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国内模辊式成型机成型设备及关键部件的研究现状

2020-07-27
我国对秸秆类颗粒燃料的成型技术及设备的研究较多,但对木质类作为原料的颗粒燃料成型设备研究还很缺乏,且为了提高设备的利用率,一般在生产饲

? 我国对秸秆类颗粒燃料的成型技术及设备的研究较多,但对木质类作为原料的颗粒燃料成型设备研究还很缺乏,且为了提高设备的利用率,一般在生产饲料颗粒的同时兼顾生产颗粒燃料,这样的设备结构简单、成本低,但有其局限性,产量低,并且生产出的颗粒密度较低。模辊式成型机最突出的缺点表现在主要工作部件磨损大、寿命短、机器故障率多等方面。目前研制的辊模碾压生物质颗粒成型机有秸秆颗粒全自动生产线、秸秆颗粒全自动生产线、三门峡富通新能源科技有限公司秸秆颗粒全自动生产线,平模颗粒机www.ftxny.com宽敞的喂料室及其依靠重力的自然喂料方式都优于环模颗粒机,动辊式平模制粒机的平模固定在基座上的方式提高了成型率,平模正反两面可用大大降低了成本。但平模成型机转速没有环模成型机快,所以产量小,但由于压制的颗粒密度大,所以耗能量也多。但肖宏儒等仍指出,今后秸秆成型燃料加工技术的发展在实用性方面将以冷成型压缩技术为主,在高效和低使用成本方面将以平模式压制技术为主,并指出平模压缩成型技术的优点在于原料适应性广、产量高、吨料耗电低、辊模寿命长、成型密度可调。

? 环模、平模、压辊是影响生物质成型设备成型质量的关键部件,也是最易损坏的部件,其结构参数不仅直接影响着成型颗粒的质量,而且对生产能耗、环模、平模和压辊的结构强度、寿命、主轴受力等也有重要影响。通过对成型设备关键部件的截面尺寸、长径比、成型角度、材料等进行理论分析和数值模拟,可实现提高成型质量、扩展原料适应范围、降低生产能耗、延长使用寿命的设计目标。

5.1环模成型机关键部件的研究与设计现状刘谦儒在对环模与压辊间的压力分布进行了分析之后,对压辊与压模的尺寸选择进行了介绍。黄传海从强度合理与否的角度对环模的寿命进行了分析。邓勇等应用uG、Ansys软件对环模进行了有限元分析,分别对其施加均匀载荷与非均匀载荷,得出了“环模不规则磨损是由于饲料轴向分布不均造成的”的结论,其获得的环模沿轴向路径的应力与应力强度的数据为延长环模使用寿命提供了重要参考。分析了环模制粒机的主要技术参数并介绍了延长制粒机压模使用寿命的方法。申树云利用Ansys软件对环模的数值进行模拟,得到了环模的温度场、应力场分布规律,并对环模孔的基本尺寸从强度角度进行了模拟分析,得出“模孔长径比为5:1时应力最小”的结论。吴云玉研究环模的失效形式和失效机理以及影响失效的因素,确定了环模的主要失效形式一接触疲劳失效。通过有限元分析研究了不同孔径、不同排列方式和不同模孑L数的环模不同温度下的疲劳寿命,发现模孔交替排列的环模寿命要比模孔平行排列的环模寿命长。

5.2平模成型机关键部件的研究与设计现状郑建龙分析了平模直辊颗粒饲料机压辊及模板的运动后,改进结构使磨损减轻。陈义厚对三锥辊式平模制粒机模辊间隙大小对制粒机制粒性能参数的影响进行了分析和探讨,给出了实际生产过程中模辊间隙的参考值。赵明杰等从运动分析和受力分析方面对平模直辊的滑动作用进行讨论后得出直式成型机滑动作用的存在从一定程度上增加了模辊的磨损,但也增加了成型机的挤压性能,提高了颗粒燃料的质量;并解释了“当环模制粒机和平模制粒机加工相同原料、相同规格的产品时,平模机的模板厚度远薄于环模厚度;平模的中间几圈模孔出料快,越是里圈和外圈的模孔出料越慢,且颗粒越坚硬,品质越好”的现象。黎粤华等建立了平模颗粒燃料成型机中物料受压辊挤压过程的力学模型,通过分析得到了其挤压力、主轴功率及压辊与平模半径比的理论计算公式;并对压辊的运动进行了分析,将其设计成锥体进行磨损试验,验证其改善了平模成型机的性能,具有极大的实用价值。景果仙等通过Pro/Mecaruca软件模块,对成型孔的变形、应力进行了分析仿真,为成型孔结构的设计提供了力学上的依据。
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