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附錄1 外文譯文
在制造的不同階段防腐劑對于鏈板的機械與物理性能
G. J.格里亞斯 黑爾
摘要：評估在生產(chǎn)過程中板在不同的點對于一種防腐劑的物理和機械性能以此來決定應用防腐劑的最好階段。一種銅硼戊唑醇胺水性防腐劑用于3%的PF-bonded鏈板以達到五種不同的固位。在生產(chǎn)周期的不同階段進行防腐劑添加檢查，也就是綠色鏈擴散,真空干燥鏈治療,膠層噴霧,制成板的熱與冷淬火,制造前的真空處理。當有高度防腐劑保留的板與未經(jīng)處理的相比較而言，這種處理方法對于一些板的機械性能有著顯著的影響。在板的制造之前通過干燥鏈條的真空處理或者綠色鏈條的擴散應用防腐劑能夠取得最好的處理效果。在兩種處理方法上對于板的性質(zhì)有較小影響的是增加防腐劑的保留量，但是通過噴霧干燥鏈或者熱和冷淬火應用防腐劑時，我們注意到會有顯著的惡化。增加壓力溫度對于噴霧板的機械性能有顯著的提高，但制造前的真空處理將會造成板的內(nèi)部粘結(jié)強度巨大的破壞。
簡介;
·定向結(jié)構(gòu)刨花板(的OSB)是一種結(jié)構(gòu)板,廣泛地應用于房屋建筑或者其他應用，主要是內(nèi)部使用或者短期的外部接觸，在高濕度條件下，使用的OSB在外部條件限制由于其低耐久性對衰變真菌,腫脹,合成導致減少內(nèi)部粘結(jié)強度(格里亞斯和黑爾2000)。
防腐處理很容易適用于實木,也可以應用于提高產(chǎn)品的面板屬性。由于這種原因在制造之后出于商業(yè)目的也可應用于膠合板，一種這種類型的產(chǎn)品，經(jīng)過一種合適的防腐劑處理后，
對地面接觸的使用展現(xiàn)出充分的耐腐蝕性(AWPA C9 1999)。但是，相對于膠合板和實木，定向結(jié)構(gòu)刨花板產(chǎn)品的低消耗提供了一個成本競爭力的動機去開發(fā)一個系統(tǒng)以此提高OSB的耐腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性。在制造之后的OSB的液防腐處理會導致高腫脹，所以在生產(chǎn)周期中需要開發(fā)可替代的應用程序。因此，一系列的的因素，包括處理的時間常數(shù)，防腐劑的添加階段，處理板的物理和力學性能，復合防腐劑的抗浸出,耐腐性(有或沒有浸出)需要考慮。腐劑和膠粘劑類型的混合以及添加的階段在成功的生產(chǎn)出一個防腐處理板的過程中扮演著極其重要的角色。
格里亞斯和黑爾(1999、2000、2000 b)最近回顧了一些與防腐劑對于板的力學性能影響的相關(guān)文獻，已經(jīng)證明防腐劑添加對板材產(chǎn)品的物理和機械性能會產(chǎn)生巨大的破壞（阿和史蒂文斯1993;巴恩斯 . 1996年)。
許多防腐劑被應用于各種各樣的研究之中用來去阻止板材產(chǎn)品的腐蝕程度，這些防腐劑包括包括五氯苯酚、二甲基氯化銨(DDAC),癸酯DDAC與銅、DDAC與氨基甲酸酯、氟化鈉、氫氟化氫銨、氨的砷酸銅鋅(ACZA)硼酸防腐劑,環(huán)烷酸銅(村),銅辛酸酯,毒死蜱,環(huán)烷酸鋅。但是卻可能發(fā)生許多問題，有毒防腐劑的大量蒸汽蒸發(fā)也許會產(chǎn)生緊急情況，防腐劑也許會干擾膠粘劑的合成，板的機械性能的大量損失會造成商業(yè)應用的廣泛限制。但是無酸性防腐劑(如DDAC-based)和乳化性CuN對于板的機械性能顯示了較少的負面影響(施密特維克1990)。氧環(huán)唑，應用作為阿斯彭的粉晶片后樹脂的應用，對于板的性能測試并沒有顯著的作用(施密特1988)。
復合板可以在生產(chǎn)過程中或者之后的各種各樣的點被保存，使用幾種防腐劑配方(即擴散處理。氨的砷酸銅(ACA)、copper-chromium-arsenic(CCA)]混合可以產(chǎn)生一個前面板，具有良好的性質(zhì),高于標準規(guī)格,但與未經(jīng)處理的板相比，反而具有較弱的性能。
防腐劑作為液體(例如ACA,CCA)通過噴霧或者作為粉末在樹脂混合之前,或之后進行的表面添加已經(jīng)證明會對鏈板的性能產(chǎn)生巨大的衰減作用，(黑爾1979;施密特1988)。影響的程度取決于具有膠合劑的防腐劑的兼容程度，并且已經(jīng)研究出多種防腐劑的配方不干擾UF樹脂 。然而，脲甲醛樹脂并不適合外部規(guī)范板，當受潮的時候脲甲醛樹脂板就會大量的失效(貝克爾1969;1987;)。幾種類型的防腐劑配方粉在板的制造前就已經(jīng)和樹脂得到了廣泛的應用(施密特1988)。這種方法只有當防腐劑是熱穩(wěn)定和兼容的膠粘劑時才能給出良好的機械性能。
