隨著飼料產業和生物質能源產業的快速發展,顆粒機的需求越來越大,性能要求也越來越高,但目前制粒設備低產能、高能耗問題很突出,己成為制約國內
顆粒機械裝備發展的瓶頸,極大地削弱了產品的國際競爭力。本文通過理論建模、數值模擬分析和實驗驗證對高效節能擠壓制粒成形技術進行了研究,主要工作如下:
(1)基于對制粒結構和顆粒機理的研究,建立了粉體單孔擠壓力學模型,確定了壓輥的受力區域,并建立了環模制粒扭矩模型和能耗模型。
(2)對設計的六種壓輥支撐結構進行了有限元分析,結果表明支撐結構的剛性跟支承軸的位置、軸的截面形狀和截面面積有關;只要采用合適的支撐方式,支撐剛性最多可以提高25%以上,有利于提高制粒穩定性,實現節能降耗。
![木屑顆粒機 木屑顆粒機](http://sxktls.com/uploads/120927/1-12092F95030N8.gif)
(3)對?字胁煌锪蠑D壓過程作了有限元分析,結果表明:長徑比對擠壓受力有重大影響,采用合適的長徑比可有效降低能耗。
(4)對轉子系統進行了模態分析,分析了不同模態下的固有頻率和振型;基于不同邊界條件和不同筋板厚度對轉子系統進行了對比。
(5)建立了轉子系統動態分析模型,基于該模型對轉子系統的動態特性進行了分析,結果表明擠壓制粒過程呈不穩定狀態,不同轉速下轉子的動態特性存在差異,進而影響制粒穩定性。
(6)進行了扭矩實驗,并驗證了轉子系統動態特性分析結果。
本文研究成果對顆粒機理的完善,制粒產量的提高及制粒能耗的降低具有重要的指導意義。