摘要：针对温室等设施农业环境,设计了一种具有3P3R机械臂结构的机器人,为了分析机械臂的操作性能并实现精确运动控制,对机械臂进行了运动学和动力学分析;采用Kane方法和旋量理论分析方法建立了机器人的操作臂运动学和动力学模型,利用该模型,针对原理样机的具体结构,在Mathematica环境下研究了机械臂的操作性能,得到在一定作业任务规划下,末端执行器的位姿变化规律,以及按照该规划轨迹运动时各关节的驱动力;结果表明,结合了Kane方法和旋量理论的动力学模型具有准确、简单、有效等特点,能够满足机械臂的运动学、动力学分析的要求。

摘要：为了有效解决生物质压缩成型中的粉料烘干问题,采用双套管结构延长粉料在高温套管中的停留时间和干燥流程,对生物质粉料双套管气流式烘干机的主体部分(干燥管)和辅助设备(旋风分离器、引风机、热风炉)分别进行了参数设计计算和设备选型,并以玉米秸秆粉料为干燥对象,在样机上进行了热平衡和物料平衡试验。试验结果表明,生物质粉料双套管气流式烘干机的输入总热、输出总热、水分蒸发量、物料湿度等性能参数均达到了设计要求,出料湿度达到8%～12%,烘干效率达28.1%,符合国家关于烘干机的标准要求,适用于生物质压缩成型粉料的烘干。

摘要：对以秸秆类生物质为原料的沼气厌氧发酵和有机肥好氧堆沤联产技术及其设备进行研究,在充分考虑生产规模、操作实用性、造价等因素的情况下,进行快速发酵罐体、吊装设备、水压池、出料区、混合搅拌进料区等设备的设计,并通过小型模拟装置对其进行实验验证和参数优化。结果表明:秸秆沼气制肥发酵罐应采取一体式圆柱形结构、底部开口、弧形顶盖等形式,其最佳顶部预留空间为1/10或1/12,其合适直径为1.5m,高为2.4m;厂房采用聚碳酸酯阳光板材料,可显著提高发酵温度,以河南新郑地区10月份气温为测试背景,平均发酵环境温度比未使用该系统前高18.6℃,对实现秸秆类生物质沼气制肥联产技术的工厂化应用及其高附加值资源化利用具有重要意义。

摘要：厌氧发酵过程中,物料分层及各层料液黏度、密度等参数是搅拌装置设计的重要依据。该文采用接力试验研究了牛粪中温厌氧发酵过程中各层料液基础物性的变化情况。结果表明:牛粪厌氧发酵过程中,反应器中料液密度自上而下逐渐变大,且各层密度随总固体含量增加而升高,反应过程中各层密度均在发酵第4天达到最大值,料液总固体质量分数为4%、6%、8%时对应的上中下层溶液的密度最大值分别为1.02、1和1.02,1.02、1.03和1.07,1.03、1.03和1.07 g/cm3。受料液分层的影响,反应器中上层和中层料液黏度呈先增大后减小并逐步趋于稳定,下层料液黏度以初始黏度为最大,且不同初始料液总固体含量对黏度变化过程具有显著影响,TS=4%时,上、中层料液黏度分别在第7天、第4天达到最大值11.5和14.7 m Pa·s,下层初始最大黏度为107 m Pa·s;TS=6%、8%时,上、中层料液黏度均在第4天达到最大值,上层料液黏度最大值分别为25.5和63.5 m Pa·s,中层料液黏度最大值分别为15.5和95.5 m Pa·s,下层初始最大黏度分别为135.5和185.5 m Pa·s。随着初始物料总固体含量的增加日产气量也相应增高,产气高峰出现时间相应提前;TS=8%时的累积产气量分别比6%和4%提高了21.4%和8.71%,但产气中甲烷含量增加速率基本相同,并在第10天左右基本趋于稳定。该结果可为厌氧发酵反应器的搅拌装置设计提供参考。

摘要：为了解决沼液浓缩过程中有效成分流失的问题,采用低温负压蒸发浓缩的方法,结合沼液的理化性质,对沼液负压蒸发浓缩装置的主体部分(蒸发罐)和辅助设备(冷凝器、循环液槽、真空泵)分别进行了参数设计计算和设备选型,并在自制20 L负压蒸发浓缩装置上进行了系列试验。试验结果表明:当温度低于80℃时,沼液的有机质含量基本不变,蒸发温度高于80℃之后,有机质含量明显下降,80~100℃的变化率为9.4%;随着温度的升高,氮磷钾含量不断下降,氮含量流失最大,最大变化率为13%。蒸发浓缩后的沼液中有机质和氮磷钾含量随真空度的增大而升高;随着真空度的升高,沼液的蒸发温度逐渐降低,蒸发量不断增大,绝对真空度为0.025 MPa时,最低蒸发温度为67℃,蒸发量最高能达到8 324 m L/(m2·h),蒸发率为28.75%;绝对真空度维持在0.04 MPa到0.05 MPa之间,温度在75~80℃时,蒸发量能达到7 700 m L/(m2·h),蒸发率为26%左右。

