1、環(huán)模
顆粒機(jī)制粒能耗理論公式,通過(guò)試驗(yàn)分析了環(huán)模線速度對(duì)能耗的影響規(guī)律,總結(jié)如下:
1)噸電耗是衡量環(huán)模顆粒機(jī)制粒能耗的一個(gè)重要指標(biāo),根據(jù)理論分析,一方面環(huán)模線速度升高會(huì)使單位質(zhì)量物料消耗的扭矩減小,進(jìn)而使環(huán)模顆粒機(jī)噸電耗降低;但另外一方面環(huán)模線速度升高會(huì)使環(huán)模的角速度∞增加,使得噸電耗增大。同時(shí)負(fù)載的變化對(duì)電機(jī)效率以及傳動(dòng)效率也會(huì)造成影響進(jìn)而影響噸電耗的大小。
2)噸電耗與環(huán)模線速度并不是單純的線性關(guān)系。環(huán)模的線速度偏低的話,會(huì)造成環(huán)模顆粒機(jī)生產(chǎn)效率低下,噸電耗偏高;環(huán)模線速度較高的情況下,生產(chǎn)效率有所提高,但是制粒質(zhì)量下降,噸電耗也會(huì)隨之增加。在考慮環(huán)模顆粒機(jī)產(chǎn)量和環(huán)模使用壽命的前提下,此試驗(yàn)所用的環(huán)模顆粒機(jī)的環(huán)模線速度最佳取值在5.8m/s左右。
3)振動(dòng)加速度圖和功率譜說(shuō)明了環(huán)模線速度越大,振動(dòng)加速度和振動(dòng)幅值越大,消耗的噸電耗就會(huì)越多。
2、顆粒機(jī)研究發(fā)展總結(jié)與展望
2.1總結(jié)
環(huán)模顆粒機(jī)是飼料機(jī)械四大主機(jī)之一,在飼料加工過(guò)程中占有非常重要的地位。目前,國(guó)內(nèi)環(huán)模顆粒機(jī)存在結(jié)構(gòu)不合理,生產(chǎn)效率偏低、能耗偏高等缺陷,極大地制約了產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。本文主要針對(duì)環(huán)模顆粒機(jī)的顆粒機(jī)理與性能優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究,得出了系列重要結(jié)論,總結(jié)如下:
1)分析了制粒過(guò)程中物料層在制粒室的分布情況,指出供料區(qū)上物料層厚度的變化會(huì)直接影響環(huán)模顆粒機(jī)的生產(chǎn)效率、制粒能耗和環(huán)模使用壽命。推導(dǎo)出了供料區(qū)物料厚度最佳值的理論公式。
2)分析了環(huán)模孔在物料擠壓過(guò)程中的受力情況,建立了環(huán)模孔擠壓受力數(shù)學(xué)模型,得出了制粒過(guò)程中環(huán)模孔中的軸向擠壓力隨著物料泊松比、摩擦系數(shù)和環(huán)模孔長(zhǎng)徑比的變化呈指數(shù)形式變化。

3)研究了環(huán)模孔受力簡(jiǎn)化模型,基于簡(jiǎn)化模型對(duì)環(huán)模孔口進(jìn)行了有限元受力分析,結(jié)果表明環(huán)模孔進(jìn)料口倒角越大,所受應(yīng)力越小,物料更容易被擠壓,相應(yīng)的環(huán)模使用壽命越長(zhǎng)。
4)對(duì)環(huán)模、壓輥的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果表明當(dāng)環(huán)模的攫取角增大時(shí),兩輥、三輥、大小輥式環(huán)模顆粒機(jī)都能在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。對(duì)于攫取角較小的物料,采用大小輥和三輥環(huán)模顆粒機(jī),都可以在一定程度上提高環(huán)模顆粒機(jī)的生產(chǎn)效率。
5)建立了環(huán)模顆粒機(jī)能耗理論公式,揭示了環(huán)模線速度與制粒能耗之間的關(guān)系,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,環(huán)模顆粒機(jī)針對(duì)不同配方物料需要選用不同的環(huán)模線速度,減小振動(dòng),降低制粒能耗。
5.2展望
本課題針對(duì)環(huán)模顆粒機(jī)制粒原理和性能方面做了比較全面的研究,研究成果對(duì)提高環(huán)模顆粒機(jī)的制粒質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制粒能耗與使用壽命具有一定的參考價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。但是由于時(shí)間有限,研究仍存在以下不足:
1)對(duì)環(huán)模顆粒機(jī)制粒原理的研究還有待于進(jìn)一步深入。
2)在環(huán)模和壓輥的分析與優(yōu)化中沒(méi)有結(jié)合環(huán)模與壓輥的使用壽命和制粒質(zhì)量?jī)煞矫鎭?lái)綜合考慮。
3)對(duì)環(huán)模制機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化還不全面,針對(duì)環(huán)模開(kāi)孔率、厚度、孔形等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)顆粒機(jī)性能的影響還不是很明確。
4)沒(méi)有對(duì)擠壓過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬分析。
5)工藝試驗(yàn)與機(jī)理試驗(yàn)偏少。
在取得系列研究成果的同時(shí),還有許多有待進(jìn)一步解決的問(wèn)題,上述的不足之處都是本課題下一步工作的目標(biāo)。