓤分离过程分析 |
3.7.3 多视角秸秆碾压划切运动分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 碾压揭皮辊有限元仿真分析 |
4.1 碾压揭皮辊振动特性分析 |
4.1.1 碾压揭皮辊工作参数 |
4.1.2 碾压揭皮辊振动机理 |
4.1.3 碾压揭皮辊固有振动频率分析 |
4.1.4 碾压揭皮辊简谐谱振动分析 |
4.2 碾压揭皮辊划切齿强度疲劳分析 |
4.2.1 基于碾压揭皮辊有限元解法 |
4.2.2 碾压揭皮辊强度及疲劳仿真分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 玉米秸秆皮瓤分离试验 |
5.1 试验材料及指标确定 |
5.1.1 试验材料与设备 |
5.1.2 试验指标的确定 |
5.2 碾压揭皮辊单因素试验研究 |
5.2.1 试验设计 |
5.2.2 试验结果与分析 |
5.2.3 结论 |
5.3 辊齿式碾压揭皮辊试验研究 |
5.3.1 试验设计 |
5.3.2 分离率试验结果与分析 |
5.3.3 均匀度试验结果与分析 |
5.3.4 结论 |
5.4 辊齿刀式碾压揭皮辊试验研究 |
5.4.1 试验设计 |
5.4.2 分离率试验结果与分析 |
5.4.3 均匀度试验结果与分析 |
5.4.4 结论 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间发表文章 |
(8)青贮玉米秸秆螺旋致密成型工艺及压缩过程流变学试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 问题提出与研究意义 |
1.2 国内外研究情况 |
1.3 研究目标与研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
第二章 玉米秸秆螺旋压缩过程压缩力变化规律研究 |
2.1 引言 |
2.2 螺旋致密成型装置设计与试验台搭建 |
2.3 螺旋压缩装置压缩过程试验与分析 |
2.4 单一压缩单元成型腔压缩力的试验与分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 螺旋压缩玉米秸秆的应力松弛规律试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 螺旋压缩过程各阶段物料应力松弛试验与规律分析 |
3.3 不同因素对螺旋压缩应力松弛试验与规律分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 螺旋压缩过程径向应力变化规律试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验方法 |
4.3 螺旋压缩全过程物料径向膨胀力变化规律分析 |
4.4 单一压缩单元物料径向膨胀应力变化规律分析 |
4.5 不同高度梯度物料径向膨胀应力松弛规律分析 |
4.6 螺旋压缩过程物料三维应力关系分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 螺旋压缩装置关键参数优化与试验 |
5.1 引言 |
5.2 基于物料流动性的螺旋压缩装置优化设计 |
5.3 螺旋压缩装置功耗分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 螺旋压缩装置性能试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验条件 |
6.3 试验方法 |
6.4 试验结果与分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 进一步研究与建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(9)玉米秸秆墙体材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1. 研究背景 |
1.1.1. 我国木材资源现状 |
1.1.2. 我国玉米秸秆资源现状 |
1.1.3. 我国建筑节能现状 |
1.2. 玉米秸秆的物理化学性能分析 |
1.3. 国内外玉米秸秆的利用现状 |
1.3.1. 玉米秸秆制备人造板材 |
