小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)
小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì),小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì),小型,秸稈,壓塊機(jī),設(shè)計(jì)
大大連大大學(xué)學(xué)2017屆屆學(xué)學(xué)生生畢業(yè)論文文(設(shè)計(jì))中中期期檢查表表題目小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師鄭雙陽(yáng)職稱講師學(xué)生姓名于帥彪閱讀文獻(xiàn)數(shù)10初稿完成時(shí)間2017-04-25工 作 量較少 適中較多 出勤情況較好一般 較差 工作進(jìn)度快 按進(jìn)度進(jìn)行慢 任 務(wù) 書(shū)有開(kāi)題報(bào)告有中期工作結(jié)論中調(diào)整情況無(wú)教研室主任意見(jiàn)同意教研室主任(簽名)：賈衛(wèi)平日期：2017-05-17學(xué)院意見(jiàn)同意教學(xué)院長(zhǎng)(簽名)：賈衛(wèi)平日期：2017-05-17 大 連 大 學(xué) 本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )開(kāi)題報(bào)告 論 文 題 目： 小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 、班 級(jí)： 機(jī)日 131 班 學(xué) 生 姓 名： 于帥彪 指導(dǎo)教師（職稱）： 鄭雙陽(yáng) 2016 年 12 月 29 日 填 1 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào) 告要求 開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。 一、選題依據(jù) 1.論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域； 2.論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值； 3.目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題； 2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）； 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 。 四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通 過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相 關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1.開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成； 2.開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)； 3.開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論 文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允 許參加答辯； 4.開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5.開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張 上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?2 一、選題依據(jù) 1、 研究領(lǐng)域 本題目涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等多方面的知識(shí)。 2、 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 秸稈壓塊是指秸稈或牧草經(jīng)閘側(cè)后進(jìn)行高密度壓縮成塊狀。秸稈是一種放錯(cuò)地方 的資源，在人類的日常生活中，會(huì)產(chǎn)生許許多多的剩余物，特別在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大 量的秸稈資源，秸稈資源是可再生的生物質(zhì)能源，包含著大量的營(yíng)養(yǎng) 物質(zhì)，但由于人 們對(duì)此資源缺乏認(rèn)識(shí)，利用方式單一、落后，有效利用率低，導(dǎo)致這種資源松散的分 布在大面積范圍內(nèi)，給收集應(yīng)用帶來(lái)巨大困難。但隨著近來(lái)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)，人 們對(duì)于秸稈的有效利用的需求不斷增長(zhǎng)，利用工業(yè)化手段將這種資源“變廢為寶”顯 得尤為重要，小型秸稈壓塊機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生，不僅可以解決畜業(yè)動(dòng)物的飼養(yǎng)問(wèn)題，也可 以提高資源的綜合利用率。因此設(shè)計(jì)一臺(tái)小型秸稈壓塊機(jī)就可通過(guò)機(jī)械化作業(yè)完成秸 稈的粉碎、壓塊過(guò)程，提高了生產(chǎn)效率。而且由于國(guó)內(nèi)秸稈壓塊設(shè)備的市場(chǎng)需求逐漸 變大，且進(jìn)口壓塊機(jī)價(jià)格比較昂貴、操作及維修想多復(fù)雜，不 適用于一般中小型農(nóng)場(chǎng)。 針對(duì)這種現(xiàn)狀，有必要開(kāi)發(fā)成本低廉、易于操作和維修、可調(diào)式壓頭的小型秸稈壓塊 機(jī)械。因此本研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義及必要性，選題的內(nèi)容符合機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)要 求，設(shè)計(jì)方向明確，難易度適中。設(shè)計(jì)工作在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上展開(kāi)，具備理論基礎(chǔ) 和技術(shù)可行性。學(xué)生已掌握設(shè)計(jì)所需的相關(guān)知識(shí)，在軟硬件方面及查獻(xiàn)等方面有切實(shí) 保障。同時(shí)，指導(dǎo)教師具備相關(guān)設(shè)計(jì)背景，學(xué)生有充裕的時(shí)間開(kāi)展工作。 3、 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 秸稈壓塊是五十年代中期出現(xiàn)的一種新工藝，秸稈壓塊設(shè)備在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已 研究生產(chǎn)多年，并出口到世界各地， 目前我國(guó)的秸稈壓塊機(jī)存在自動(dòng)化程度低、價(jià)格 昂貴、操作及維修復(fù)雜等弊端。針對(duì)這種現(xiàn)狀，有必要開(kāi)發(fā)自動(dòng)化程度高、成本低廉、 易于操作和維修的小型壓塊機(jī)械。根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用環(huán)模式 可移動(dòng)式秸稈壓塊機(jī)，利用 Top-down 的設(shè)計(jì)方法，完成總機(jī)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共包含四 大部分：切碎裝置、自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)、壓頭（曲柄連桿機(jī)構(gòu)）、行走及駐停機(jī)構(gòu)。結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，利用有限元分析軟件對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 1954 年美國(guó)約翰迪公司研制出世界上第一臺(tái)移動(dòng)性秸稈壓塊機(jī)，隨后又生產(chǎn)了 400 型、 425 型、 429 型秸稈飼 料壓塊機(jī)，后來(lái)在美國(guó)廣泛使用的是環(huán)模式壓塊機(jī)。日 本時(shí)代研制的工廠化加工草塊的成套裝備，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量、烘干分離、除塵壓塊及草料 的運(yùn)輸、草塊的冷卻及包裝，也可加工稻麥秸稈等，成品含水率在 10%到 13%。隨后 前蘇聯(lián)，英國(guó)，丹麥以及其他國(guó)家都先后的生產(chǎn)了符合自己國(guó)家生產(chǎn)實(shí)際的秸稈壓塊 機(jī)，這種新興技術(shù)被廣泛應(yīng)用開(kāi)來(lái)，大大提高了秸稈資源的可利用率。 秸稈壓塊機(jī)的主要類型有環(huán)模式、柱塞式、圓錐螺旋推進(jìn)式以及纏繞式壓塊機(jī)。 