CN103411782B - 一种模拟秸秆压缩成型试验的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农作物秸秆加工技术领域,特指一种模拟秸秆压缩成型试验的装置及方法。所述装置由机架、加压系统、压缩装置、槽轮机构和外围的终端设备组成，在移动横梁中间处连接加压系统，所述的外围的终端设备包括控制主板、显示面板和计算机；本试验装置可模拟成型机压缩秸秆成型过程的工作状况，再现秸秆压缩成型过程中的预压阶段、成型阶段、保型阶段。本发明使用安全、检测全面、操作方便，能消除生物质成型机现场试验方法存在的缺陷，获取更加详细、科学的信息，可以应用在秸秆压缩成型过程的模拟研究中。

Description

一种模拟秸秆压缩成型试验的装置及方法

技术领域

本发明涉及农作物秸秆加工技术领域,特指一种模拟秸秆压缩成型试验的装置及方法。

背景技术

农作物秸秆是宝贵的资源，我国是农业大国，秸秆资源丰富，中国农作物秸秆年产量为7亿t左右，列世界之首，折合标准煤量3.53亿t，占全世界秸秆总量的30%左右；由于这些农作物秸秆没有得到充分利用，大量的焚烧已成为一个重大的社会问题，不仅浪费资源，而且严重污染环境；秸秆的固化成型是解决这个问题的好办法；但由于我国地域广阔，秸秆存在分布分散、结构疏松等特点，在收储运和生产过程中存在运输不便，储存密度低及费用高等问题，限制了其被大规模利用；因此，掌握生物质秸秆的压缩特性和成型规律，研究秸秆压缩工艺和成型设备具有重要的现实意义。

影响秸秆压缩成型的因素较多，主要包括成型温度、含水率、秸秆粒度、压缩速度、成型压力、喂入量等；秸秆压缩成型主要分为“开式”和“闭式”两种压缩成型方式；如果直接在现实固化成型设备中通过不断调整各种成型工艺参数进行工艺优化和成型规律研究，一方面难以实现“开式”和“闭式”的快速转换，另一方面现实固化成型设备庞大，造价高，多次压缩试验易造成损坏，而且不易操作，同时现实固化成型设备压缩试验时需要使用的原料多、能耗大，极易造成巨大的资源浪费，并且各种参数不易调整更不易控制；相比而言，开发实验室用小型秸秆压缩成型装置，模拟实际压缩工况，进行“开式”和“闭式”两种压缩成型形式下的工艺参数优化和成型模拟研究具有较大的现实意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种能够快速实现“开式”和“闭式”压缩形式转换而且还能在对秸秆进行“开式”和“闭式”压缩形式下调整各种成型参数来寻求最优工艺参数的模拟秸秆压缩成型的实验装置及方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种模拟秸秆压缩成型试验的装置，其特征在于：所述的压缩成型试验装置包括机架、加压系统、压缩装置、槽轮机构和外围的终端设备组成；所述机架由左竖立支架、右竖立支架、上横梁、下横梁、移动横梁、左丝杆、右丝杆和底座组成；所述加压系统固定在移动横梁上，由速度传感器、压力传感器、传感器连杆、联接座和压缩柱塞组成；所述压缩装置为分块模孔式，由两个压板、两个半模块、固定轴、小螺钉、压缩内圆筒、石棉网、电阻丝、温度传感器、支架和支撑板组成；所述槽轮机构由连接轴、槽轮、拨盘、减速器、固定支架、传动轴和电机组成；所述的外围的终端设备包括电线、控制主板、显示面板和计算机。