制造前液體也許可以通過浸漬、噴涂、刷,或真空或真空壓力得到應用，但由于干燥，特許情況以及這種方法的機械強度局限性,與蒸汽處理方法以及超臨界流體已經(jīng)得到了研究。這些新方法給于了我們一些有前景的結(jié)果，在板的物理和機械性能方面沒有任何的改變。刷、滴、噴霧經(jīng)常處理不令人滿意的滲透率，用這些方法處理的產(chǎn)品也只適用于不與地面接觸的環(huán)境，因為防腐劑僅僅對于板的表面區(qū)域有限制作用。
可以從文獻中得出結(jié)論各種各樣的獨立的研究已經(jīng)聚焦于不同類型面板產(chǎn)品的防腐劑，那些研究涉及各種防腐劑，各種配方類型(如粉,油,或水性)，在生產(chǎn)過程中不同階段防腐劑的應用以及不同的木材種類、樹脂、和緊迫的條件。這些研究不能直接的相互比較去得出最好的防腐劑的應用方法，因為他們設(shè)計太多的不相關(guān)的變量。然而他們卻真真實實的表明一些防腐劑不適合。這篇文章是對于大量鏈板的物理和機械性能的綜合研究，在制造的不同階段用一種新型的防腐劑得到保存，不同的壓力條件已經(jīng)用來實現(xiàn)板的成功生產(chǎn)，包括類似的控制在內(nèi)。那些板的過濾和耐腐蝕性在以后的出版中會有報道。
實驗
在實驗室條件下用防腐劑處理得到的一種無向鏈板會實現(xiàn)五種不同的防腐劑保留(0、1.5、3、6和12公斤米)3)。然后評估內(nèi)部粘結(jié)強度(IB),彈性模量(MOE),斷裂模量(鐵道部)、厚度膨脹(天水圍),吸水(Wabs),抗剪強度和板的密度。
板的處理
評估五種不同的處理方法：綠色鏈的真空處理，干燥板的真空處理，樹脂攪拌機干燥板的噴霧處理，制造板的熱和冷處理以及制造前的真空處理。Goroyias and 黑爾 (1999, 2000a, 2000b) 在這份研究報告中細致詳細的描述了防腐劑添加的處理方法。
板的制造
板的生產(chǎn)目標是厚度15毫米以及650公斤米的目標密度，板的制造變量在表1中有所展現(xiàn)，制造四種不同類型的控制板（表1）
板的測試
大型板的采樣和切割是基于標準EN 326 - 1:1993。當這種情況不可能發(fā)生時，由于板的較小尺寸，采樣和切割是基于一個特定的模式，這種模式取決于方差分析的結(jié)果(一維方差分析和圖基是兩兩比較)。出于這種目的，小的未經(jīng)處理的板（400mm）得到生產(chǎn)和檢驗。每個已檢驗屬性的樣本方差會使用方差分析方法得到分析(p = 0.05)以及圖基復制板之間的兩兩比較。結(jié)果表明在符合小型板之間的性質(zhì)沒有顯著的差異。
為了得到不同的物理和機械性能樣本后來會得到檢驗，然后進行板之間的每一種屬性的方差分析(方差分析,p = 0.05,圖基是兩兩比較)。
板的密度輪廓使用ATR密度輪廓機(軟件v2.09)進行測量，平均密度則用根據(jù)EN 310:1993 317:1993 319:1993,的 MOE, MOR, IB, TSw, 和Wabs進行計算。另外，用50 * 25 * 15-mm的方塊進行修改,非標準的測試(圖1)。在特制的鋼夾具沿著樣本的長度平行的施加負載，圖二所示的是載荷與位移曲線。
結(jié)果的評估是基于經(jīng)過防腐劑處理過的板的高保留的性質(zhì)之間的比較得到的。每一個性質(zhì)都經(jīng)過15次的復合測試，除了使用真空壓力處理得到的鏈板需要經(jīng)過30次的測試。
表1測試板的制造過程變量
處理方法
樹脂
Wax
Blending
Temp. Press
尺寸b
板的數(shù)量
百分比
百分比
時間
(LC)
周期a
(%)
(%)
(min)
(s)
(m)
擴散
3
1.2
30
210
360
1·1
5
熱和冷處理
3
1.2
30
210
360
1·1
5
控制 (擴散)
3
1.2
30
210
360
1·1
2
真空壓力
3
1.2
30
210
360
0.4·0.4
32
控制（真空）
3
1.2
30
210
360
0.4·0.4
8
噴 1
3
1.2
30
210
660
1·1
5
噴霧 2
3
1.2
30
230
540
0.4·0.4
2
噴霧控制
3
1.2
30
210
660
1·1
2
制造錢的真空處理3
3,4,6,10
1.2
30
210
360
0.2·0.2
2·4c
為了檢驗增加防腐劑保留對于鏈板的性能的影響，進行一項防腐劑保留和執(zhí)行每個屬性之間的關(guān)系的相關(guān)測試(皮爾遜相關(guān)性,一款統(tǒng)計軟件版本11)
圖1塊剪切試驗 圖二負載位移曲線
結(jié)果;
樹脂對于在制造前真空處理的板的剪切強度的影響的結(jié)果在表2中有所顯示。在每一個防腐劑水平上使用不同的處理方法對于物理和機械性能的影響的結(jié)果在表3中顯示。
表三
附錄二 外文原文
任務書
論文(設(shè)計)題目：小型秸稈壓塊機設(shè)計
工作日期：2016年12月12日 ~ 2017年05月26日
1.選題依據(jù):
