植物材料對(duì)金屬材料的磨料磨損是影響飼料加工機(jī)械質(zhì)量和使用壽命的主要原因，在苜蓿草顆粒擠壓成型過(guò)程中，由于草粉形狀和物理機(jī)械性能與配合飼料不同，容易引起模孔的堵塞，不僅影響了顆粒成型率和硬度，而且使環(huán)模磨損嚴(yán)重，其壽命只有加工配合飼料顆粒的1/4，為了找出環(huán)模磨損的原因，提高顆粒機(jī)的使用壽命，研制一臺(tái)能模擬其磨損工況條件的試驗(yàn)設(shè)備具有實(shí)際意義．通過(guò)查看文獻(xiàn)資料和咨詢生產(chǎn)廠家得知，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有以植物材料為磨料，研究其對(duì)金屬材料摩擦學(xué)性能影響的磨損試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品，本研究擬研制一種與環(huán)模制粒工況相似的三體磨料磨損試驗(yàn)機(jī)，該機(jī)把溫度、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、摩擦配偶材料等作為磨料磨損試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行磨料磨損試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)研究，對(duì)進(jìn)一步深入開(kāi)展植物材料對(duì)金屬材料的磨料磨損機(jī)理試驗(yàn)，具有十分重要的意義，富通新能源生產(chǎn)銷售
木屑顆粒機(jī)、
木屑制粒機(jī)等生物質(zhì)燃料成型燃料設(shè)備。
1、環(huán)模顆粒機(jī)制粒工況與環(huán)模失效的分析
1.1環(huán)模顆粒機(jī)制粒工況分析
草粉從料斗進(jìn)入喂料絞龍，通過(guò)無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)獲得合適的物料流量，進(jìn)入調(diào)質(zhì)器后通過(guò)攪拌使草粉與蒸汽充分混合，調(diào)質(zhì)后溫度為80～90'C的草粉物料，被均勻送入兩個(gè)壓輥與環(huán)模組成的壓制區(qū)．工作時(shí)環(huán)模由電動(dòng)機(jī)通道三角皮帶帶動(dòng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)，安裝于環(huán)模內(nèi)的壓輥借助模輥間物料及其間的摩擦力也同方向旋轉(zhuǎn)，通過(guò)環(huán)模和壓輥兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)件將草粉料鉗入壓緊區(qū)，由于模輥之間空間驟小，草粉料受到擠壓，物料產(chǎn)生不可逆的變形，密度由松散狀態(tài)的0.4～0.7 g/cm3增加到0.9～1.0g/cm3，壓縮后的草粉被加快向前移動(dòng)，進(jìn)入空間更為狹小的模輥間隙處，草粉進(jìn)一步靠緊，鑲嵌，相互接觸面積增大，產(chǎn)生較好的聯(lián)結(jié)，并被壓入模孔，當(dāng)壓輥對(duì)物料的擠壓力大于模孔內(nèi)料柱與孔壁的摩擦阻力時(shí)，即擠壓力達(dá)到出模壓力6 kN，密度己達(dá)到1. 2～1.4 g/cm3的草粉料就形成條柱狀顆粒飼料從模孔中被連續(xù)擠出來(lái)，再由裝在環(huán)模外的固定切刀把成形顆粒料切成一定長(zhǎng)度的圓柱狀顆粒．
制粒過(guò)程中草粉料能否被擠壓通過(guò)環(huán)模，取決于模孔中產(chǎn)生的擠出力和摩擦力的大小．這同草粉與環(huán)模壁之間的摩擦系數(shù)、草粉粒度、草粉料溫度有關(guān)，因此，要模擬環(huán)模的制粒工況，磨料磨損試驗(yàn)機(jī)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)如溫度、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及磨料粒度等應(yīng)能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)．
1.2環(huán)模失效分析
草粉料和環(huán)模的摩擦使環(huán)模工作一段時(shí)間后模孔內(nèi)壁出現(xiàn)軸向均勻磨損，孔徑增大，所生產(chǎn)的顆粒飼料直徑超過(guò)規(guī)定值而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格；環(huán)模內(nèi)壁磨損使各出料小孔間的壁厚不斷減薄，因而結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，在最危險(xiǎn)的截面上出現(xiàn)裂紋并不斷擴(kuò)大延伸；同時(shí)環(huán)模內(nèi)壁磨損后，內(nèi)表面凹凸不平嚴(yán)重，使飼料流動(dòng)受阻，出料量下降，即環(huán)模失效．
2、三體磨料磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理