本发明提供一种模拟秸秆压缩成型的试验装置，其所有的部件均固定在机架上；所述机架主框架由左竖立支架、右竖立支架、上横梁、下横梁组成，所述左、右竖立支架中间开槽将所述左、右丝杆嵌入固定槽中，底座固定在下横梁的上方，移动横梁设置在上横梁、下横梁之间且能沿着左、右丝杆同步上下移动；所述加压系统固定在移动横梁中间处，速度传感器设置在移动横梁的左上方测量移动横梁上下移动的速度，所述传感器连杆通过螺纹固定在移动横梁中间处，在传感器连杆的下方通过螺纹固定有压力传感器，在压力传感器下方通过螺纹固定有联接座，在联接座的下方通过螺纹固定有压缩柱塞，所述的传感器连杆、压力传感器、联接座和压缩柱塞中心轴重合；所述压缩装置设置在支撑板上，所述支撑板固定在设置于底座上的支架上且支撑板的中间开孔，孔的中心轴与压缩内圆筒的中心轴重合且孔的直径与压缩内圆筒内径相等，所述压缩装置为分块模孔式，由两个半模块拼凑组成压缩外方筒，利用两个压板左右夹持住，两个压板与半模块采用小螺钉进行固定，两个压板两侧分别利用上中下三根固定轴固定，在压缩外方筒内嵌入设置有压缩内圆筒，压缩内圆筒与压缩柱塞中心轴重合对应配合进行压缩成型，在压缩内圆筒上下左右均设置有温度传感器，所述的压缩外方筒内设置有石棉网，所述的压缩内圆筒内上中下设置有三圈电阻丝；所述槽轮机构固定在底座上方且设置在支撑板的正下方，所述槽轮机构与压缩外方筒底部配合形成“闭式”或者“开式”压缩成型，所述连接轴固定在底座上方，槽轮安装在连接轴上能在连接轴上转动，所述电机设置在底座上方，电机经减速器减速后进行动力输出，所述减速器由固定在底座上的固定支架进行固定支撑，拨盘固定在传动轴上，所述拨盘与槽轮进行对应的配合；所述外围的终端设备有控制主板、显示面板和计算机，温度传感器、速度传感器、压力传感器经电线将信号输入到计算机当中，对成型温度、压缩速度、成型压力进行实时监控与检测。

所述机架下横梁的左右两侧竖立安装左支架和右支架，在左支架和右支架的最上端与上横梁固定连接，在左、右支架内嵌设有左、右两丝杠，移动横梁安装在上横梁和下横梁之间且可沿着左、右两丝杠同步上下移动。

所述速度传感器固定在移动横梁的左上方，对移动横梁的上下移动速度进行实时监测。

所述传感器连杆、压力传感器、联接座、压缩柱塞和压缩内圆筒中心轴重合，所述压缩外方筒外部是正方形状，内部是圆形状，两端通透，内镶入有压缩内圆筒；所述压缩内圆筒中设置有一固连在所述压力传感器下部的压缩柱塞，压缩柱塞与压缩内圆筒相互配合，可在压缩内圆筒上下移动进行压缩成型，所述压缩柱塞与所述压缩内圆筒的内壁具有间隙，所述的压缩内圆筒和压缩外方筒长度相等，压力传感器可对压缩成型过程当中的成型压力进行实时监测。

所述两个半模块对称布置拼凑形成压缩外方筒，利用两个压板左右夹持住，两个压板与半模块采用小螺钉进行固定，两个压板两侧分别利用上中下三根固定轴固定。

所述压缩外方筒四周镶入设置有石棉网，所述石棉网在压缩外方筒四周的中心位置，长度为整个压缩外方筒长度的80%～90%。

所述压缩内圆筒内部镶入设置有上、中、下三圈电阻丝；所述的压缩内圆筒上下方左右对称布置有温度传感器。

所述压缩装置设置在支撑板上，所述支撑板固定在设置于底座上的支架上且支撑板的中间开孔，孔的大小与压缩内圆筒的内径相等，孔的中心轴与压缩内圆筒的中心轴重合。

所述拨盘为圆弧形状，中心延伸出拨盘棘；所述拨盘由电机经过减速器进行驱动，从而带动槽轮在连接轴上进行相应的转动；所述电机设置在底座上方。

所述槽轮与拨盘进行相应的配合具体为拨盘的圆弧凸外边和槽轮凹外边进行配合，拨盘在电机的驱动下带动槽轮转动，每配合一次拨盘棘就卡在槽轮槽当中固定住槽轮；所述形成“开式”和“闭式”压缩成型方式为当压缩装置压缩外方筒底部与槽轮有孔的一方配合时则形成“开式”压缩成型且所述压缩内圆筒的轴心与槽轮圆孔的轴心对准；当压缩装置压缩外方筒底部与槽轮无孔的一方配合时则形成“闭式”压缩成型；槽轮转动一圈，“闭式”、“开式”压缩成型方式交错开来各两次。

