玉米秸稈葉制粒性能及其制粒機械的試驗研究與分析.pdf

1、我國玉米秸稈的產(chǎn)量逐年增加，并已逐步成為第一大農(nóng)作物秸稈。合理利用玉米秸稈資源，既關(guān)系到我國廣人農(nóng)村居民的生活質(zhì)量，也牽涉到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中土壤肥效、防止環(huán)境污染以及節(jié)約資源等問題，是保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要影響因素之一。隨著對秸稈資源有效利用的關(guān)注，對秸稈使用價值的研究也越來越多，玉米秸稈主要由皮、穰、葉組成，其各部分主要化學(xué)及營養(yǎng)成分各不相同，其中玉米秸稈葉粗蛋白、粗脂肪含量相對較高且粗纖維較少，適宜做動物飼料。但玉米秸稈葉堆積密度小

2、，為便于存儲、運輸及飼喂，可將玉米秸稈葉加工成顆粒飼料，為反芻家畜提供營養(yǎng)豐富、質(zhì)優(yōu)價廉的粗飼料。
　　本文通過對玉米秸稈葉進行壓縮試驗，以及平模制粒機的設(shè)計及建模，重點對玉米秸稈葉進行制粒性能的試驗研究，得到的主要研究結(jié)論如下:
　　(1)利用萬能試驗機及自制壓縮裝置進行粉碎后的玉米秸稈葉壓縮試驗，分析含水率(％)、壓縮密度(g/cm3)、加載速度(mm/min)三因素與最大壓縮力之間的關(guān)系，分析結(jié)果表明:含水率、壓縮密度

3、和加載速度三因素對最大壓縮力的影響均極顯著;三因素對最大壓縮力的影響規(guī)律為:含水率越大，最大壓縮力越小;隨著壓縮密度的增加，最大壓縮力先緩慢上升后大幅度上升;隨加載速度的增加，最大壓縮力緩慢增加。壓縮試驗范圍內(nèi)，壓縮成型塊仍處于制粒過程的預(yù)壓縮階段，粒子間結(jié)合松散、孔隙率大。
　　(2)基于玉米秸稈葉特性及其壓縮試驗，設(shè)計平模制粒機試驗臺。通過壓縮試驗、制粒預(yù)試驗及理論分析，確定影響玉米秸稈葉制粒性能的主要因素有含水率(％)、模孔

4、直徑(mm，代表?？组L徑比)、主軸轉(zhuǎn)速(r/min)、添加劑配比(％)四因素。本文對以上因素進行試驗研究，優(yōu)化出玉米秸稈葉制粒適宜的工藝組合參數(shù)為:含水率19.95％、?？字睆椒秶鸀?0～12mm、主軸轉(zhuǎn)速211 r/min、添加劑配比10.5％。此時，平模制粒機的生產(chǎn)率高于98％，抗破碎性高于99％，成型率大于88％，成型密度大于1.28g/cm3。
　　(3)利用電子掃描顯微鏡對玉米秸稈葉及各影響因素不同水平的條件下壓縮成型的

5、顆粒飼料觀察得出:玉米秸稈葉經(jīng)過壓縮后失去原有細胞結(jié)構(gòu)的微觀形貌，散粒體變形嵌合形成新的微觀形貌，含水率、?？字睆健⒅鬏S轉(zhuǎn)速和添加劑配比均對制粒性能有影響，選擇適宜的含水率、模孔直徑、主軸轉(zhuǎn)速和添加劑配比的制粒條件有利于提高顆粒成型質(zhì)量及密度。
　　(4)利用高速攝像技術(shù)對制粒過程觀察，以及對制粒過程壓輥作用分析，結(jié)合的玉米秸稈葉的特性，本文提出斜槽壓輥結(jié)構(gòu)，通過改進壓輥輥槽結(jié)構(gòu)使物料隨壓輥轉(zhuǎn)動時具有向平模圓心處運動趨勢，通過理論