为降低林业生物质收集生产成本并提高运输装载率,保持材料压缩后原有物理特性,应用微机控制电子万能试验机,对含水率47.9%、平均直径50 mm的樟子松枝丫材,在压缩速度30 mm/min、最大加载力50 k N条件下进行压缩特性试验。根据试验结果建立了3个压缩特性模型。结果表明:压缩加载力随压缩位移的增加而增长;压缩密度越大,所需压力越大;随着压缩密度的增加,体积模量增加,说明材料的可压缩性越来越差。实验条件下,压缩后的材料没有显著破坏和变形,保持了原有的物理特性,不减少后续加工中的价值损失。
为改进打捆机结构设计,应用ADAMS软件对打捆机关键部件压缩板进行运行载荷及其受力载荷分析,得到有限元静力学与模态分析建立边界条件;利用ANSYS软件分析压缩板的静力学及模态,获得最大载荷工况下的最大变形、最大应力、最大剪切应力、弹性应变、应变能密度及前20阶固有频率模态。结果表明:在压缩板载荷轴的两端处最大面载荷为490 k N的工况下,其强度、刚度均满足设计要求;根据获得压缩板的固有频率及振型的相应变化规律,打捆机压缩仓的主要工作部件不会发生共振现象。