所述外围的终端设备有控制主板、显示面板和计算机；温度传感器、速度传感器、压力传感器由电线将信号输入到计算机当中从而对成型温度、压缩速度、成型压力进行实时监测。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：模拟秸秆压缩成型试验方法，其特征在于：所述模拟秸秆压缩成型试验方法包括以下步骤:1)选取收获的秸秆，适当干燥处理后作为样品；2)可调整步骤1)中样品的含水率，寻求不同样品含水率对成型的影响;3)在压缩内圆筒的直径范围内，可将步骤1)中的秸秆进行切短成不同长度寻求不同的秸秆粒度对成型的影响;4）可调整步骤3）中待压缩成型的样品重量获得不同的喂入量对成型的影响；5）通过调整试验机的速度及压力来控制秸秆成型过程的压缩速度和成型压力；6）通过温度传感器来监测调整成型温度；7)通过设计的槽轮机构,根据步骤1)中待压缩秸秆的品种特性，可进行“开式”和“闭式”压缩方法成型；8)进行“开式”和“闭式”压缩成型试验；9）至压缩过程完全结束,按照步骤5)中设定的压缩速度和成型压力分别对“开式”和“闭式”压缩成型试验过程中的速度和压力进行记录并保存；10）按照步骤2）、3）、4）、5）、6）设定的含水率、秸秆粒度、喂入量、压缩速度、成型压力、成型温度对所获得成型压块进行物理特性的测量，具体的测量方法按照农业部农业行业标准NY/T1881.7—2010和国家标准GB/T15459—2006进行。11）按照步骤9）中记录的速度和压力，计算出压缩功耗,压缩功耗E的计算公式是:

式中，s（mm）是由成型时间和压缩速度计算得到的压缩位移，f(N)是测得的压力，m(g)是成型压块的质量。

所述成型过程各影响因素的试验范围为：含水率在10%～50%；成型温度在50℃～100℃；秸秆粒度在10mm～40mm；喂入量在初始秸秆量为100g～150g，单次加入秸秆的量为5g～15g；成型压力为10Mpa～100Mpa；压缩速度为2mm/s～10mm/s。

所述“开式”压缩试验时，将压缩装置压缩外方筒底部与槽轮有孔的一方配合，再往压缩装置压缩内圆筒内加入秸秆，随后分批次地往压缩内圆筒内加入秸秆；“闭式”压缩试验时，将压缩装置压缩外方筒底部与槽轮无孔的一方配合，再将待压缩秸秆一次性将压缩装置压缩内圆筒填满，然后进行压缩成型操作。

所述成型温度、压缩速度、成型压力分别由所述温度传感器、速度传感器和压力传感器进行数据采集，通过所述外围的终端设备将压缩试验过程中的成型温度、压缩速度、成型压力信号输送至所述计算机。

本发明采用以上技术方案，有如下优点：

1.采用槽轮与拨盘进行相应的配合形成“开式”和“闭式”压缩成型方式，一方面压缩成型方式可以进行快速转换，操作方便；另一方面槽轮与拨盘连接固定性好保证压缩成型过程的稳定性；

2.通过速度传感器、压力传感器、温度传感器和外围的终端设备，可设置不同的成型温度、压缩速度、成型压力进行压缩成型，能够在实验室范围进行秸秆压缩成型的有效模拟，不仅可以确定“开式”和“闭式”压缩成型方式下的最优工艺参数，而且还可以降低成本；

3.通过速度传感器、压力传感器检测“开式”和“闭式”压缩成型方式下压缩的速度和压力可计算出成型位移和成型压力，进而可计算出“开式”和“闭式”压缩成型方式下成型的压缩功耗；

