新鲜草物料压缩过程应力松弛试验研究
|
摘要
为进一步推进农业纤维物料压缩理论及压缩流变学的发展，促进新鲜草产品的开发和利用，本文针对新鲜草物料压缩过程中的流变特性，以实际生产设备9KG-350型液压式高密度压捆机为试验装置，以三种典型鲜物料（苜蓿、苏丹草、玉米秸秆）为试验对象，对其在高密度压捆过程中的应力松弛进行了测试研究。利用电子计算机对试验数据进行分析处理，获得了三种物料在不同喂入量下压缩时的应力松弛流变方程及其它参量。在此基础上，分析了物料种类和喂入量与最大膨胀力、压缩密度、应力松弛速率及草产品物理性能之间的关系。结果表明：三种物料在各自所选喂入量当中，苜蓿在4kg喂入量、苏丹草在8kg喂入量、玉米秸秆在11kg喂入量下压缩时，在动力和产品性能上较优。这些对压缩工程优化设计和促进草业发展有重要意义。
In order to promoting the development of compression theory and compression rheology for agricultural fibrous materials, exploiting and utilizing fresh herbage product, the stress relaxation process of typical fresh Alfalfa, Sorghum Sudanese and Corn stalk has been tested and studied on the 9KG-350 high density baler according to the rheologic characteristic of fresh herbage materials in the process of the compression. Through analyzing experimental data by computer, rheologic equations of stress relaxation and other compression parameters are obtained in different die charge. Based on the findings of the study, the paper analyzes the relationship that material varieties and die charge influence the maximum pressure , compressed density, stress relaxation rate and physical characteristic of herbage production. The experimental results have shown the power of the baler and production property are optimum when Alfalfa , Sorghum Sudanese and Corn stalk are compressed in respective die charge : 4kg, 8kg, 11kg. All these results are significant to optimum design of compression engineering and development herbage industry.
In order to promoting the development of compression theory and compression rheology for agricultural fibrous materials, exploiting and utilizing fresh herbage product, the stress relaxation process of typical fresh Alfalfa, Sorghum Sudanese and Corn stalk has been tested and studied on the 9KG-350 high density baler according to the rheologic characteristic of fresh herbage materials in the process of the compression. Through analyzing experimental data by computer, rheologic equations of stress relaxation and other compression parameters are obtained in different die charge. Based on the findings of the study, the paper analyzes the relationship that material varieties and die charge influence the maximum pressure , compressed density, stress relaxation rate and physical characteristic of herbage production. The experimental results have shown the power of the baler and production property are optimum when Alfalfa , Sorghum Sudanese and Corn stalk are compressed in respective die charge : 4kg, 8kg, 11kg. All these results are significant to optimum design of compression engineering and development herbage industry.
引文
1候向阳. 加入WTO与我国草业的发展. 中国农业科技导报[J], 2002.
2刘自学. 中国草业现状及发展前景. 当代畜牧[J],2001.
3杨明韶，李旭英，杨红蕾. 牧草压缩过程的研究. 农业工程学报[J], 1996, 12(1):60～64.
4张秀芬,贾玉山.饲草料收贮与加工[M].呼和浩特:内蒙古人民出版社,1989.40.
5李瀚如, 潘君拯. 农业流变学导论[M]. 北京: 农业出版社,1990.3~7.
6Skalwait,H.Krafte und Beanspruchungen in Stohpressen,4 Konstructeur-Kursus RKTL. Schrift 88,Berlin.1938.
7N. Mohsenin, J. Zaske. Stress Relaxation and Energy Requirements in Compassion of Uncongolidated Materials[J]. J Agric.Engng .Res, 1976,21(1):193~205.
8K.Peleg. A Rheological Model of Nonlinear Viscoplastic Solids[J]. The Junrnal of Rheology, 1983,27(5): 411~431.
9 Faborode M O, O’Callaghan J. R . A rheological model for the compaction of fibrous agricultural materials[J]. J. Agric. Engng. Res, 1989,42(1):165～178.
10R.G.Bock, V..M Puri, H.B. Manbeck. Modeling Stress Relaxation Response of Wheat En Masse Using the Triaxial Test. Trans of ASAE[J]. 1989,35(5):1701~1708.
11王春光. 牧草在高密度压捆过程中流变研究: [博士学位论文][D]. 北京: 中国农业大学,1998.
12王春光, 杨明韶, 高焕文. 牧草在高密度压捆时的应力松弛研究[J]. 农业工程学报,1997 ,13(3): 48~62.
13张永. 农业纤维物料压缩流变学研究及压捆机参数的探索: [硕士学位论文][D]. 内蒙古农业大学机电工程学院,2001.
14杨明韶,张永.粗纤维物料压缩过程的一般规律的探讨.农业工程学报[J],2002,18(1):135~137.
15杨明韶.农业流变学基础.内蒙古:内蒙古农业大学自编教材,2003.
16项静恬,杜金观,史久恩.动态数据处理.北京:气象出版社,1984.
17王能超.数值分析简明教材.北京:高等教育出版社,1984.
18王春光,杨明韶,高焕文.农业纤维物料压缩研究发展现状.中国农业大学学报[J],1996 ,1(1):14~18.
19王春光,杨明韶,高焕文. 农业纤维物料压缩流变研究现状. 农业机械学报[J] ，1998, 29（1）:141~144.
20杨明韶,王春光.牧草压缩工程中几个主要问题分析.农业工程学报[J], 1993, 13（增）:135~138.
21李旭英. 农业纤维物料压缩试验研究（硕士学位论文）[D]. 内蒙古农牧学院 , 1991.
