苜蓿草颗粒制粒环模磨损失效分析与磨料磨损试验研究

分析观察测量失效的环模,磨料磨损是它的主要失效形式。在磨料磨损试验机上考察苜蓿草粉对环模材料3Cr13的摩擦磨损行为,用轮廓仪测量试样的体积损失,并利用扫描电镜对试样摩擦表面形貌进行观察研究。结果表明在软磨料磨损下,3Cr13磨损表面形貌呈现塑变磨损特征,并伴有一定程度的微观切削,因此,在一定硬度下,提高3Cr13的表面韧性是提高环模使用寿命的有效方法。     

苜蓿草粉制粒机环模失效行为研究

对苜蓿草粉制粒机环模在压辊作用下产生的弯曲应力和接触应力进行了分析计算,对失效的环模进行分析,观察和测量,并用扫描电镜对其表面形貌进行观察研究.结果表明:环模失效主要原因是疲劳失效和磨损失效,而弯曲应力和接触应力不是影响环模寿命的主要因素:磨损失效与疲劳失效存在一定关系,随着磨损的加剧,环模的模孔内壁壁厚发生变化,降低了环模的抗疲劳能力;环模表面在疲劳剥落和显微切削两种磨损机制作用下产生表面的材料流失,导致环模的磨损失效.     

苜蓿草粉对金属材料的磨料磨损试验

选用与环模制粒工况相似的磨料磨损试验机,以首蓿草粉为磨料对试样进行磨料磨损试验.通过磨后表面的硬度和化学成分测定、微观结构和表面形貌观察,考察了苜蓿草粉对4种金属材料的磨料磨损.结果表明,4种材料的体积磨损量由小到大依次为3Cr13、9SiCr、45号钢、HT200,试样的磨损表面发生了物理和化学变化."软磨料磨损"中伴有"硬磨料磨损"的特征,显微切削和应变疲劳剥落为其主要磨损形式.     

9CYZ—4A型草块压制机的模拟试验及理论分析

利用模型对稻草的压缩成形进行模拟试验,旨在对压缩过程中的压力与草块密度进行定量分析。试验得出牧草过程中,在不同的密度范围呈现阶段性的压力－－密度关系,并在同一密度范围内的不同压缩方向也呈现不同的压力－－密度关系。     

制粒机颗粒密度特性与环模结构映射关系分析

环模和压辊是制粒机的核心部件,其结构参数对压制颗粒特性有直接的影响。为了提供合理的长径比确定依据,首先对制粒机进料高度进行分析,建立了进料高度数学模型;其次,对有效压缩区域面积进行分析,建立了有效压缩区域面积的数学模型;最后,依据有效压缩区域面积,建立了3种形式的环模、压辊结构参数和粉料密度、颗粒料密度间的映射关系模型。通过对这3种形式模型的对比分析,确定以环模压制颗粒1周为例得出的数学模型比较简洁,易于理解,适合在制粒机设计中进行应用。     

9KH30型环模颗粒机的设计

设计了一台卧式环模颗粒机。根据项目要求,计算颗粒机的喂料和调制器、环模和压辊等核心零部件的参数,并利用SolidWorks软件建立颗粒机的三维模型。该型环模颗粒机具有生产成本低、易维护、结构紧凑的优点,适合中小型颗粒饲料加工厂、生物质颗粒燃料厂使用。     

大尺寸固体颗粒对固液两相流输送泵叶轮的磨损

针对大尺寸固体颗粒对输送泵叶轮的磨损问题,借助商用计算流体动力学软件STAR-CCM+开展数值模拟研究.采用变曲率弯管试验结果验证数值模拟模型的物理有效性,进而考虑介质浓度、颗粒粒径对输送泵运行性能和磨损特性的影响.研究结果表明:泵内固体颗粒的分布不均匀,叶片工作面对颗粒做功导致颗粒高速撞击叶片是叶片发生磨损的关键因素.输送泵叶轮的磨损主要发生在叶片的进口边和背面,首级叶轮的磨损量始终大于次级叶轮.介质浓度的增加会导致叶轮磨损量增加.当颗粒粒径由25 mm增加至30 mm时,首级叶轮和次级叶轮的磨损率均出现急剧增长,叶轮的磨损加剧.输送小颗粒时,应着重对叶片的进口角度进行优化,减轻小颗粒对叶片进口边的磨损;输送大颗粒时,应对叶片的型线进行优化,以减少大颗粒对叶片背面的磨损.     