4.压缩装置模孔结构为分块模孔式，方便在堵塞时进行更换，易于拆装；

5.在压缩外方筒的内部镶入压缩内圆筒，一方面有利于更换不同形状的成型孔；另一方面还有利于在成型孔磨损时方便更换；

6.通过在压缩内圆筒内部镶入设置有上、中、下三圈电阻丝，可以在最短时间内将成型温度提高到合适水平，提高试验装置对各种物料的适用能力；

7.通过在压缩外方筒四周镶入设置有石棉网，可以有效的保证在成型过程中成型温度保持在一定的范围内。

附图说明

附图1为本发明装置结构示意图。

附图2为“开式”压缩成型腔结构示意图。

附图3为槽轮机构在开/闭式压缩结构示意图。

主要符号说明如下：1、下横梁2、底座3、支架4、连接轴5、支撑板6、左竖立支架7、左丝杠8、压板9、固定轴10、半模块11、压缩外方筒12、移动横梁13、速度传感器14、上横梁15、右竖立支架16、传感器连杆17、右丝杆18、压力传感器19、联接座20、计算机21、控制主板22、显示面板23、压缩柱塞24、小螺钉25、槽轮26、拨盘27、传动轴28、固定支架29、减速器30、电线31、电机32、温度传感器33、石棉网34、压缩内圆筒35、电阻丝36、成型压块37、支撑板38、槽轮有孔一方39、槽轮无孔一方40、拨盘棘41、槽轮槽42、圆弧凸外边43、槽轮凹外边。

实施方式

以下用实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明，将有助于对本发明的技术方案的优点、效果更进一步的了解。

1、由1图至图3可见，本发明提供一种模拟秸秆压缩成型的试验装置，其所有的部件均固定在机架上；压缩成型试验装置由机架、加压系统、压缩装置、槽轮机构和外围的终端设备组成；机架由左竖立支架、右竖立支架、上横梁、下横梁、移动横梁、左丝杆、右丝杆和底座组成；加压系统固定在移动横梁上，由速度传感器、压力传感器、传感器连杆、联接座和压缩柱塞组成；压缩装置为分块模孔式，由两个压板、两个半模块、固定轴、小螺钉、压缩内圆筒、石棉、电阻丝、温度传感器、支架和支撑板组成；槽轮机构由连接轴、槽轮、拨盘、减速器、固定支架、传动轴和电机组成；外围的终端设备包括电线、控制主板、显示面板和计算机。

2、机架下横梁1的左右两侧竖立安装左支架6和右支架15，在左支架和右支架的最上端与上横梁14固定连接，在左、右支架内嵌设有左丝杠7和右丝杠17，移动横梁12安装在上横梁和下横梁之间且能沿着左、右两丝杠同步上下移动。

3、速度传感器13固定在移动横梁的左上方，对移动横梁在上下移动时的速度进行实时监测；加压系统包括传感器连杆16、压力传感器18、联接座19、压缩柱塞23和压缩内圆筒34，五者中心轴重合；压缩柱塞与压缩内圆筒相互配合，使得压缩柱塞可在压缩内圆筒内上下移动进行压缩成型，压力传感器对压缩成型过程当中的成型压力进行实时监测。

4、两个半模块10拼凑组成压缩外方筒11，利用两个压板8左右夹持住，两个压板与半模块采用小螺钉24进行固定，两个压板两侧分别利用上中下三根固定轴9固定；所述压缩外方筒两端通透，外部是正方形状，内部是圆形状，中间嵌入压缩内圆筒34，压缩外方筒中心轴和压缩内圆筒中心轴重合；压缩外方筒四周镶入设置有石棉网33，石棉网在压缩外方筒四周的中心位置，长度为整个压缩外方筒长度的80%～90%；压缩内圆筒内部镶入设置有上、中、下三圈电阻丝35；压缩内圆筒上下方左右对称布置有温度传感器32；压缩内圆筒内设置有一固连在所述压力传感器18下部的压缩柱塞，压缩柱塞与压缩内圆筒的内壁具有间隙；压缩外方筒与压缩内圆筒以及压缩柱塞三者中心轴对准；压缩内圆筒和压缩外方筒长度相等。

5、压缩装置设置在支撑板5上，支撑板固定在设置于底座2上的支架3上且支撑板的中间开孔，孔的大小与压缩外方筒的内径相等，孔的中心轴与压缩内圆筒的中心轴重合。

6、槽轮机构设置在支撑板的正下方，槽轮机构与压缩外方筒底部配合形成“闭式”或者“开式”压缩成型；拨盘26为圆弧形状，中心延伸出拨盘棘40；拨盘由电机31经过减速器29进行驱动，减速器由固定支架28进行支撑，从而带动槽轮25在连接轴4上进行相应的转动；电机设置的底座2上方。

