轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機的設計與試驗研究.pdf

1、我國飼草資源非常豐富，但傳統(tǒng)上所收獲的秸稈主要采用露天貯存的方法，秸稈營養(yǎng)成份流失嚴重，利用率不足30％，為提高飼草資源的利用率、實現(xiàn)飼草資源貯存的機械化，大力發(fā)展包膜青貯技術(shù)。目前，國內(nèi)學者對包膜機做了大量應用研究，但對其包膜原理及試驗研究極少，且主要是針對轉(zhuǎn)臺式包膜機（即包膜時轉(zhuǎn)臺帶動圓草捆同時自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)）進行的研究，該包膜方式存在作業(yè)時動力消耗較大、限位裝置不能調(diào)節(jié)、對圓草捆的長度和直徑有嚴格限制等問題，導致該類型包膜機無法針對不

2、同打捆尺寸的圓捆機進行調(diào)節(jié)，適用范圍小，而國外大型包膜設備結(jié)構(gòu)復雜、價格昂貴，不符合我國畜牧業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及實際需求。為此，本文在我國現(xiàn)有打捆設備的基礎上，針對包膜青貯技術(shù)要求，設計轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機。
　　本文通過對青貯專用拉伸膜進行拉伸試驗，以及轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機的設計及建模，最后通過對轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機的試驗研究，得到的主要研究結(jié)論如下:
　　(1)利用電子式拉伸試驗機對青貯專用拉伸膜進行拉伸試驗，分析拉伸膜膜長、層數(shù)、

3、加載速度三因素對最大拉伸力和伸長率的影響規(guī)律，試驗結(jié)果表明:隨著拉伸膜膜長的增加，最大拉伸力先下降后趨于平穩(wěn)，伸長率減小;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，最大拉伸力和伸長率都上升。因此，在轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機設計的過程中，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，及我國包膜青貯

4、技術(shù)要求，設計了轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機。該機主要由機架、托輥機構(gòu)、轉(zhuǎn)臂機構(gòu)和傳動機構(gòu)組成，利用Solidworks三維軟件對各零部件進行建模與裝配，詳細介紹關鍵零部件結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，在裝配體的基礎上詳細介紹整機的工作原理及傳動過程，根據(jù)三維模型繪制工程圖，加工轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機。
　　(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、拉伸膜預緊力三個工作參數(shù)為試驗因素，選取包膜功耗、包膜時間、拉伸膜消耗量為評價指標，利用二次回歸正交

5、旋轉(zhuǎn)組合實驗設計方法，對轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機進行試驗研究。在試驗范圍內(nèi)，各因素對包膜功耗的貢獻率為:轉(zhuǎn)臂與托輥速比＞拉伸膜預緊力＞轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速;對包膜時間的貢獻率為:轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速＞轉(zhuǎn)臂與托輥速比＞拉伸膜預緊力;對拉伸膜消耗量的貢獻率為:轉(zhuǎn)臂與托輥速比＞拉伸膜預緊力＞轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速。利用Design-Expert軟件建立并分析了試驗因素對各評價指標影響的數(shù)學模型，確定了轉(zhuǎn)臂式圓草捆包膜機的最優(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