1、農作物秸稈的物理特性分析試驗材科為取自東北農業大學香坊試驗農場2011年收獲期的大豆秸稈、水稻秸軒及玉*粘稈.試樣準備爭若掉動刀片和歸片的剿揉機對三種秸稈進行加工處理.然后攀舟GBfT5262-2008叩關于秸稈含水率的測定和棲關文獻的處理方袪“即將處理厲的枯稈置尸烘箱內，以10529的眾度烘F24小時，使枯軒絕干后密封存放.試鯊前按試驗設計的含水率計算需水呆”然后均勻噴洶在試樣上.混合均勻后放入密対裊內存啓一拄夜備用p,Ji試驗儀器設備自制滑動糜攥特性試驗臺，如圖2-1示：YB502型電了滅平（上海海康電子儀器廠）；DGG-9070AD電熱恒溫鼓風F燥箱（匕海森儲試膾儀器有限公司）及歲QR2

2、0-60甲稍稈捷切機（略爾濱龍牧機械設備有限話任公可），如圖2J；股帆布輸送密*2JJ.4試驗方案分別以大豆秸稈、水韜秸和和玉米秸稈含水率分別為75%.70%.65%,60%,55%井計5個水平作為5個處理.以滑動廉擦角為目標雋歎，釆用單因素試驗法，測童不同含水率農作物粘稈與不同材料間的滑動摩擦觸毎個試臉就復3次1巧希勁庫擦傳表示物料與所接儺材料發牛相對惰動時，物料與接獨材料袁面間的辭擦特性直正切值為滑動廩擦系數對不同含水率的農作物粘稈分別與鋼板和膠帆布輸送帶實施試騎，測定）t滑動爍擦角.攤組試驗馥員3次，以其均值為呆共結星.具體的拠作方法是：在測定滑動摩擦角時.把物料裝入無底容器內，并放買在

3、斜迫板5上，援慢握動手抽2轉動繞線軸女低斜置板5的傾角逐漸増大。當物料剛開始在斜面匕下滑聘，該斜面像角即為滑動摩擦角2皿珂圖22秸稈揉切機Fig.2-2Rubbingandcuttingmachine1支護桿2手柄3繞找軸4繩索5斜盤板圖22滑動康擦特性試驗臺示意圖Fig.2-1Slidingfrictioncharacteristictest-bed試驗結果與分析試驗結果試弱結果如表21所示.表21試驗結果Table2-1Determiningresults序含水率蘭竺帕和與唄布杠的淆加擦/號/%大豆秸稈外水血玉米枯稈竹】大豆牯稈%水稻牯稈22玉米秸稈15536.2022.2035.6038

4、.9437.2031.6325536.0324.3235.7537.2338.0039.4935538.1034.5135.1539.2138.737.3846036.9423.9435.7540.0337.235.1556036.9434.1335.1537.5236.938.3866041.0926.3831.1337.2337.638.1076537.0929.2530.2839.7635.832.6286534.9932.2930.7940.0338.338.6696534.8429.7732.2940.1636.538.38107035.6027.4735.4540.0334.638

5、24117033.7429.6034.8439.936.537.95127034.8432.2933.1040.S636.8937.09137534.8431.3035.9043.1133.437.23接上頁序號含水串/%與鋼板的滑動摩擦角/與膠帆布半帶的滑動冷擦角廠大豆秸稈久水稻秸稈%玉米枯稈如大豆秸桿%水Pn玉XWff叭147534.5330.6332.6241.1634.636.25IS7534.0631.4736.2042.363539.76方差分析對試驗結果進行方差分析，結果如表22所示。表2-2方差分析Table22Variancesanalysis來源平方和自由度均方F值P值6.