由于國內(nèi)秸稈壓塊設(shè)備的市場需求逐漸變大，且進口壓塊機價格比較昂貴、操作及維修想多復雜，不適用于一般中小型農(nóng)場。針對這種現(xiàn)狀，有必要開發(fā)成本低廉、易于操作和維修、可調(diào)式壓頭的小型秸稈壓塊機械。選題的內(nèi)容符合機制專業(yè)的培養(yǎng)要求，設(shè)計工作在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上展開，具備理論基礎(chǔ)和技術(shù)可行性。
2.論文要求(設(shè)計參數(shù)):
1、查閱相關(guān)文獻，收集資料，了解設(shè)計內(nèi)容；
2、完成外文文獻的翻譯；
3、分析歸納文獻，撰寫文獻綜述，確定研究方法，撰寫開題報告；
4、小型秸稈壓塊機總體方案設(shè)計（方案選型）；
5、切碎裝置設(shè)計（刀架、刃口設(shè)計）；
6、上下料機構(gòu)設(shè)計（帶傳動）；
7、壓頭設(shè)計（曲柄滑塊機構(gòu)）；
8、行走及駐停機構(gòu)設(shè)計（拖輪、掛架、駐停機構(gòu)設(shè)計）；
9、進行關(guān)鍵部件的有限元分析，校核其強度；
10、系統(tǒng)整合，進行總裝配；
11、生成、完善2D和3D圖紙；
12、修改完善設(shè)計說明書。
3.個人工作重點:
1、切碎裝置設(shè)計：刀架及刃口結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸綜合；
2、上下料機構(gòu)設(shè)計：帶傳動的設(shè)計計算；
3、壓頭設(shè)計：曲柄滑塊機構(gòu)的設(shè)計計算；
4、行走及駐停機構(gòu)設(shè)計：拖輪、掛架、駐停機構(gòu)設(shè)計。
4.時間安排及應完成的工作:
第1周：查閱相關(guān)文獻，收集資料，了解設(shè)計內(nèi)容； 第2周：完成外文文獻的翻譯；
第3周：分析歸納文獻，撰寫文獻綜述，確定研究方法，撰寫開題報告； 第4周：整理開題報告、文獻綜述，開題報告答辯；
第5周：小型秸稈壓塊機總體方案設(shè)計； 第6周：開展切碎裝置設(shè)計；
第7周：整理已開展的工作，中期檢查； 第8周：進行上下料機構(gòu)設(shè)計；
第9周：壓頭設(shè)計（曲柄滑塊機構(gòu)）； 第10周：行走及駐停機構(gòu)設(shè)計；
第11周：進行關(guān)鍵部件的有限元分析，校核其強度； 第12周：系統(tǒng)整合，進行總裝配；
第13周：生成、完善2D和3D圖紙； 第14周：修改完善設(shè)計說明書；
第15周：完善畢業(yè)設(shè)計各項內(nèi)容；
第16周：做好答辯PPT，提交論文，準備答辯。
5.應閱讀的基本文獻:
[1]周開勤. 機械零件手冊(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2014. [2]孫恒，陳作模.機械原理(第七版)[M].北京：高等教育出版社，2006. [3]濮良貴,紀明剛.機械設(shè)計(第九版)[M]北京：高等教育出版社，2013. [4][美]伯爾著,汪一麟等譯．機械分析與機械設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，2012. [5] 章日晉等編.機械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].北京: 機械工業(yè)出版社，2014.
[6]王守忠, 陳愛榮. 車床自動壓印裝置的研制[J]. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2012(02)：158-159. [7]趙潤福,魏炯. 秸稈壓塊機的分類及選用[J]. 農(nóng)業(yè)機械化,2014（04）：57-59.
[8]岳苓. 鏈板、刮板復合型壓花器[J]. 制造技術(shù)與壓花機，2009（05）：140-141. [9]古今學. 我國產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 國土資源高等教育研究，2005（10）：60-62. [10]曾家駒, 王懋榮, 廖德剛. 機械制造技術(shù)(現(xiàn)代技術(shù)部分)[M ]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2014.
[11] G. J. Goroyias , M. D. Hale. The mechanical and physical properties of strand boards treated with preservatives at different stages of manufacture[J]. Wood Sci Tech, 2004(38): 93-107.