設(shè)備的作業(yè)型式主要有兩種：一種是田間流動(dòng)式作業(yè)，一種是工廠化作業(yè)。其發(fā)展趨 勢(shì)為：提高生產(chǎn)率，降低成本，節(jié) 省能源，實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化控制等。我國(guó)是從 90 年 代各研究所和生產(chǎn)廠家才開(kāi)始研究壓塊設(shè)備，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的主要類型是環(huán)模式壓塊 機(jī)。雖然隨著我國(guó)改革開(kāi)放的偉大進(jìn)程，綜合國(guó)力的顯著增強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)的不斷迅猛 發(fā)展，現(xiàn)在的設(shè)備與以往不可同日而語(yǔ)，有許多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)都研發(fā)出比較有科技 3 含量的設(shè)備并應(yīng)用于實(shí)踐，但生產(chǎn)穩(wěn)定的設(shè)備并不多，主要原因是技術(shù)并沒(méi)有完全成 熟，生產(chǎn)成本過(guò)高，功耗大，并且價(jià)格高昂，這給秸稈壓塊機(jī)的普及帶來(lái)巨大不利。 4 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題 (1).壓塊機(jī)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方式； (2).設(shè)計(jì)參 數(shù)的合適選擇； (3).環(huán)模結(jié)構(gòu)分析。 2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） (1).壓塊機(jī)原理及結(jié)構(gòu)確認(rèn)； (2).壓塊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (3).秸稈切碎裝置設(shè)計(jì)； (4).上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； (5).壓塊機(jī)壓頭機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； (6).壓塊機(jī)行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 結(jié)合具體的設(shè)計(jì)要求，通過(guò)學(xué)習(xí)及查閱相關(guān)方面的資料，全面的了解和掌握壓塊 機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)，完成壓塊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)功能部件的設(shè)計(jì)，對(duì)關(guān)鍵部件 的強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析。最終完成論文、壓塊機(jī)的 3D 模型、 2D 工程圖（裝配圖、零 件圖）、關(guān)鍵件有限元分析報(bào)告、外文文獻(xiàn)翻譯 。 5 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 首先采用文獻(xiàn)研究法，通過(guò)閱讀有關(guān)論文、圖書(shū)及相關(guān)資料，針對(duì)具體的設(shè)計(jì) 要求，著重從理論及結(jié)構(gòu)上對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有秸稈壓塊機(jī)進(jìn)行全面的了解；第二，采用 Top-down 設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行整機(jī)功能劃分；第三，利用 3D 設(shè)計(jì)方法，逐一進(jìn)行各機(jī)構(gòu)、 部件的設(shè)計(jì)，確定零件尺寸及進(jìn)行干涉檢查；第四，有限元分析法，利用有限元分 析模塊對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度分析 。 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周 ：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容； 第 2 周：翻譯外文文獻(xiàn)，完成相關(guān)工作； 第 3 周：分析歸納文獻(xiàn)，撰寫文獻(xiàn)綜述，確定研究方法，撰寫開(kāi)題報(bào)告； 第 4 周：整理開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述，開(kāi)題報(bào)告答辯； 第 5 周：小型秸稈壓塊機(jī)總體方案設(shè)計(jì)； 第 6 周：開(kāi)展切碎裝置設(shè)計(jì)的工作 ; 第 7 周：整理已開(kāi)展的工作，中期檢查； 第 8 周：進(jìn)行上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； 第 9 周：開(kāi)展壓頭設(shè)計(jì)（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）的工作； 第 10 周：行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； 第 11 周：進(jìn)行關(guān)鍵部件的有限元分析，校核其強(qiáng)度； 第 12 周：系統(tǒng)整合，進(jìn)行總裝配； 第 13 周：生成、 完善 2D 和 3D 圖紙； 第 14 周：修改完善設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 第 15 周：完善畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)內(nèi)容 ， 做好答辯 PPT，提交論文，準(zhǔn)備答辯。 6 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) 1周開(kāi)勤 機(jī)械零件手冊(cè) (第四版 )M.北京 :高等教育出版社 ,2014. 2孫恒，陳作模 機(jī)械原理 (第七版 )M.北京：高等教育出版社， 2006. 3濮良貴 , 紀(jì)明剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì) (第九版 )M北京：高等教育出版社， 2013. 4美 伯爾著 , 汪一麟等譯機(jī)械分析與機(jī)械設(shè)計(jì) M. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2012. 5 章日晉等編 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) M.北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2014. 6王守忠 , 陳愛(ài)榮 車床自動(dòng)壓印裝置的研制 J. 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新 , 2012(02)： 158-159. 7趙潤(rùn)福 , 魏炯 秸稈壓塊機(jī)的分類及選用 J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械化 ,2014（ 04）： 57-59. 8岳苓 鏈板、刮板復(fù)合型壓花器 J. 制造技術(shù)與壓花機(jī)， 2009（ 05）： 140-141. 9古今學(xué) . 我國(guó)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)狀 J. 國(guó)土資源高等教育研究， 2005（ 10）： 60-62. 10曾家駒 , 王懋榮 , 廖德剛 . 機(jī)械制造技術(shù) (現(xiàn)代技術(shù)部分 )M . 北京 : 機(jī)械工 業(yè)出版社 , 2014. 11 G. J. Goroyias , M. D. Hale. The mechanical and physical properties of strand boards treated with preservatives at different stages of manufactureJ. Wood Sci Tech, 2004(38): 93-107. 12劉欣 . 玉 米秸稈飼料壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)研究 J. 農(nóng)業(yè)科技與裝備 .2012(07): 32-33. 13付敏，郭婉麗，梁棟 . 生物質(zhì)壓塊成型設(shè)備研究現(xiàn)狀 J. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) .2015 （ 17）： 137-141. 