1.3.2. 玉米秸秆制备可降解缓冲包装材料 |
1.3.3. 玉米秸秆用做饲料 |
1.3.4. 玉米秸秆用做能源 |
1.3.5. 玉米秸秆制备吸附材料 |
1.4. 研究意义和研究内容 |
1.4.1. 研究意义 |
1.4.2. 研究内容 |
2. 玉米秸秆定向茎丝板的制备及性能研究 |
2.1. 前言 |
2.2. 试验材料与试验方法 |
2.2.1. 试验材料 |
2.2.2. 仪器设备 |
2.2.3. 试验方法 |
2.3. 结果与讨论 |
2.3.1. 施胶量对板材物理力学性能的影响 |
2.3.2. 热压温度对板材物理力学性能的影响 |
2.3.3. 板材密度对板材物理力学性能的影响 |
2.3.4. 铺装层数对板材物理力学性能的影响 |
2.4. 本章小结 |
3. 玉米秸秆穰板的制备及性能研究 |
3.1. 前言 |
3.2. 材料与方法 |
3.2.1. 试验材料 |
3.2.2. 试验设备 |
3.2.3. 试验方法 |
3.3. 结果与讨论 |
3.3.1. 施胶量对玉米秸秆穰板性能的影响 |
3.3.2. 温度对玉米秸秆穰板性能的影响 |
3.3.3. 密度对玉米秸秆穰板吸声性能的影响 |
3.3.4. 厚度对玉米秸秆穰板吸声性能的影响 |
3.4. 本章小结 |
4. 穿孔玉米秸秆穰板的制备及性能研究 |
4.1. 前言 |
4.2. 材料与方法 |
4.2.1. 试验材料 |
4.2.2. 试验设备 |
4.2.3. 试验方法 |
4.3. 穿孔率和孔径大小对穿孔玉米秸秆穰板吸声性能的影响 |
4.3.1. 不同穿孔率的穿孔玉米秸秆穰板吸声性能研究 |
4.3.2. 不同孔径的穿孔玉米秸秆穰板吸声性能研究 |
4.4. 穿孔率和孔径大小对穿孔玉米秸秆穰板导热性能的影响 |
4.5. 孔的变化情况对穿孔玉米秸秆穰板性能的影响 |
4.5.1. 孔的变化对穿孔玉米秸秆穰板吸声性能的影响 |
4.5.1.1. 孔的形状变化对穿孔玉米秸秆穰板性能的影响 |
4.5.1.2. 孔的排列方式对穿孔玉米秸秆穰板吸声性能的影响 |
4.6. 板厚、背后空腔深度及饰面对穿孔板性能的影响 |
4.6.1. 板厚对穿孔玉米秸秆穰板性能的影响 |
4.6.2. 背后空腔深度对穿孔玉米秸秆穰板吸声性能的影响 |
4.6.3. 饰面对穿孔玉米秸秆穰板性能的影响 |
4.7. 本章小结 |
5. 玉米秸秆复合墙体材料的制备及性能研究 |
5.1. 前言 |
5.2. 试验方法 |
5.3. 穿孔玉米秸秆穰板对复合墙体材料吸声性能的影响 |
5.4. 不同厚度玉米秸秆穰板对复合墙体材料导热性能的影响 |
5.5. 穿孔玉米秸秆穰板对复合墙体材料导热性能的影响 |
5.6. 本章小结 |
6. 结论、创新点与建议 |
6.1. 结论 |
6.2. 创新点 |
6.3. 建议 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(10)玉米秸秆皮材料特性及其制板工艺研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题目的与意义 |
1.1.1 玉米秸秆资源利用存在的主要问题 |
1.1.2 完整玉米秸秆皮制板利用的研究目的与意义 |
1.2 国内外有关研究现状 |
1.2.1 有关农作物秸秆材料特性的研究 |
1.2.2 有关农作物秸秆制板利用的研究 |
1.2.3 玉米秸秆皮制板利用技术研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本章小结 |
2 玉米秸秆皮生物特性及其力学特性研究 |
2.1 玉米秸秆皮生物特性研究 |
2.1.1 玉米秸秆皮细胞组织结构 |
2.1.1.1 试验方法 |
2.1.1.2 结果与分析 |
2.1.2 玉米秸秆皮纤维形态特征 |
2.1.2.1 纤维离析试验方法 |
2.1.2.2 结果与分析 |
2.1.3 玉米秸秆皮的元素组成 |
2.1.3.1 测试方法 |
2.1.3.2 测试结果与分析 |
2.1.4 化学成分含量测定 |
2.1.4.1 测试方法 |
2.1.4.2 测试结果与分析 |
2.2 玉米秸秆皮力学特性研究 |
2.2.1 玉米秸秆皮压缩特性研究 |
2.2.1.1 材料与方法 |
2.2.1.2 结果与分析 |
2.2.2 基于纤维形态特征分析的玉米秸秆皮拉伸和剪切特性 |
2.2.2.1 材料与方法 |
