秸秆环模成型机设计

研究了影响秸秆成型机生产效率和吨料电耗影响的因素,拟定了秸秆成型机的传动设计方案,即采用立式结构,通过联轴器将电动机与减速机相连,环模固定在主轴上,以物料作为中间介质带动压辊转动;确定了秸秆成型机所需电动机型号以及减速器型号;对秸秆成型机压辊材料和压辊的轴系结构分别进行了选择和设计。该文着重研究了环模材料、速度、模孔有效长度、长径比,模孔形状、环模厚度、模孔排列和开孔率对成型机成型效率的影响,优化了各项结构参数,设计出了一款高效率低能耗的生物质环模成型机。     

基于正交试验的制粒机成型仿真及结构参数优化

制粒机是饲料行业重要设备之一,其结构参数影响饲料成型。为了进一步优化制粒性能,采用COMSOL有限元分析软件对物料的挤压过程进行分析模拟,设计L9(34)正交试验研究制粒机环模内径、模孔长度、压辊直径和模辊间隙对成型性能的影响,通过权矩阵分析确定较优的参数组合并加以验证。结果表明：①制粒机内部模型的仿真模拟能够有效地反映物料在实际工作时的运动状态;②对性能影响由大到小的结构因素排序为模辊间隙、模孔长度、压辊直径、环模内径;③制粒最优组合为环模内径425 mm、模孔长度54 mm、压辊直径178 mm、模辊间隙1.5 mm,制粒机的成型速率较优化前得到提升。上述结果表明,采取的仿真试验及优化办法具有一定的实效性,可为制粒机内部成型模拟分析以及后续的结构设计与参数优化提供方法借鉴。     

柱塞式生物质环模成型机环模凹模磨损预测

为研究柱塞式生物质环模成型机的磨损特性及预测磨损程度,利用分形理论及磨损机理,建立了环模凹模的磨损预测模型,并对凹模进行磨损预测和分析,用试验验证模型的正确性。结果表明:新型柱塞式环模的主要磨损部位在环模凹模模孔内壁处,其表面临界微凸体接触面积由表面形貌及材料属性决定;考虑了物料及环模凹模物理特性的环模凹模磨损预测模型的预测结果是正确的;探讨了几种典型参数与平均磨损率的关系,得知随着分形参数、成型压力、当量成型速度的增大,其平均磨损率也增大。试验用2种典型材质的环模凹模和2种成型物料形成的4组摩擦副中, 42CrMo-秸秆的平均磨损率最慢,45钢-木屑的磨损率最快。      

生物质颗粒成型机平模设计的有限元分析

平模是生物质颗粒成型机核心的、最易损坏的部件,主要由加工物料过程中模孔与物料的应力及位移变化引起.通过ANSYS分析模孔直径、模盘厚度及模孔倒角3因素变化时平模模盘模孔与挤压物料的位移和应力变化情况,结果显示,模孔所受应力和位移变化随着模孔倒角的增大而减小,随模板厚度和模孔直径的增大而增大.由此可对模盘模孔的成型参数进行分析,确定模孔成型参数为:模孔倒角80°,模盘厚度40 mm,模孔直径应介于7～8 mm之间.     

内啮合式生物质环模成型模具的关键技术

为给内啮合式生物质环模冷压成型机设计提供理论依据,对内啮合式环模成型机关键部件———凸模进行数 学建模。采用力学模型及有限元法相结合的方法,对凸模与凹模啮合状态进行受力分析,且用Solidwork 的 Simulink 模块对其啮合状态进行受力模拟,以获得凸模内部应力、应变及位移分布规律,并找出凸模应力集中部位。 结果表明:内啮合式生物质环模冷压成型机凸模的受力在允许应力范围内,其结构合理,能满足物料成型要求,且 可保证成型机的寿命,并降低了生产成本。      