附：文獻(xiàn)綜述 7 文獻(xiàn)綜述 隨著化石能源的日益枯竭，其替代品新能源和可再生能源的開(kāi)發(fā)及利用成為各國(guó) 研究的重點(diǎn)，而對(duì)中國(guó)這樣人均能源資源占有量很低，且分布極不均勻的發(fā)展中國(guó)家 來(lái)說(shuō)則顯得尤為重要。目前，作為能源的生物質(zhì)主要指農(nóng)業(yè)、林業(yè)及其他廢棄物，如 各種農(nóng)作物秸稈、油料作物及木材加工廢棄物、城市工業(yè)有機(jī)廢棄物以及動(dòng)物糞便等。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)在每年的秸稈產(chǎn)量約為 7 億 噸 ，扣除一部分用作飼料和其它原料，作 為能源利用的達(dá) 3.76 億噸。 植物秸稈原料質(zhì)地松散、體積大、熱值低、不便運(yùn)輸和貯存，采用秸稈壓塊機(jī)使 秸稈致密成型，便可成為高品位燃料。秸稈成型燃 料具有密度高、便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存、 形狀和性質(zhì)均一、燃燒性能好、熱值高、適應(yīng)性強(qiáng)、燃料操作控制方便等優(yōu)點(diǎn)，可用 于鍋爐和煤氣發(fā)生爐，也可用于工業(yè)、家庭和農(nóng)業(yè)、園林的暖房取暖。我國(guó)作為農(nóng)業(yè) 大國(guó)，植物秸稈資源豐富，因此，秸稈能源將會(huì)成為一種發(fā)展前景非?？捎^的替代能 源。目前，秸稈壓塊機(jī)主要分為螺旋擠壓式成型機(jī)、活塞沖壓式成型機(jī)和環(huán)模式成型 機(jī) 3 種機(jī)型。 根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用環(huán)模式可移動(dòng)式秸稈壓塊機(jī)，利用 Top-down 的設(shè)計(jì)方法，完成總機(jī)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共包含四大部分：切碎裝置、自動(dòng)上下 料機(jī)構(gòu)、壓頭（曲柄連桿 機(jī)構(gòu)）、行走及駐停機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，利用有限元分 析軟件對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。秸稈壓塊機(jī)主要由電機(jī)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、進(jìn)料斗、皮 帶輪、皮帶、保護(hù)罩、環(huán)模壓縮室和底座組成，環(huán)模式秸稈壓塊機(jī)工作時(shí)的擠壓方式 屬于開(kāi)式壓縮，利用環(huán)模、壓輪和物料 3 者間的摩擦擠壓作用使短段散狀物料成型。 壓塊機(jī)的傳動(dòng)方式采用皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)具有過(guò)載保護(hù)和緩沖吸振的能力。環(huán)模是 壓塊機(jī)最重要的構(gòu)件之一，其性能好壞直接影響壓塊機(jī)性能。由于環(huán)模、壓輪和物料 3 者之間擠壓摩擦，尤其是物料在環(huán)?？變?nèi)受到的高壓摩擦和物料本身受力變形， 消 耗的能量以熱能 的方式放出，使環(huán)模和物料溫度升高，導(dǎo)致環(huán)模的磨損加快，使用壽 命縮短。 一、我國(guó)秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)從 20 世紀(jì) 80 年代引進(jìn)并開(kāi)始致力于生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的研究。南京林化 所在“七五”期間開(kāi)展了對(duì)生物質(zhì)壓縮成型機(jī)的研制即對(duì)生物質(zhì)成型理論的研究，目 前我國(guó)成型機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用已形成了一定規(guī)模，熱點(diǎn)主要集中在螺旋擠壓成型機(jī)上， 但是仍然存在著很多問(wèn)題，因此有待于進(jìn)一步深入研究。中國(guó)從 20 世紀(jì) 80 年代引進(jìn) 螺旋推進(jìn)式秸稈壓塊機(jī)，生物質(zhì)壓縮技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)已有二十多年的歷史。當(dāng)時(shí) ,一 些科研單位和生產(chǎn)企業(yè)借鑒歐、美 發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)牧草加工技術(shù)和設(shè)備 ,結(jié)合我國(guó)秸 稈綜合利用的具體國(guó)情 ,開(kāi)發(fā)研制出機(jī)械化秸稈壓塊飼料設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)生產(chǎn)。目前 ,在 國(guó)內(nèi)從事該項(xiàng)技術(shù)研究、生產(chǎn)的大專院校、科研院所、國(guó)有和民營(yíng)企業(yè)已達(dá)數(shù)十家。 河北省石潛集團(tuán)研制的 9JG-1500 型秸稈壓塊大型成套設(shè)備和中國(guó)農(nóng)機(jī)院內(nèi)蒙古分院 研制的 9YK-0.4D 型小型秸稈壓塊機(jī)是較有代表性的產(chǎn)品 ,并已小批量投放市場(chǎng)。 機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)作為新生事物 ,還剛剛起步 ,在國(guó)內(nèi)發(fā)展速度不一 ,河 北、內(nèi)蒙古等省份發(fā)展較快。如河北省為加快該項(xiàng)技術(shù)的推廣步伐 ,實(shí)施了“機(jī)械化 秸稈壓塊飼料示 范項(xiàng)目”。 2011 年由省財(cái)政撥出 150 萬(wàn)專項(xiàng)資金 ,首批選擇了條件較好 的 5 個(gè)項(xiàng)目縣進(jìn)行示范 ,生產(chǎn)玉米秸稈壓塊飼料。 2012 年省財(cái)政又投入 200 萬(wàn)元建立 了 10 個(gè)項(xiàng)目縣進(jìn)行示范推廣。有關(guān)項(xiàng)目市、縣也都投入了相應(yīng)的配套資金。在示范 點(diǎn)的帶動(dòng)下 ,一些民間資金也被吸引到秸稈壓塊飼料項(xiàng)目的投入上來(lái)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) , 全省已建成各類秸稈壓塊飼料生產(chǎn)企業(yè)近 40多家 ,年產(chǎn)秸稈壓塊飼料生產(chǎn)能力已接近 10 萬(wàn) 噸 ,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)得到了快速發(fā)展。但從國(guó)內(nèi)總體情況來(lái)看 ,多數(shù)省份 8 發(fā)展較為緩慢 ,部分省份還是空白 ,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣 應(yīng)用尚處于試驗(yàn)、 示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備亦屬于產(chǎn)品介紹期 ,其性能、質(zhì)量仍存在一些不 足 ,有待進(jìn)一步改進(jìn)提高。 二、世界秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀 早在 1954 年，美國(guó)約翰 迪爾 ( John Deere) 公司就研制成功了世界上第一臺(tái) 移動(dòng)式壓塊機(jī)，從 1965 年起先后生產(chǎn)了 400 型田間撿拾壓塊機(jī)和 390 型壓塊機(jī)。此 外，美國(guó)蘭代爾 (Lundell)，西德法爾 (Fahr)，威利格爾 (Welger)，丹麥塔魯普 ( Taarup)，法國(guó)里維爾 ( ivierrecasalis) 和日本時(shí)代制鐵有限公司也生產(chǎn)了多種 型式 的青、干草壓塊機(jī)。 20 世紀(jì) 60 年代，蘇聯(lián)開(kāi)始引進(jìn)和研制飼草壓塊機(jī)，制造了 相應(yīng)的成套設(shè)備。國(guó)外技術(shù)發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是生產(chǎn)技術(shù)大部分已成熟，并達(dá) 到規(guī)?；蜕唐坊欢且呀?jīng)由過(guò)去燒壁爐的生活用能為主轉(zhuǎn)向了生產(chǎn)階段：設(shè)備制 造比較規(guī)范，耗能較高，成本較貴，同等生產(chǎn)能力的設(shè)備是國(guó)內(nèi)的 5-6 倍，在發(fā)達(dá)國(guó) 家中，生物質(zhì)能研究開(kāi)發(fā)應(yīng)用主要集中與氣化，液化、熱解，固化與直接燃燒等方面。 美國(guó) 2014 年生物質(zhì)能供應(yīng)量 72Mtoe， 約占 美國(guó)能源供應(yīng)總量的 3%，計(jì)劃 2030 年達(dá)到 30%。歐盟 2003 年 25 國(guó)生物質(zhì)能消費(fèi)量 69Mtoe，約占?xì)W盟能源總消費(fèi)量的 4%。 