本專著詳細(xì)介紹了苜蓿收獲加工過程中,在外界環(huán)境的作用下,其本身發(fā)生的含水率和力學(xué)特性變化。從多個方面描述了苜蓿干草品質(zhì)與其干燥速度、細(xì)胞代謝的關(guān)系。從能耗和作業(yè)損失的角度對加快苜蓿的干燥速率,加快其內(nèi)部水分的散失,縮短干燥時間的方法進行了分析對比。對比了不同的調(diào)制方法對水分散失及干草質(zhì)量的影響,干燥方法及干燥特性對干草質(zhì)量的影響;谏鲜鲅芯康幕A(chǔ),詳細(xì)闡述了苜蓿收獲及打捆裝備的設(shè)計原理和參數(shù)設(shè)計過程。旨在為苜蓿收獲加工過程中的技術(shù)和裝備研究提供基礎(chǔ)。
前言
苜蓿刈割后,在外界環(huán)境的作用下,其本身發(fā)生著化學(xué)成分變化,如含水率變化和力學(xué)特性變化。這些變化都直接決定著收獲工藝,加工性能,加工方式及草產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)劣。國內(nèi)外研究表明,苜蓿干草品質(zhì)與其干燥速度、細(xì)胞代謝時間有著直接的關(guān)系。此外,由于苜蓿葉片與莖稈結(jié)構(gòu)差異巨大而導(dǎo)致的干燥速率差異巨大,使得干燥過程中葉片很容易脫落。這導(dǎo)致了翻曬、撿拾打捆等收獲過程的機械損失巨大。為了加快苜蓿的干燥速率,人們通過破壞莖稈及其表面結(jié)構(gòu)、化學(xué)處理或人工烘干的方法,加快其內(nèi)部水分的散失,縮短干燥時間。國內(nèi)外學(xué)者在苜蓿干草調(diào)制和干燥方面進行了廣泛的研究。上述研究及生產(chǎn)實踐均表明收獲裝備決定著草產(chǎn)品質(zhì)量。因此,在設(shè)計環(huán)節(jié)以及田間收獲環(huán)節(jié),如何設(shè)計裝備并以合適的參數(shù)合理使用收獲裝備顯得尤為重要。
本書首先介紹了苜蓿收獲加工過程中,在外界環(huán)境的作用下,其本身發(fā)生著化學(xué)成分變化,如含水率和力學(xué)特性變化。介紹了收獲工藝,加工性能,加工方式及草產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)劣。并從多個方面描述了苜蓿干草品質(zhì)與其干燥速度、細(xì)胞代謝的關(guān)系。此外,由于苜蓿葉片與莖稈結(jié)構(gòu)差異巨大而導(dǎo)致的干燥速率差異巨大,使得干燥過程中葉片很容易脫落,這導(dǎo)致了翻曬、撿拾打捆等收獲過程的機械損失巨大。因此,從能耗和作業(yè)損失的角度對加快苜蓿的干燥速率,加快其內(nèi)部水分的散失,縮短干燥時間的方法進行了分析對比。對比了不同的調(diào)制方法對水分散失及干草質(zhì)量的影響,干燥方法及干燥特性對干草質(zhì)量的影響;谏鲜鲅芯康幕A(chǔ),詳細(xì)闡述了苜蓿收獲及打捆裝備的設(shè)計原理和參數(shù)設(shè)計過程。旨在為苜蓿收獲加工過程中的技術(shù)和裝備研究提供基礎(chǔ)。
本書對苜蓿莖稈和葉片的解吸等溫特性進行了研究,為干燥工藝及貯藏條件提供了基礎(chǔ)理論。建立了相關(guān)的解吸等溫線模型并進行了模型的評價和優(yōu)化。對比研究了不同圓捆機的機具參數(shù)設(shè)置、物料條件以及操作參數(shù)條件下的打捆功耗及效率。歸納總結(jié)了不同參數(shù)條件下,打捆機青貯作業(yè)的實時功率曲線的特點,并進行了深入分析。對影響打捆功耗和效率的因素及水平進行統(tǒng)計分析并得出了最優(yōu)組合。根據(jù)收獲工藝,系統(tǒng)闡述了割草調(diào)制機的設(shè)計原理,并對其關(guān)鍵機構(gòu)進行了運動學(xué)和動力學(xué)建模,為機構(gòu)的參數(shù)設(shè)計提供了科學(xué)依據(jù)。建立了割臺、調(diào)制懸架和機架應(yīng)力疲勞分析模型和振動疲勞分析模型,并分析了載荷變化對壽命影響的靈敏度,為作業(yè)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計提供了評價標(biāo)準(zhǔn)。
本書的研究及出版工作得到了北京工商大學(xué)學(xué)術(shù)專著出版資助項目的資助。在此致以誠摯的感謝。由于著者學(xué)識水平有限,書中存在不妥之處在所難免,懇請讀者指正。