指導教師簽字：
XX
教研室主任意見：
同意
簽字：XX 2016年12月16日
教學指導分委會意見：
同意
簽字：XX 2016年12月16日 學院公章
進度檢查表
第 1
周
工作進展情況
查閱了相關(guān)文獻，并查閱了書籍，收集資料，了解了設(shè)計內(nèi)容，有了大體思路
2017年03月14日
指導教師意見
能夠按照制訂的計劃進行工作，工作態(tài)度認真，文獻的收集及分析的完成情況較好。可以展開下一步工作。
指導教師(簽字)：XX 2017年04月25日
第 9
周
工作進展情況
完成了總體方案的設(shè)計，并進行說明書的填寫，部分零件圖的二維圖以及大體的3維示意圖也已經(jīng)完成，計算過程也有相關(guān)的說明，進度趕得上
2017年04月26日
指導教師意見
能夠按照計劃進行設(shè)計工作，完成了方案的比對分析，確定了最終設(shè)計方案，并給出預想的結(jié)構(gòu)方案圖。完成了相關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
指導教師(簽字)：XX 2017年04月26日
第 12
周
工作進展情況
完成了設(shè)計的大部分工作，圖紙已基本完成，說明書也已經(jīng)做了大部分的處理，進度完全能夠跟上
2017年05月14日
指導教師意見
能夠按照制訂的計劃進行畢業(yè)設(shè)計工作，完成了相關(guān)零件的理論設(shè)計及 3D設(shè)計，并制作出了2D工程圖?？梢哉归_下一步工作。
指導教師(簽字)：XX 2017年05月25日
第 15
周
工作進展情況
設(shè)計已整體完成，說明書與圖紙也進行了相關(guān)的修改，基本達標，前期的不足也已經(jīng)進行了相關(guān)的改善。
2017年05月14日
指導教師意見
指導學生完成畢業(yè)設(shè)計論文的撰寫，修正工程圖紙，完善各項畢業(yè)設(shè)計相關(guān)事項，準備答辯PPT
指導教師(簽字)：XX 2017年05月25日
過程管理評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
工作態(tài)度
態(tài)度認真，刻苦努力，作風嚴謹
3
3
遵守紀律
自覺遵守學校有關(guān)規(guī)定，主動聯(lián)系指導教師,接受指導
3
3
開題報告
內(nèi)容詳實，符合規(guī)范要求
5
4
任務完成
按時、圓滿完成各項工作任務
4
4
過程管理評分合計
14
過程管 理評語
該生在畢業(yè)設(shè)計過程中工作作風扎實嚴謹，工作態(tài)度較為認真
，能夠積極主動尋求畢業(yè)設(shè)計中所遇到的問題。該生能自覺遵守學校的相關(guān)規(guī)定，認真對待畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)要求。該生能經(jīng)常地與指導教師取得聯(lián)系，與老師共同討論相關(guān)問題。該生能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成各項畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)工作。該生撰寫的開題報告內(nèi)容詳實
，能夠按照提出問題、分析問題、歸納問題、制定解決方案的步驟進行。在此期間該生查閱了大量相關(guān)的參考文獻。該生能夠按計劃
、較好地完成畢業(yè)設(shè)計的中期檢查階段所要求的各項工作，完成質(zhì)量較好。
指導教師簽字:XX 日期:2017-05-24
指導教師評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
5
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
9
指導教師評分合計
18
指導教 師評語
該生的畢業(yè)設(shè)計選題符合機制專業(yè)的培養(yǎng)要求，具有一定的創(chuàng)新性及實用意義。設(shè)計方案合理，論文的深度及難度適中，工作量飽滿。該生的文獻查閱能力、外文翻譯能力、綜合運用知識的能力
、計算機的應用能力均較強，論文的寫作能力及規(guī)范性運用較好。從論文的完成情況看，總體情況較好，設(shè)計過程合理，計算過程嚴謹，論文的格式、所用的公式及圖表等均符合本科畢業(yè)論文要求。該生能積極主動與指導教師溝通，按步驟完成畢業(yè)設(shè)計規(guī)定的各項工作。論文的完成質(zhì)量較好，同意參加畢業(yè)答辯。
指導教師簽字:XX 日期:2017-05-31
評閱人評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
5
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確
合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
9
評閱人評分合計
18
評閱人 評語
于帥彪同學的“小型秸稈壓塊機設(shè)計”題目，源于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中環(huán)保節(jié)能、資源再利用技術(shù)研究及生產(chǎn)實際，有一定的研究價值和實踐意義，有一定的開拓性、創(chuàng)新性，深度、難度適宜，工作量飽滿；該同學有較強的綜合運用所學專業(yè)知識的能力、具一定的科研方法運用能力、中文表達與外語能力較好、有一定的文獻資料檢索能力、熟悉計算機應用；撰寫的說明書文題相符，概念較準確
，分析、論證、計算、設(shè)計等正確合理，結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)范要求。