國(guó)外生物質(zhì)致密固化成型產(chǎn)品的發(fā)展分為三個(gè)階段 ： 第一階為 20 世紀(jì) 30-50 年代 ， 為研究、示范、交叉引進(jìn)階段，研究的著眼點(diǎn)以 代替化石能源為目標(biāo)， 20 世紀(jì) 30 年代，螺旋式成型機(jī)在美國(guó)開(kāi)始設(shè)計(jì)生產(chǎn)，同時(shí)現(xiàn) 代化的活塞式成型機(jī)也在瑞典、德國(guó)得到推廣。 第二階段 為 20 世紀(jì) 70-90 年代，各國(guó)普遍重視化石能源對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)由 于出現(xiàn)了能源危機(jī)，生物質(zhì)壓縮固化成型燃料發(fā)展很快，西歐及日本等國(guó)家已成為一 種產(chǎn)業(yè)， 1984 年日本已有 172 家工廠生產(chǎn)秸稈壓塊機(jī)進(jìn)行生物質(zhì)壓縮固化成型燃料。 第三階 段為 20 世紀(jì) 90 年代后，以丹麥為首開(kāi)展了規(guī)模化利用研究工作，隨后瑞 典、德國(guó)、奧地利等國(guó) 先 后開(kāi)展相關(guān)研究，聯(lián)合國(guó)也將此作為重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。 三、我國(guó)與世界強(qiáng)國(guó)的差距 雖然我國(guó)近年來(lái)發(fā)展速度較快并取得重大進(jìn)展，但于世界強(qiáng)國(guó)相比還有一定差 距，主要表現(xiàn)在從國(guó)內(nèi)總體情況來(lái)看 ,多數(shù)省份發(fā)展較為緩慢 ,部分省份還是空白 ,機(jī) 械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣應(yīng)用尚處于試驗(yàn)、示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備 亦屬于產(chǎn)品介紹期 ,其性能、質(zhì)量仍存在一些不足 ,有待進(jìn)一步改進(jìn)提高。 四、未來(lái) 10 15 年中國(guó)秸稈壓塊機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 秸稈壓 塊機(jī)技術(shù)能充分發(fā)揮農(nóng)作物秸稈的價(jià)值 ,提高利用率 ,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效 益 ,良好的社會(huì)效益和生態(tài)效益。在秸稈綜合利用方面又探索出一條新的有效途徑 ,在 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究治本的措施”的指示精神 ,是一個(gè)具有廣闊發(fā)展前景的新 型秸稈綜合利用技術(shù)。 1、符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策 ,保護(hù)生態(tài)環(huán)境 ,發(fā)展方向正確 在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程中 ,許多地方已把畜牧業(yè)作為發(fā)展重點(diǎn) ,并逐步發(fā)展成 為大農(nóng)業(yè)的第一主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)牧區(qū)禁牧和小區(qū)集中飼養(yǎng)將使飼料供應(yīng)成為發(fā)展畜牧業(yè)的 關(guān)鍵問(wèn)題 ,秸稈壓塊飼料的出現(xiàn)有效解決了飼料問(wèn)題 ,順應(yīng)了畜牧業(yè)發(fā)展的需要。農(nóng)作 物秸稈用 于飼料 ,既可變“廢”為寶 ,又可杜絕焚燒秸稈現(xiàn)象 ,減少環(huán)境污染 ,而且秸稈 過(guò)腹還田還充分提高了肥效 ,順應(yīng)了“綠色、環(huán)保、高效”農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。 2、經(jīng)濟(jì)效益顯著 ,市場(chǎng)需求量大 ,發(fā)展動(dòng)力強(qiáng)勁 玉米秸稈飼料市場(chǎng)價(jià)格在 300 400 元 /噸 之間 ,高時(shí)可達(dá) 450 元 /噸 。生產(chǎn)成本一 般在 200 250 元 /噸 之間 ,利潤(rùn)率 30%以上 ,生產(chǎn)企業(yè) 2 年左右即可收回成本。畜牧養(yǎng) 殖場(chǎng)每年需要大量的飼料 ,以養(yǎng)牛為例 ,一頭牛平均每年就要消耗 4 5t 飼料 ,一個(gè)養(yǎng) 幾十頭牛的小型養(yǎng)殖場(chǎng)就需上百噸的飼料。每年冬、春兩季飼料青黃不接時(shí)節(jié) ,貯備 9 秸稈飼料成 為有效辦法。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展 ,飼料的需求量還會(huì)增加 ,所以秸稈飼料的 市場(chǎng)需求潛力巨大。市場(chǎng)需求為秸稈壓塊飼料快速發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力。 3、增加農(nóng)民收入 ,易于農(nóng)民接受 ,群眾基礎(chǔ)廣泛 農(nóng)民直接交售玉米秸稈的價(jià)格約 40 60 元 /噸 ; 如果農(nóng)閑時(shí)將秸稈風(fēng)干、粉碎加 工成半成品交售價(jià)格可達(dá) 100 120 元 /噸 。與秸稈青貯飼料相比 ,雖然秸稈的直接交 售價(jià)格相近 ,但對(duì)秸稈的收獲期沒(méi)有限制 ,不要求秸稈新鮮、青嫩 ,收獲、交售時(shí)間較 為充裕 ; 而且還可以充分保證玉米生長(zhǎng)周期 ,不會(huì)降低產(chǎn)量。秸稈壓塊飼料技術(shù)成為 一項(xiàng)增收效果明顯、惠及面 廣泛、每戶農(nóng)家都可以參與的新技術(shù)。 4、原料取材廣泛 ,數(shù)量巨大 ,發(fā)展基礎(chǔ)雄厚 農(nóng)作物秸稈可以永續(xù)生產(chǎn) ,是可更新、可再生資源。全國(guó)農(nóng)作物秸稈年生產(chǎn)量 6 億 噸 以上 (玉米秸稈約 2.2 億 噸 ) ,其中只有 20% 用作草食性動(dòng)物家畜飼料 ,用作秸稈 還田或燃料等用途的占 60%以上 ,可用于生產(chǎn)壓塊飼料的秸稈數(shù)量巨大 ,遍布全國(guó)糧食 主產(chǎn)區(qū) ,為秸稈壓塊飼料長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)原料基礎(chǔ)。 5、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值良好 ,飼喂儲(chǔ)運(yùn)方便 ,產(chǎn)品特點(diǎn)鮮明 農(nóng)作物秸稈中均含有較高的營(yíng)養(yǎng)成份 ,其中玉米秸稈粗蛋白含量可達(dá) 5.7% ,與普 通牧草粗蛋白 6% 9%的含量較 為接近。玉米秸稈壓塊飼料經(jīng)過(guò)“熟化”以后提高了營(yíng) 養(yǎng)價(jià)值 ,改善了適口性 ,并可根據(jù)具體需求增配添加劑 ,進(jìn)一步提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。秸稈壓 塊飼料以 1 8 1 10 的壓縮比縮小飼料體積 ,高溫加工殺滅有害霉菌 ,故運(yùn)輸方便、 貯存安全、節(jié)省場(chǎng)地 ,是牧區(qū)冬季飼養(yǎng)牲畜、防災(zāi)減災(zāi)的最佳飼料。飼喂時(shí)只需將飼 料按 1 1 的比例用水噴灑即可食用 ,簡(jiǎn)單易行。因此 ,秸稈壓塊飼料被稱為牛羊的“壓 縮餅干”、“方便面” ,其鮮明的特點(diǎn)為飼養(yǎng)牲畜提供了極大的方便。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求
開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。
一、選題依據(jù)
1.論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2.論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3.目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題；
2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。
四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順，較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1.開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成；
2.開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)；
3.開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4.開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5.開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?
