顆粒飼料在飼料廠內(nèi)已得到廣泛的應(yīng)用，飼料
顆粒機(jī)也是飼料加工廠內(nèi)動(dòng)力消耗最大的設(shè)備之一，但目前在飼料制粒過(guò)程中對(duì)于飼料顆粒機(jī)的受力分析及各參數(shù)之間的關(guān)系報(bào)道較少，這對(duì)飼料制粒機(jī)設(shè)計(jì)、使用和操作有一定的影響。因此，了解制粒機(jī)的工作原理和各參數(shù)之間的關(guān)系，是改進(jìn)制粒機(jī)設(shè)計(jì)及正確操作的重要依據(jù)。現(xiàn)對(duì)顆粒機(jī)的工作原理作如下的探討。
1 物料在壓制過(guò)程中的物理現(xiàn)象
當(dāng)粒度不同的粉狀物料由壓制室內(nèi)喂料刮刀的導(dǎo)向進(jìn)入主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的壓模和從動(dòng)旋轉(zhuǎn)的壓輥之間的預(yù)壓縮區(qū)內(nèi)時(shí)，物料具有了一定松散度，內(nèi)部形成了大小不等的孔隙，同時(shí)受到旋轉(zhuǎn)壓模的帶動(dòng)和擠壓，粉狀顆粒之間產(chǎn)生移動(dòng)（滑動(dòng)和滾動(dòng)）。粉狀顆粒之間的孔隙隨壓模和壓輥的滾壓逐步減小，內(nèi)部壓力和物料密度隨之增加，粉狀物料之間從點(diǎn)接觸變成面接觸。當(dāng)壓力達(dá)到一定值后，物料達(dá)到預(yù)定的密度，密度較高的物料從預(yù)壓縮區(qū)進(jìn)入擠壓區(qū)，從彈性變形轉(zhuǎn)變成塑性變形，物料內(nèi)部呈現(xiàn)出流動(dòng)特性，并開(kāi)始進(jìn)入壓模孔內(nèi)。由于粉粒之間的擠壓屬于機(jī)械嚙合，粉粒之間接觸面積的增加，物料自身的特性和經(jīng)調(diào)質(zhì)后產(chǎn)生的黏結(jié)性，導(dǎo)致物料在壓模孔內(nèi)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的保壓，達(dá)到預(yù)定密度和強(qiáng)度的顆粒被擠出壓模孔外，經(jīng)割刀切割后形成所需長(zhǎng)度的顆粒。
顆粒在擠壓室內(nèi)的擠壓過(guò)程，可分為預(yù)壓縮區(qū)和擠壓區(qū)兩個(gè)階段，見(jiàn)圖1。
1.1預(yù)壓縮區(qū)內(nèi)的物料狀態(tài)
將松散物料擠壓成一定密度的物料，該區(qū)域內(nèi)物料內(nèi)部應(yīng)力逐步增加。此時(shí)，被壓縮的物料不具有流動(dòng)性，物料亦不能流向壓模孔內(nèi)，因此，該區(qū)域內(nèi)壓模孔是不會(huì)出料的。
物料經(jīng)壓模并在壓輥摩擦力的帶動(dòng)下，物料之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，粉粒之間孔隙減小，被相對(duì)擠壓后變形，或小粉粒填人大粉粒之間的間隙中再壓縮變形。粉狀顆粒逐步從彈性變形轉(zhuǎn)變成塑性變形，物料相對(duì)于壓模和壓輥之間的運(yùn)動(dòng)由慢逐步變快，物料的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)從快逐步變慢。此時(shí)，動(dòng)力主要消耗于粉狀物料之間的摩擦，物料與壓模和壓輥的摩擦和粉狀物料在壓縮過(guò)程中的彈性變形和塑性變形
上。
1.2擠壓區(qū)內(nèi)的物料狀態(tài)
在該區(qū)域，一定密度的物料在經(jīng)壓模和壓輥繼續(xù)擠壓下，物料內(nèi)部應(yīng)力不再增加，在強(qiáng)大的壓力下物料呈現(xiàn)出流動(dòng)特性，一定密度的物料開(kāi)始流向壓
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一定密度后，該區(qū)的模孔全面出料；②擠壓成形區(qū)：物料在壓模和壓輥的強(qiáng)烈擠壓下，進(jìn)入壓模孔經(jīng)保壓后擠壓成型，擠出壓模孔經(jīng)割刀切割成顆粒。
2. 4.1擠壓區(qū)
當(dāng)物料經(jīng)預(yù)壓縮區(qū)達(dá)到一定密度時(shí)，進(jìn)入擠壓區(qū)，此時(shí)，物料與壓模和壓輥無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。此時(shí)，高密度物料具有流動(dòng)特性，進(jìn)入壓模孔內(nèi)，使物料內(nèi)部壓力基本穩(wěn)定不變，物料密度不再增加。物料在壓模和壓輥的強(qiáng)烈擠壓下，物料的流動(dòng)方向向著壓應(yīng)力作用于壓模孔的軸線方向。高密度的物料開(kāi)始進(jìn)入壓模孔內(nèi)，經(jīng)一定時(shí)間的保壓，直至成型出粒。該區(qū)域內(nèi)無(wú)論是物料內(nèi)部的壓應(yīng)力，還是壓模和壓輥都是受到的壓應(yīng)力為最大，見(jiàn)圖7，在擠壓區(qū)內(nèi)的壓實(shí)的物料幾乎全部進(jìn)入擠壓區(qū)對(duì)應(yīng)的壓模孔內(nèi)，進(jìn)入擠壓區(qū)的物料的體積為擠壓區(qū)模孔排出機(jī)外顆粒的總體積。
2.4.2擠壓區(qū)物料內(nèi)部壓應(yīng)力與物料的密度
擠壓區(qū)物料內(nèi)部壓應(yīng)力與物料的密度的討論，見(jiàn)圖8。