評閱人簽字：劉明科 評閱人工作單位：機械工程學院日期：2017-05-31
答辯委員會評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
自述總結(jié)
思路清晰,語言表達準確,概念清楚,論點正確,分析歸納合理
10
9
答辯過程
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
9
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確
合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
9
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達與外語應用能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力
10
9
答辯委員會評分合計
40
答辯委員會評語
于帥彪同學在畢業(yè)設(shè)計工作期間，工作努力，態(tài)度認真，能遵守各項紀律
，表現(xiàn)良好。
能按時、全面、獨立地完成與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作，具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。
論文立論正確，理論分析得當，解決問題方案實用，結(jié)論正確。
論文使用的概念正確，語言表達準確，結(jié)構(gòu)嚴謹，條理清楚。
論文中使用的圖表，設(shè)計中的圖紙在書寫和制作時，能夠執(zhí)行國家相關(guān)標準，規(guī)范化較好。
具有一定的獨立查閱文獻資料及外語應用能力，原始數(shù)據(jù)搜集得當，實驗或計算結(jié)論準確。
答辯過程中，能夠簡明和正確地闡述論文的主要內(nèi)容，思路清晰，論點基本正確；回答問題準確，有應變力；有較好的語言表達能力。
答辯成績： 40 答辯委員會主任： XX 2017年05月31日
成績評定
項目分類
成績評定
過程管理評分
14
指導教師評分
18
評閱人評分
18
答辯委員會評分
40
總分
90
成績等級
A
成績等級按“A、B、C、D、F”記載
成績審核人簽章： XX XX
學院審核人簽章： XX
一、選題依據(jù)
1、 研究領(lǐng)域
本題目涉及機械設(shè)計、機械原理等多方面的知識。
2、 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應用價值
秸稈壓塊是指秸稈或牧草經(jīng)閘側(cè)后進行高密度壓縮成塊狀。秸稈是一種放錯地方的資源，在人類的日常生活中，會產(chǎn)生許許多多的剩余物，特別在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的秸稈資源，秸稈資源是可再生的生物質(zhì)能源，包含著大量的營養(yǎng)物質(zhì)，但由于人們對此資源缺乏認識，利用方式單一、落后，有效利用率低，導致這種資源松散的分布在大面積范圍內(nèi)，給收集應用帶來巨大困難。但隨著近來農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)，人們對于秸稈的有效利用的需求不斷增長，利用工業(yè)化手段將這種資源“變廢為寶”顯得尤為重要，小型秸稈壓塊機就應運而生，不僅可以解決畜業(yè)動物的飼養(yǎng)問題，也可以提高資源的綜合利用率。因此設(shè)計一臺小型秸稈壓塊機就可通過機械化作業(yè)完成秸稈的粉碎、壓塊過程，提高了生產(chǎn)效率。而且由于國內(nèi)秸稈壓塊設(shè)備的市場需求逐漸變大，且進口壓塊機價格比較昂貴、操作及維修想多復雜，不適用于一般中小型農(nóng)場。針對這種現(xiàn)狀，有必要開發(fā)成本低廉、易于操作和維修、可調(diào)式壓頭的小型秸稈壓塊機械。因此本研究具有一定的現(xiàn)實意義及必要性，選題的內(nèi)容符合機制專業(yè)的培養(yǎng)要求，設(shè)計方向明確，難易度適中。設(shè)計工作在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上展開，具備理論基礎(chǔ)和技術(shù)可行性。學生已掌握設(shè)計所需的相關(guān)知識，在軟硬件方面及查獻等方面有切實保障。同時，指導教師具備相關(guān)設(shè)計背景，學生有充裕的時間開展工作。
3、 目前研究的概況和發(fā)展趨勢
秸稈壓塊是五十年代中期出現(xiàn)的一種新工藝，秸稈壓塊設(shè)備在歐美等發(fā)達國家已研究生產(chǎn)多年，并出口到世界各地，目前我國的秸稈壓塊機存在自動化程度低、價格昂貴、操作及維修復雜等弊端。針對這種現(xiàn)狀，有必要開發(fā)自動化程度高、成本低廉、易于操作和維修的小型壓塊機械。根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點，在設(shè)計過程中，采用環(huán)模式可移動式秸稈壓塊機，利用Top-down的設(shè)計方法，完成總機設(shè)計。本設(shè)計共包含四大部分：切碎裝置、自動上下料機構(gòu)、壓頭（曲柄連桿機構(gòu)）、行走及駐停機構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，利用有限元分析軟件對關(guān)鍵零部件進行強度校核。