一、選題依據(jù)
1、 研究領(lǐng)域
本題目涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等多方面的知識(shí)。
2、 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
秸稈壓塊是指秸稈或牧草經(jīng)閘側(cè)后進(jìn)行高密度壓縮成塊狀。秸稈是一種放錯(cuò)地方的資源，在人類的日常生活中，會(huì)產(chǎn)生許許多多的剩余物，特別在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的秸稈資源，秸稈資源是可再生的生物質(zhì)能源，包含著大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但由于人們對(duì)此資源缺乏認(rèn)識(shí)，利用方式單一、落后，有效利用率低，導(dǎo)致這種資源松散的分布在大面積范圍內(nèi)，給收集應(yīng)用帶來(lái)巨大困難。但隨著近來(lái)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)，人們對(duì)于秸稈的有效利用的需求不斷增長(zhǎng)，利用工業(yè)化手段將這種資源“變廢為寶”顯得尤為重要，小型秸稈壓塊機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生，不僅可以解決畜業(yè)動(dòng)物的飼養(yǎng)問(wèn)題，也可以提高資源的綜合利用率。因此設(shè)計(jì)一臺(tái)小型秸稈壓塊機(jī)就可通過(guò)機(jī)械化作業(yè)完成秸稈的粉碎、壓塊過(guò)程，提高了生產(chǎn)效率。而且由于國(guó)內(nèi)秸稈壓塊設(shè)備的市場(chǎng)需求逐漸變大，且進(jìn)口壓塊機(jī)價(jià)格比較昂貴、操作及維修想多復(fù)雜，不適用于一般中小型農(nóng)場(chǎng)。針對(duì)這種現(xiàn)狀，有必要開(kāi)發(fā)成本低廉、易于操作和維修、可調(diào)式壓頭的小型秸稈壓塊機(jī)械。因此本研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義及必要性，選題的內(nèi)容符合機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)要求，設(shè)計(jì)方向明確，難易度適中。設(shè)計(jì)工作在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上展開(kāi)，具備理論基礎(chǔ)和技術(shù)可行性。學(xué)生已掌握設(shè)計(jì)所需的相關(guān)知識(shí)，在軟硬件方面及查獻(xiàn)等方面有切實(shí)保障。同時(shí)，指導(dǎo)教師具備相關(guān)設(shè)計(jì)背景，學(xué)生有充裕的時(shí)間開(kāi)展工作。
3、 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
秸稈壓塊是五十年代中期出現(xiàn)的一種新工藝，秸稈壓塊設(shè)備在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已研究生產(chǎn)多年，并出口到世界各地，目前我國(guó)的秸稈壓塊機(jī)存在自動(dòng)化程度低、價(jià)格昂貴、操作及維修復(fù)雜等弊端。針對(duì)這種現(xiàn)狀，有必要開(kāi)發(fā)自動(dòng)化程度高、成本低廉、易于操作和維修的小型壓塊機(jī)械。根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用環(huán)模式可移動(dòng)式秸稈壓塊機(jī)，利用Top-down的設(shè)計(jì)方法，完成總機(jī)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共包含四大部分：切碎裝置、自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)、壓頭（曲柄連桿機(jī)構(gòu)）、行走及駐停機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，利用有限元分析軟件對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。
1954年美國(guó)約翰迪公司研制出世界上第一臺(tái)移動(dòng)性秸稈壓塊機(jī)，隨后又生產(chǎn)了400型、425型、429型秸稈飼料壓塊機(jī)，后來(lái)在美國(guó)廣泛使用的是環(huán)模式壓塊機(jī)。日本時(shí)代研制的工廠化加工草塊的成套裝備，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量、烘干分離、除塵壓塊及草料的運(yùn)輸、草塊的冷卻及包裝，也可加工稻麥秸稈等，成品含水率在10%到13%。隨后前蘇聯(lián)，英國(guó)，丹麥以及其他國(guó)家都先后的生產(chǎn)了符合自己國(guó)家生產(chǎn)實(shí)際的秸稈壓塊機(jī)，這種新興技術(shù)被廣泛應(yīng)用開(kāi)來(lái)，大大提高了秸稈資源的可利用率。
秸稈壓塊機(jī)的主要類型有環(huán)模式、柱塞式、圓錐螺旋推進(jìn)式以及纏繞式壓塊機(jī)。設(shè)備的作業(yè)型式主要有兩種：一種是田間流動(dòng)式作業(yè)，一種是工廠化作業(yè)。其發(fā)展趨勢(shì)為：提高生產(chǎn)率，降低成本，節(jié)省能源，實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化控制等。我國(guó)是從90年代各研究所和生產(chǎn)廠家才開(kāi)始研究壓塊設(shè)備，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的主要類型是環(huán)模式壓塊機(jī)。雖然隨著我國(guó)改革開(kāi)放的偉大進(jìn)程，綜合國(guó)力的顯著增強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)的不斷迅猛發(fā)展，現(xiàn)在的設(shè)備與以往不可同日而語(yǔ)，有許多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)都研發(fā)出比較有科技含量的設(shè)備并應(yīng)用于實(shí)踐，但生產(chǎn)穩(wěn)定的設(shè)備并不多，主要原因是技術(shù)并沒(méi)有完全成熟，生產(chǎn)成本過(guò)高，功耗大，并且價(jià)格高昂，這給秸稈壓塊機(jī)的普及帶來(lái)巨大不利。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問(wèn)題
(1).壓塊機(jī)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方式；
(2).設(shè)計(jì)參數(shù)的合適選擇；
(3).環(huán)模結(jié)構(gòu)分析。
