在上一章中分析了
顆粒機(jī)環(huán)模孔中擠壓力和摩擦力的狀況，并且得出了擠壓壓強(qiáng)的計(jì)算公式。由制粒擠壓壓強(qiáng)的計(jì)算公式可以看出，環(huán)模制粒壓強(qiáng)的大小隨著環(huán)模孔長(zhǎng)度的增大而變大的；相反，制粒壓強(qiáng)隨著環(huán)模孔直徑的增大而減小。而環(huán)模孔長(zhǎng)度與環(huán)模孔直徑的比值為長(zhǎng)徑比。分析環(huán)模孔長(zhǎng)徑比和物料泊松比對(duì)制粒壓強(qiáng)的影響很重要，能過更好地了解顆粒機(jī)的工作過程。
3.2.1物料泊松比和摩擦系數(shù)對(duì)環(huán)模孔軸向擠壓壓強(qiáng)的影響分析
從式(2.4.27)中可以知道，不同特性的物料對(duì)制粒壓強(qiáng)的影響是非常明顯的。環(huán)模顆粒機(jī)工作時(shí)，所需最小的制粒壓強(qiáng)隨著環(huán)模孔長(zhǎng)度的增加而呈指數(shù)形式增加。制粒的過程實(shí)際上是克服物料與環(huán)模孔壁之間的摩擦力，將物料順利從環(huán)模孔中擠壓出來的過程。而物料在環(huán)模孔內(nèi)會(huì)受到預(yù)應(yīng)力的作用，因此，有必要分析環(huán)模孔內(nèi)預(yù)應(yīng)力對(duì)制粒過程的影響情況。
物料摩擦系數(shù)和泊松比是影響環(huán)模孔中軸向擠壓壓強(qiáng)的重要參數(shù)，首先假設(shè)物料與環(huán)模孔壁的摩擦系數(shù)為0.5，環(huán)模孔直徑為8mm，因?yàn)樯鲜街蠵NO為未知條件，且p與PN。的大小呈一定的線性關(guān)系，所以可以求p／PNO的值。泊松比VLR的值從0.1到0.8之間增大，長(zhǎng)徑比從0-直增大到10，繪制下圖3.5所示的曲線。
從上圖3.5中的八條曲線可以看出：
當(dāng)泊松比和環(huán)模孔直徑一定時(shí)，增大環(huán)模孔長(zhǎng)度，即增大長(zhǎng)徑比，對(duì)制粒過程中所需的制粒壓強(qiáng)會(huì)呈指數(shù)形式增長(zhǎng)：在相同的長(zhǎng)徑比下，增大物料的泊松比，制粒壓強(qiáng)的大小增長(zhǎng)非常明顯。由此可見，環(huán)模孔長(zhǎng)徑比和物料泊松比對(duì)制粒過程中克服物料與環(huán)模孔壁摩擦力大小的影響很大，因此在設(shè)計(jì)環(huán)模孔長(zhǎng)徑比時(shí)應(yīng)充分考慮物料的特性，盡量減小制粒壓強(qiáng)，使制粒過程更穩(wěn)定，也在一定程度上減輕環(huán)模的磨損，降低制粒能耗。
上圖3.5中縱坐標(biāo)表示的是Px／PNO的大小，由于不同特性的物料在環(huán)模孔內(nèi)的預(yù)應(yīng)力是不一樣的。因此，制粒壓強(qiáng)與物料在環(huán)模孑L內(nèi)的預(yù)應(yīng)力有關(guān)。當(dāng)物料的泊松比越大，在環(huán)模孔中擠壓物料所需的壓強(qiáng)增長(zhǎng)更快。現(xiàn)在取環(huán)模顆粒機(jī)能提供的最大制粒壓強(qiáng)的比值P／PNO為2000，從圖中可以看出，泊松比為0.1、0.2、0.3的物料選用0到10以內(nèi)任何長(zhǎng)徑比，顆粒機(jī)所提供的制粒壓強(qiáng)都能克服物料與環(huán)模孔內(nèi)壁的摩擦力，并將物料從環(huán)模孔中擠出。當(dāng)物料的泊松比大于0.3時(shí)，當(dāng)環(huán)模孔長(zhǎng)徑比超過一定值后，環(huán)模顆粒機(jī)所提供的制粒壓力將克服不了摩擦力的作用，導(dǎo)致物料堵塞環(huán)模孔，環(huán)模失效。泊松比為0.4時(shí)，可以選用的最大長(zhǎng)徑比為8.5;泊松比為0.5時(shí)，長(zhǎng)徑比最大為7；泊松比為0.6時(shí)，長(zhǎng)徑比最大為6；泊松比為0.7時(shí)，長(zhǎng)徑比最大為5；泊松比為0.8時(shí)，長(zhǎng)徑比最大為4.5;泊松比為0.9時(shí)，長(zhǎng)徑比最大為4。長(zhǎng)徑比超過以上最大值會(huì)導(dǎo)致環(huán)模孔堵塞，環(huán)模顆粒機(jī)不能正常工作。
從上圖3.6中可以看出，摩擦系數(shù)越高，所需的制粒壓強(qiáng)就越大。泊松比越大，制粒壓強(qiáng)的比值也越大。當(dāng)物料與環(huán)模孔壁的摩擦系數(shù)越大，曲線越陡，保證環(huán)模顆粒機(jī)正常工作所需的擠壓壓強(qiáng)增長(zhǎng)速度就越快。
像前面一樣，取環(huán)模顆粒機(jī)所能提供的制粒壓強(qiáng)比值p／PNO為2000，觀察圖中不摩擦系數(shù)下的壓強(qiáng)比值。當(dāng)泊松比為0.3，摩擦系數(shù)較小時(shí)，不論采用多大長(zhǎng)徑比，顆粒機(jī)都能正常工作。此時(shí)可以根據(jù)顆粒飼料的制粒要求來選擇環(huán)模孔的長(zhǎng)徑比，以達(dá)到降低能耗，減少生產(chǎn)成本的目的。當(dāng)摩擦系數(shù)為0,6、0.7、0.8時(shí)，環(huán)模超過一定的長(zhǎng)徑比，顆粒機(jī)環(huán)模孔就會(huì)被堵塞，環(huán)模失效，顆粒機(jī)不能正常工作。當(dāng)泊松比為0.7時(shí)，觀察摩擦系數(shù)最小為0.3時(shí)的情況。此時(shí)，當(dāng)長(zhǎng)徑比大概為8.5時(shí)，環(huán)模顆粒機(jī)所需正常工作的壓強(qiáng)就會(huì)超過2000，導(dǎo)致顆粒機(jī)不能正常工作。隨著摩擦系數(shù)的增加，環(huán)模孔的長(zhǎng)徑比就會(huì)越來越小。當(dāng)摩擦系數(shù)為0,8時(shí)，所選用的長(zhǎng)徑比最大只能為3，否則將導(dǎo)致顆粒機(jī)不能正常工作。
