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1、秸秆打包机设计摘要3Abstract4第一章绪论51. 1研究背景51. 2秸秆焚烧的现状及产生的危害61.3 农作物秸秆的应用现状81.4 研究方向81 . 5国内外秸秆打包机的发展与研究现状91 .国外秸秆打包机的发展与现状92 .国内秸秆打包机的现状10第二章总体方案的设计122 . 1方案概述133 .2动力选择144 .3粉碎机构的设计142. 3.1螺旋输送装置的设计163. 3. 2.风机选型172.4传送带结构的设计172.5轴的强度校核19第三章秸秆打包的压缩特性分析213. 1实验方案与内容223.1.1 特性曲线分析233. 2压缩过程中应力松弛的研究243. 2. 1应
2、力松弛介绍243. 2. 2应力松弛实验方案与内容244. 2. 3应力松弛规律的应用25第四章压缩机构的结构设计264.1压缩仓的设计264.2搅拌机构的设计274. 3压料箱长度控制机构284. 3. 1长度控制原理284. 3.2弹簧型号选定284. 4压缩和推出滑块机构的设计294. 4. 1压缩油缸相应的参数设定295. 4. 2 液压系统的设计29结论32致谢33参考文献34摘要作为传统农业强国、大国的中国,每到收获农作物的季节就会伴随产生许多的秸秆,因此秸秆也可以看做是一种可再生的伴生资源。由于不同作物所产生的秸秆,因此秸秆也有丰富的种类,例如玉米、稻谷、豆类、棉花等,故各种的秸
3、秆成分质量也各不相同,因能力有限暂不一概分析,本设计仅以小麦的秸秆为例分析,以减少分析的工作量。几十年的人们就已经开始研发制造秸秆打包机了,目前中国的秸秆打包机主要的存在形式是离田式,主要的工作形式就是收割后打碎秸秆进行打包,或者当场就把秸秆打碎直接撒在田地里充当肥料,再或者将秸秆粉碎压缩包装成块充当牲畜饲料和燃料,但是多功能复合的秸秆打包压缩机却少有使用,所以开发一种成本低廉便于操作的多功能复合秸秆打包压缩机有着重大的意义。本设计是借鉴传统秸秆打包机的设计原理进行改进创新设计,因要组装在多功能复合打包机上,所以必须要在机构上优化改进,并且在做工程序上利用液压配件,使其能够完成粉碎、打包、压缩
4、、包装等工作,并对各个部分进行三位建模和优化的计算。粉碎部分使用抛刀式构造,添加抛送板装置,抛刀式构造可以使粉碎过程中,效果均匀,构造简洁,打包压缩部分同样使用液压结构,可使压缩的效果更加良好。因为多功能复合的秸秆打包压缩机,有着广阔的应用前景,又具有多个功能便于操作,可以高效率的进行粉碎、传输、压缩、包装等。关键词:打包机 粉碎 压缩 液压AbstractAs a powerful country in traditional agriculture, China produces a lot of strawevery harvest season, so straw can also b
5、e regarded as a renewable accompanyingresource. Because of the straw produced by different crops, there are also many kindsof straw, such as corn, rice, beans, cotton, etc. Therefore, the quality of various strawcomponents is also different. Due to limited capacity, the design only takes wheatstraw
6、as an example to reduce the workload of analysis. People have been developingand manufacturing straw balers for decades. At present, the main existing form ofstraw balers in China is the off-farm type. The main working form is to break thestraw after harvesting and pack it, or to scatter the straw o
7、n the spot as fertilizer, or tocrush and compress the straw into pieces as livestock feed and fuel, but withmulti-function. Composite straw packing compressor is seldom used, so it is of greatsignificance to develop a low-cost and easy-to-operate multi-functional compositestraw packing compressor.Th
8、is design refers to the design principle of traditional straw baler forimprovement and innovation. To assemble on the multi-functional composite baler, itis necessary to optimize and improve the mechanism, and use hydraulic componentsin the engineering process, so that it can complete crushing, pack
