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畢業(yè)設計（論文）開題報告 論文（設計）題目 立式環(huán)模生物質成型機設計 姓名 系別 專業(yè)班級 學號 1.選題目的和意義： 在日益發(fā)展的科技下，生物質能源作為新興能源，有著廣闊的發(fā)展前景，它既保護環(huán)境，又能緩解人們對石油等不可再生能源的需求，是未來發(fā)展的重要需求。我國地域廣闊，人口眾多，耕田面積巨大，農(nóng)作物秸稈資源非常大，每年的產(chǎn)量在7億噸以上，占世界總常量的四分之一以上。所以在發(fā)展生物質能源作為新興能源上，我國有著巨大的潛力與廣闊的前景。 把農(nóng)作物秸稈壓塊是一個非常好的措施，農(nóng)作物秸稈堆積燃燒既浪費資源又污染環(huán)境，壓塊成型后不僅使農(nóng)作物秸稈體積大大的減小，便于運輸以外，其壓塊的成品也是很好的燃料，它的密度大大增加，燃燒產(chǎn)生的熱能更高。農(nóng)作物秸稈經(jīng)壓塊成型后，燃燒的效果與煤炭類似，如果經(jīng)大量的推廣與使用，它將在很大的程度上緩解我們對煤炭的依賴。而農(nóng)作物秸稈作為生物質能源這種新興能源，它和風能、太陽能一樣，都能降低人們對環(huán)境的污染與破環(huán)，是我們未來發(fā)展所需的。從上面看來，不管是加強對環(huán)境的保護措施，還是減小對煤炭能源的依賴，發(fā)展農(nóng)作物秸稈這種生物質能源，是我們未來努力的方向。 農(nóng)作物秸稈的壓塊成型主要是通過使用農(nóng)業(yè)機械設備把秸稈進行壓縮，使它密度大大增加，體積大大減小，最終形成一種大密度小體積這樣便于運輸?shù)墓潭ㄐ螤?，在這種狀態(tài)下，農(nóng)作物秸稈燃燒產(chǎn)生的熱能會大大提升，達到我們需要的地步。到目前為止，用于對農(nóng)作物秸稈壓塊成型的農(nóng)業(yè)機械設備基本上都是由以前的飼料行業(yè)的機械設備轉化過來使用的，由于跨行業(yè)的不夠專業(yè)，大多的用于農(nóng)作物秸稈壓塊的農(nóng)業(yè)機械設備都存在著一些問題，諸如產(chǎn)量不夠高，耗能比較大，產(chǎn)生的成品密度不夠高，燃燒不能達到實際的需求，這些問題使得農(nóng)作物秸稈壓塊的設備不夠成熟，限制了它的大量推廣。 本論文為設計立式環(huán)模生物質成型機，在立式環(huán)模的原理下，提高生物質成型機的性能，設計具有耗能低，產(chǎn)量高的農(nóng)業(yè)機械，在此生物質成型機中環(huán)模屬于可替換的部件，在使用壽命到達后，可以更換環(huán)模部件，使機械壽命大大提升。 2. 本選題在國內外的研究狀況及發(fā)展趨勢： 再國外，農(nóng)業(yè)發(fā)展比較發(fā)達的國家，大多數(shù)西方國家，他們在對農(nóng)作物秸稈壓塊成型的農(nóng)業(yè)機械設備的研究上時間較長，應用更早，相關的技術和產(chǎn)品非常成熟，發(fā)明有大量具有高技術性，高效率，高工作性能的農(nóng)業(yè)機械設備，以及與其配套的相關設備。這里有許多例子：1954年美國約翰·迪爾公司(John Deere Company)經(jīng)過大量研究，制造出了世界上首臺環(huán)模式壓餅機(Lundell)，在之后他們經(jīng)過大量的研究與試驗，使其設備各項指標技術成熟穩(wěn)定，廣泛推廣開來；他們在有了這個經(jīng)驗與技術后，在1965年之后，陸陸續(xù)續(xù)的在原有的基礎上，發(fā)明多種不同型號、不同性能的生物質成型機，使其產(chǎn)品形成了系列化。 國外成熟的農(nóng)作物秸稈壓塊成型技術，已經(jīng)步入了大規(guī)模的商業(yè)應用中，相信在這些農(nóng)業(yè)科技發(fā)達的國家中，農(nóng)作物秸稈壓塊成型的技術已經(jīng)有了廣泛的應用，他們的農(nóng)業(yè)機器有了統(tǒng)一要求的規(guī)范制造，機器大量的應用了自動化。但是這些卻全部一定適合我國的各地的情況，他們的價格偏高，且與我國的加工對象，也就是農(nóng)作物秸稈一類的有一些的差別，并不能完全應用于我國。 根據(jù)我國各地的農(nóng)作物秸稈的情況來看，環(huán)模秸稈顆粒成型機并非我國農(nóng)作物秸稈適和應用的壓縮燃燒技術的發(fā)展方向，然而目前環(huán)模秸稈的壓縮成型的技術主要仍以顆粒成型為主，顆粒壓縮成型技術針對的主要對象還是林業(yè)廢棄物、木質料和經(jīng)過軟化熟化處理的物料。目前我國生物質成型機從國家各地的農(nóng)作物秸稈的資源情況上來講，還是主要以環(huán)模秸稈壓塊成型機為主。 當前我國的生物質成型機壓縮成型技術主要針對的目標為林業(yè)廢棄物如廢棄的木屑，或是農(nóng)作物秸稈中的玉米這一類的秸稈，而我國各地大量種植的水稻這一類的秸稈資源巨大，但是對于相應針對此類物料的生物質成型機壓縮成型技術的研究實驗卻不夠深入；我國的生物質成型機壓縮成型技術在生物質壓塊成型機的重要部件、結構上的技術仍有許多不足之處，其結果就是農(nóng)作物秸稈經(jīng)壓縮壓塊成型后，不能達到的理想的密度要求，且它在工作時的機械工作效率不是太高，達不到預計的效率，最后在重要部件如壓輥和環(huán)模上，由于設計與實驗的缺乏與不足，總會有各種問題使這些部件的磨損很塊，造成機械的壽命降低，投入的成本相應的提升。