D200型農作物秸稈纖維制取機優(yōu)化研究.pdf

1、為了實現(xiàn)農作物秸稈纖維的高效、低能耗、無污染制取，為農作物秸稈資源的綜合利用提供設備支持，本研究通過理論分析、三維建模、ANSYS結構分折和試驗研究相結合的研究方式，對D200型秸稈纖維制取機進行了優(yōu)化設計、結構優(yōu)化、制取秸稈纖維工藝優(yōu)化等工作，完成的主要內容和取得的主要成果如下:
　　(1)秸稈纖維制取機的理論研究。以非塞流固體輸送理論為基礎，分析了擠出機加料、輸送、壓縮、熔融、混合、排氣的工作過程及其影響因素，著重介紹了擠出機

2、工作狀態(tài)下的三段七區(qū)物理模型并通過闡述擠出機各段螺桿生產率和壓力的關系及擠出機功率、螺桿轉速和轉矩的關系，提出了擠出機的設計原則，為秸稈纖維制取機的優(yōu)化設計提供了有力的理論依據(jù)。
　　(2)秸稈纖維制取機的優(yōu)化設計。本研究針對D200型秸稈纖維制取機存在的生產能力不足、傳動系統(tǒng)效果不夠理想，且加工難度較大等問題，進行了優(yōu)化設計。
　　1)將制取機第二喂入段螺桿的等螺距螺旋，改為沿著秸稈樣本運輸方向均勻改變螺距的交螺距螺旋并重

3、新設計擠壓段螺桿螺距。試驗證明，優(yōu)化設計提高了制取機的生產和加工能力。
　　2)優(yōu)化制取機機筒結構，將原設計采用的內外套鑲嵌，再將泠卻水套焊接于外套表面的結構形式，改為將水套與外套合為一體，再將內套與水套焊合的結構形式，實踐證明，優(yōu)化設計提高了冷卻效率，降低了加工難度及成本。
　　3)優(yōu)化設計了傳動系統(tǒng)，確定了通過變頻器調節(jié)電機轉速，通過皮帶與減速器相結合傳遞動力的傳動方案，試驗證明，優(yōu)化后的傳動系統(tǒng)提高了制取機的生產能力，

4、可以滿足制取機的需求。
　　(3)秸稈纖維制取機的結構優(yōu)化試驗。采用五因素兩水平正交試驗的方法，得到了D200型秸稈纖維制取機的最優(yōu)結構組合，即制取機調壓環(huán)內徑164 mm、擠壓段長度240 mm、擠壓段螺桿螺距40 mm、第二喂入段螺桿采用變距螺旋、升壓環(huán)外徑195 mm。
　　(4)秸稈纖維制取機制取水稻秸稈纖維的工藝優(yōu)化。采用五因素五水平二次回歸正交旋轉組合試驗方法，得到了制取水稻秸稈纖維的工藝技術，即秸稈長度12 c