1954年美國約翰迪公司研制出世界上第一臺移動性秸稈壓塊機，隨后又生產(chǎn)了400型、425型、429型秸稈飼料壓塊機，后來在美國廣泛使用的是環(huán)模式壓塊機。日本時代研制的工廠化加工草塊的成套裝備，可實現(xiàn)計量、烘干分離、除塵壓塊及草料的運輸、草塊的冷卻及包裝，也可加工稻麥秸稈等，成品含水率在10%到13%。隨后前蘇聯(lián)，英國，丹麥以及其他國家都先后的生產(chǎn)了符合自己國家生產(chǎn)實際的秸稈壓塊機，這種新興技術(shù)被廣泛應用開來，大大提高了秸稈資源的可利用率。
秸稈壓塊機的主要類型有環(huán)模式、柱塞式、圓錐螺旋推進式以及纏繞式壓塊機。設(shè)備的作業(yè)型式主要有兩種：一種是田間流動式作業(yè)，一種是工廠化作業(yè)。其發(fā)展趨勢為：提高生產(chǎn)率，降低成本，節(jié)省能源，實現(xiàn)微機自動化控制等。我國是從90年代各研究所和生產(chǎn)廠家才開始研究壓塊設(shè)備，現(xiàn)在國內(nèi)使用的主要類型是環(huán)模式壓塊機。雖然隨著我國改革開放的偉大進程，綜合國力的顯著增強，科學技術(shù)的不斷迅猛發(fā)展，現(xiàn)在的設(shè)備與以往不可同日而語，有許多企業(yè)和科研機構(gòu)都研發(fā)出比較有科技含量的設(shè)備并應用于實踐，但生產(chǎn)穩(wěn)定的設(shè)備并不多，主要原因是技術(shù)并沒有完全成熟，生產(chǎn)成本過高，功耗大，并且價格高昂，這給秸稈壓塊機的普及帶來巨大不利。
二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容
1. 重點解決的問題
(1).壓塊機傳動裝置的傳動方式；
(2).設(shè)計參數(shù)的合適選擇；
(3).環(huán)模結(jié)構(gòu)分析。
2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）
(1).壓塊機原理及結(jié)構(gòu)確認；
(2).壓塊機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計；
(3).秸稈切碎裝置設(shè)計；
(4).上下料機構(gòu)設(shè)計；
(5).壓塊機壓頭機構(gòu)設(shè)計；
(6).壓塊機行走及駐停機構(gòu)設(shè)計。
3.本論文（設(shè)計）預期取得的成果
結(jié)合具體的設(shè)計要求，通過學習及查閱相關(guān)方面的資料，全面的了解和掌握壓塊機的工作原理和結(jié)構(gòu)，完成壓塊機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)功能部件的設(shè)計，對關(guān)鍵部件的強度進行有限元分析。最終完成論文、壓塊機的3D模型、2D工程圖（裝配圖、零件圖）、關(guān)鍵件有限元分析報告、外文文獻翻譯
三、論文（設(shè)計）工作安排
1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）；
首先采用文獻研究法，通過閱讀有關(guān)論文、圖書及相關(guān)資料，針對具體的設(shè)計要求，著重從理論及結(jié)構(gòu)上對國內(nèi)外現(xiàn)有秸稈壓塊機進行全面的了解；第二，采用Top-down設(shè)計方法，進行整機功能劃分；第三，利用3D設(shè)計方法，逐一進行各機構(gòu)、部件的設(shè)計，確定零件尺寸及進行干涉檢查；第四，有限元分析法，利用有限元分析模塊對關(guān)鍵部件進行強度分析
2. 論文（設(shè)計）進度計劃
第1周：查閱相關(guān)文獻，收集資料，了解設(shè)計內(nèi)容；
第2周：翻譯外文文獻，完成相關(guān)工作；
第3周：分析歸納文獻，撰寫文獻綜述，確定研究方法，撰寫開題報告；
第4周：整理開題報告、文獻綜述，開題報告答辯；
第5周：小型秸稈壓塊機總體方案設(shè)計；
第6周：開展切碎裝置設(shè)計的工作;
第7周：整理已開展的工作，中期檢查；
第8周：進行上下料機構(gòu)設(shè)計；
第9周：；開展壓頭設(shè)計（曲柄滑塊機構(gòu)）的工作；
第10周：行走及駐停機構(gòu)設(shè)計；
第11周：進行關(guān)鍵部件的有限元分析，校核其強度；
第12周：系統(tǒng)整合，進行總裝配；
第13周：生成、完善2D和3D圖紙；
第14周：修改完善設(shè)計說明書；
第15周：完善畢業(yè)設(shè)計各項內(nèi)容；
第16周：做好答辯PPT，提交論文，準備答辯。
四、需要閱讀的參考文獻
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附：文獻綜述
文獻綜述
隨著化石能源的日益枯竭，其替代品新能源和可再生能源的開發(fā)及利用成為各國研究的重點，而對中國這樣人均能源資源占有量很低，且分布極不均勻的發(fā)展中國家來說則顯得尤為重要。目前，作為能源的生物質(zhì)主要指農(nóng)業(yè)、林業(yè)及其他廢棄物，如各種農(nóng)作物秸稈、油料作物及木材加工廢棄物、城市工業(yè)有機廢棄物以及動物糞便等。據(jù)統(tǒng)計， 我國現(xiàn)在每年的秸稈產(chǎn)量約為7億t，扣除一部分用作飼料和其它原料，作為能源利用的達3.76 億噸。
植物秸稈原料質(zhì)地松散、體積大、熱值低、不便運輸和貯存，采用秸稈壓塊機使秸稈致密成型，便可成為高品位燃料。秸稈成型燃料具有密度高、便于運輸和儲存、形狀和性質(zhì)均一、燃燒性能好、熱值高、適應性強、燃料操作控制方便等優(yōu)點，可用于鍋爐和煤氣發(fā)生爐，也可用于工業(yè)、家庭和農(nóng)業(yè)、園林的暖房取暖。我國作為農(nóng)業(yè)大國，植物秸稈資源豐富，因此，秸稈能源將會成為一種發(fā)展前景非常可觀的替代能源。目前，秸稈壓塊機主要分為螺旋擠壓式成型機、活塞沖壓式成型機和環(huán)模式成型機3 種機型。