2.2.2.2 结果与分析 |
2.3 本章小结 |
3 玉米秸秆皮表面润湿性、热稳定性及其胶接机理分析 |
3.1 玉米秸秆皮的表面润湿性 |
3.1.1 材料与方法 |
3.1.1.1 试验材料 |
3.1.1.2 试验方法 |
3.1.2 结果与分析 |
3.1.2.1 不同取样高度玉米秸秆皮的表面润湿性 |
3.1.2.2 不同取样高度玉米秸秆皮的元素成分变化 |
3.1.2.3 不同取样高度玉米秸秆皮的化学成分变化 |
3.1.2.4 玉米秸秆皮润湿性内在影响因素分析 |
3.2 玉米秸秆皮的热稳定性 |
3.2.1 材料与方法 |
3.2.1.1 试验材料与设备 |
3.2.1.2 试验方法 |
3.2.2 结果与分析 |
3.2.2.1 表皮层去除前后、施胶前后玉米秸秆皮的燃烧特性分析 |
3.2.2.2 施胶后玉米秸秆皮的热解成分 |
3.3 去除表皮层后玉米秸秆皮的胶接机理分析 |
3.3.1 材料与方法 |
3.3.1.1 试验材料与设备 |
3.3.1.2 试验方法 |
3.3.2 去除表皮层后玉米秸秆皮的胶接机理分析 |
3.4 本章小结 |
4 完整玉米秸秆皮制备及其表皮层去除方法研究 |
4.1 完整玉米秸秆皮的制备 |
4.1.1 玉米秸秆皮穰叶分离机简介 |
4.1.2 玉米秸秆皮的制备 |
4.2 玉米秸秆皮表皮层去除方法研究 |
4.2.1 材料与方法 |
4.2.1.1 试验材料 |
4.2.1.2 试验设备 |
4.2.1.3 试验方法 |
4.2.2 结果与分析 |
4.2.2.1 原料含水率对机械磨削处理效果的影响 |
4.2.2.2 NaOH溶液水浴处理对玉米秸秆皮Si脱除量及其力学性能的影响 |
4.3 本章小结 |
5 完整玉米秸秆皮制板工艺试验及其板材性能研究 |
5.1 玉米秸秆皮单板层积材制备工艺及其性能分析 |
5.1.1 材料与方法 |
5.1.1.1 试验材料与设备 |
5.1.1.2 玉米秸秆皮单板层积材制备工艺 |
5.1.1.3 试验设计 |
5.1.1.4 板材性能测试方法 |
5.1.2 结果与分析 |
5.1.2.1 试验结果 |
5.1.2.2 试验因素对玉米秸秆皮单板层积材力学性能的影响 |
5.1.2.3 试验因素对玉米秸秆皮单板层积材物理性能的影响 |
5.1.2.4 玉米秸秆皮单板层积材制备工艺优化及验证试验 |
5.2 玉米秸秆皮复合板制备工艺及其性能分析 |
5.2.1 材料与方法 |
5.2.1.1 试验材料与设备 |
5.2.1.2 玉米秸秆皮复合板制板工艺 |
5.2.1.3 试验设计 |
5.2.1.4 板材性能测试方法 |
5.2.2 结果与分析 |
5.2.2.1 取样高度对玉米秸秆皮复合板性能的影响 |
5.2.2.2 表层比例对玉米秸秆皮复合板性能的影响 |
5.2.2.3 热压温度对玉米秸秆皮复合板性能的影响 |
5.2.2.4 热压时间对玉米秸秆皮复合板性能的影响 |
5.2.2.5 工艺参数优化 |
5.2.2.6 试验验证 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及主要成果 |
四、农作物秸秆碎料压缩流变特性试验系统的研制(论文参考文献)
- [1]玉米秸秆压缩流变特性及压捆关键技术研究[D]. 陈天佑. 吉林大学, 2021(01)
- [2]杨木/稻草突变结构碎料板的制备及性能研究[D]. 蒋海东. 北京林业大学, 2020(03)
- [3]玉米秸秆皮瓤叶分离机构的设计与试验[D]. 张洪建. 东北农业大学, 2020(07)
- [4]水稻秸秆/线性低密度聚乙烯复合材料的制备与性能研究[D]. 张镭. 东北林业大学, 2020(01)
- [5]农业物料压缩成型技术研究现状[J]. 张景,田力,纪超,吴杰. 中国农机化学报, 2019(04)
- [6]连续闪爆麦秸/PP复合材料的制备与性能研究[D]. 万群峰. 华南理工大学, 2019(01)
- [7]玉米秸秆碾压揭皮辊的拓扑设计与试验研究[D]. 任德志. 沈阳农业大学, 2018(06)
- [8]青贮玉米秸秆螺旋致密成型工艺及压缩过程流变学试验研究[D]. 宫泽奇. 中国农业大学, 2017(07)
- [9]玉米秸秆墙体材料的制备及性能研究[D]. 王芳. 北京林业大学, 2017
- [10]玉米秸秆皮材料特性及其制板工艺研究[D]. 何勋. 河南农业大学, 2016(03)