柱塞式压辊生物质成型机成型模具的设计

【目的】对柱塞式压辊生物质成型机成型模具的设计方法进行改进，在此基础上探究成型孔入口结构和柱塞与成型孔啮合深度对成型效果的影响，为成型模具的设计与成型品质的提高提供支持。【方法】建立压辊柱塞相对于环模成型孔的运动轨迹数学模型，根据数学模型提出设计成型孔入口与柱塞结构尺寸的理论方法。利用理论方法设计柱塞与成型套筒并进行加工,以用于后续生物质成型试验。采用自主研制的液压驱动单柱塞生物质成型机，以柠条粉为原料，成型孔入口结构为变量设计单因素试验，探究成型孔入口结构对成型效果的影响，进而采用改进后的成型孔入口结构，以原料含水率、柱塞与成型孔啮合深度以及成型孔长径比为变量设计三因素三水平正交试验，探究啮合深度对提高成型块松弛密度和抗跌碎性的影响，并确定最佳成型工艺参数。最后在柱塞式压辊生物质成型机上进行验证试验，对单因素试验和正交试验结果进行检验。【结果】通过改进方法设计的柱塞与成型孔间不发生干涉，无需建模仿真验证，简化了设计步骤。采用阶梯形成型孔入口，并适当增加柱塞与成型孔啮合深度有利于改善成型过程，提高成型品质。正交试验确定的最佳成型工艺参数为：生物质含水率22%，啮合深度1 mm，成型孔长径比为4.2。【结论】改进的理论方法使成型模具的设计更加简便快捷，对成型孔入口结构和柱塞与成型孔啮合深度的分析和改进为生物质成型品质的提高提供了技术支持。     

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。      

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.     

小型大豆膨化机的设计

通过理论与实验数据相结合的方法设计了小型大豆膨化机,确定了螺杆直径、长度和模孔尺寸等主要参数,并对该机进行了性能试验,结果表明其性能达到了设计要求。     

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。      

挤压膨化过程中大米淀粉糊化程度研究

用单螺挤压膨化机对大米进行挤压膨化;将模孔直径固定为Φ12mm,选择挤压机δ段长度、模孔长度、模头温度、螺杆转速、物料含水率5个因素作为挤压工艺参数的研究对象;采用“五因素五水平”进行二次正交旋转组合试验设计,研究了挤压膨化过程中挤压膨化系统参数对大米淀粉糊化程度的影响规律,并建立了有关的数学模型进行分析。     

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。     

插齿机插削过程的让刀干涉与让刀量的计算

本文根据刚体运动学与渐开线齿轮啮合的原理,分析了插齿过程中插齿刀与齿坯间可能产生让刀干涉的部位;并从复杂的几何关系中,求得了为避免干涉所必需的让刀量的计算公式。这组公式揭示了有关参数间的相互联系,便于分析各参数间的相互影响,为设计提供理论依据。最后列举了一个数值例子,以说明让刀量的计算方法。     

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。     

基于无线传感网络的柱塞气举排水采气控制系统设计

为解决柱塞气举排水采气控制系统中需要人工到井口进行制度调参、现场布线复杂、管理强度大等问题,以柱塞到达传感器信号、油压和套压为监测目标,以气井工作模式为控制目标,设计了基于无线传感网络的柱塞气举排水采气控制系统。该控制系统以CC2530处理器为核心设计井口中央节点、监测节点、控制节点、协调器,采用ZigBee协议实现自动组网、数据监测和控制信号传输。监测节点通过实时监测柱塞到达传感器信号,记录柱塞到达井口时间,实时监测井口油压和套压;利用智能井口中央节点判断柱塞到达井口时间和油套压变化情况,控制节点实现电动阀的精确控制。试验表明,该系统可满足多柱塞气举井实时控制的需求,并可对整个区块柱塞气举井进行实时监测,有效提高了气井生产的管理水平。     

基于量纲分析对花生挤压膨化制油参数的试验研究

[目的]研究花生挤压膨化制油工艺,简化制油工序,降低粕残油率。[方法]通过高含油料单螺杆剖分式挤压机对花生进行浸油的前处理,根据量纲分析理论进行试验设计和函数组成,以物料含水率、套筒温度、主轴转速、模孔直径、模孔长度、喂料速度6因素设计试验,找出花生挤压膨化工艺参数对粕残油率的影响规律。[结果]通过该试验建立的方法得到的关于粕残油率的经验公式可以对粕残油率进行精确预测,经验公式在现有试验条件下可反映花生残油率与挤压膨化试验参数间的关系。[结论]通过试验建立粕残油率和试验参数的经验公式,且经验公式对粕残油率能进行较好地预测。     

