轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)飼草資源非常豐富，但傳統(tǒng)上所收獲的秸稈主要采用露天貯存的方法，秸稈營(yíng)養(yǎng)成份流失嚴(yán)重，利用率不足30％，為提高飼草資源的利用率、實(shí)現(xiàn)飼草資源貯存的機(jī)械化，大力發(fā)展包膜青貯技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)包膜機(jī)做了大量應(yīng)用研究，但對(duì)其包膜原理及試驗(yàn)研究極少，且主要是針對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)式包膜機(jī)（即包膜時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)圓草捆同時(shí)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)）進(jìn)行的研究，該包膜方式存在作業(yè)時(shí)動(dòng)力消耗較大、限位裝置不能調(diào)節(jié)、對(duì)圓草捆的長(zhǎng)度和直徑有嚴(yán)格限制等問題，導(dǎo)致該類型包膜機(jī)無法針對(duì)不

2、同打捆尺寸的圓捆機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，適用范圍小，而國(guó)外大型包膜設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，不符合我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及實(shí)際需求。為此，本文在我國(guó)現(xiàn)有打捆設(shè)備的基礎(chǔ)上，針對(duì)包膜青貯技術(shù)要求，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機(jī)。
　　本文通過對(duì)青貯專用拉伸膜進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，以及轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機(jī)的設(shè)計(jì)及建模，最后通過對(duì)轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機(jī)的試驗(yàn)研究，得到的主要研究結(jié)論如下:
　　(1)利用電子式拉伸試驗(yàn)機(jī)對(duì)青貯專用拉伸膜進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，分析拉伸膜膜長(zhǎng)、層數(shù)、

3、加載速度三因素對(duì)最大拉伸力和伸長(zhǎng)率的影響規(guī)律，試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著拉伸膜膜長(zhǎng)的增加，最大拉伸力先下降后趨于平穩(wěn)，伸長(zhǎng)率減小;隨著拉伸膜層數(shù)的增加拉伸膜最大拉伸力和生產(chǎn)率都呈二次曲線增加;隨著加載速度的增加，最大拉伸力和伸長(zhǎng)率都上升。因此，在轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機(jī)設(shè)計(jì)的過程中，選擇合適的參數(shù)能夠提高拉伸膜的最大拉伸力和伸長(zhǎng)率，減小拉伸膜消耗量，提高包膜質(zhì)量，防止包膜后的圓草捆破損而青貯失敗。
　　(2)基于拉伸膜的拉伸試驗(yàn)，及我國(guó)包膜青貯

4、技術(shù)要求，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機(jī)。該機(jī)主要由機(jī)架、托輥機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，利用Solidworks三維軟件對(duì)各零部件進(jìn)行建模與裝配，詳細(xì)介紹關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，在裝配體的基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹整機(jī)的工作原理及傳動(dòng)過程，根據(jù)三維模型繪制工程圖，加工轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機(jī)。
　　(3)本文選取影響包膜性能的轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)臂與托輥速比、拉伸膜預(yù)緊力三個(gè)工作參數(shù)為試驗(yàn)因素，選取包膜功耗、包膜時(shí)間、拉伸膜消耗量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用二次回歸正交

5、旋轉(zhuǎn)組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，對(duì)轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)研究。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，各因素對(duì)包膜功耗的貢獻(xiàn)率為:轉(zhuǎn)臂與托輥速比＞拉伸膜預(yù)緊力＞轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速;對(duì)包膜時(shí)間的貢獻(xiàn)率為:轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速＞轉(zhuǎn)臂與托輥速比＞拉伸膜預(yù)緊力;對(duì)拉伸膜消耗量的貢獻(xiàn)率為:轉(zhuǎn)臂與托輥速比＞拉伸膜預(yù)緊力＞轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速。利用Design-Expert軟件建立并分析了試驗(yàn)因素對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)影響的數(shù)學(xué)模型，確定了轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機(jī)的最優(yōu)參數(shù)組合:轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速為32r/min，轉(zhuǎn)臂與托輥速比為2，拉伸膜