顆粒飼料在飼料廠內(nèi)已得到廣泛的應(yīng)用，飼料顆粒機也是飼料加工廠內(nèi)動力消耗最大的設(shè)備之一，但目前在飼料制粒過程中對于飼料顆粒機的受力分析及各參數(shù)之間的關(guān)系報道較少，這對飼料制粒機設(shè)計、使用和操作有一定的影響。因此，了解制粒機的工作原理和各參數(shù)之間的關(guān)系，是改進(jìn)制粒機設(shè)計及正確操作的重要依據(jù)。現(xiàn)對顆粒機的工作原理作如下的探討。
1  物料在壓制過程中的物理現(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)入主動旋轉(zhuǎn)的壓模和從動旋轉(zhuǎn)的壓輥之間的預(yù)壓縮區(qū)內(nèi)時，物料具有了一定松散度，內(nèi)部形成了大小不等的孔隙，同時受到旋轉(zhuǎn)壓模的帶動和擠壓，粉狀顆粒之間產(chǎn)生移動（滑動和滾動）。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)出流動特性，并開始進(jìn)入壓模孔內(nèi)。由于粉粒之間的擠壓屬于機械嚙合，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)過一定時間的保壓，達(dá)到預(yù)定密度和強度的顆粒被擠出壓模孔外，經(jīng)割刀切割后形成所需長度的顆粒。
    顆粒在擠壓室內(nèi)的擠壓過程，可分為預(yù)壓縮區(qū)和擠壓區(qū)兩個階段，見圖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，被壓縮的物料不具有流動性，物料亦不能流向壓模孔內(nèi)，因此，該區(qū)域內(nèi)壓模孔是不會出料的。
    物料經(jīng)壓模并在壓輥摩擦力的帶動下，物料之間產(chǎn)生相對移動，粉粒之間孔隙減小，被相對擠壓后變形，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，物料相對于壓模和壓輥之間的運動由慢逐步變快，物料的絕對運動從快逐步變慢。此時，動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，在強大的壓力下物料呈現(xiàn)出流動特性，一定密度的物料開始流向壓
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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，進(jìn)入擠壓區(qū)，此時，物料與壓模和壓輥無相對滑動。此時，高密度物料具有流動特性，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烈擠壓下，物料的流動方向向著壓應(yīng)力作用于壓模孔的軸線方向。高密度的物料開始進(jìn)入壓模孔內(nèi)，經(jīng)一定時間的保壓，直至成型出粒。該區(qū)域內(nèi)無論是物料內(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，見圖7，在擠壓區(qū)內(nèi)的壓實的物料幾乎全部進(jìn)入擠壓區(qū)對應(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，見圖8。