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秸秆是世界上第一大可再生资源。为了实现秸秆高值化综合利用技术,东北农业大学研制了一种高得率D200型大豆秸秆纤维制取机,用于加工经过常温水浸泡清洗后的作物秸秆,制造植物纤维基地膜原料,实现了秸秆纤维的清洁制取。但由于大豆秸秆纤维制取机加工原料为适度细碎化处理、含水率饱和的大豆秸秆,其与普通粉粒状物料的物理特性差异性很大,目前市场上成型喂料设备如带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机等,无法满足秸秆纤维制取机供料技术要求。为了实现该机器系统秸秆原料浸泡软化、除尘和自动、定量、稳定供料的目的,本文采用理论分析和三维实体设计的方法,在“十二五”国家科技支撑计划项目“秸秆基农用膜成型工艺与设备研究”的课题支撑下完成的,取得的主要研究内容和成果如下:1)针对预处理后的大豆秸秆原料物理特性研究。分别测量浸泡时间不同、粒度不同的秸秆堆积密度,得到秸秆的堆积密度随着浸泡时间增加而增加,随着粒度的增加而减少的变化规律,同时得到预处理、浸泡后的大豆秸秆堆积密度的范围为80~120kg/m3。通过测量得到大豆秸秆平均长度为83.96mm、平均直径为2.21mm;研究含水率饱和的大豆秸秆摩擦特性,得到预处理后大豆秸秆与钢板和胶帆布平带间的滑动摩擦角分别为34.480和42.21°,秸秆在胶帆布带上的滑动摩擦角大于其与钢板的滑动摩擦角;采用排水法测得细碎化处理、浸泡后的大豆秸秆的表观密度为1256kg/m3。为原料供给系统设计提供理论依据。2)大豆秸秆纤维制取机原料供给系统设计。设计了D200型大豆秸秆纤维制取机原料供给系统,主要包括:浸泡清洗装置、捞取装置、输送装置和强制喂入装置。根据工艺要求,完成了原料供给系统的总体设计,通过CATIA建立喂入系统的三维模型,并对关键部件进行仿真分析;结合ANSYS Workbench软件对喂入系统中的关键部件进行有限元分析,验证其结构参数的可靠性:完成了控制系统设计,实现喂入系统的自动化控制。3)捞取装置参数优化。采用二次通用旋转组合试验方法,以捞取量为响应函数,以捞取装置的耙头角度和耙齿角度为影响因素,对大豆秸秆原料捞取装置参数进行了优化试验研究。结果表明:在转速为55r/min的条件下,当耙齿角度21.54°、耙头角度88.58°时,循环最大捞取量为0.390kg/次,作业效果最佳。