7、槽轮25与拨盘26进行相应的配合形成“开式”和“闭式”压缩成型方式，具体为拨盘的圆弧凸外边42和槽轮凹外边43进行配合，拨盘在电机的驱动下带动槽轮转动，每配合一次拨盘棘就卡在槽轮槽41当中固定住槽轮；“开式”和“闭式”压缩成型方式为当压缩装置压缩外方筒底部与槽轮有孔的一方38配合时则形成“开式”压缩成型且所述压缩装置模孔的轴心与槽轮圆孔的轴心对准；当压缩装置压缩外方筒底部与槽轮无孔的一方39配合时则形成“闭式”压缩成型；槽轮转动一圈，“闭式”、“开式”压缩成型方式交错开来各两次。

8、本发明方法包括以下步骤:

1)选取已收获的秸秆，干燥处理后作为样品；

2)然后将待压缩秸秆进行复水处理，可调整步骤1)中样品的含水率为10%～50%，寻求不同样品含水率对成型的影响;

3)在压缩筒的直径范围内,可将步骤1)中的秸秆进行切短成长度为10mm～40mm，寻求不同的秸秆粒度对成型的影响;

4）用天平秤测量步骤3）中待压缩成型的样品重量，喂入量在初始秸秆量为100g～150g，单次加入秸秆的量为5g～15g，寻求不同的喂入量对成型的影响；

5）通过调整试验机的速度以及压力来控制秸秆成型过程的压缩速度和成型压力，压缩速度为2mm/s～10mm/s、成型压力为10Mpa～100Mpa，寻求不同的压缩速度和成型压力对成型的影响；

6）通过温度传感器来监测调整成型温度，成型温度为50℃～100℃，寻求不同的成型温度对成型的影响；

7)通过设计的槽轮机构,根据步骤1)中待压缩秸秆的品种特性,可进行“开式”和“闭式”压缩方法进行成型;

8）“开式”压缩试验时，首先往压缩装置压缩内圆筒内加入秸秆，随后分批次地往压缩内圆筒内加入秸秆；闭式压缩试验时，将待压缩秸秆一次性把压缩装置压缩内圆筒填满，然后进行压缩成型操作。

9)进行“开式”和“闭式”压缩成型试验；

10）按照步骤2）、3）、4）、5）、6）设定的含水率、秸秆粒度、喂入量、压缩速度、成型压力、成型温度进行六因素五水平二次正交旋转组合试验如表1所示；对所获得成型压块进行物理特性包括松弛密度、抗破碎性、抗渗水性的测量，具体的测量方法按照农业部农业行业标准NY/T1881.7—2010和国家标准GB/T15459—2006进行。

表1

11）至压缩过程完全结束,按照步骤5)中设定的压缩速度和成型压力分别对“开式”和“闭式”压缩成型试验过程中的速度和压力进行记录并保存；

12）按照步骤11）中记录的对“开式”和“闭式”压缩成型试验过程中的速度和压力，计算出压缩功耗，压缩功耗E的计算公式是:

式中，s（mm）是由成型时间和压缩速度计算得到的压缩位移，f(N)是测得的压力，m(g)是成型压块的质量。

9、“开式”压缩成型试验时，将压缩装置压缩外方筒底部与槽轮有孔的一方38配合，再往压缩装置压缩内圆筒内加入秸秆，随后分批次地往压缩内圆筒内加入秸秆；闭式压缩成型试验时，将压缩装置压缩外方筒底部与槽轮无孔的一方39配合，再将待压缩秸秆一次性将压缩装置压缩内圆筒填满，然后进行压缩成型操作。

10、成型试验当中的工艺参数成型温度、压缩速度、成型压力分别由所述温度传感器32、速度传感器13和压力传感器18进行数据采集，通过所述外围的终端设备及所述温度传感器、速度传感器和压力传感器将压缩试验过程中的成型温度、压缩速度、成型压力信号输送至所述计算机20。

Claims (10)