根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點，在設(shè)計過程中，采用環(huán)模式可移動式秸稈壓塊機，利用Top-down的設(shè)計方法，完成總機設(shè)計。本設(shè)計共包含四大部分：切碎裝置、自動上下料機構(gòu)、壓頭（曲柄連桿機構(gòu)）、行走及駐停機構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，利用有限元分析軟件對關(guān)鍵零部件進行強度校核。秸稈壓塊機主要由電機、進料機構(gòu)、進料斗、皮帶輪、皮帶、保護罩、環(huán)模壓縮室和底座組成，環(huán)模式秸稈壓塊機工作時的擠壓方式屬于開式壓縮，利用環(huán)模、壓輪和物料3 者間的摩擦擠壓作用使短段散狀物料成型。壓塊機的傳動方式采用皮帶傳動，皮帶傳動具有過載保護和緩沖吸振的能力。環(huán)模是壓塊機最重要的構(gòu)件之一， 其性能好壞直接影響壓塊機性能。由于環(huán)模、壓輪和物料3者之間擠壓摩擦， 尤其是物料在環(huán)?？變?nèi)受到的高壓摩擦和物料本身受力變形， 消耗的能量以熱能的方式放出，使環(huán)模和物料溫度升高，導致環(huán)模的磨損加快，使用壽命縮短。
一、我國秸稈壓塊機設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀
我國從20世紀80年代引進并開始致力于生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的研究。南京林化所在“七五”期間開展了對生物質(zhì)壓縮成型機的研制即對生物質(zhì)成型理論的研究，目前我國成型機的生產(chǎn)和應用已形成了一定規(guī)模，熱點主要集中在螺旋擠壓成型機上，但是仍然存在著很多問題，因此有待于進一步深入研究。中國從20世紀80年代引進螺旋推進式秸稈壓塊機，生物質(zhì)壓縮技術(shù)的研究開發(fā)已有二十多年的歷史。當時,一些科研單位和生產(chǎn)企業(yè)借鑒歐、美發(fā)達國家的先進牧草加工技術(shù)和設(shè)備,結(jié)合我國秸稈綜合利用的具體國情,開發(fā)研制出機械化秸稈壓塊飼料設(shè)備進行試驗生產(chǎn)。目前,在國內(nèi)從事該項技術(shù)研究、生產(chǎn)的大專院校、科研院所、國有和民營企業(yè)已達數(shù)十家。河北省石潛集團研制的9JG-1500型秸稈壓塊大型成套設(shè)備和中國農(nóng)機院內(nèi)蒙古分院研制的9YK-0. 4D型小型秸稈壓塊機是較有代表性的產(chǎn)品,并已小批量投放市場。
機械化秸稈壓塊飼料技術(shù)作為新生事物,還剛剛起步,在國內(nèi)發(fā)展速度不一,河北、內(nèi)蒙古等省份發(fā)展較快。如河北省為加快該項技術(shù)的推廣步伐,實施了“機械化秸稈壓塊飼料示范項目” 。2011年由省財政撥出150萬專項資金,首批選擇了條件較好的5個項目縣進行示范,生產(chǎn)玉米秸稈壓塊飼料。2012年省財政又投入200萬元建立了10個項目縣進行示范推廣。有關(guān)項目市、縣也都投入了相應的配套資金。在示范點的帶動下,一些民間資金也被吸引到秸稈壓塊飼料項目的投入上來。據(jù)不完全統(tǒng)計,全省已建成各類秸稈壓塊飼料生產(chǎn)企業(yè)近40多家,年產(chǎn)秸稈壓塊飼料生產(chǎn)能力已接近10萬t ,機械化秸稈壓塊飼料技術(shù)得到了快速發(fā)展。但從國內(nèi)總體情況來看,多數(shù)省份發(fā)展較為緩慢,部分省份還是空白,機械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣應用尚處于試驗、示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備亦屬于產(chǎn)品介紹期,其性能、質(zhì)量仍存在一些不足,有待進一步改進提高。
二、世界秸稈壓塊機設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀
早在1954 年，美國約翰迪爾( John． Deere) 公司就研制成功了世界上第一臺移動式壓塊機，從1965 年起先后生產(chǎn)了400 型田間撿拾壓塊機和390 型壓塊機。此外，美國蘭代爾( Lundell) ，西德法爾( Fahr) ，威利格爾( Welger) ，丹麥塔魯普( Taarup) ，法國里維爾( Ｒivierrecasalis) 和日本時代制鐵有限公司也生產(chǎn)了多種型式的青、干草壓塊機。20 世紀60 年代，蘇聯(lián)開始引進和研制飼草壓塊機，制造了相應的成套設(shè)備。國外技術(shù)發(fā)展有以下幾個特點：
一是生產(chǎn)技術(shù)大部分已經(jīng)成熟，并達到規(guī)?；蜕唐坊?；二是已經(jīng)由過去燒壁爐的生活用能為主轉(zhuǎn)向了生產(chǎn)階段：設(shè)備制造比較規(guī)范，耗能較高，成本較貴，同等生產(chǎn)能力的設(shè)備是國內(nèi)的5-6倍，在發(fā)達國家中，生物質(zhì)能研究開發(fā)應用主要集中與氣化，液化、熱解，固化與直接燃燒等方面。
美國2014年生物質(zhì)能供應量72Mtoe，越戰(zhàn)美國能源供應總量的3%，計劃2030年達到30%。歐盟2003年25國生物質(zhì)能消費量69Mtoe，約占歐盟能源總消費量的4%。國外生物質(zhì)致密固化成型產(chǎn)品的發(fā)展分為三個階段，從20世紀30-50年代為研究、示范、交叉引進階段，研究的著眼點以代替化石能源為目標，20世紀30年代，螺旋式成型機在美國開始設(shè)計生產(chǎn)，同時現(xiàn)代化的活塞式成型機也在瑞典、德國得到推廣。