果蔬皮渣颗粒成型机模孔结构设计及模拟优化研究

为实现果蔬皮渣的资源化利用,研制出果蔬皮渣颗粒成型设备,对果蔬皮渣颗粒成型机关键部件模辊的模孔进行了结构设计,并以粉碎后的菠萝皮渣为压缩物料,运用有限元法对果蔬皮渣颗粒成型机压缩成型过程进行了数值模拟仿真分析,结果表明,模孔在锥形孔和成型孔交界处所受应力最大、疲劳寿命和安全系数最低。根据分析结果对应力疲劳薄弱部位进行结构优化设计,对比优化前和优化后数值模拟结果可知,优化后模孔各项性能指标都显著提升,优化效果明显,该结果为果蔬皮渣颗粒成型机的设计提供了有益参考。     

生物质颗粒燃料平模成型机压辊优化设计

通过对生物质平模成型机工作原理介绍以及压辊运动分析,得出压辊产生滑动的原因,并提出压辊改进设计;通过对锥辊的特性分析,得出使压辊产生最大挤压力应满足的条件。认为直压辊的滑动作用可以增加生物质的压缩行程,有利于物料的成型。锥辊数学模型的建立,有助于平模成型机相关尺寸的确定,提高其性能和效率。该研究为今后平模成型机的优化设计提供了理论支持。     

立式双辊道环模成型机压缩室结构设计

生物质燃料成型设备在实现生物质能源有效利用的过程中,起着十分重要的作用。该文对立式双辊道生物质燃料环模成型机的压缩室及压辊、成型模具等主要机构进行了结构设计,并且探讨了制粒攫取的条件,推导了变形压紧区被压入物料高度的计算公式,为环模成型机的结构优化提供了理论依据。     

生物质成型燃料加工技术与装备的研究

本文在分析生物质成型燃料加工技术与装备的研究必须考虑的相关因素的基础上,设计了既可移动又可用于固定场所加工的生物质成型燃料加工技术和装备的技术方案,并就主要关键设备多物料一次粉碎机、生物质颗粒燃料平模成型机和加工机组的集成技术的设计进行了研究。研究表明,生物质成型燃料加工设备的性能好否,直接与生物质原料的压缩特性如压缩力、压缩密度、压缩量,一次粉碎的粒度,成型燃料的密度、生产率、能耗,关键部件平模的长径比等因素有密不可分的关系。     

生物质热电厂废弃物草木灰颗粒的成型加工工艺

介绍了生物质热电厂废弃物草木灰主要成分,草木灰作为钾肥形成颗粒之前,在农业生产应用中存在的弊端,及草木灰颗粒成型的可行性。通过环模颗粒机和平模颗粒机的成型试验,探讨了草木灰含水量对成型率和颗粒密度的影响,得到草木灰在颗粒成型时含水量最佳值为11.50%~13.04%。通过成型后的烘干试验,得到烘干时间与颗粒质量及颗粒温度的变化关系。通过草木灰颗粒肥跌落试验,得到颗粒跌落破碎率的相关数据。最后制定相应的生产流程:草木灰原料→去除杂质→酸碱度调和→物料混合→颗粒机成型→干燥→冷却→分筛→计量包装。     

秸秆压块机环模工作受力分析与仿真研究

秸秆压块机是把秸秆等农作物剩余物压缩制成环保燃料或饲料的设备。环模是环模式秸秆压块机的关键工作部件,由于其直接参与物料挤压作用而易磨损。为研究环模在压块过程中磨损情况和对优化设计提供一定参考,现分析环模在压块过程中的受力情况,研究环模在工作过程中关键受力部位,应用ANSYS软件对该部位进行有限元静力分析,得出受力后应力分布及形变方式。研究结果表明,环模中的楔形部位为压块机环模在压块过程中的关键受力部位;通过仿真分析楔形部位受力情况,研究该部应力分布及形变方式,对于降低环模压块机环模的磨损及进行结构优化提供理论依据。     

滚压机水泥粉磨系统现状(英文)

介绍了水泥辊压机的工作原理,并基于仿生粗糙耐磨理论提出对磨辊表面进行耐磨性加工,能进一步增加磨辊耐磨性。从磨辊表面材料、结构、表面形态对以往针对辊压机耐磨性能的研究进行改进,并阐述了国内外水泥粉磨系统性能现状。     