根據(jù)環(huán)模制粒的工況特點(diǎn)，三體磨料磨損試驗(yàn)杌主要由動(dòng)力、裝夾、加載、測(cè)試和控制系統(tǒng)構(gòu)成.三體即磨料、試件、鋼輪．草粉料由設(shè)有滑板式供料量調(diào)節(jié)裝置的料斗上部加入，伸入料斗下部的鋼輪由變頻器控制獲得不同的穩(wěn)定速度，草粉料沿鋼輪輪緣上的凹槽與試件之間的縫隙滑過(guò)，矩形塊狀試件裝在與杠桿加載系統(tǒng)相連的試件夾內(nèi)，杠桿加載系統(tǒng)可以通過(guò)施加不同的配重獲得不同的負(fù)荷，即改變砝碼質(zhì)量，調(diào)節(jié)物料與試件之間的接觸壓力．
試驗(yàn)機(jī)通過(guò)加熱鋼輪輪緣和試件來(lái)加熱草粉物料，以模擬環(huán)模中調(diào)質(zhì)后的草粉溫度狀態(tài)．為此設(shè)計(jì)了加熱和溫度控制系統(tǒng)，使試樣的溫度在進(jìn)行磨料磨損試驗(yàn)時(shí)保持穩(wěn)定．如圖3電路原理圖所示，控制系統(tǒng)由熱電阻、數(shù)字顯示溫度控制器、繼電器和可變電阻器組成．當(dāng)接通電源后，插入試件夾孔中的管式電阻加熱器加熱試件，試樣溫度逐漸升高，安裝在試件夾上的熱電阻將測(cè)得的溫度傳送給溫度控制器，當(dāng)溫度升到設(shè)定值時(shí)，繼電器動(dòng)作，管式電阻加熱器斷電，升溫速度和熱慣性的抑制由溫度控制器和可變電阻器自動(dòng)配合調(diào)節(jié)，控制精度為±2℃．鋼輪的輪緣溫度也可通過(guò)調(diào)節(jié)熱風(fēng)機(jī)控制在±10℃范圍內(nèi)．
2.2控制部分硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)的功能主要是調(diào)節(jié)試驗(yàn)機(jī)的起、停狀態(tài)及電機(jī)轉(zhuǎn)速，數(shù)據(jù)采集，以及監(jiān)測(cè)分析測(cè)試參數(shù)的狀態(tài)．它主要由計(jì)算機(jī)、控制電路板和控制軟件組成．
試驗(yàn)機(jī)硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖4所示．由傳感器測(cè)得的電信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換、放大后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器輸入計(jì)算機(jī)采集處理，計(jì)算機(jī)再通過(guò)轉(zhuǎn)換器的端口實(shí)時(shí)控制試驗(yàn)機(jī)和變頻器．
2.3控制部分軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
軟件控制系統(tǒng)如圖5所示，采用了模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，程序有以下幾個(gè)主要部分組成：主程序、采樣數(shù)值處理子程序、參數(shù)設(shè)定與查詢子程序、控制輸出子程序、數(shù)據(jù)存貯子程序以及鍵盤(pán)中斷、定時(shí)采集中斷等子程序．系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能是設(shè)備檢查、異常警告；輸入?yún)?shù)校驗(yàn)、錯(cuò)誤提示；變頻器監(jiān)測(cè)與控制；通道的數(shù)據(jù)采集與保存；數(shù)據(jù)處理．相關(guān)的磨損參數(shù)以數(shù)據(jù)和曲線的形式動(dòng)態(tài)地顯示在屏幕上，以便實(shí)時(shí)觀察參量的變化情況．
3、討論與結(jié)論
摩擦學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展對(duì)磨料磨損試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試范圍和形式提出了更高的要求，設(shè)計(jì)的三體磨料磨損試驗(yàn)機(jī)能較全面地模擬環(huán)模制粒的工況，滿足了植物材料對(duì)金屬材料磨損機(jī)理研究的需要，與以往的各種摩擦試驗(yàn)機(jī)相比，具有以下特點(diǎn)：
1)可滿足一定溫度、速度、負(fù)荷等條件下的測(cè)試要求，改變摩擦副、磨粒性質(zhì)，設(shè)定溫度、載荷、相對(duì)滑動(dòng)速度等參量均非常方便．
2)具有加熱和溫度控制系統(tǒng)，磨料磨損試驗(yàn)時(shí)可保持試樣溫度穩(wěn)定，關(guān)掉溫控開(kāi)關(guān)還可進(jìn)行磨粒常溫試驗(yàn)。
3)試樣裝夾便利、可靠，無(wú)松緩、卡死現(xiàn)象，試驗(yàn)過(guò)程中試樣與鋼輪之間間隙調(diào)整方便，加載系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)。
4)通過(guò)計(jì)算機(jī)可以控制試驗(yàn)機(jī)和變頻器，相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)地顯示在屏幕上，以便實(shí)時(shí)觀察參量的變化情況。
5)試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)控運(yùn)行便捷，裝置運(yùn)行穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)加速磨損試驗(yàn)。
相關(guān)顆粒機(jī)秸稈壓塊機(jī)產(chǎn)品：
1、
秸稈顆粒機(jī)
2、
木屑顆粒機(jī)
3、
秸稈壓塊機(jī)