20世紀70-90年代為第二階段，各國普遍重視化石能源對環(huán)境的影響，同時由于出現(xiàn)了能源危機，生物質(zhì)壓縮固化成型燃料發(fā)展很快，西歐及日本等國家已成為一種產(chǎn)業(yè)，1984年日本已有172家工廠生產(chǎn)秸稈壓塊機進行生物質(zhì)壓縮固化成型燃料。
第三階段為90年代后，首先以丹麥為首開展了規(guī)?；醚芯抗ぷ鳎S后瑞典、德國、奧地利等國都相后開展相關(guān)研究，聯(lián)合國也將此作為重點研究開發(fā)研究項目。
三、我國與世界強國的差距
雖然我國近年來發(fā)展速度較快并取得重大進展，但于世界強國相比還有一定差距，主要表現(xiàn)在從國內(nèi)總體情況來看,多數(shù)省份發(fā)展較為緩慢,部分省份還是空白,機械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣應用尚處于試驗、示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備亦屬于產(chǎn)品介紹期,其性能、質(zhì)量仍存在一些不足,有待進一步改進提高。
四、未來10～15年中國秸稈壓塊機的發(fā)展趨勢
秸稈壓塊機技術(shù)能充分發(fā)揮農(nóng)作物秸稈的價值,提高利用率,具有顯著的經(jīng)濟效益,良好的社會效益和生態(tài)效益。在秸稈綜合利用方面又探索出一條新的有效途徑,在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究治本的措施”的指示精神,是一個具有廣闊發(fā)展前景的新型秸稈綜合利用技術(shù)。
1、符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,保護生態(tài)環(huán)境,發(fā)展方向正確
在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中,許多地方已把畜牧業(yè)作為發(fā)展重點,并逐步發(fā)展成為大農(nóng)業(yè)的第一主導產(chǎn)業(yè)牧區(qū)禁牧和小區(qū)集中飼養(yǎng)將使飼料供應成為發(fā)展畜牧業(yè)的關(guān)鍵問題,秸稈壓塊飼料的出現(xiàn)有效解決了飼料問題,順應了畜牧業(yè)發(fā)展的需要。農(nóng)作物秸稈用于飼料,既可變“廢”為寶,又可杜絕焚燒秸稈現(xiàn)象,減少環(huán)境污染,而且秸稈過腹還田還充分提高了肥效,順應了“綠色、環(huán)保、高效”農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。
2、經(jīng)濟效益顯著,市場需求量大,發(fā)展動力強勁
玉米秸稈飼料市場價格在300～ 400元/ t之間,高時可達450元/ t。生產(chǎn)成本一般在200～ 250元/t之間,利潤率30% 以上,生產(chǎn)企業(yè)2年左右即可收回成本。畜牧養(yǎng)殖場每年需要大量的飼料,以養(yǎng)牛為例,一頭牛平均每年就要消耗4～ 5 t飼料,一個養(yǎng)幾十頭牛的小型養(yǎng)殖場就需上百噸的飼料。每年冬、春兩季更是飼料青黃不接時節(jié),貯備秸稈飼料成為有效辦法。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,飼料的需求量還會增加,所以秸稈飼料的市場需求潛力巨大。經(jīng)濟效益和市場需求為秸稈壓塊飼料快速發(fā)展提供了強勁的動力。
3、增加農(nóng)民收入,易于農(nóng)民接受,群眾基礎(chǔ)廣泛
農(nóng)民直接交售玉米秸稈的價格約40～ 60元/t; 如果農(nóng)閑時將秸稈風干、粉碎加工成半成品交售價格可達100～ 120元/ t。與秸稈青貯飼料相比,雖然秸稈的直接交售價格相近,但對秸稈的收獲期沒有限制,不要求秸稈新鮮、青嫩,收獲、交售時間較為充裕; 而且還可以充分保證玉米生長周期,不會降低產(chǎn)量。秸稈壓塊飼料技術(shù)成為一項增收效果明顯、惠及面廣泛、每戶農(nóng)家都可以參與的新技術(shù)。
4、原料取材廣泛,數(shù)量巨大,發(fā)展基礎(chǔ)雄厚
農(nóng)作物秸稈可以永續(xù)生產(chǎn),是可更新、可再生資源。全國農(nóng)作物秸稈年生產(chǎn)量6億t以上(玉米秸稈約2. 2億t) ,其中只有20% 用作草食性動物家畜飼料,用作秸稈還田或燃料等用途的占60%以上,可用于生產(chǎn)壓塊飼料的秸稈數(shù)量巨大,遍布全國糧食主產(chǎn)區(qū),為秸稈壓塊飼料長遠發(fā)展打下堅實原料基礎(chǔ)。
5、營養(yǎng)價值良好,飼喂儲運方便,產(chǎn)品特點鮮明
農(nóng)作物秸稈中均含有較高的營養(yǎng)成份,其中玉米秸稈粗蛋白含量可達5. 7% ,與普通牧草粗蛋白6% ～ 9%的含量較為接近。玉米秸稈壓塊飼料經(jīng)過“熟化”以后提高了營養(yǎng)價值,改善了適口性,并可根據(jù)具體需求增配添加劑,進一步提高營養(yǎng)價值。秸稈壓塊飼料以1∶ 8～ 1∶ 10的壓縮比縮小飼料體積,高溫加工殺滅有害霉菌,故運輸方便、貯存安全、節(jié)省場地,是牧區(qū)冬季飼養(yǎng)牲畜、防災減災的最佳飼料。飼喂時只需將飼料按1∶ 1的比例用水噴灑即可食用,簡單易行。因此,秸稈壓塊飼料被稱為牛羊的“壓縮餅干”、“方便面” ,其鮮明的特點為飼養(yǎng)牲畜提供了極大的方便。
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