新鲜草物料直接压缩过程基本规律的试验研究
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摘要
鉴于目前草物料在季节上和地区间的供需矛盾以及新鲜草物料在调制干草产品过程中营养损失严重的问题，进行了新鲜草物料压缩试验研究。本文以9KG-350型液压高密度压捆机为试验装置，利用测试技术，对典型新鲜苜蓿草、苏丹草和玉米秸秆进行了直接压缩过程的测试研究。根据试验数据建立了压缩力与压缩位移和压缩力与压缩密度的数学模型，并对三种草物料在不同喂入量下的压缩过程进行了理论分析研究，得出了喂入量对压缩过程基本参数的影响规律。在此基础上，综合分析喂入量与最大压缩力、最大压缩密度、压缩设备的生产率和压缩功耗之间的关系，给出了较合理的喂入量，为压缩设备的优化设计提供理论依据。
In view of the contradiction existing between supply and demand arisen from seasons and regions and the problem of serious nutrition loss in the production process of making fresh herbage material into hay product, an experimental study of the compression process was conducted for the typical fresh herbage materials such as alfalfa, Sudanese sorghum and corn stalk on the 9KG-350 model high density baler. Based on the data of experiment, a mathematical model in term of the relationship between compression pressure and displacement as well as the compression pressure and density was established and a theoretical analysis was carried out for the compression process of the said three kind of herbages at different feeding rate, having acquired the law for the feeding rate to exert influence on the basic parameters in the compression process. On the basis of the above, a comprehensive analysis on the relationship between the feeding rate and the maximum compression pressure, maximum compressed density, productivity of baler and the power consumption were conducted respectively, having determined more reasonable selection of feeding rate and also advanced a theoretical basis for the optimum design of the baler.
In view of the contradiction existing between supply and demand arisen from seasons and regions and the problem of serious nutrition loss in the production process of making fresh herbage material into hay product, an experimental study of the compression process was conducted for the typical fresh herbage materials such as alfalfa, Sudanese sorghum and corn stalk on the 9KG-350 model high density baler. Based on the data of experiment, a mathematical model in term of the relationship between compression pressure and displacement as well as the compression pressure and density was established and a theoretical analysis was carried out for the compression process of the said three kind of herbages at different feeding rate, having acquired the law for the feeding rate to exert influence on the basic parameters in the compression process. On the basis of the above, a comprehensive analysis on the relationship between the feeding rate and the maximum compression pressure, maximum compressed density, productivity of baler and the power consumption were conducted respectively, having determined more reasonable selection of feeding rate and also advanced a theoretical basis for the optimum design of the baler.
