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錘頭型破碎裝置數(shù)字扼制對物料合理性的制約作用實驗探討


  試驗時,以9FQ 40228小型提升機型飼料粉碎機為試驗裝置,主要參數(shù):主軸轉(zhuǎn)速4000 r m in,配套功率11~15 kW ,生產(chǎn)率1100~1500 kg h,采用長方形錘片,錘片為標準錘片,材料為65M n.

  試驗對象烏梁素海沉水植物主要是龍須眼子菜(P otam ogeton p ectinatus)和狐尾藻(M y riop hy llum sp icatum) ,以較為適應(yīng)微咸水質(zhì)的龍須眼子菜為優(yōu)勢種,龍須眼子菜屬多年生草本植物,其群落蓋度移動破碎機100% ,生產(chǎn)量8. 5×10 4 t?a - 1(干重) ,平均生物量875 g?m - 2(干重)。由三年連續(xù)收割試驗得知,雖然機械收割導致頂枝喪失,造成生物量、資源儲存量的損傷,但是不會破壞它們的繁殖體系,其根系呈匍匐狀、十分發(fā)達,許多生長點仍可在當年發(fā)芽生枝,具有很強的再生能力。通常在收割之后55~60 d即可恢復到較高的生物量,而且第2年的生產(chǎn)量不受任何影響。

  水草試驗研究試驗因素及試驗水平的選取由于水草在不同含水率的情況下,其粗灰分與水草間附著力和硫酸鈉的析出率不一樣,故其含水率是去除率重要的影響因素之一,龍須眼子菜自然晾干時, 9%~14%是水草的含水率的穩(wěn)定狀態(tài),含水率為16%滾軸篩~19%時是飼料安全水的范圍,故含水率選取三水平。

  粉碎機轉(zhuǎn)速影響水草被錘片打擊的次數(shù),即影響水草的粗灰分去除率和硫酸鈉的去除率,其中粉碎機在2000 r m in以下,由于風速小粉碎后的水草不易被吹出,所以選定2000 r m in為一個水平, 4000 r m in是粉碎機的最高轉(zhuǎn)速,再選定一個中等轉(zhuǎn)速的水平,鏈板輸送線轉(zhuǎn)速也選擇三水平。

  粉碎機篩孔的大小影響水草在粉碎室內(nèi)停留的時間,也是粗灰分和硫酸鈉去除率的一個重要自動輸送系統(tǒng)影響因素,篩孔小于8 mm時,由于水草粒度太小,不適于作飼料。

  篩孔太大時,水草的粗灰分的去除不好,為此篩孔自動切管落料機也選用三水平。

  本試驗采用含水率、粉碎機轉(zhuǎn)速、粉碎機篩孔的大小為三因素。經(jīng)初步試驗得到各因素的水GS型香蕉型滾軸篩平如1所示。

  1試驗因素和水平試驗數(shù)據(jù)試驗時,按照正交表L 9(3 4)安排試驗,選用0. 輸送帶3 mm的篩子對不同工藝參數(shù)粉碎的水草進行篩分,計算粗灰分的去除率,其篩上物與篩下物的質(zhì)量如2所示。2不同工藝參數(shù)的水草粉碎篩分后的數(shù)據(jù)表試驗指標對水草的篩上物與篩下物營養(yǎng)成分進行檢測,從以下指標對篩分后的水草進行分析:1)從水草的損失率考慮,用成品率=篩上物總質(zhì)量×100%和損失率=篩下物草篩下物×100%衡量水草的損失情況,希望成品率高,損失率小。2)從工藝角度考慮,用粗灰分去除率=篩下物粗灰分總粗灰分×100%和硫酸鈉去除率=篩下物硫酸鈉總硫酸鈉×100%衡量粗灰分和硫酸鈉的去除率,希望粗灰分和硫酸鈉的去除率高。

  粗灰分和硫酸鈉的測定方法粗灰分的測定方法按照常規(guī)營養(yǎng)成分分析方法測試,振篩機其標準為GB6438286,硫酸鈉的測定按照《中華人民共和國藥典》(1995年版)重量法測定。

  不同工藝參數(shù)下的各項指標數(shù)據(jù)如所示。試驗結(jié)果分析為了直觀起見,因素的水平作為橫坐標,指標的平均值作為縱坐標,并得出因素與指標趨勢圖,如~6所示。不同工藝參數(shù)下水草的各項指標試驗結(jié)果的方差分析1)進行因素顯著性檢驗,結(jié)果顯示含水率,轉(zhuǎn)速和篩孔的改變對成品率與硫酸鈉的去除率有高度顯著的影響,含水率的改變對粗灰分的去除率的影響高度顯著,轉(zhuǎn)速的改變對粗灰分的去除率TD皮帶輸送機的影響顯著,篩孔對粗灰分去除率的影響不顯著。2)由可以得出,水草在含水率約17%時,水草的成品率為64. 7% ,最低。但由得出,水草在此含水率下篩下物中所含的水草最少,即水草損失最少,又由得出,水草在此含水率下,粗灰分去除率最高,得出在含水率為約17%左右時,粗灰分容易脫落,粗灰分去除率與硫酸鈉的去除率也較高,分別為70. 8%和34. 7%.3)隨著粉碎機轉(zhuǎn)速的增加,破碎程度會增大,篩下

