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1、牧草打捆機(jī)的設(shè)計(jì)1緒論1.1問題的提出我國地域廣袤,而且作為農(nóng)業(yè)大國,有著先天獨(dú)厚的發(fā)展畜牧業(yè)的條件。我國草原遼闊,類型繁多,資源豐富,是巨大的天然寶藏。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國共有各類天然草地面積約3.93億hm2,占國土面積的41.7%,僅次于澳大利亞,居世界第二位,同時(shí)也秸稈資源最為豐富的國家之一,每年生產(chǎn)6.4億多t的秸稈。山然而我國草場的分布很不均勻,導(dǎo)致我國部分地區(qū)一方面牧草匱乏,另一方面則因季節(jié)性牧草過剩而得不到合理利用被廢棄,不僅浪費(fèi)了牧草資源,造成經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也污染了草地和環(huán)境。由丁?這里不能上傳完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整的應(yīng)包括畢
2、業(yè)設(shè)計(jì)說明書、和關(guān)圖紙CAD/PROE.中英文文獻(xiàn)及翻譯等),此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容(目錄及某些關(guān)鍵內(nèi)容)如需要其他資料的朋友,請加叩扌II:二二壹五八玖--壹五…此外,牧草在流通領(lǐng)域中遇到的一個(gè)主要問題,就是由于牧草的堆密度小,使其運(yùn)輸成本增加,利潤空間下降。有些地方甚至因?yàn)槔麧櫸⒈《鴮幙蔁簦膊辉敢赓M(fèi)時(shí)費(fèi)力地運(yùn)輸,造成了資源浪費(fèi),而且也污染了生態(tài)環(huán)境。這是我們必須血臨的顯示問題,急需有一個(gè)合理的辦法來解決這個(gè)現(xiàn)狀。近年來,由于各牧場的牲畜存欄量不斷增加,而相應(yīng)的管理政策又相對滯后,還有口然條件的惡化,即使在牧草比較豐富的牧
3、區(qū),季節(jié)性的飼草缺乏現(xiàn)象也很嚴(yán)重⑵。2000年初,我國內(nèi)蒙古、新疆共有12個(gè)地(州)60個(gè)縣出現(xiàn)的“白災(zāi)”使30萬頭受災(zāi)牲畜死亡,主要原因是由于飼料缺乏的饑餓所致,很顯然解決這個(gè)問題的有效措施就是為這些牧草缺乏或季節(jié)缺草的地區(qū)準(zhǔn)備充足的越冬飼草;另一方面我國草業(yè)發(fā)展帶有比較突岀的地域性特點(diǎn),牧草種植基地大多位于黃河流域及華北、西北,而牧草銷售市場多位于華東、華南的奶牛、肉牛飼養(yǎng)密集區(qū)。由于草場分布不均,部分地區(qū)因季節(jié)性牧草過剩得不到合適的處置而被廢棄,浪費(fèi)了資源,也污染了草原⑶。不僅如此,近年來隨著畜牧業(yè)的迅速發(fā)展,中國加入WTO,周
4、邊的許多國家,像韓國、日本都是飼料資源短缺的國家,國際市場對牧草、秸稈等飼料的需求會(huì)大幅增加。加入WTO,我國資源成本相對較高的種植業(yè)面積可能會(huì)適當(dāng)減少,種植業(yè)比較效益下降將促使土地資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)向畜牧業(yè)、草業(yè)等方面調(diào)整,牧草生產(chǎn)和加工產(chǎn)業(yè)將面臨新的機(jī)遇。因此,加快我國的牧草、秸稈的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,能為我國增加出口創(chuàng)匯,成為國民經(jīng)濟(jì)大產(chǎn)業(yè),這在發(fā)達(dá)國家如美國、加拿大等已得到證實(shí)⑷。在牧草、秸稈等纖維物料的商品化生產(chǎn)過程屮,首先遇到的問題是這些物料松散,容積密度小,收集、運(yùn)輸I木I難,運(yùn)輸時(shí)虧噸現(xiàn)象嚴(yán)重;這些物料無論在儲(chǔ)存還是運(yùn)輸時(shí),都
5、占用很大的空間,面臨嚴(yán)重的運(yùn)輸成木壓力。由此可見,把飼草打成高密度的草捆后儲(chǔ)存或運(yùn)輸,是降低飼草成本的重要步驟。也是使得牧草得到合理利用的有效途徑,既可解決牧草資源的分布不均而得不到合理利用的弊端,有可解決壞境問題。據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)成套設(shè)備所的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),飼草打捆平均密度可以增大10倍左右,而運(yùn)輸成本可降低70%左右,可見飼草壓捆機(jī)的商業(yè)效益是十分顯著的⑸。牧草業(yè)也會(huì)因此有長足的發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.1飼草壓縮理論的研究概況壓縮理論是飼草料壓捆、壓餅、壓塊等機(jī)具設(shè)計(jì)的理論依據(jù),具有重要的價(jià)值⑹。1938年西徳學(xué)者斯卡
6、維特(Skalweit)首次開始研究纖維物料在壓縮過程屮的壓縮機(jī)理。他通過在密閉容器內(nèi)以低速壓縮牧草,來研究壓縮力和壓縮后牧草容積密度之間的關(guān)系,并得出了如下壓縮力和壓縮后物料容積密度之間的規(guī)律:P=cym(1—1)式中:P一壓縮力,(kg/cm2);了一壓縮后物料的密度,(kg/iJ);r—P()一弼P。一初始壓縮力(kg/cirr);:/0一物料的初始密度,(kg/m3);m是試驗(yàn)系數(shù)。1959年西徳另一位學(xué)者麥威斯(Mewes)通過實(shí)驗(yàn)研究分析斯卡維特(Skalweit)所得出的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)分析研究,他對斯卡維特的結(jié)論給予肯定
7、,同時(shí),他認(rèn)為纖維物料在壓縮過程中壓縮力與物料的初始密度有關(guān),并分別提出了在不同壓縮條件下壓縮力與物料密度之間的數(shù)學(xué)模型:P=c(y-y.)m(1—2)P=c(/y)d-3)式中:P—壓縮力,(kg/cm2);壓縮后物料的密度,(kg/m3);%—物料的初始密度,(kg/n?);c和m均為試驗(yàn)系數(shù)。1964年西德學(xué)者薩哈特(Sacht)利用小麥和燕麥秸稈以及苜蓿和牧草進(jìn)行試驗(yàn)研究,首次發(fā)現(xiàn)被壓縮物料的濕度對壓縮過程有很大的影響。通過實(shí)驗(yàn)研究,他認(rèn)為,斯卡維特的數(shù)學(xué)模型只有在壓力小于200N/cm2時(shí)才成立,并提出如下數(shù)學(xué)表達(dá)式:P=—
8、(1—4)co式中:P一壓縮力,(kg/mm2);⑵一被壓縮物料的濕度;壓縮后物料的密度,(kg/m3);;c和m均為試驗(yàn)系數(shù),不同的物料具有不同的值。該表達(dá)式只有在69=15—55%Z間成立,c和m的值女口表1—1所示