引文
1 寇波云, 杜周和, 胡祚忠. 种草养畜促进农业产业结构调整(J). 西南农业学报, 2003, 16（3）： 122~126
2 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
3 姚维祯. 畜牧机械(M). 北京: 中国农业出版社, 1994
4 卡那沃依斯基著，曹崇文等译. 收获机械(M). 北京：中国农业出版社, 1988
5 Faborode M O, O’Callaghan J R. Theoretical Analysis of the Compression of Fibrous Agricultural Materials(J). J.Agric.Engng.Res.1986,35 : 175~191
李旭英. 农业纤维物料压缩试验研究(D). 内蒙古农牧学院, 1991
杨明韶. 牧草压缩流变研究及压缩工程优化设计科学研究综合报告(R). 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2001, 12
王春光. 牧草在高密度压捆过程中的流变研究(D). 中国农业大学, 1998
李志强. 论苜蓿的合理利用(J). 饲料广角, 2002 , 14 : 7~10
钱泽岭, 赫明涛. 牧草品种介绍苏丹草(J). 农村养殖技术, 2002 ,（13）：27~27
胡广东. 玉米在饲料工业中的应用趋势分析(J). 中国饲料, 2002,19 : 5~7
王树义. 玉米秸秆综合利用的发展趋势(J). 吉林畜牧兽医, 2004 , (1)
吴正毅. 测试技术与测试信号处理(M). 北京: 清华大学出版社, 1991
程正兴, 数据拟合(M). 西安：西安交通大学出版社, 1986
杨明韶. 农业流变学基础(M). 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2003
周祖锷. 农业物料学(M). 北京: 农业出版社, 1994
李瀚如, 潘君拯. 农业流变学导论(M). 北京: 农业出版社, 1990
丁至成等. 农机测试技术(M). 北京：农业出版社, 1983
张永. 农业纤维物料压缩流变研究及压捆机参数的探索(D). 内蒙古农业大学, 2000
余俊, 徐真, 赵冬初, 刘珍莲. 摩擦学(M). 长沙: 湖南科学技术出版社, 1983
李大鹏. 新型饲草压捆机的研究(D). 中国农业大学, 2003
钱湘群. 秸秆切碎及压缩成型特性与设备研究(D). 浙江大学, 2003
23 刘伟峰, 杨明韶, 马彦华. 饲草料压捆机最大压缩力的分析研究(J). 农机化研究, 2003,（4）: 70~74
24 盛奎川等. 切碎棉秆高密度压缩成型的试验研究(J). 浙江大学学报, 2003,（2）：138~142
25 吕江南等. 红麻料片的压缩特性及压力与压缩密度的数学模型(J). 农业机械学报, 1998,（2）：83~86
26 Faborode M O, O’Callaghan J R. A Rheological Model for the Compression of Fibrous Agricultural Materials(J). J.Agric.Engng.Res. 1989, 42 : 165~178
27 Faborode M O, O’Callaghan J R. Optimizing the Compression / Briquetting of Fibrous
Agricultural Materials(J). J.Agric.Engng.Res. 1987, 38 : 245~262
28 杨明韶. 我国牧草压缩基础研究工作进展及探索(J). 农机化研究, 2002 ,（2）: 1~4
29 李旭英等. 压捆机压缩特性测试方法的分析(J). 实用测试技术, 1997 ,（1）：18~21
30 陈大为等. 中药物料压缩特性与其片剂质量相关性的实验研究(J). 中草药, 1993, 24（11）：572~576
31 安国邦, 计守信. 奔驰88-A型高密度固定式干草压捆机的研制(J). 东北农业大学学报, 1994, 25（2）：160~168
32 王洪光, 张汝华. 可压性淀粉的压缩特性和成型机理的研究(J). 沈阳药学院学报, 1990, 7（4）：240~246
33 王春光等. 高密度压捆时牧草在压缩室内的受力和变形研究(J). 农业工程学报, 1999, 15（4）：55~59
34 王春光, 杨明韶, 高焕文. 农业纤维物料压缩流变研究现状(J). 农业机械学报, 1998，29（1）：141~143
35 李旭英, 杨明韶, 童淑敏. 喂入量（初始密度）对压捆机压缩过程的影响(J). 内蒙古农牧学院学报, 1997, 18（1）: 66~69
36 杨明韶, 李旭英, 杨红蕾. 牧草压缩过程的研究(J). 农业工程学报, 1996, 12（1）：60~64
37 李旭英, 杨明韶等. 农业纤维物料压缩形式的分析(J). 中国青年农业科学学术年报, 1991: 667~671
38 O’Dogherty M J. A Review of the Mechanical Behaviour of Straw When Compressed to High Densities(J). The British Society for Research in Agricultural Engineering, 1989, 44: 241~265
39 马彦华, 刘伟峰, 闫文刚. 新鲜饲草料开发应用与压缩过程的分析研究(J). 农村牧区机械化, 2003, (4): 23~24