  物增加,水草的成品率降低,水草的粗灰分的去除率和硫酸鈉的去破碎機械除率增加。

  4)隨著篩孔的增大,破SZZ自定中心振動篩碎程度會減小,水草的成品率會增加,水草的粗灰分的去除率和硫酸鈉的去除率降低。

  5)由方差分析的直觀圖得出,試驗的最佳水平組合為含水率在17%左右,轉(zhuǎn)速在4000 r m in,篩孔在8 mm時制砂機,水草的成品率與粗灰分的去除率最好。

  4灰色模型的建立GM (1, 1)是由一個只包活化給煤機含單變量的一階微分方程構(gòu)成的模型,X(0)(k)表示原始數(shù)據(jù)序列X(0)(k) = { X(0)(1) ,X(0)(2) ,X(0)(3) ,…

  X(0)(n) }用A GO累加生成方法將原始數(shù)據(jù)序列累加,據(jù)X(1)(P i) =∑P i k= 1 X(0)(k) ,生成一階累加變形序列X(1)(k) = { X(1)(1) ,X(1)(2) 輸送機械,X(1)(3) ,…X(1)(n) }.

  模型的離散形式為X ^(1)(k + 1) = (X(0)(1) - u a)e - ak + u a,其中k∈R +,式a與u是原始數(shù)據(jù)決定的模型參數(shù),u,a可由下式確定, < a,u > T = (B T B)- 1 B T Y N,式中:B = - 1 2(X(1)(1)+ X(1)(2))1 - 1 2(X(1)(2)+ X(1)(3))1……- 1 2(X(1)(n - 1)+ X(1)(n))1Y N = X(0)(2)X(0)(3)…

  X(0)(n)由IA GO累減法可還原成原始數(shù)據(jù)。

  采用GM (1, 1)改進模型對水草的成品率建模。以含水率為約12%為例建立灰色模型,含水率為12%時水草的成品率如所示。

  同理建立了含水率為約12%時的其它模型。其模型值與實際值的比較結(jié)果如和所示。

  結(jié)果顯示:1)運用此模型,可以分析當含水率與篩孔一定而轉(zhuǎn)速不同時,水草的成品率的變化趨勢,如所示,用轉(zhuǎn)速4000 r m in驗證模型,其最大誤差為- 1. 69%.

  2)當含水率與轉(zhuǎn)速一定而篩孔不同時,水草的成品率的灰色模型如所示,用篩孔24 mm驗證模型,其最大誤差為- 1. 47%.

  結(jié)論與討論

  利用錘片式粉碎機對水草進行加工試驗的研究結(jié)果表明含水率對水草粗灰分去除率的影響高度顯著,轉(zhuǎn)速對水草的粗灰分的去除率的影響顯著,篩孔對粗灰分的去除率的影響不顯著。而含水率、轉(zhuǎn)速與篩孔對硫酸鈉的去除率的影響都高度顯著。

  水草在含水率為17% ,轉(zhuǎn)速為4000 r m in,篩孔為8 mm時,粗灰分與硫酸鈉的去除效果較好,粗灰分的去除率為70. 8% ,其中硫酸鈉的去除率為34. 7%.由于水草在含水率約12%時,粗灰分的附著力比較強,粗灰分不易脫落;在含水率約20%時,粗灰分與水草間的黏附力比較強,粗灰分也不容易脫落。

  在此試驗中,利用方差分析對當前的數(shù)據(jù)進行分析,利用灰色模型預(yù)測下一個試驗的數(shù)據(jù),可以為水草的加工和錘片式粉碎機的優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。

  灰色模型能較好地反映水草的成品率隨轉(zhuǎn)速與篩孔的變化規(guī)律,灰色模型在模擬水草的成品率隨轉(zhuǎn)速與篩孔的變化時,預(yù)測值最大誤差是- 1. 69%.

  經(jīng)檢測,以龍須眼子菜為代表的水草在不同條件下粉碎,去除粗灰分后水草的硫酸鈉的含量保持在3%~5%之間,牛、羊飼料加入0. 3%~0. 5%的硫酸鈉,能提高水草的營養(yǎng)價值,因此水草飼料適宜與其它飼草料以1∶10配比作為配合飼料,喂養(yǎng)效果會更好。

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