9、aging, compression,packaging and other work, and carry out three-dimensional modeling andoptimization calculation for each part. In the crushing part, the throwing knifestructure is used, and the throwing plate device is added. The throwing knife structurecan make the crushing process uniform and co
10、ncise. The packing compression partalso uses the hydraulic structure, which can make the compression effect betterBecause the multi-functional composite straw packing compressor has a broadapplication prospects, but also has a number of functions for easy operation, can beefficient crushing, transmi
11、ssion, compression, packaging and so on.Key words: Packaged machine; crushed,; compressed; hydraulic第一章绪论1.1 研究背景我国是一个“农业大国”,除了有限的饲草资源外,在中国生物质总资源量中,秸秆资源占有一半,它包括玉米秆、小麦秆、稻秆、油料作物秸秆、豆类作物秸秆、杂粮作物秸秆、棉花秆等多种作物的茎秆。过去由于人们对秸秆资源的重要性认识不够,同时也缺乏相应的开发技术和设备,除极少量的秸秆等被用做饲料、燃料外,大多数的秸秆资源被废弃或在田间就地烧掉如下图L1,这不但浪费了资源,破坏了生态环境,
12、影响到居民的健康,也造成了火灾和交通运输事故的隐患。随着科学技术的发展,人们对农作物秸秆等农业废弃物重要性的认识越来越深入,并且已经在如何科学有效地开发利用农作物秸秆资源方面取得了很大的进展,秸秆发电是一个变废为宝的朝阳产业。特别是在中国2007年石油进口量已占需求量的50%以上,而自2003年起就出现了全面的煤、电、油供应紧张状况” o这些都严重影响了我因经济的可持续发展,乃至危机国家安全。我国的能源资源结构以煤炭为主,约占70%左右,燃煤严重污染环境,只有增加清洁能源比重,才能建成资源节约型、环境友好型的和谐社会。生物质能源丰富,可循环使用,又无污染,必将取代化石能源成为能源供应的主要成员
13、,增加清洁可再生能源比重,替代原煤和石油,是我国“十一五”至2022年的重要任务,而利用风能,生物质能等可再生能源是我国能源结构调整最现实的主要方向之一。生物质秸秆发电作为新能源中最具开发利用价值的一种绿色可再生能源受到高度重视,世界上许多国家将其作为21世纪发展可再生能源的战略重点和具备发展潜力的战略性产业。秸秆发电技术已被联合国列为重点项目予以推广。湖北省地处长江中部,是我国经济较发达的省份之一,同时农作物丰富,但能源资源却十分固乏,几乎一半以上的能源靠外部供应,所以迫切需耍开拓清洁能源供应渠道,走可持续能源发展之路,结合湖北省的实际情况,应积极开发利用秸秆质能发电以补充常规能源。目前在湖
14、北及中国其它地区运行或是正在建设的秸秆发电项目大部分采用的是直接燃烧秸秆发电技术,就是将秸秆等生物质原料打包至耍求的密度后直接燃烧。从国外的经验来看,燃料的收集、储存和运送是电厂运行的瓶颈。同样这也将成为中国生物电厂成败的关键,加上中国比较落后的农业生产方式,使这一问题更加突出。纵观全国秸秆的储量都极为丰富,但利用率却极低,这其中很大的原因就是秸秆生长地距离工业区域距离较远,运输成本高。要想降低成本,有效利用秸秆,就要对秸秆进行打包,解决运输时由于秸秆体积松散,容积密度小造成的严重亏吨现象。通过打包机对秸秆进行打包,提高秸秆容积密度,达到降低运费,提高秸秆利用率的目的。图1.1无人看管的田地秸
15、秆焚烧1.2 秸秆焚烧的现状及产生的危害就地焚烧秸秆已经是种植者普遍的处理方式,但是这种看似经济快速的处理方式,却隐藏着巨大的隐患,所造成的后果远远超出了环保科学处理秸秆的成本,并且有些影响根本无法用金钱去弥补或衡量。下面就简单的介绍和分析下直接大量的焚烧秸秆的危害:1、就是极易引起火灾。农作物的收获多在气候干燥的秋季,此时天气降水量很小并且周围植物的含水量很低,焚烧秸秆就很容易引燃周围的物体,引发大面积火灾,一旦引发大型火灾,则人们难以控制,再产成经济损失的同时,难免会造成人畜的伤亡。要是临近森林的农田,后果更是不堪设想。2、对交通产生妨碍甚至引发事故。无任何保护措施的焚烧秸秆会产生大量烟雾,使空气能见度骤降,直接妨碍高速公路、航空、铁路的常规运输,并极易引发交通事故的发生,对人们的人身安全及财产造成威胁。3、直接焚烧秸秆由于温度不平均会导致燃烧不充分产生大量的颗粒物、一氧化碳、二氧化硫等有毒有害物质烟雾如图1.2,污染环境的同时严重影响人与其他生物的身体健康。4、会破坏田地的土壤结构,使土地养分流失。秸秆焚烧会产生高温使土地表层的微生物被杀死,给农作