40 杨明韶等. 一种高密度压捆机(P). 中华人民共和国: 02236637.7, 2003, 3, 26
41 上海天沐自动化仪表有限责公司. NS-WY03-900L型位移传感器说明书, 2003
42 上海天沐自动化仪表有限公司. NS-TH3型称重变送器说明书, 2003
2 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
3 姚维祯. 畜牧机械(M). 北京: 中国农业出版社, 1994
4 卡那沃依斯基著，曹崇文等译. 收获机械(M). 北京：中国农业出版社, 1988
5 Faborode M O, O’Callaghan J R. Theoretical Analysis of the Compression of Fibrous Agricultural Materials(J). J.Agric.Engng.Res.1986,35 : 175~191
李旭英. 农业纤维物料压缩试验研究(D). 内蒙古农牧学院, 1991
杨明韶. 牧草压缩流变研究及压缩工程优化设计科学研究综合报告(R). 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2001, 12
王春光. 牧草在高密度压捆过程中的流变研究(D). 中国农业大学, 1998
李志强. 论苜蓿的合理利用(J). 饲料广角, 2002 , 14 : 7~10
钱泽岭, 赫明涛. 牧草品种介绍苏丹草(J). 农村养殖技术, 2002 ,（13）：27~27
胡广东. 玉米在饲料工业中的应用趋势分析(J). 中国饲料, 2002,19 : 5~7
王树义. 玉米秸秆综合利用的发展趋势(J). 吉林畜牧兽医, 2004 , (1)
吴正毅. 测试技术与测试信号处理(M). 北京: 清华大学出版社, 1991
程正兴, 数据拟合(M). 西安：西安交通大学出版社, 1986
杨明韶. 农业流变学基础(M). 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2003
周祖锷. 农业物料学(M). 北京: 农业出版社, 1994
李瀚如, 潘君拯. 农业流变学导论(M). 北京: 农业出版社, 1990
丁至成等. 农机测试技术(M). 北京：农业出版社, 1983
张永. 农业纤维物料压缩流变研究及压捆机参数的探索(D). 内蒙古农业大学, 2000
余俊, 徐真, 赵冬初, 刘珍莲. 摩擦学(M). 长沙: 湖南科学技术出版社, 1983
李大鹏. 新型饲草压捆机的研究(D). 中国农业大学, 2003
钱湘群. 秸秆切碎及压缩成型特性与设备研究(D). 浙江大学, 2003
23 刘伟峰, 杨明韶, 马彦华. 饲草料压捆机最大压缩力的分析研究(J). 农机化研究, 2003,（4）: 70~74
24 盛奎川等. 切碎棉秆高密度压缩成型的试验研究(J). 浙江大学学报, 2003,（2）：138~142
25 吕江南等. 红麻料片的压缩特性及压力与压缩密度的数学模型(J). 农业机械学报, 1998,（2）：83~86
26 Faborode M O, O’Callaghan J R. A Rheological Model for the Compression of Fibrous Agricultural Materials(J). J.Agric.Engng.Res. 1989, 42 : 165~178
27 Faborode M O, O’Callaghan J R. Optimizing the Compression / Briquetting of Fibrous
Agricultural Materials(J). J.Agric.Engng.Res. 1987, 38 : 245~262
28 杨明韶. 我国牧草压缩基础研究工作进展及探索(J). 农机化研究, 2002 ,（2）: 1~4
29 李旭英等. 压捆机压缩特性测试方法的分析(J). 实用测试技术, 1997 ,（1）：18~21
30 陈大为等. 中药物料压缩特性与其片剂质量相关性的实验研究(J). 中草药, 1993, 24（11）：572~576
31 安国邦, 计守信. 奔驰88-A型高密度固定式干草压捆机的研制(J). 东北农业大学学报, 1994, 25（2）：160~168
32 王洪光, 张汝华. 可压性淀粉的压缩特性和成型机理的研究(J). 沈阳药学院学报, 1990, 7（4）：240~246
33 王春光等. 高密度压捆时牧草在压缩室内的受力和变形研究(J). 农业工程学报, 1999, 15（4）：55~59
34 王春光, 杨明韶, 高焕文. 农业纤维物料压缩流变研究现状(J). 农业机械学报, 1998，29（1）：141~143
35 李旭英, 杨明韶, 童淑敏. 喂入量（初始密度）对压捆机压缩过程的影响(J). 内蒙古农牧学院学报, 1997, 18（1）: 66~69
36 杨明韶, 李旭英, 杨红蕾. 牧草压缩过程的研究(J). 农业工程学报, 1996, 12（1）：60~64
37 李旭英, 杨明韶等. 农业纤维物料压缩形式的分析(J). 中国青年农业科学学术年报, 1991: 667~671
38 O’Dogherty M J. A Review of the Mechanical Behaviour of Straw When Compressed to High Densities(J). The British Society for Research in Agricultural Engineering, 1989, 44: 241~265
39 马彦华, 刘伟峰, 闫文刚. 新鲜饲草料开发应用与压缩过程的分析研究(J). 农村牧区机械化, 2003, (4): 23~24
40 杨明韶等. 一种高密度压捆机(P). 中华人民共和国: 02236637.7, 2003, 3, 26
41 上海天沐自动化仪表有限责公司. NS-WY03-900L型位移传感器说明书, 2003
42 上海天沐自动化仪表有限公司. NS-TH3型称重变送器说明书, 2003