论文摘要
本课题研究目的是为了改变传统的育秧方式,研制适于水稻植质钵育秧盘成型所需秧盘物料的混合搅拌装置,将稻草粉、配方营养添料和水进行混合搅拌,使之达到钵育秧盘的制备要求。秧盘物料的混合搅拌是钵育秧盘制备比较关键的一环,搅拌质量的好坏直接关系到钵育秧盘的性能。为了能够提供符合钵育秧盘成型及其相关性能要求的秧盘物料,本文拟就混合搅拌装置的搅拌性能进行研究,并将其参数优化作为研究重点。为了确定混合搅拌装置最佳参数及其合理匹配关系,本文没有采用常规的机械工程优化方法,而是根据现有的搅拌装置,建立搅拌过程理论模型,并在此基础上,对混合搅拌装置的参数利用正交试验方法进行试验研究以寻求最优方案。首先,分析了搅拌任务及搅拌过程中介质的运动,利用数学方法来描述搅拌秧盘物料的混合过程,并将混合搅拌过程模型化,从而得到了混合搅拌的曲线方程和影响搅拌时间的关系式;在此基础上提出了搅拌参数优化的目标及其试验方法,确定了试验结果的评价指标和检测方法。其次,对试验样机的主要结构参数和工作参数进行了正交试验,得到了各参数对试验指标的影响程度以及相互之间的合理匹配关系,确定以搅拌螺带的料流排列采用围流排列、搅拌螺带拌臂相位角取60°、内外螺带相位布置为正反交错关系、搅拌螺带的安装角45°、搅拌筒为窄长型、搅拌螺带的线速度取1.5m/s的匹配较为合理。最后,通过参数优化前后混合搅拌装置的对比试验,可知参数优化后的搅拌效果明显好于未优化的搅拌装置。说明该装置的研制,为植质钵育秧盘的成型及其相关性能指标的保障提供了技术支持,是钵育秧盘工厂化生产的主要组成部分。