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）
(1).壓塊機(jī)原理及結(jié)構(gòu)確認(rèn)；
(2).壓塊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
(3).秸稈切碎裝置設(shè)計(jì)；
(4).上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
(5).壓塊機(jī)壓頭機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
(6).壓塊機(jī)行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
結(jié)合具體的設(shè)計(jì)要求，通過(guò)學(xué)習(xí)及查閱相關(guān)方面的資料，全面的了解和掌握壓塊機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)，完成壓塊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)功能部件的設(shè)計(jì)，對(duì)關(guān)鍵部件的強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析。最終完成論文、壓塊機(jī)的3D模型、2D工程圖（裝配圖、零件圖）、關(guān)鍵件有限元分析報(bào)告、外文文獻(xiàn)翻譯
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
首先采用文獻(xiàn)研究法，通過(guò)閱讀有關(guān)論文、圖書(shū)及相關(guān)資料，針對(duì)具體的設(shè)計(jì)要求，著重從理論及結(jié)構(gòu)上對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有秸稈壓塊機(jī)進(jìn)行全面的了解；第二，采用Top-down設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行整機(jī)功能劃分；第三，利用3D設(shè)計(jì)方法，逐一進(jìn)行各機(jī)構(gòu)、部件的設(shè)計(jì)，確定零件尺寸及進(jìn)行干涉檢查；第四，有限元分析法，利用有限元分析模塊對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度分析
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第1周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容；
第2周：翻譯外文文獻(xiàn)，完成相關(guān)工作；
第3周：分析歸納文獻(xiàn)，撰寫文獻(xiàn)綜述，確定研究方法，撰寫開(kāi)題報(bào)告；
第4周：整理開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述，開(kāi)題報(bào)告答辯；
第5周：小型秸稈壓塊機(jī)總體方案設(shè)計(jì)；
第6周：開(kāi)展切碎裝置設(shè)計(jì)的工作;
第7周：整理已開(kāi)展的工作，中期檢查；
第8周：進(jìn)行上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
第9周：；開(kāi)展壓頭設(shè)計(jì)（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）的工作；
第10周：行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
第11周：進(jìn)行關(guān)鍵部件的有限元分析，校核其強(qiáng)度；
第12周：系統(tǒng)整合，進(jìn)行總裝配；
第13周：生成、完善2D和3D圖紙；
第14周：修改完善設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
第15周：完善畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)內(nèi)容；
第16周：做好答辯PPT，提交論文，準(zhǔn)備答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1]周開(kāi)勤. 機(jī)械零件手冊(cè)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2014.
[2]孫恒，陳作模.機(jī)械原理(第七版)[M].北京：高等教育出版社，2006.
[3]濮良貴,紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì)(第九版)[M]北京：高等教育出版社，2013.
[4][美]伯爾著,汪一麟等譯．機(jī)械分析與機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2012.
[5] 章日晉等編.機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2014.
[6]王守忠, 陳愛(ài)榮. 車床自動(dòng)壓印裝置的研制[J]. 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新, 2012(02)：
158-159.
[7]趙潤(rùn)福,魏炯. 秸稈壓塊機(jī)的分類及選用[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械化,2014（04）：57-59.
[8]岳苓. 鏈板、刮板復(fù)合型壓花器[J]. 制造技術(shù)與壓花機(jī)，2009（05）：140-141.
[9]古今學(xué). 我國(guó)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 國(guó)土資源高等教育研究，2005（10）：60-62.
[10]曾家駒, 王懋榮, 廖德剛. 機(jī)械制造技術(shù)(現(xiàn)代技術(shù)部分)[M ]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2014.
[11] G. J. Goroyias , M. D. Hale. The mechanical and physical properties of strand boards treated with preservatives at different stages of manufacture[J]. Wood Sci Tech, 2004(38): 93-107.
[12]劉欣. 玉米秸稈飼料壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)研究[J]. 農(nóng)業(yè)科技與裝備.2012.(07): 32-33
[13]付敏，郭婉麗，梁棟. 生物質(zhì)壓塊成型設(shè)備研究現(xiàn)狀[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2015.（17）：137-141.
