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秸秆是一种丰富的可再生资源。为提高秸秆的利用率及实现秸秆纤维的清洁制取,以农作物秸秆为研究对象,研究设计D200秸秆纤维制取机的原料供给系统。原料供给系统主要包括原料的制备与喂料系统。喂料系统是为了保证纤维制取机原料供给的连续与稳定。秸秆纤维制取机加工的原料为适度细碎化处理后的、含水率饱和(通常在80%以上)的农作物秸秆,其物理特性与普通的粉粒状物料有较大差异,市场上成型的喂料系统并不适用于秸秆物料。本文通过查阅大量文献,对国内外秸秆综合利用、秸秆纤维制取技术研究及供料系统的研究进行了阐述与分析,指出现存喂料系统存在的问题。结合秸秆纤维制取机的技术要求和实际工作情况,系统地开展了一系列基础研究、试验研究和结构设计,完成的主要研究内容和取得的主要成果如下:1、针对黑龙江主要农作物秸秆(大豆、水稻和玉米)研究其预处理后的物理特性,包括滑动摩擦特性及堆积密度、堆积角,为秸秆原料供给系统设计提供依据。(1)以适度细碎化处理后的农作物秸秆含水率为试验因素,以滑动摩擦角为目标函数,采用单因素试验法,分别测量不同含水率农作物秸秆与不同材料(钢板和胶帆布平带)间的滑动摩擦角,并分析其滑动摩擦特性。结果表明:随着含水率的增大,大豆秸秆与钢板间的滑动摩擦角呈现先增大后减小的变化趋势,在含水率为60%时,其与钢板间的滑动摩擦角达到了最大值38.2°,大豆秸秆与胶帆布平带的滑动摩擦角随着含水率的增大而增大;水稻秸秆与钢板的滑动摩擦角随着含水率的增大而增大,与胶帆布平带的滑动摩擦角随着含水率的增大而减小;玉米秸秆的滑动摩擦角随含水率变化规律不显著。三种农作物秸秆与胶帆布平带的滑动摩擦角均大于其与钢板的滑动摩擦角。(2)通过测量,得到了大豆秸秆、水稻秸秆和玉米秸秆的堆积密度分别为23~29kg/m~3,11~15kg/m~3和20~23kg/m~3;三种秸秆的堆积角分别为56.7°,66.5°和53°。2、对农作物秸秆原料的加工设备秸秆揉切机进行研究,针对其存在的加工后原料粒度小、物料细碎等问题,对揉切机进行改进。去掉揉切机的动刀片与锤片,减少揉切机工作部件对秸秆的剪切与锤打作用,对比试验结果表明,改进后的揉切机加工的秸秆粒度增大,满足D200秸秆纤维制取机对原料形态的要求。3、采用二次回归正交旋转组合试验方法,得到了大豆秸秆、水稻秸秆的原料预处理工艺技术。(1)大豆秸秆含水率73%,喂入量210kg/h,揉切机主轴转速处于930~1100r/min,揉切机加工后所得大豆秸秆原料粒度处于70~85mm间;(2)水稻秸秆含水率11%,喂入量在64~96kg/h间,揉切机主轴转速处于1950~2000r/min,揉切机加工后所得水稻秸秆原料粒度处于100~140mm之间;由于还没有对玉米秸秆纤维制取工艺做相关的研究,无法得知玉米秸秆原料粒度的最优目标值,无法对参数进行优化,但得到了玉米秸秆粒度关于转速与喂入量之间的关系,可用做日后玉米秸秆原料预处理研究的参考。4、设计出了与D200秸秆纤维制取机配套的喂料系统,利用CATIA软件进行数字化建模和装配,利用ANSYS软件对关键部件进行模态分析,找出机架的固有频率和振动模型,并计算出相对应的转速,为试验设计提供基础参数,避开固有频率附近的转速,以避免共振现象的产生,保证喂入装置稳定工作。5、对试制的喂入装置进行作业参数优化试验,得到了优化后的工作参数,当转速大于320r/min,对于粒度在40~80mm间的大豆秸秆皆能达到1~1.1t/h的喂入量要求。