由此可以知道，我國對與立式環(huán)模生物質壓塊成型機壓縮成型的技術仍有很多的不足與缺點，理論與實驗都比較淺薄，總的來說仍處與初級的起步階段，還需要大量的研究與實驗來補足。 本人的設計課題為立式環(huán)模生物質成型機，以立式環(huán)模的原理為基礎，對當前一些生物質壓塊成型設備的各種問題，例如壓縮成型的幾率偏低，耗能過大，主要工作的部件磨損嚴重較快，設計理論的些許不足之處，不穩(wěn)定等等，對該生物質壓塊成型設備的主要工作的部件進行理論的分析和設計。 3. 主要研究內容： 通過本人在對生物質成型技術的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，對立式環(huán)模生物質成型機機的相關知識有了深入的了解之后，通過大量的查閱資料和文件，主要研究以下內容： 整機結構 立式環(huán)模生物質壓塊機整機結構主要由機架、動力裝置和成型裝置組成，其中動力裝置主要包括電動機、主軸、帶傳動系統(tǒng)，成型裝置主要包括環(huán)模、壓輥。 工作原理 由多塊模塊組成的環(huán)模水平放置，生物質原料從接料斗進入環(huán)模與壓輥之間，壓輥在主軸的帶動下繞主軸公轉，同時，在自身與物料之間的摩擦力作用下，繞壓輥軸自轉，物料在壓輥的擠壓下進入環(huán)?？祝S著擠壓力的增加，溫度越來越高，秸稈當中的木質素在一定溫度下分解，充當著粘結劑的作用，將物料粘結在一起，隨著更多的物料進入環(huán)模孔，已經(jīng)成型的壓塊燃料從環(huán)?？字胁粩啾粩D出，在自身重力作用下，折成一定長度的成型燃料，從環(huán)?？壮隹谔幝湎隆? 關鍵部件的設計 環(huán)模： 該環(huán)模有多塊模塊水平放置，兩塊模塊組合在一起即形成一個環(huán)模孔。 壓輥： 本生物質壓塊成型機中，將壓輥設計為3部分， 分別為偏心壓輥軸、壓輥軸承座和壓輥環(huán)，主軸帶 2個壓輥作公轉，同時壓輥繞偏心壓輪軸作自轉，將物料壓入環(huán)?？字?。 動力： 生物質壓塊燃料的成型主要依靠壓輪的擠壓和原料與環(huán)模塊之間的摩擦力及原料之間的摩擦力， 電動機提供壓輪公轉的動力，動力由左右2個電動機提供。 4. 完成論文的條件、方法及措施，包括實驗設計、調研計劃、資料收集、參考文獻等內容。 完成論文的條件： 從圖書館、互聯(lián)網(wǎng)上獲取國內外文獻資料； 完成論文的方法： 綜合分析法、歸納總結法、文獻考證方法、案例分析法等； 完成論文的措施： 從中國知網(wǎng)、期刊查找信息；在圖書館查閱并收集相關文獻和資料；數(shù)據(jù)調研；電話、短信、在線聊天件及見面會方式與指導老師溝通遇到的問題。 主要參考文獻： [1]邱宣懷. 機械設計. 北京：高等教育出版社，1997. [2]汪愷. 機械設計標準應用手冊. 北京:機械工業(yè)出版社，2002. [3]李凱嶺,宋強. 機械制造技術基礎. 山東：山東科學技術出版社，2005. [4]機械設計手冊編委會. 機械設計手冊第一卷. 北京：機械工業(yè)出版社，2004. [5]鄭文緯，吳克堅. 機械原理. 北京：高等教育出版社，1997. [6]楊明忠，朱家誠．機械設計[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2001． [7]楊俊成. 秸稈壓餅技術與應用. 農(nóng)牧產(chǎn)品開發(fā),1998. [8]張百良生物質成型燃料技術與工程化[M]．科學出版社，ISBN 978．7—03．033930．0． [9]崔明，趙立欣，田宜水，等．中國主要農(nóng)作物秸稈資源能源化利用分析評價[J]．農(nóng)業(yè)工程學報，2008，24(12)：291-296． [10]孔雪輝．生物質固化成型環(huán)模磨損實驗研究及數(shù)值模擬[D]．沈陽：東北林業(yè)大學，2010． [11]何元斌．生物質壓縮成型燃料及成型技術(一)[J]．農(nóng)村能源，1995，(5)：12．14． [12]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部．農(nóng)業(yè)和農(nóng)村節(jié)能減速十大技術[M]．中國農(nóng)業(yè)出版社，ISBN978．7．109．12339．7． [13]孟海波，趙立欣，徐義田，等．用粗糙集理論評價生物質固體成型燃料技術的研究[J]．農(nóng)業(yè)工程學報，2008，24(3)：198-202． [14]高國章，西慶祥，何占松，等．國內外粗飼料加工技術及其機具的發(fā)展水平與趨勢[J]．農(nóng)機化研究，1996，2(1)：48．51． [15]CZ．卡那沃依斯基．收獲機械[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1983，143-144． [16]王峰，劉德旺．飼草壓塊機具研究現(xiàn)狀[R]．中國科技論文在線，2005，9． 5. 指導教師意見及建議： 簽字： 年 月 日