移动式林间剩余物粉碎机理论分析与试验研究

发布时间：2020-05-15 09:49

【摘要】：近年来,随着我国对生物质发电开发和产业化的发展,对生物质发电的原料需求越来越多,废弃的林间剩余物走进了研究人员的视野。由于林间剩余物参差不齐,运输困难等问题主要处理方式是将其进行焚烧。因此,急需开发研究一种能够对林间剩余物进行就地粉碎的移动式林间剩余物粉碎机,为制造生物质发电的原料提供一种实用的机械设备。本文根据现有的木材粉碎设备和林间剩余物的特点以及技术要求,确定移动式林间剩余物粉碎机的整机方案和布局。通过对现有的树枝粉碎的研究来确定本课题所要研究的粉碎机的生产率,设计粉碎机构的关键零部件。通过建立树枝的切削力学模型,结合切削理论,得到其切削力的公式,并计算不同角度进料时的切削力和切削功率。根据工作要求,确定整机的结构,通过对移动式林间剩余物的底盘的工作性能要求,选定底盘。完成粉碎机的各个机构的设计,并对整机进行装配,得到移动式林间剩余物粉碎机的参数。对移动式林间剩余物粉碎机关键零件进行有限元分析。通过切削力公式,得到在粉碎时树枝对飞刀的作用力,对飞刀进行静力学分析,验证飞刀是否满足刚度和强度要求;为避免粉碎后的木片在出料管道产生堵塞,对出料管道进行FLUENT模拟分析,验证木片能否顺利通过出料管道。运用MATLAB对移动式林间剩余物粉碎机主轴进行优化设计。对主轴优化问题建立数学模型,选择合适优化方法和函数,通过MATLAB进行编程和求最优解,并对优化前后主轴的静力学分析,对比主轴优化前后参数、性能的变化。对移动式林间剩余物粉碎机进行样机试制并进行粉碎试验,验证其生产效率是否满足要求,粉碎后木片的合格率是否满足要求。通过进行均匀试验设计,探究不同转速粉碎不同直径、含水率的树枝时,对木片合格率的影响。本论文的研究解决我国为生物质发电原材料的制造问题,为移动式林间剩余物粉碎设备提供了借鉴和参考。
【图文】：

生物质,化石燃料,年代,发达国家

图１－１各个地区生物质发电透支成本逡逑自２０世纪８０年代以来，生物质发电作为化石燃料的有效补充，在西方等发达对于生物质发电进行利用。其中林木生物质发电是可再生电能的重要组成部分，洁可再生的低碳能源，可有效缓解能源危机、环境变暖以及应对气候变化。物质发电的开发利用可以增加能源供应，还能实现对生态环境的改善［１］。逡逑林木生物质发电在我国得到了政府的大力支持，其原料包括林间剩余物、枝于林木生物质发电主要通过三种技术分别为直燃、气化和混燃，这三种方式

粉碎机,枝桠,林业机械,车载式

１０￣１００ｎＴｍ［：５］。同样的，东北林业大学林业与木工中心于盛通设计大型车载式枝桠粉碎逡逑机［１（）］，其粉碎效率高，采用机械手进料，粉碎设备采用的是鼓式粉碎机构，缺点在于噪逡逑音大，体积大不适应在林间工作，如图１－２所示。逡逑图１－２大型车载式枝桠粉碎机逡逑国家林业局哈尔滨林业机械研究所牛晓华，吴兆迁所设计的３ｚｓｘ－２０树枝粉碎机逡逑［１３］，其特点在于向上排料，出料管可旋转以调节排料方向，较为灵活，，主要工作地点在逡逑于野外林地，如图１－３所示。逡逑．２．逡逑
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TK6

【参考文献】