22杨明韶.我国牧草压缩基础研究工作进展及探索.农机化研究[J],2002,2:1~4.
23李旭英.喂入量(初始密度)对压捆机压缩过程的影响.内蒙古农牧学院学报,1997,1:66~69.
24郭康权,赵东,查养社等.植物材料压缩成型时粒子的变形及结合形式.农业工程学报[J],1995,1:138~143.
25陈振华.金属粉末压缩成型的应力松弛.稀有金属材料与工程[J],1994,23 (1):21~25.
26高志超,李洪运.硫化橡胶压缩应力松弛试验及对制品密封效果的探讨.特种橡胶制品[J],1994,16 (4):46~49.
27杨军太,朱柏林,刘汉武.柱塞式压块机压块成型理论分析与试验研究.农业机械学报[J],1995,26(3):51~55.
28严普强,黄长艺.机械工程测试技术基础.北京:机械出版社.
29丹东虬龙传感器有限公司.WY-I型压力传感器说明书,2003.
30上海天沐传感有限责任公司.NS-900L与NS-30L型位移传感器说明书,2003.
31闫国宏，杨明韶.农业纤维物料压缩应力松弛研究进展.畜牧与饲料科学[J],2004(2):17-19.
32杨桂英,朱慧森.优良牧草苏丹草地栽培与利用.饲料与畜牧[J],2001(6):30-31.
33王树义.玉米秸秆综合利用的发展趋势.吉林畜牧兽医[J],2004(1).
2刘自学. 中国草业现状及发展前景. 当代畜牧[J],2001.
3杨明韶，李旭英，杨红蕾. 牧草压缩过程的研究. 农业工程学报[J], 1996, 12(1):60～64.
4张秀芬,贾玉山.饲草料收贮与加工[M].呼和浩特:内蒙古人民出版社,1989.40.
5李瀚如, 潘君拯. 农业流变学导论[M]. 北京: 农业出版社,1990.3~7.
6Skalwait,H.Krafte und Beanspruchungen in Stohpressen,4 Konstructeur-Kursus RKTL. Schrift 88,Berlin.1938.
7N. Mohsenin, J. Zaske. Stress Relaxation and Energy Requirements in Compassion of Uncongolidated Materials[J]. J Agric.Engng .Res, 1976,21(1):193~205.
8K.Peleg. A Rheological Model of Nonlinear Viscoplastic Solids[J]. The Junrnal of Rheology, 1983,27(5): 411~431.
9 Faborode M O, O’Callaghan J. R . A rheological model for the compaction of fibrous agricultural materials[J]. J. Agric. Engng. Res, 1989,42(1):165～178.
10R.G.Bock, V..M Puri, H.B. Manbeck. Modeling Stress Relaxation Response of Wheat En Masse Using the Triaxial Test. Trans of ASAE[J]. 1989,35(5):1701~1708.
11王春光. 牧草在高密度压捆过程中流变研究: [博士学位论文][D]. 北京: 中国农业大学,1998.
12王春光, 杨明韶, 高焕文. 牧草在高密度压捆时的应力松弛研究[J]. 农业工程学报,1997 ,13(3): 48~62.
13张永. 农业纤维物料压缩流变学研究及压捆机参数的探索: [硕士学位论文][D]. 内蒙古农业大学机电工程学院,2001.
14杨明韶,张永.粗纤维物料压缩过程的一般规律的探讨.农业工程学报[J],2002,18(1):135~137.
15杨明韶.农业流变学基础.内蒙古:内蒙古农业大学自编教材,2003.
16项静恬,杜金观,史久恩.动态数据处理.北京:气象出版社,1984.
17王能超.数值分析简明教材.北京:高等教育出版社,1984.
18王春光,杨明韶,高焕文.农业纤维物料压缩研究发展现状.中国农业大学学报[J],1996 ,1(1):14~18.
19王春光,杨明韶,高焕文. 农业纤维物料压缩流变研究现状. 农业机械学报[J] ，1998, 29（1）:141~144.
20杨明韶,王春光.牧草压缩工程中几个主要问题分析.农业工程学报[J], 1993, 13（增）:135~138.
21李旭英. 农业纤维物料压缩试验研究（硕士学位论文）[D]. 内蒙古农牧学院 , 1991.
22杨明韶.我国牧草压缩基础研究工作进展及探索.农机化研究[J],2002,2:1~4.
23李旭英.喂入量(初始密度)对压捆机压缩过程的影响.内蒙古农牧学院学报,1997,1:66~69.
24郭康权,赵东,查养社等.植物材料压缩成型时粒子的变形及结合形式.农业工程学报[J],1995,1:138~143.
25陈振华.金属粉末压缩成型的应力松弛.稀有金属材料与工程[J],1994,23 (1):21~25.
26高志超,李洪运.硫化橡胶压缩应力松弛试验及对制品密封效果的探讨.特种橡胶制品[J],1994,16 (4):46~49.
27杨军太,朱柏林,刘汉武.柱塞式压块机压块成型理论分析与试验研究.农业机械学报[J],1995,26(3):51~55.
28严普强,黄长艺.机械工程测试技术基础.北京:机械出版社.
29丹东虬龙传感器有限公司.WY-I型压力传感器说明书,2003.
30上海天沐传感有限责任公司.NS-900L与NS-30L型位移传感器说明书,2003.
31闫国宏，杨明韶.农业纤维物料压缩应力松弛研究进展.畜牧与饲料科学[J],2004(2):17-19.
32杨桂英,朱慧森.优良牧草苏丹草地栽培与利用.饲料与畜牧[J],2001(6):30-31.
33王树义.玉米秸秆综合利用的发展趋势.吉林畜牧兽医[J],2004(1).