纤维素单独成型及燃烧特性研究

以纤维素为成型原料,利用万能试验机进行纤维素成型试验,研究物料含水率、成型温度及成型压力对成型颗粒品质影响,利用扫描电镜观察纤维素成型颗粒内部结构,热重分析仪分析纤维素粉末及成型后颗粒燃烧特性。结果表明,一定范围内增加纤维素含水率、成型压力及成型温度,可提高颗粒品质,含水率为14%~29%、成型压力为3~4 k N、成型温度为100℃时效果最好;纤维素粉末及纤维素颗粒主要失重部分在挥发分燃烧阶段,纤维素成型后会升高燃烧反应起始温度,提高燃烧最大速度时温度。建立燃烧动力学模型,结果表明,纤维素活化能较低,且遵循动力学一级和二级规律。     

基于ANSYS Workbench的打捆机卷压滚筒模态分析

为分析打捆机卷压滚筒的振动特性,利用Solid Works建立卷压滚筒的几何模型,并利用ANSYS Workbench的有限元分析功能对卷压滚筒装配体进行了模态分析。得到了其前6阶固有频率与振型,通过对仿真结果的分析,得出临界转速。由于卷压滚筒在工作时的转速远低于临界转速,该设计可满足实际工作的需求。     

棉秆拔秆机拔秆装置的设计与试验

为小型履带自走式棉秆拔秆机设计了拔秆装置。该装置主要由旋转刀辊、输送钉齿、压缩滚筒、清理滚筒等组成,针对南方行距不一的复杂地势,能实现不对行拔取,清理棉秆根部泥土,且不易拔断棉秆。对影响棉秆拔净率和拔断率的主要因素——机具前进速度、刀辊旋转速度、辊刀入土深度进行了单因素和多因素正交试验。结果表明:影响棉秆拔净率和拔断率的因素大小依次是辊刀入土深度、刀辊旋转速度、机具前进速度;当辊刀入土深度为15 cm、刀辊旋转速度为415 r/min、机具前进速度为0.8 m/s时,棉秆拔净率可达95.8%,拔断率仅为9.6%。     

不同立地沙柳生长特性的研究

[目的]通过研究不同立地类型沙柳生长特性与地上生物量,指出鄂尔多斯鄂托克前旗东南部沙柳最适合的生存立地类型。[方法]对鄂尔多斯市鄂前旗昂素镇不同立地类型沙柳生长特征——枝高、基径、冠幅进行实测,并分析各立地类型沙柳生长特性、灌丛枝生物量、叶生物量和单枝总生物量的差异以及各项指标间的关系。[结果]沙柳枝高、基径、冠幅及平均枝生物量的变化趋势均为固定沙地〉半固定沙地背风坡〉半固定沙地丘间低地〉半固定沙地迎风坡;沙柳单枝平均叶生物量和单枝总生物量排序为固定沙地〉半固定沙地丘间地〉半固定沙地背风坡〉半固定沙地迎风坡;沙柳单枝枝生物量在单枝总生物量中所占比例大小为半固定沙地背风坡〉半固定沙地丘间低地〉固定沙地〉半固定沙地迎风坡,而单枝叶生物量占单枝总生物量的比例大小顺序正好相反;沙柳生长因子间的关系和生长因子与生物量的关系都可用一元线性回归模型Y=a＋bX表示。[结论]研究区固定沙地是最理想的沙柳培育立地类型,半固定沙地背风坡和丘间低地也比较适合沙柳生长,而半固定沙地迎风坡不宜推广沙柳。     

玉米秸秆茎叶分离装置的设计与试验

【目的】设计玉米秸秆茎叶分离机械,为农业废弃物玉米秸秆的资源化利用提供技术支持。【方法】基于压扁碾搓法原理,设计了一种由压辊机构、剥辊机构、清理机构等组成的茎叶分离装置,以实现对玉米秸秆的茎叶分离,并采用含水率为21.68%的玉米秸秆对分离装置参数进行了正交试验优选。【结果】影响秸秆茎叶分离率的主次因素依次是压辊间隙、剥辊速比和压辊转速。玉米秸秆茎叶分离的优选方案为：压辊间隙8 mm,剥辊速比1.6,压辊转速200 r/min。在此条件下,玉米秸秆的茎叶分离率可达到92.9%。【结论】该装置可用于玉米秸秆的茎叶分离,有效提高了分离效果。