附：文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
隨著化石能源的日益枯竭，其替代品新能源和可再生能源的開(kāi)發(fā)及利用成為各國(guó)研究的重點(diǎn)，而對(duì)中國(guó)這樣人均能源資源占有量很低，且分布極不均勻的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)則顯得尤為重要。目前，作為能源的生物質(zhì)主要指農(nóng)業(yè)、林業(yè)及其他廢棄物，如各種農(nóng)作物秸稈、油料作物及木材加工廢棄物、城市工業(yè)有機(jī)廢棄物以及動(dòng)物糞便等。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 我國(guó)現(xiàn)在每年的秸稈產(chǎn)量約為7億t，扣除一部分用作飼料和其它原料，作為能源利用的達(dá)3.76 億噸。
植物秸稈原料質(zhì)地松散、體積大、熱值低、不便運(yùn)輸和貯存，采用秸稈壓塊機(jī)使秸稈致密成型，便可成為高品位燃料。秸稈成型燃料具有密度高、便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存、形狀和性質(zhì)均一、燃燒性能好、熱值高、適應(yīng)性強(qiáng)、燃料操作控制方便等優(yōu)點(diǎn)，可用于鍋爐和煤氣發(fā)生爐，也可用于工業(yè)、家庭和農(nóng)業(yè)、園林的暖房取暖。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，植物秸稈資源豐富，因此，秸稈能源將會(huì)成為一種發(fā)展前景非?？捎^的替代能源。目前，秸稈壓塊機(jī)主要分為螺旋擠壓式成型機(jī)、活塞沖壓式成型機(jī)和環(huán)模式成型機(jī)3 種機(jī)型。
根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用環(huán)模式可移動(dòng)式秸稈壓塊機(jī)，利用Top-down的設(shè)計(jì)方法，完成總機(jī)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共包含四大部分：切碎裝置、自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)、壓頭（曲柄連桿機(jī)構(gòu)）、行走及駐停機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，利用有限元分析軟件對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。秸稈壓塊機(jī)主要由電機(jī)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、進(jìn)料斗、皮帶輪、皮帶、保護(hù)罩、環(huán)模壓縮室和底座組成，環(huán)模式秸稈壓塊機(jī)工作時(shí)的擠壓方式屬于開(kāi)式壓縮，利用環(huán)模、壓輪和物料3 者間的摩擦擠壓作用使短段散狀物料成型。壓塊機(jī)的傳動(dòng)方式采用皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)具有過(guò)載保護(hù)和緩沖吸振的能力。環(huán)模是壓塊機(jī)最重要的構(gòu)件之一， 其性能好壞直接影響壓塊機(jī)性能。由于環(huán)模、壓輪和物料3者之間擠壓摩擦， 尤其是物料在環(huán)模孔內(nèi)受到的高壓摩擦和物料本身受力變形， 消耗的能量以熱能的方式放出，使環(huán)模和物料溫度升高，導(dǎo)致環(huán)模的磨損加快，使用壽命縮短。
一、我國(guó)秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)從20世紀(jì)80年代引進(jìn)并開(kāi)始致力于生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的研究。南京林化所在“七五”期間開(kāi)展了對(duì)生物質(zhì)壓縮成型機(jī)的研制即對(duì)生物質(zhì)成型理論的研究，目前我國(guó)成型機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用已形成了一定規(guī)模，熱點(diǎn)主要集中在螺旋擠壓成型機(jī)上，但是仍然存在著很多問(wèn)題，因此有待于進(jìn)一步深入研究。中國(guó)從20世紀(jì)80年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式秸稈壓塊機(jī)，生物質(zhì)壓縮技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)已有二十多年的歷史。當(dāng)時(shí),一些科研單位和生產(chǎn)企業(yè)借鑒歐、美發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)牧草加工技術(shù)和設(shè)備,結(jié)合我國(guó)秸稈綜合利用的具體國(guó)情,開(kāi)發(fā)研制出機(jī)械化秸稈壓塊飼料設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)生產(chǎn)。目前,在國(guó)內(nèi)從事該項(xiàng)技術(shù)研究、生產(chǎn)的大專院校、科研院所、國(guó)有和民營(yíng)企業(yè)已達(dá)數(shù)十家。河北省石潛集團(tuán)研制的9JG-1500型秸稈壓塊大型成套設(shè)備和中國(guó)農(nóng)機(jī)院內(nèi)蒙古分院研制的9YK-0. 4D型小型秸稈壓塊機(jī)是較有代表性的產(chǎn)品,并已小批量投放市場(chǎng)。
機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)作為新生事物,還剛剛起步,在國(guó)內(nèi)發(fā)展速度不一,河北、內(nèi)蒙古等省份發(fā)展較快。如河北省為加快該項(xiàng)技術(shù)的推廣步伐,實(shí)施了“機(jī)械化秸稈壓塊飼料示范項(xiàng)目” 。2011年由省財(cái)政撥出150萬(wàn)專項(xiàng)資金,首批選擇了條件較好的5個(gè)項(xiàng)目縣進(jìn)行示范,生產(chǎn)玉米秸稈壓塊飼料。2012年省財(cái)政又投入200萬(wàn)元建立了10個(gè)項(xiàng)目縣進(jìn)行示范推廣。有關(guān)項(xiàng)目市、縣也都投入了相應(yīng)的配套資金。在示范點(diǎn)的帶動(dòng)下,一些民間資金也被吸引到秸稈壓塊飼料項(xiàng)目的投入上來(lái)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全省已建成各類秸稈壓塊飼料生產(chǎn)企業(yè)近40多家,年產(chǎn)秸稈壓塊飼料生產(chǎn)能力已接近10萬(wàn)t ,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)得到了快速發(fā)展。但從國(guó)內(nèi)總體情況來(lái)看,多數(shù)省份發(fā)展較為緩慢,部分省份還是空白,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣應(yīng)用尚處于試驗(yàn)、示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備亦屬于產(chǎn)品介紹期,其性能、質(zhì)量仍存在一些不足,有待進(jìn)一步改進(jìn)提高。
二、世界秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀
早在1954 年，美國(guó)約翰迪爾( John． Deere) 公司就研制成功了世界上第一臺(tái)移動(dòng)式壓塊機(jī)，從1965 年起先后生產(chǎn)了400 型田間撿拾壓塊機(jī)和390 型壓塊機(jī)。此外，美國(guó)蘭代爾( Lundell) ，西德法爾( Fahr) ，威利格爾( Welger) ，丹麥塔魯普( Taarup) ，法國(guó)里維爾( Ｒivierrecasalis) 和日本時(shí)代制鐵有限公司也生產(chǎn)了多種型式的青、干草壓塊機(jī)。20 世紀(jì)60 年代，蘇聯(lián)開(kāi)始引進(jìn)和研制飼草壓塊機(jī)，制造了相應(yīng)的成套設(shè)備。國(guó)外技術(shù)發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