摘要：根据焚烧飞灰的基本特性,开发出焚烧飞灰旋风熔融处理系统。旋风熔融处理使飞灰达到玻璃化、无害化的效果,解决了熔融不彻底、结渣易堵塞等问题。熔渣的密度显著增加,减容可达85%以上。结果表明:该熔融炉具有热效率高、环保效益显著、设计合理、运行协调稳定等优点。该工艺可为焚烧飞灰规模化处理提供较好的理论参考。旋风熔融炉设计达到了预期的设计指标,具有良好的经济效益和社会效益。

摘要：病死畜禽资源化利用是解决病死畜禽污染的一条重要途径。为探索病死猪肉酶解工艺条件,该文以猪肉为原料,以胰蛋白酶为试验用酶,以水解度为指标,选取加酶量、底物浓度、pH值、温度作为试验因素,通过单因素试验初步确定了胰蛋白酶的水解条件,并分析了各因素对酶解反应的影响规律。应用Box-Behnken中心组合设计建立数学模型,以水解度为响应值,进行了四因素三水平的响应面优化试验,确定了最佳酶解工艺条件,并通过响应面模型的曲面图直观地分析了各影响因素之间的交互作用。在此基础上,探索频率为20 k Hz,功率为500 W的超声波预处理猪肉20 min对酶解效果的影响,并应用扫描电子显微镜在微观结构上对其原因进行了分析。结果表明,各因素对酶解反应的影响大小依次为:加酶量>温度>pH值>底物浓度,在试验范围内得到的酶解最佳工艺条件为:加酶量为1.15%(质量分数)、底物质量浓度为80.5 g/L、pH值为7.96、温度为40.6℃,酶解1 h的预测水解度可达16.74%,验证试验水解度为16.77%,表明试验结果与软件分析结果相符,最佳水解时间为6 h,此时的水解度为28.91%。超声波预处理后,最佳水解时间为4 h,水解度达到32.86%,因此超声波预处理能缩短水解周期2 h,提高水解度4个百分点。由此可见,应用超声波预处理可以提高酶解效率,缩短工作时间。

摘要：提高病死畜禽胴体中的油脂提取率是实现病死畜禽进一步资源化的关键,为此该研究设计了一种动物油脂热压联合提取装置。首先基于静力学和热传递分析,结合动物油料特性,对关键部件压力机构和油脂提取机构进行了设计,并对加热、加压和可编程控制系统分别进行了关键参数设计和设备选型,最后选取板油进行了装置性能试验,并对提取的油脂进行了黏度测试。结果表明:在70~150℃范围内,单独温度和热压联合两种油脂提取方法的最佳温度均为130℃,在此温度下油脂提取率最高分别可达到59.15%和81.35%。相同温度下,热压联合油脂提取率较单独温度作用最高可提升31.21个百分点。减小油料规格对单独温度作用可明显提高油脂提取率,而对热压联合油脂提取率无明显影响。在高于130℃试验温度下进行热压联合油脂提取,能够达到油脂完全提取效果,所提取油脂在70~150℃温度范围内测得黏度为0.004~0.091 Pa·s,符合工业用润滑油黏度标准。

摘要：以煤矸石、低品质钙基质、分析纯CaO和MgO为原料,根据设计的配比方案配制生料,在实验室YFX5-16Q-YC高温箱式电阻炉中进行不同温度位Q相水泥熟料的煅烧制备。对试验获得的不同温度条件下煅烧生成的Q相水泥熟料样品进行矿物组成X衍射分析和固硫特性分析。结果表明,煤矸石与低品质钙基质制取Q相水泥熟料,生料在温度为1 320℃时煅烧获得熟料的主要矿物组成为具有较好水化特性的***2和Q相;煤矸石与分析纯制备Q相水泥熟料固硫率可达72.13%,煤矸石与低品质钙基质制备Q相水泥熟料固硫率可达51.24%。

摘要：毕业设计是本科教育最后一个环节,在重视前端教学的基础上把好出口关,是完善本科教育体系的基本要求。面向新业态,农业建筑环境与能源工程专业毕业设计面临选题陈旧、期限短、任务重和评价体系单一等问题。文章结合河南作为农业大省的区域特色及该专业的培养要求,探讨了如何从更新毕业设计选题、拓宽毕业设计时间跨度和创建多元化毕业设计评价标准三个方面优化毕业设计体系,进一步提升毕业设计质量,以期满足新业态背景下农林类高校培养高素质复合型农工类技术人才的需求。