高東明,博士,北京工商大學(xué)副教授,畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程專業(yè),長期致力于食品機械與農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)及裝備的研究開發(fā)工作,近年來發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇,其中SCIEI收錄6篇,獲得授權(quán)國家發(fā)明專利12項。近年來,在農(nóng)產(chǎn)品收獲、加工技術(shù)及裝備方面取得了多項科研成果,部分已經(jīng)在企業(yè)成功應(yīng)用,取得了良好的經(jīng)濟和社會效果。
第一章緒論()
第一節(jié)苜蓿收獲技術(shù)及裝備現(xiàn)狀()
一、苜蓿調(diào)制技術(shù)及方法研究現(xiàn)狀()
二、苜蓿割草調(diào)制裝備的發(fā)展現(xiàn)狀()
三、苜蓿成捆裝備的現(xiàn)狀()
第二節(jié)苜蓿收獲技術(shù)及裝備的發(fā)展趨勢()
一、國外發(fā)達國家相關(guān)機械技術(shù)發(fā)展趨勢()
二、我國的政策與發(fā)展趨勢()
第二章苜蓿收獲技術(shù)及原理()
第一節(jié)苜蓿收獲過程中的水分情況()
一、材料與方法()
二、結(jié)果與分析()
三、結(jié)論()
第二節(jié)影響苜蓿干燥過程中的因素()
一、材料與方法()
二、結(jié)果與分析()
三、結(jié)論()
第三節(jié)苜蓿壓扁調(diào)制技術(shù)()
第三章收獲機具的功耗及作業(yè)參數(shù)優(yōu)化()
第一節(jié)收獲過程中各作業(yè)環(huán)節(jié)的功耗()
一、割草功率分析()
二、撥草功率分析()
三、牽引功率分析()
四、調(diào)制功率分析()
第二節(jié)打捆過程中各環(huán)節(jié)的功耗()
一、材料及方法()
二、試驗結(jié)果與分析()
第三節(jié)優(yōu)化模型與參數(shù)定義()
一、優(yōu)化模型與參數(shù)定義()
二、多目標(biāo)優(yōu)化模型的求解()
三、優(yōu)化結(jié)果分析()
第四章苜蓿收獲調(diào)制機械設(shè)計()
第一節(jié)收獲調(diào)制裝備的分類()
一、牽引式往復(fù)割草調(diào)制機()
二、中央牽引式往復(fù)割草調(diào)制機()
三、牽引式旋轉(zhuǎn)割草調(diào)制機()
四、懸掛式旋轉(zhuǎn)割草調(diào)制機()
五、自走式割草調(diào)制機()
第二節(jié)割草調(diào)制機的結(jié)構(gòu)組成與工作原理()
一、機架的組成與工作原理()
二、割草機構(gòu)的組成與工作原理()
三、傳動系統(tǒng)與調(diào)制機構(gòu)的組成與工作原理()
第三節(jié)割臺的設(shè)計()
一、疲勞損傷模型的建立()
二、基于應(yīng)力的疲勞壽命計算()
三、頻域內(nèi)疲勞壽命計算()
四、疲勞壽命預(yù)測結(jié)果及分析()
第四節(jié)調(diào)制機構(gòu)的設(shè)計()
一、調(diào)制機構(gòu)的工況分析()
二、調(diào)制機構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計()
三、調(diào)制機構(gòu)的動力學(xué)特性分析()
第五節(jié)懸掛機構(gòu)的設(shè)計與尺寸綜合()
一、懸掛機構(gòu)的參數(shù)分析與設(shè)計()
第五章圓捆機關(guān)鍵部件()
第一節(jié)概述()
第二節(jié)圓捆機的分類及原理()
一、外纏繞式圓捆機結(jié)構(gòu)及工作過程()
二、內(nèi)纏繞式圓捆機的結(jié)構(gòu)及工作過程()
第三節(jié)圓捆機纏網(wǎng)裝置的創(chuàng)新設(shè)計()
一、引網(wǎng)作業(yè)模塊的設(shè)計()
二、纏網(wǎng)計數(shù)模塊設(shè)計()
三、切網(wǎng)作業(yè)模塊設(shè)計()
四、凸輪機構(gòu)的組成及傳動規(guī)律()
第四節(jié)圓捆成型裝置的創(chuàng)新設(shè)計()
一、對數(shù)螺線式圓草捆成形原理及裝置的技術(shù)參數(shù)()
二、主要部件及其參數(shù)設(shè)計()
第五節(jié)撿拾機構(gòu)的選擇()
參考文獻()