不同收獲期玉米秸稈擠壓力的試驗研究

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1、不同收獲期玉米秸稈擠壓力的試驗研究　　摘要：研究玉米秸稈的擠壓力學(xué)性能，可為研制玉米秸稈飼草化聯(lián)合收獲機(jī)及其他秸稈加工設(shè)備提供不可或缺的基本技術(shù)參數(shù)。本文利用萬能試驗機(jī)測試了玉米秸稈的擠壓力學(xué)性能，并分析了擠壓速度、取樣位置和收獲期等因素對擠壓力的影響。試驗結(jié)果表明，擠壓力隨著擠壓速度的提高呈下降趨勢；隨著收獲期的延遲擠壓力成增大趨勢；根部秸稈擠壓力最大，上部秸稈擠壓力最小。　　關(guān)鍵詞：玉米秸稈；擠壓力；收獲期　?。篠225.91：A　　引言　　隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，天然牧場超載過牧、草原沙化、牧草短缺等問題越來越突出。我國是農(nóng)業(yè)大國，秸稈資源十分豐富，每年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量6.4億噸，

2、其中玉米秸稈占其總量的1/3[1-2]。結(jié)合畜牧業(yè)飼草短缺形勢，解決玉米秸稈飼草化生產(chǎn)工藝，需要研制開發(fā)玉米秸稈飼草化聯(lián)合收獲機(jī)。研究思路是將秸稈先經(jīng)壓莖輥壓扁后再進(jìn)行破細(xì)，因此需要掌握玉米秸稈的擠壓力學(xué)性能。目前對玉米秸稈力學(xué)性能的研究主要側(cè)重于玉米秸稈的莖葉結(jié)合力[3]、玉米秸稈拉伸和剪切性能[4，5]、擺動切割力[6]等方面，對不同收獲期玉米秸稈擠壓力的研究還未見報道。因此本文利用萬能試驗機(jī)，測試了不同收獲期玉米秸稈的擠壓性能，這項工作可為研制玉米秸稈飼草化聯(lián)合收獲機(jī)及其他加工機(jī)械提供不可或缺的基本技術(shù)參數(shù)?！　?材料與方法　　1.1試驗材料　　試樣選自吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗基地種植

3、的吉單131玉米品種，為測不同收獲期秸稈性能的差異，分三批取樣，期間為2012年9月下旬至10月上旬，時間間隔7d，每批試樣要求成熟一致，秸稈高度和直徑大致相同。取樣時從秸稈根部以上算起，每根秸稈于50mm、350mm和650mm處分別剪取長約30mm的試樣作為根部，中部和上部的試驗材料，不含莖節(jié)，密封冷藏備用。　　1.2試驗設(shè)備與方法　　試驗設(shè)備采用DNS系列電子萬能試驗機(jī)，其力傳感器和位移傳感器精度分別在5%以內(nèi)，加載速度范圍1～500mm/min?！　≡谠囼炦^程中，將秸稈橫向放置于試驗機(jī)底座，采用平板擠壓試驗，記錄上夾頭接觸到秸稈直至使秸稈壓扁表面裂開時的最大擠壓力，每組試驗進(jìn)

4、行三次，取平均值?！　≡囼炛?，考慮收獲期、取樣位置、以及擠壓速度三個因素對玉米秸稈擠壓性能的影響，　　2結(jié)果與分析　　2.1擠壓速度對擠壓力的影響　　2.2取樣位置對擠壓力的影響　　2顯示了擠壓速度為50mm/min時，收獲后期秸稈不同部位對最大擠壓力的影響。圖中可以看出，根部秸稈擠壓力最大，上部秸稈的擠壓力最小，這是由于秸稈從根部到上部直徑逐漸減小，纖維素和木質(zhì)素含量呈降低趨勢，導(dǎo)致了最大擠壓力的不同。　　2.3不同收獲期對擠壓力的影響　　圖3顯示了擠壓速度為50mm/min時，不同收獲期的中部秸稈對最大擠壓力的影響。從圖中可以看出，隨著收獲期的延遲，對應(yīng)的擠壓力增大，也說明玉米秸

5、稈在前期收獲所消耗的能量較少。所以應(yīng)該在玉米成熟后盡早收獲秸稈并進(jìn)行加工處理?！　?結(jié)論　　3.1由玉米秸稈的擠壓試驗可以看出，擠壓速度、生長部位和收獲期都對擠壓力有不同程度的影響。擠壓力隨著擠壓速度的提高呈下降趨勢；根部秸稈擠壓力最大，上部秸稈的擠壓力最??；隨著收獲期的延遲，對應(yīng)的擠壓力增大?！　?.2隨著收獲期的延遲，秸稈的纖維素和木質(zhì)素含量增加，對應(yīng)的擠壓力增大，作為飼料適口性變差，所以應(yīng)該在玉米成熟后盡早收獲秸稈并進(jìn)行加工處理。