6、6123.31F2-5.810.04962.2630.75總和9.467143.3435.8314.730.00032432)02.43總和167.621434.7448.693.360.054725.86102.59總和60.6114模型30.4247.6870.0034剩余9.31100.93總和39.731423.345.826.40.0081%剌余91100.91總和32.414模型6141.530.220.922470.02107總和76.1314從表22可以看出，大豆秸稈、水稻秸稈與鋼板和膠帆布平帶滑動摩擦角的P值均小于0.05,這說明含水率對這一指標的影響顯苦：而玉米秸稈與鋼板滑

7、動號擦角的P值介于0.05-0之間，說明含水率對其滑動障擦角有形響但不顯苦，玉米秸稈與膠帆布平帶滑動摩擦角的p值大于o.i,說明在0的信度下，含水率對一指標的影響不顯若卩0珂.221.3含水率對目標函數影響規律分析大豆秸稈滑動際擦角隨含水率變化規律如圖2-3a）所示.當含水牢小于60%時，大豆秸稈與鋼板間的滑動摩擦待性隨著含水率的增大而增大*當含水率大于60%時.隨著含水率的增加.大豆秸稈與鋼板間的滑動原擦特性星下降趟勢.島著含水率的增加，大豆秸稈與橡膠的淆動摩操特性總體上呈逐漸増大趨勢.大豆秸稈b鋼板的滑動摩擦角總體上小于與橡膠的滑動摩擦角1.水稻粘稈滑動療擦角甌含水率變化規律如圖23b）所

8、示.隨著含水率的增大，水稻枯稈與鋼板的滑動摩擦特性呈增大的迫勢：水稻秸稈與椽膠的滑動庫擦特性戲著含水率的堆大而減小.水稻秸稈與鋼板的滑動障擦仰總體上小于與椽膠的滑動斥擦角國】經方筮分析，玉米秸稈淆動摩擦角融含水率變化規律不顯若，但玉米秸稈與鋼板的滑動摩擦角總體上小于與橡膠的滑動摩擦角.圖2-31)大豆秸稈的滑動摩擦待性曲線Fig.2-3a)Theslidingfrictioncharacteristiccurveofsoybean圖2-31)大豆秸稈的滑動摩擦待性曲線Fig.2-3a)Theslidingfrictioncharacteristiccurveofsoybean圖2-3b)水稻秸

9、稈的滑動摩擦特性曲線Fig.2-3b)Theslidingfrictioncharacteristiccurveofrice圖23c)玉米枯稈的滑動摩擦特性曲線Fig23c)Theslidingfrictioncharacteristiccurveofcomstrawstrawstrawstraw由圖24a）和圖24b）可知.在大豆秸稈、水稻秸稈與米秸稈中.大豆秸稈與鋼板和膠帆布平帶的滑動摩擦角最大.水稻桔稈與鋼板和膠帆布平帶的滑動厚擦角在三者中最小圖24a)各種秸稈與鋼板的淆動障擦特性曲線Fig.2-4a)Slidingfrictioncharacteristiccurveof圖2-4b)各

10、種枯稈與橡膠的滑動摩擦特性曲線Fig.2-4b)Slidingfrictioncharacteristiccurveofstalkswithrubberstalkswithsteelplates滑動摩擦免與接觸物體的材料、表面光滑程度干濕程度等有關許多相關研究表明.滑動摩擦角隨含水率的增大而增大.這是因為，踐著含水率的增加，水分在接觸表面吸附或沉積形成液體薄膜.蒲膜在接觸血周國形成彎月面力，故在發生滑動縻擦時表現出滑動岸擦力的増加lMM,.從而滑動斥擦角增大；間時隨著含水率的增大，物料更容易粘附于鋼板或其它物體表面，致使滑動岸擦阻力增加I珂.圖23和圖24中可以發現，有些滑動摩擦角的變化曲勢與

11、上文所述的悄況并不相符，如不同含水率情況下大豆秸稈與倒板間滑動摩擦特性的變化曲線.及不同含水率侑況下水稻秸稈與膠帆布帶的滑動序擦特性的變化曲線.這可能是由干含水率較高時.會有較多的水充滿在秸稈與斜面的空隙Z間，隨若空隙中水膜厚度的增大.彎月面力消失，在枯稈下滑的過程中，實際上只足發生液鈦剪切，水脫起到了潤滑作用，從而表現為滑動障擦角減小（列.由圖2-3的對比亦可發現，含水率對同種秸稈與鋼板和膠帆布帶間的滑動摩擦特性影響箱勢差異顯著，這可能塵材料而引起的差異，相關研究表明，材料的表面粗糙度及材料的親現加性對微農面接儺分離中彎月面力存在形響卩兒均；且聚合物的療療主要來自粘君、變形和彈性粘海【均，較

