政策资讯

一种秸秆破碎特性试验装置及其方法

专利类型:
发明
申请号/专利号:
CN201610899043.7
申请人(专利权人):
内蒙古农业大学
行业类别:
G01N3/30
技术成熟度:
成熟
公布时间:
2020-04-17
证书状态:
有效
交易价格:
面议
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技术摘要

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委托经理人

本发明涉及一种秸秆破碎特性试验装置及其方法,包括底板以及安装在底板上的两个侧板,两个侧板之间形成间距,在底板上对称设置,在该底板的四角设置有水平调节螺栓,在其中一侧板外侧的底板上安装有高速摄像系统和水平仪;两个侧板的上端通过支撑机构连接,锤打机构的上部通过支撑机构支撑,下部位于两套夹持机构之间,所述的两套夹持机构安装在底板上,所述的高速摄像系统与锤打机构的下部相对应。本发明的优点是:可模拟柔丝机、揉碎机作业时,秸秆的破碎特性,为秸秆柔丝机、揉碎机的优化与改进提供理论依据。

1.一种实施秸秆破碎特性试验装置的试验方法,所述秸秆破碎特性试验装置包括底板以及安装在底板上的两个侧板,两个侧板之间形成间距,在底板上对称设置,在该底板的四角设置有水平调节螺栓,在其中一侧板外侧的底板上安装有高速摄像系统和水平仪;两个侧板的上端通过支撑机构连接,锤打机构的上部通过支撑机构支撑,下部位于两套夹持机构之间,所述的两套夹持机构安装在底板上,所述的高速摄像系统与锤打机构的下部相对应;其特征在于,包括以下步骤: 步骤(1),根据试验需要,调整配种块的重量; 步骤(2),将锤片机构的锤片抬起到需要测试高度的刻度,然后放下锤片机构的锤片,锤片自由摆动; 步骤(3),计算秸秆破碎特性试验装置自由摆动的能量消耗,具体计算方法为:能量消耗公式为:E=mgl|cosθ2-cosθ1|,式中,E为消耗的能量,m为重量块的质量,g为重力加速度,l为重量块固定孔的中心到转轴中心线的垂直距离,θ1为锤片下落前指针所指示的刻度值,θ2为锤片下落后,指针指示的最大刻度值;其中刻度盘的刻度数字设置为:锤片静止时,最上端和最下端为0度,最左端和最右端刻度为90度; 步骤(4),将秸秆一端固定在第一套夹持机构的下半圆固定筒内,通过转动下连接架对下半圆固定筒的角度进行调整,调整至测量角度后,通过螺栓固定;调整滑板在底板上的位置,并用滑板上的螺栓固定;将上半圆固定筒对接在下半圆固定筒上,用螺栓夹紧,以实现对秸秆该端的夹紧; 步骤(5),根据第一套夹持机构的筒体与水平方向的夹角以及两套夹持机构之间的距离,计算得到另一套夹持机构的滑板与底板上表面的距离,计算公式为:式中,h为所计算的夹持机构的滑板与底板上表面的距离,l为两套夹持机构的间距,为筒体与水平方向的夹角,根据计算结果在滑板与底板间增加距离块;调节第二套夹持机构的下半圆筒体的转动角度,并用螺栓将角度调节盘和下连接架固定;将秸秆另一端放入第二套夹持机构的筒体内,并用螺栓夹紧,以实现对秸秆该端的夹紧; 步骤(6),根据测试试验要求,调整锤片角度,测试不同击打角度对秸秆破碎的能量消耗,具体为:将锤片抬起后放下,使锤片自由摆动; 步骤(7),计算秸秆破碎时的能量消耗;公式为:Q=mgl|cosθ3-cosθ4|-E,式中:E为秸秆破碎消耗的能量,m、g、l与步骤(3)相同,θ3为锤片下落前指针所指示的刻度值,θ4为锤片下落后,指针指示的最大刻度值;E为步骤(3)得到的本试验装置自由摆动时的能量消耗; 步骤(8),对高速摄像系统得到的数据进行分析,得到秸秆破碎过程中,秸秆长度方向的速度、锤片的速度变化数值; 所述的锤打机构包括高度调节板、锤片固定架和锤片,所述的高度调节板沿竖直方向设置,从上至下依次设置有竖直滑槽、侧固定杆、配重块和锤片调节机构,锤片安装在锤片固定架上,该锤片固定架随锤片调节机构转动;在所述竖直滑槽处安装有两个高度固定板,每一高度固定板均通过螺栓在高度调节板上进行调节固定;所述的侧固定杆为两个,每一侧固定杆呈L形设置,分别设置在高度调节板的两侧,所述侧固定杆通过螺母与高度调节板连接;所述的配重块通过螺栓安装在高度调节板上; 所述的支撑机构包括转轴,该转轴的两个端部通过对应侧的侧板支撑,并转动的安装在侧板上,该转轴的中部设置有长孔,所述高度调节板的上端穿过该长孔,所述的两个高度固定板分布在转轴的上下两侧,对所述的转轴进行夹持;转轴的一端伸出侧板后安装有指针固定块,指针的根部安装在该指针固定块上,尖端安装有滑块,所述的滑块在位于侧板外侧的刻度盘上转动。

2.根据权利要求1所述的一种实施秸秆破碎特性试验装置的试验方法,其特征在于,所述的锤片调节机构包括水平固定盘、水平旋转盘和竖直固定盘,该水平固定盘焊接在高度调节板的底端,水平旋转盘位于水平固定盘的下部,并与水平固定盘相贴合,在所述的水平旋转盘上设置有水平旋转盘安装孔,水平固定盘上设置有水平固定盘安装孔,所述的水平旋转盘安装孔和水平固定盘安装孔相互对应,并通过螺栓连接在一起;所述的竖直固定盘位于水平旋转盘的下部,并与水平旋转盘垂直设置,所述的锤片固定架通过螺栓与竖直固定盘连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的一种实施秸秆破碎特性试验装置的试验方法,其特征在于,所述的夹持机构包括滑板、角度调节盘、下连接架、上连接架、下半圆固定筒和上半圆固定筒,在所述的底板上设置有水平滑槽,滑板安装在水平滑槽处,安装在滑板上的螺栓的头部位于水平滑槽内,螺栓穿过滑板后安装有螺母;角度调节盘安装在滑板的上部,该角度调节盘与下连接架之间通过螺栓连接,所述的上连接架设置在下连接架的上部,下半圆固定筒焊接在上连接架上,上半圆固定筒位于下半圆固定筒的上部,并通过螺栓连接在一起,所述的上半圆固定筒与下半圆固定筒对接后形成固定秸秆的筒体。

4.根据权利要求1所述的一种实施秸秆破碎特性试验装置的试验方法,其特征在于,所述的侧固定杆的上端穿过所述的长孔。


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