1.一种模拟秸秆压缩成型试验的装置，其特征在于：所述的压缩成型试验装置包括机架、加压系统、压缩装置、槽轮机构和外围的终端设备；所述机架由左竖立支架、右竖立支架、上横梁、下横梁、移动横梁、左丝杆、右丝杆和底座组成；所述加压系统固定在移动横梁上，由速度传感器、压力传感器、传感器连杆、联接座和压缩柱塞组成；所述压缩装置为分块模孔式，由两个压板、两个半模块、固定轴、小螺钉、压缩内圆筒、石棉网、电阻丝、温度传感器、支架和支撑板组成；所述槽轮机构由连接轴、槽轮、拨盘、减速器、固定支架、传动轴和电机组成；所述的外围的终端设备包括电线、控制主板、显示面板和计算机；

所述机架的主框架由左竖立支架、右竖立支架、上横梁、下横梁组成，所述左竖立支架和右竖立支架中间开槽分别将所述左丝杆和右丝杆嵌入固定槽中，底座固定在下横梁的上方，移动横梁设置在上横梁、下横梁之间且能沿着左丝杆和右丝杆同步上下移动；所述加压系统固定在移动横梁中间处，速度传感器设置在移动横梁的左上方测量移动横梁上下移动的速度，所述传感器连杆通过螺纹固定在移动横梁中间处，在传感器连杆的下方通过螺纹固定有压力传感器，在压力传感器下方通过螺纹固定有联接座，在联接座的下方通过螺纹固定有压缩柱塞，所述的传感器连杆、压力传感器、联接座和压缩柱塞中心轴重合；所述压缩装置设置在支撑板上，所述支撑板固定在设置于底座上的支架上且支撑板的中间开孔，孔的中心轴与压缩内圆筒的中心轴重合且孔的直径与压缩内圆筒内径相等，所述压缩装置为分块模孔式，由两个半模块拼凑组成压缩外方筒，利用两个压板左右夹持住，两个压板与半模块采用小螺钉进行固定，两个压板两侧分别利用上中下三根固定轴固定，在压缩外方筒内嵌入设置有压缩内圆筒，压缩内圆筒与压缩柱塞中心轴重合对应配合进行压缩成型，在压缩内圆筒上下左右均设置有温度传感器，所述的压缩外方筒内设置有石棉网，所述的压缩内圆筒内上中下设置有三圈电阻丝；所述槽轮机构固定在底座上方且设置在支撑板的正下方，所述槽轮机构与压缩外方筒底部配合形成“闭式”或者“开式”压缩成型，所述连接轴固定在底座上方，槽轮安装在连接轴上能在连接轴上转动，所述电机设置在底座上方，电机经减速器减速后进行动力输出，所述减速器由固定在底座上的固定支架进行固定支撑，拨盘固定在传动轴上，所述拨盘与槽轮进行对应的配合；所述外围的终端设备有控制主板、显示面板和计算机，温度传感器、速度传感器、压力传感器经电线将信号输入到计算机当中，对成型温度、压缩速度、成型压力进行实时监控与检测。

2.如权利要求1所述的一种模拟秸秆压缩成型试验的装置，其特征在于：所述机架下横梁的左右两侧竖立安装左支架和右支架，在左支架和右支架的最上端与上横梁固定连接。

3.如权利要求1所述的一种模拟秸秆压缩成型试验的装置，其特征在于：所述压缩外方筒外部是正方形状，内部是圆形状，两端通透，内镶入有压缩内圆筒；所述压缩内圆筒中设置有一固连在所述压力传感器下部的压缩柱塞，压缩柱塞与压缩内圆筒相互配合，在压缩内圆筒上下移动进行压缩成型，所述压缩柱塞与所述压缩内圆筒的内壁具有间隙，所述的压缩内圆筒和压缩外方筒长度相等，压力传感器对压缩成型过程当中的成型压力进行实时监测。

4.如权利要求1所述的一种模拟秸秆压缩成型试验的装置，其特征在于：所述压缩外方筒四周镶入设置有石棉网，所述石棉网在压缩外方筒四周的中心位置，长度为整个压缩外方筒长度的80%～90%。