一是生產(chǎn)技術(shù)大部分已經(jīng)成熟，并達(dá)到規(guī)?；蜕唐坊?；二是已經(jīng)由過(guò)去燒壁爐的生活用能為主轉(zhuǎn)向了生產(chǎn)階段：設(shè)備制造比較規(guī)范，耗能較高，成本較貴，同等生產(chǎn)能力的設(shè)備是國(guó)內(nèi)的5-6倍，在發(fā)達(dá)國(guó)家中，生物質(zhì)能研究開(kāi)發(fā)應(yīng)用主要集中與氣化，液化、熱解，固化與直接燃燒等方面。
美國(guó)2014年生物質(zhì)能供應(yīng)量72Mtoe，越戰(zhàn)美國(guó)能源供應(yīng)總量的3%，計(jì)劃2030年達(dá)到30%。歐盟2003年25國(guó)生物質(zhì)能消費(fèi)量69Mtoe，約占?xì)W盟能源總消費(fèi)量的4%。國(guó)外生物質(zhì)致密固化成型產(chǎn)品的發(fā)展分為三個(gè)階段，從20世紀(jì)30-50年代為研究、示范、交叉引進(jìn)階段，研究的著眼點(diǎn)以代替化石能源為目標(biāo)，20世紀(jì)30年代，螺旋式成型機(jī)在美國(guó)開(kāi)始設(shè)計(jì)生產(chǎn)，同時(shí)現(xiàn)代化的活塞式成型機(jī)也在瑞典、德國(guó)得到推廣。
20世紀(jì)70-90年代為第二階段，各國(guó)普遍重視化石能源對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)由于出現(xiàn)了能源危機(jī)，生物質(zhì)壓縮固化成型燃料發(fā)展很快，西歐及日本等國(guó)家已成為一種產(chǎn)業(yè)，1984年日本已有172家工廠生產(chǎn)秸稈壓塊機(jī)進(jìn)行生物質(zhì)壓縮固化成型燃料。
第三階段為90年代后，首先以丹麥為首開(kāi)展了規(guī)?；醚芯抗ぷ鳎S后瑞典、德國(guó)、奧地利等國(guó)都相后開(kāi)展相關(guān)研究，聯(lián)合國(guó)也將此作為重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)研究項(xiàng)目。
三、我國(guó)與世界強(qiáng)國(guó)的差距
雖然我國(guó)近年來(lái)發(fā)展速度較快并取得重大進(jìn)展，但于世界強(qiáng)國(guó)相比還有一定差距，主要表現(xiàn)在從國(guó)內(nèi)總體情況來(lái)看,多數(shù)省份發(fā)展較為緩慢,部分省份還是空白,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣應(yīng)用尚處于試驗(yàn)、示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備亦屬于產(chǎn)品介紹期,其性能、質(zhì)量仍存在一些不足,有待進(jìn)一步改進(jìn)提高。
四、未來(lái)10～15年中國(guó)秸稈壓塊機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
秸稈壓塊機(jī)技術(shù)能充分發(fā)揮農(nóng)作物秸稈的價(jià)值,提高利用率,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,良好的社會(huì)效益和生態(tài)效益。在秸稈綜合利用方面又探索出一條新的有效途徑,在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究治本的措施”的指示精神,是一個(gè)具有廣闊發(fā)展前景的新型秸稈綜合利用技術(shù)。
1、符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,發(fā)展方向正確
在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程中,許多地方已把畜牧業(yè)作為發(fā)展重點(diǎn),并逐步發(fā)展成為大農(nóng)業(yè)的第一主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)牧區(qū)禁牧和小區(qū)集中飼養(yǎng)將使飼料供應(yīng)成為發(fā)展畜牧業(yè)的關(guān)鍵問(wèn)題,秸稈壓塊飼料的出現(xiàn)有效解決了飼料問(wèn)題,順應(yīng)了畜牧業(yè)發(fā)展的需要。農(nóng)作物秸稈用于飼料,既可變“廢”為寶,又可杜絕焚燒秸稈現(xiàn)象,減少環(huán)境污染,而且秸稈過(guò)腹還田還充分提高了肥效,順應(yīng)了“綠色、環(huán)保、高效”農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。
2、經(jīng)濟(jì)效益顯著,市場(chǎng)需求量大,發(fā)展動(dòng)力強(qiáng)勁
玉米秸稈飼料市場(chǎng)價(jià)格在300～ 400元/ t之間,高時(shí)可達(dá)450元/ t。生產(chǎn)成本一般在200～ 250元/t之間,利潤(rùn)率30% 以上,生產(chǎn)企業(yè)2年左右即可收回成本。畜牧養(yǎng)殖場(chǎng)每年需要大量的飼料,以養(yǎng)牛為例,一頭牛平均每年就要消耗4～ 5 t飼料,一個(gè)養(yǎng)幾十頭牛的小型養(yǎng)殖場(chǎng)就需上百噸的飼料。每年冬、春兩季更是飼料青黃不接時(shí)節(jié),貯備秸稈飼料成為有效辦法。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,飼料的需求量還會(huì)增加,所以秸稈飼料的市場(chǎng)需求潛力巨大。經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)需求為秸稈壓塊飼料快速發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力。
3、增加農(nóng)民收入,易于農(nóng)民接受,群眾基礎(chǔ)廣泛
農(nóng)民直接交售玉米秸稈的價(jià)格約40～ 60元/t; 如果農(nóng)閑時(shí)將秸稈風(fēng)干、粉碎加工成半成品交售價(jià)格可達(dá)100～ 120元/ t。與秸稈青貯飼料相比,雖然秸稈的直接交售價(jià)格相近,但對(duì)秸稈的收獲期沒(méi)有限制,不要求秸稈新鮮、青嫩,收獲、交售時(shí)間較為充裕; 而且還可以充分保證玉米生長(zhǎng)周期,不會(huì)降低產(chǎn)量。秸稈壓塊飼料技術(shù)成為一項(xiàng)增收效果明顯、惠及面廣泛、每戶農(nóng)家都可以參與的新技術(shù)。
4、原料取材廣泛,數(shù)量巨大,發(fā)展基礎(chǔ)雄厚
農(nóng)作物秸稈可以永續(xù)生產(chǎn),是可更新、可再生資源。全國(guó)農(nóng)作物秸稈年生產(chǎn)量6億t以上(玉米秸稈約2. 2億t) ,其中只有20% 用作草食性動(dòng)物家畜飼料,用作秸稈還田或燃料等用途的占60%以上,可用于生產(chǎn)壓塊飼料的秸稈數(shù)量巨大,遍布全國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū),為秸稈壓塊飼料長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)原料基礎(chǔ)。
5、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值良好,飼喂儲(chǔ)運(yùn)方便,產(chǎn)品特點(diǎn)鮮明
農(nóng)作物秸稈中均含有較高的營(yíng)養(yǎng)成份,其中玉米秸稈粗蛋白含量可達(dá)5. 7% ,與普通牧草粗蛋白6% ～ 9%的含量較為接近。玉米秸稈壓塊飼料經(jīng)過(guò)“熟化”以后提高了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,改善了適口性,并可根據(jù)具體需求增配添加劑,進(jìn)一步提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。秸稈壓塊飼料以1∶ 8～ 1∶ 10的壓縮比縮小飼料體積,高溫加工殺滅有害霉菌,故運(yùn)輸方便、貯存安全、節(jié)省場(chǎng)地,是牧區(qū)冬季飼養(yǎng)牲畜、防災(zāi)減災(zāi)的最佳飼料。飼喂時(shí)只需將飼料按1∶ 1的比例用水噴灑即可食用,簡(jiǎn)單易行。因此,秸稈壓塊飼料被稱為牛羊的“壓縮餅干”、“方便面” ,其鮮明的特點(diǎn)為飼養(yǎng)牲畜提供了極大的方便。
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