挤压膨化参数对豆粕保水性的影响

文章利用双螺杆挤压膨化机对大豆进行挤压加工,采用响应面设计方法建立模孔直径、物料含水率、螺杆转速以及套筒温度与豆粕保水性之间的数学模型。结果表明,各参数对豆粕保水性的影响由大到小依次为物料含水率(x2),套筒温度(x4),螺杆转速(x3),模孔直径(x1);经过遗传算法优化,得到高保水性豆粕的最佳参数为模孔直径14.8 mm,物料含水率18%,螺杆转速106 r.min-1,套筒温度91.5℃。得到豆粕保水性的最大值为318.99。     

挤压膨化脱皮菜籽制油粕的水溶性蛋白质变化规律试验

通过实验室试验,研究了挤压参数(模板间距△*、套筒温度T、螺杆转速n、模孔长度L、模孔孔径Φ)对挤压膨化脱皮菜籽制油菜籽粕可溶性蛋白的影响规律,并建立了回归模型。     

多相流输送中柱塞流的运动规律模型

在多相流管道输送中,柱塞流是常见的一种流动形式。为了给油气分离器设计提供理论依据,开展了柱塞流的形成及其发展规律的研究,并根据石油—天然气管道混合输送现场实测结果,综合柱塞流在水平管段、垂直管段和形状起伏的管段中的形成及发展模型,提出了适合于大口径、长距离管道的柱塞流运动规律。介绍了在多相流中柱塞流的模拟计算方法,该方法可应用于全地貌的管道输送分析,扩展了其应用范围,通过对实验结果的分析得出,柱塞的发展变化不仅与柱塞大小和速度有关,而且还与管道倾斜度有关,并且指出该计算方法能较好地预测柱塞的最大值及分布,同时说明模拟计算方法仍需完善,计算模型有待修正。     

高压油泵的检修

1．手拉法检查柱塞副偶件。把套筒内壁与柱塞上的柴油用干净布擦拭干净后，把柱塞装入套筒内，到柱塞顶部与套简顶部相同时．用左手拇指堵住出油孔．大拇指与中指分别堵住进回油孔，右手拿着柱塞的小圆台，慢慢把柱塞提出外圆表面到存油槽处时．迅速松开．观察柱塞回位情况来确定柱塞偶件的磨损程度。     

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。     

压裂泵柱塞失效模式分析与改进应用

通过对河南井下700型压裂车在使用过程中柱塞失效模式的统计分析,找出了该种柱塞快速磨损的主要原因。针对失效原因以及实际工作情况,对柱塞结构进行改造,将一体化实心柱塞改为空心柱塞,进行局部结构改进和表面特殊工艺处理,消除了柱塞的快速磨损的失效原因,大大延长柱塞的使用寿命,在现场应用后取得了良好的效果。     

拖拉机行走无力的检修方法

1.手拉法即把套筒内壁与柱塞上的柴油用干净布擦拭干净后,把柱塞装入套筒内,到柱塞顶部与套筒顶部相平时,用左手食指堵住出油孔,大拇指与中指分别堵住进、回油孔,右手拿着柱塞的小圆台,慢慢把柱塞提出外圆表面至存油槽处时,迅速松开,观察柱塞回位情况来确定偶件的好坏.柱塞拉出时,左手感到有吸力,松开后柱塞能迅速回到原位,没有磨损或轻微磨损,是好件;拉出柱塞时,左手感到吸力不大,右手松开后柱塞只能回到原位的一半左右,此件磨损较重,但还没有过度磨损,勉强可用;柱塞拉出时,左手感到没有吸力,右手松开后柱塞不回位或回位不多,此件磨损过度,不能继续使用.用此法试验后,可根据不同的磨损程度进行互换柱塞与套筒,直至试好为止. 　　……     

农用柴油发动机燃油分配泵结构设计与主要部件仿真

设计了一种农用柴油发动机的燃油分配泵,并对其工作过程进行了分析。通过对燃油分配泵的主要传动部件进行的有限元建模与仿真,得到了分配柱塞、平面凸轮、联轴器、驱动轴的应力及应变云图。仿真结果表明:分配柱塞的最大应力为47.932 MPa,最大应变为7.99×10-9 mm;平面凸轮的最大应力为179.089 MPa,最大应变为2.17×10-8 mm;联轴器的最大应力为0.8405 MPa,最大应变为3.60×10-12 mm;驱动轴的最大应力为0.0684 MPa,最大应变为6.42×10-11 mm。所设计的主要部件能够满足分配泵的工作要求。     

农业工程机械油泵测控系统的硬件组态设计

通过对当前农业工程机械现状进行探讨,分析了轴向柱塞油泵运用于农业工程机械的可行性,并对其工作原理进行阐述。利用组态原理对工程机械油泵测控系统进行了模块化设计,并对其性能参数进行了设计。硬件调试后,以混凝土泵车的主油泵压力为实例进行了分析。硬件组态的设计为节能型工程机械提供了理论依据。