本專著詳細介紹了苜蓿收獲加工過程中,在外界環(huán)境的作用下,其本身發(fā)生的含水率和力學特性變化。從多個方面描述了苜蓿干草品質與其干燥速度、細胞代謝的關系。從能耗和作業(yè)損失的角度對加快苜蓿的干燥速率,加快其內部水分的散失,縮短干燥時間的方法進行了分析對比。對比了不同的調制方法對水分散失及干草質量的影響,干燥方法及干燥特性對干草質量的影響;谏鲜鲅芯康幕A,詳細闡述了苜蓿收獲及打捆裝備的設計原理和參數(shù)設計過程。旨在為苜蓿收獲加工過程中的技術和裝備研究提供基礎。
前言
苜蓿刈割后,在外界環(huán)境的作用下,其本身發(fā)生著化學成分變化,如含水率變化和力學特性變化。這些變化都直接決定著收獲工藝,加工性能,加工方式及草產品的質量優(yōu)劣。國內外研究表明,苜蓿干草品質與其干燥速度、細胞代謝時間有著直接的關系。此外,由于苜蓿葉片與莖稈結構差異巨大而導致的干燥速率差異巨大,使得干燥過程中葉片很容易脫落。這導致了翻曬、撿拾打捆等收獲過程的機械損失巨大。為了加快苜蓿的干燥速率,人們通過破壞莖稈及其表面結構、化學處理或人工烘干的方法,加快其內部水分的散失,縮短干燥時間。國內外學者在苜蓿干草調制和干燥方面進行了廣泛的研究。上述研究及生產實踐均表明收獲裝備決定著草產品質量。因此,在設計環(huán)節(jié)以及田間收獲環(huán)節(jié),如何設計裝備并以合適的參數(shù)合理使用收獲裝備顯得尤為重要。
本書首先介紹了苜蓿收獲加工過程中,在外界環(huán)境的作用下,其本身發(fā)生著化學成分變化,如含水率和力學特性變化。介紹了收獲工藝,加工性能,加工方式及草產品的質量優(yōu)劣。并從多個方面描述了苜蓿干草品質與其干燥速度、細胞代謝的關系。此外,由于苜蓿葉片與莖稈結構差異巨大而導致的干燥速率差異巨大,使得干燥過程中葉片很容易脫落,這導致了翻曬、撿拾打捆等收獲過程的機械損失巨大。因此,從能耗和作業(yè)損失的角度對加快苜蓿的干燥速率,加快其內部水分的散失,縮短干燥時間的方法進行了分析對比。對比了不同的調制方法對水分散失及干草質量的影響,干燥方法及干燥特性對干草質量的影響;谏鲜鲅芯康幕A,詳細闡述了苜蓿收獲及打捆裝備的設計原理和參數(shù)設計過程。旨在為苜蓿收獲加工過程中的技術和裝備研究提供基礎。
本書對苜蓿莖稈和葉片的解吸等溫特性進行了研究,為干燥工藝及貯藏條件提供了基礎理論。建立了相關的解吸等溫線模型并進行了模型的評價和優(yōu)化。對比研究了不同圓捆機的機具參數(shù)設置、物料條件以及操作參數(shù)條件下的打捆功耗及效率。歸納總結了不同參數(shù)條件下,打捆機青貯作業(yè)的實時功率曲線的特點,并進行了深入分析。對影響打捆功耗和效率的因素及水平進行統(tǒng)計分析并得出了最優(yōu)組合。根據收獲工藝,系統(tǒng)闡述了割草調制機的設計原理,并對其關鍵機構進行了運動學和動力學建模,為機構的參數(shù)設計提供了科學依據。建立了割臺、調制懸架和機架應力疲勞分析模型和振動疲勞分析模型,并分析了載荷變化對壽命影響的靈敏度,為作業(yè)參數(shù)的優(yōu)化設計提供了評價標準。
本書的研究及出版工作得到了北京工商大學學術專著出版資助項目的資助。在此致以誠摯的感謝。由于著者學識水平有限,書中存在不妥之處在所難免,懇請讀者指正。