12、為復雜.2.2堆積密度密度是指單位體積的原料質嚴.由于秸稈原料的體積是由多個散粒體聚集而成，中間有空陳.因此，根據原料體積容枳分為真密度、視密度和堆積密度三種形式.（1）真密度真密度是指原料在絕對密實狀念下體積內固體物質的實際體積，不包括內部空隊.（2）視密度視密度表示原料單位細觀外形體積（包括內部封閉孔隙）的質嚴.（3）堆積密度堆密度是指單位體積（既包括顆粒間的空隙，也包括顆粒內部的空隙）生物質的質址，他反映了在自然堆枳狀態下啟位體枳生物質物料的頂就一般情況下.物料的悅度垮小.物料粒子何的間隙超小.堆枳密度越大；同時.原料的均勻度越好.堆枳密度也越大.表2-3給出了幾種生物質的堆枳密度、視密

13、度和孔隙度丄嘰表23幾種生物質的密度參數Tab.2-3Severalparametersofdensity種類堆密度/kg/mJ視密度/kg/m3孔陳度/%木膚150-200570.357.7木片200-300花生殼200250566.855.9椰子殼400-450547.92L5稻禿100-14063080選定粉碎后的大豆秸稈、水稻秸稈和玉米秸稈為試驗對線，對其堆積密度進行測定，K粒度及含水卑如表24所示.結果如表25所承.表24秸稈試樣物理待性Fig.2-4strawphysicalfeatures大豆秸稈水稻秸稈玉*秸稈粒度/cm含水率/%4085137(K1401130-9028表25

14、農作物秸稈的堆枳密度Tab.2-5Bulkdensityofcropstraw秸稈種類大豆牯稈水稻秸稈玉米枯稈堆枳密度/kfi/m1232911-152323不同種類枯稈的堆積密度與秸稈自身紐成結構Tl接相關.水稻秸稈為空心莖.僅由外部表皮構成，內部中空，且外表皮本身密度較小，使得它們的堆枳密度比其他秸稈要小得多.玉米牯稈由表皮和里続構成，里觀所占空間較大，質地疏松，孔隙多，致使玉米枯稈本身密度較小，堆積密度也較小.大豆秸稈為實心莖，本身結構較密實.其堆枳密度也較大卩9)2.3堆積角秸稈匪料的堆枳角也叫休止角、安息和.是指原料從一定高度自然連續地下落到平面上時，所堆積成的圓錐體母線與底平面的夾

15、角.堆枳角分為自然堆積角和動態堆積角.三者關系：堆枳角始終大于內摩擦角，且都大于滑動摩擦角，對無粘聚力的散粒物料，堆枳角等于內摩擦角di.經測最，粉碎后的大豆秸稈、水稻秸稈和玉米粘稈的堆積角結果如表26所示，其粒度及含水率如浪24所示.農26所測址農作物秸稈的堆積角Tab.2-6Reposeangleofcropstraw秸稈種類大豆秸稈水稻秸稈玉米秸稈堆積角/56.766.553對秸稈纖維制取機原料的物理特性進行了研究，為喂入系統的設計提供依據.通過對農作物粘稈含水率的單因素試驗，得到了細的化處理后的粘稈與不同材料何滑動際擦特性的變化趨勢，即當含水率小于60%時，大豆秸稈與鋼板間的滑動摩擦特性晞著含水率的増大而增大；當含水率大于60%時，隨著含水率的增加，大豆秸稈與鋼板間的滑動障擦特性呈下降趨勢.隨若含水率的增加，大豆秸稈與橡膠的滑動摩