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《秸稈切割破碎與揉切機(jī)刀片耐用性試驗(yàn)分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、摘要農(nóng)作物秸稈資源的開發(fā)利用于國于民、乃至對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義。秸稈的機(jī)械破碎加工是秸稈飼用和實(shí)現(xiàn)秸稈飼料商品化生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)。秸稈破碎加工直接影響著加工機(jī)具的能量消耗，也是造成機(jī)具工作刀片材料損耗的重要原凼，還會(huì)對(duì)秸稈加工質(zhì)量產(chǎn)生影響。秸稈物料的力學(xué)性質(zhì)與工程材料相比存在很大差異，是設(shè)計(jì)、改進(jìn)加工機(jī)具與加工工藝的重要依據(jù)。為此，首先研制了可模擬秸稈切割破碎加工工況的秸稈力學(xué)特性研究試驗(yàn)臺(tái)，為解決秸稈加工機(jī)具參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。同時(shí)，從加工刀片的材料和材料處理工藝入手，對(duì)不同材料、不同結(jié)構(gòu)和不同工藝刀片的耐磨性和可靠性進(jìn)行了研究，完善了設(shè)計(jì)制造工藝。1．利用掃描
2、電鏡(SEM)觀察分析了玉米秸稈的組織結(jié)構(gòu)特征。采用三點(diǎn)彎曲法研究了玉米秸稈在彎曲載荷下的力學(xué)特性。在材料實(shí)驗(yàn)儀上進(jìn)行了玉米秸稈彎曲斷裂實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，秸稈的力學(xué)性能與其組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，秸稈組織結(jié)構(gòu)的差異是造成秸稈力學(xué)性能變化的內(nèi)在原因。玉米秸稈彎曲斷裂過程分為線性和非線性階段；斷裂過程q，，玉米秸稈所需折斷力最大達(dá)銎J215．44N，變形范圍超過15mm。秸稈所需折斷力的變化受到截面積、節(jié)位和存放時(shí)間的影響。2．模擬秸稈切割破碎加工工況，研制了秸稈破碎加工試驗(yàn)臺(tái)。試驗(yàn)臺(tái)主要包括加速系統(tǒng)、力學(xué)參數(shù)采集系統(tǒng)、高速攝影及圖像運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)和總體控制系統(tǒng)四部分。能夠?qū)崿F(xiàn)高速切割和切割速度連續(xù)可
3、調(diào)，自動(dòng)采集力學(xué)參數(shù)、實(shí)時(shí)記錄切割運(yùn)動(dòng)圖像等功能，便于操作，安全可靠，是研究秸稈力學(xué)特性的有效工具和手段。3．利用高速攝像機(jī)在線拍攝了秸稈切割破碎加工運(yùn)動(dòng)過程，采用圖像運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)分析了切割過程中秸稈的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。切割速度、支撐方式和定刀等因素對(duì)秸稈切割破碎加工運(yùn)動(dòng)過程均有重要的影響。4．利用自制的秸稈破碎加工試驗(yàn)臺(tái)，全面研究了各項(xiàng)因素對(duì)玉米秸稈切割破碎加工力學(xué)特性的影響規(guī)律。對(duì)于麥秸、稻秸這類細(xì)長柔韌性高的秸稈，切割速度、動(dòng)定刀間隙是切割阻力和切斷率的重要影響因素，刃口的鋒利程度對(duì)切斷率和切割阻力也有重要影響。5．選取影響秸稈破碎加工過程的四個(gè)主要因素，包括切割速度、動(dòng)定刀間隙、切割根數(shù)
4、和含水率，安排了四因素-次回歸正交組合試驗(yàn)，利用SPSS計(jì)算分析，建立了切割阻力的回歸模型和切斷率的回歸模型。采用線性加權(quán)和法對(duì)兩個(gè)回歸模型進(jìn)行了優(yōu)化。利用Matlab計(jì)算得到優(yōu)化方案，確定了比較理想的秸稈破碎加工工藝條件。6．利用9RZ-60型秸稈揉切機(jī)對(duì)加工刀片進(jìn)行了磨損試驗(yàn)：采用掃描電鏡(SEM)對(duì)刀片進(jìn)行了磨損微觀形貌分析和斷裂刀片的成分分析與失效分析。結(jié)果表明，刀片的裝機(jī)位置、刀片材料以及秸稈物料對(duì)刀片的耐磨性均有顯著影響。原有刀片刃口局部材料的硬度不夠，材質(zhì)脆性過大，有過熱現(xiàn)象。制造刀片的65Mn材料組織很不均勻，表明鍛造后未經(jīng)用以消除鍛造組織不均的專門的正火處理。最后確定選
5、用65Mn材料，采用新的熱處理工藝方案，對(duì)揉切機(jī)刀片在工作室的配置方式進(jìn)行了改進(jìn)。結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)改進(jìn)顯著提高了刀片的耐用性能，降低了單位生產(chǎn)量的刀片材料損耗，提高了揉切機(jī)的生產(chǎn)率，加工質(zhì)量也得到相應(yīng)改善。關(guān)鍵詞：秸稈；力學(xué)特性；切割；試驗(yàn)臺(tái)：高速攝影；失效分析IⅡAbstractitissignificantfortheCounUyandpeople，ffvenforsustainableagriculturalecosystemtoutiUzeanddevelopcropstrawresoulmes．Cuttingprocessofstrawisthefirstimportanttac
6、heforfeedingandcommercialproductionofstrawduringtheutilizationofstrawfeed．Cuttingprocessofstrawaffectstheenergyconsumptionofthemachine，canseswastageofcuttersOilthemachine，andhaveanimpactonthestrawprocess”“ty．Thephysicalpropertiesofstrawareimportantbasisfordesigningandimprovingthemachineandprocess
7、ingtechnics,anditvariesgreatlyfromtheengineeringmaterials．Therefore，thetest-bedofphysicalpropertieswhichcouldsimulatethecuttingprocessofstrawwasdesignedtoprovidetheacademicbasisforoptimizingtheparametersofthemachine．Th