高東明,博士,北京工商大學副教授,畢業(yè)于中國農業(yè)大學農業(yè)工程專業(yè),長期致力于食品機械與農產品加工技術及裝備的研究開發(fā)工作,近年來發(fā)表學術論文10余篇,其中SCIEI收錄6篇,獲得授權國家發(fā)明專利12項。近年來,在農產品收獲、加工技術及裝備方面取得了多項科研成果,部分已經在企業(yè)成功應用,取得了良好的經濟和社會效果。
第一章緒論()
第一節(jié)苜蓿收獲技術及裝備現(xiàn)狀()
一、苜蓿調制技術及方法研究現(xiàn)狀()
二、苜蓿割草調制裝備的發(fā)展現(xiàn)狀()
三、苜蓿成捆裝備的現(xiàn)狀()
第二節(jié)苜蓿收獲技術及裝備的發(fā)展趨勢()
一、國外發(fā)達國家相關機械技術發(fā)展趨勢()
二、我國的政策與發(fā)展趨勢()
第二章苜蓿收獲技術及原理()
第一節(jié)苜蓿收獲過程中的水分情況()
一、材料與方法()
二、結果與分析()
三、結論()
第二節(jié)影響苜蓿干燥過程中的因素()
一、材料與方法()
二、結果與分析()
三、結論()
第三節(jié)苜蓿壓扁調制技術()
第三章收獲機具的功耗及作業(yè)參數(shù)優(yōu)化()
第一節(jié)收獲過程中各作業(yè)環(huán)節(jié)的功耗()
一、割草功率分析()
二、撥草功率分析()
三、牽引功率分析()
四、調制功率分析()
第二節(jié)打捆過程中各環(huán)節(jié)的功耗()
一、材料及方法()
二、試驗結果與分析()
第三節(jié)優(yōu)化模型與參數(shù)定義()
一、優(yōu)化模型與參數(shù)定義()
二、多目標優(yōu)化模型的求解()
三、優(yōu)化結果分析()
第四章苜蓿收獲調制機械設計()
第一節(jié)收獲調制裝備的分類()
一、牽引式往復割草調制機()
二、中央牽引式往復割草調制機()
三、牽引式旋轉割草調制機()
四、懸掛式旋轉割草調制機()
五、自走式割草調制機()
第二節(jié)割草調制機的結構組成與工作原理()
一、機架的組成與工作原理()
二、割草機構的組成與工作原理()
三、傳動系統(tǒng)與調制機構的組成與工作原理()
第三節(jié)割臺的設計()
一、疲勞損傷模型的建立()
二、基于應力的疲勞壽命計算()
三、頻域內疲勞壽命計算()
四、疲勞壽命預測結果及分析()
第四節(jié)調制機構的設計()
一、調制機構的工況分析()
二、調制機構的關鍵參數(shù)設計()
三、調制機構的動力學特性分析()
第五節(jié)懸掛機構的設計與尺寸綜合()
一、懸掛機構的參數(shù)分析與設計()
第五章圓捆機關鍵部件()
第一節(jié)概述()
第二節(jié)圓捆機的分類及原理()
一、外纏繞式圓捆機結構及工作過程()
二、內纏繞式圓捆機的結構及工作過程()
第三節(jié)圓捆機纏網裝置的創(chuàng)新設計()
一、引網作業(yè)模塊的設計()
二、纏網計數(shù)模塊設計()
三、切網作業(yè)模塊設計()
四、凸輪機構的組成及傳動規(guī)律()
第四節(jié)圓捆成型裝置的創(chuàng)新設計()
一、對數(shù)螺線式圓草捆成形原理及裝置的技術參數(shù)()
二、主要部件及其參數(shù)設計()
第五節(jié)撿拾機構的選擇()
參考文獻()