5.如权利要求1所述的一种模拟秸秆压缩成型试验的装置，其特征在于：所述拨盘为圆弧形状，中心延伸出拨盘棘；所述拨盘由电机经过减速器进行驱动，从而带动槽轮在连接轴上进行相应的转动；所述电机设置在底座上方。

6.如权利要求1所述的一种模拟秸秆压缩成型试验的装置，其特征在于：所述槽轮与拨盘进行相应的配合具体为拨盘的圆弧凸外边和槽轮凹外边进行配合，拨盘在电机的驱动下带动槽轮转动，每配合一次拨盘棘就卡在槽轮槽当中固定住槽轮；所述形成“开式”和“闭式”压缩成型方式为当压缩装置压缩外方筒底部与槽轮有孔的一方配合时则形成“开式”压缩成型且所述压缩内圆筒的轴心与槽轮圆孔的轴心对准；当压缩装置压缩外方筒底部与槽轮无孔的一方配合时则形成“闭式”压缩成型；槽轮转动一圈，“闭式”、“开式”压缩成型方式交错开来各两次。

7.如权利要求1所述的一种模拟秸秆压缩成型试验的装置的试验方法，其特征在于包括以下步骤:

1)选取收获的秸秆，适当干燥处理后作为样品；

2)对步骤1)中样品进行复水处理，寻求不同的秸秆含水率对成型的影响;

3)在压缩筒的直径范围内,将步骤1)中的秸秆进行切短成不同长度，寻求不同的秸秆粒度对成型的影响;

4）测量步骤3）中待压缩成型的样品重量，寻求不同的喂入量对成型的影响；

5）通过调整试验机的速度以及压力来控制秸秆成型过程的压缩速度和成型压力，寻求不同的压缩速度和成型压力对成型的影响；

6）通过温度传感器来监控调整成型温度，寻求不同的成型温度对成型的影响；

7)通过设计的槽轮机构,根据步骤1)中待压缩秸秆的品种特性,对进行“开式”和“闭式”压缩方法进行成型;

8)进行“开式”和“闭式”压缩成型试验;

9)至压缩过程完全结束,按照步骤5)中设定的压缩速度和成型压力分别对“开式”和“闭式”压缩成型试验过程中的速度和压力进行记录并保存；

10）按照步骤2）、3）、4）、5）、6）设定的含水率、秸秆粒度、喂入量、压缩速度、成型压力、成型温度对所获得成型压块进行物理特性的测量，具体的测量方法按照农业部农业行业标准NY/T1881.7—2010和国家标准GB/T15459—2006进行；

11）按照步骤9）中设定的压缩速度和成型压力分别对“开式”和“闭式”压缩成型试验过程中记录的压缩速度和成型压力，计算出压缩功耗，压缩功耗E的计算公式是:

式中，s（mm）是由成型时间和压缩速度计算得到的压缩位移，f是测得的压力，单位为N，m是成型压块的质量，单位为g。

8.如权利要求7所述的一种模拟秸秆压缩成型试验的装置的试验方法，其特征在于:所述的含水率为10%～50%；成型温度为50℃～100℃；秸秆粒度为10mm～40mm；喂入量在初始秸秆量为100g～150g,单次加入秸秆的量为5g～15g；成型压力为10Mpa～100Mpa；压缩速度为2mm/s～10mm/s。

9.如权利要求7所述的一种模拟秸秆压缩成型试验的装置的试验方法，其特征在于:所述的“开式”压缩试验时，将压缩装置压缩外方筒底部与槽轮有孔的一方配合，再往压缩装置压缩内圆筒内加入秸秆，随后分批次地往压缩内圆筒内加入秸秆；闭式压缩试验时，将压缩装置压缩外方筒底部与槽轮无孔的一方配合，再将待压缩秸秆一次性将压缩装置压缩内圆筒填满，然后进行压缩成型操作。

10.如权利要求7所述的一种模拟秸秆压缩成型试验的装置的试验方法，其特征在于:所述的成型温度、压缩速度、成型压力分别由所述温度传感器、速度传感器和压力传感器进行数据采集，同时通过所述外围的终端设备控制及所述温度传感器、速度传感器和压力传感器将压缩试验过程中的成型温度、压缩速度、成型压力信号输送至所述计算机。