基于颗粒轨道模型的离心泵叶轮泥沙磨损数值预测

基于两相流颗粒轨道模型和Tabakoff磨损模型,对某型号单吸泵进行数值模拟得到不同泥沙条件和不同入口条件下颗粒运动轨迹和磨损规律。不同泥沙条件共设定7组方案,即颗粒质量分数为10%时,颗粒粒径分别为0.01、0.05、0.1、0.5 mm,以及颗粒粒径为0.5 mm时,颗粒入口质量分数分别为2%、5%、8%、10%。结果表明,离心泵叶轮的磨损主要分布在叶片工作面和后盖板;粒径增大,颗粒向叶片工作面进口边的运动速度增加,形成点状的冲击式磨损;粒径减小时,在叶片工作面靠近出口边处逐渐形成条状的擦伤式磨损;颗粒质量分数对磨损率影响十分显著,而对磨损形态和位置没有影响;颗粒在入口分布的均匀度越大,叶轮内磨损形态的分散程度及磨损位置的轴对称性越明显。     

喷焊层的耐高温磨损试验分析

在确定子喷焊工艺参数的情况下,对３种不同成分配比的氧－乙炔火焰粉末喷焊层进行了高温磨损试验,并与盐浴淬火件对比通过对试验结果和试件的金相显微组织分析获得耐高温磨损喷焊层的最佳材料组分,研究结果可为正确应用这些强化工艺提供依据。     

对深耕粉垄整地技术的试验研究

为进一步做好农业科技创新与应用工作,以科技进步为动力,加快农业科技成果转化步伐,发掘农业科技的巨大潜力,采用自走式深耕粉垄机,对深耕粉垄技术与常规深松灭茬旋耕技术进行对比试验,研究探索出旱田耕整地增产提质新技术,为大面积推广应用提供技术支撑。     

环模式秸秆压块机的设计与性能试验

介绍了环模式秸秆压块机工作原理、结构设计及其性能试验。通过对环模式秸秆压块机关键部件进行设计,在不同的磨辊间隙下进行主轴转速与生产率、成型率以及单位能耗试验研究。结果表明：主轴转速增大,生产率增大,吨料能耗减小;但转速进一步提高,生产率会变小,吨料电耗增大;磨辊间隙过大,生产率减小,间隙过小,模辊磨损加剧。当磨辊间隙为5 mm、主轴转速为165 r/min时,压块机的生产率、吨料电耗和关键部件耐磨性都最优。     

立式环模秸秆压块机吨燃料能耗分析

分析立式环模秸秆压块机技术参数对吨燃料能耗的影响规律,可为优化立式环模秸秆压块机效能提供依据。在对压块机成型过程和机构受力分析的基础上,建立吨燃料能耗数学模型,利用Design-expert8.0.6绘制不同参数下的吨燃料能耗响应面图。分析表明:摩擦因数和辊模径比对压块机吨燃料能耗的影响较大,主轴转速影响不明显是由于压块机产量计算方式造成的;辊模径比越大,吨燃料能耗越低,但过大的辊模径比易出现"闷机",过大的摩擦因数会降低压块机核心部件使用寿命;当主轴转速、辊模径比、摩擦因数分别为165r/min、0.4 0、0.4时,吨燃料能耗达到较优为3 0.7 2 k W·h/t。     

农用液压式生物质成型机的试验研究

阐述了液压式生物质成型机的成型机理,并对其进行了试验研究。试验和分析结果皆表明:在原料为自然干燥玉米秸秆的条件下,要保证成型机工作顺利、成型棒成型效果良好且单位产品能耗较低,应该把加热温度稳定在240～250℃之间,从而使在原料为自然干燥玉米秸秆的条件下成型机的关键生产参数(即加热温度)得到了确定。     

环模秸秆压块机秸秆压缩力试验研究

试验采用四因素五水平二次回归正交旋转中心组合设计法,以水稻秸秆和稻壳为原料,主轴转速、含水率、稻壳含量和秸秆长度为试验影响因子,秸秆压缩力为试验指标,利用9JYK-2000A型环模秸秆压块机进行秸秆压缩力试验研究。结果表明:当主轴转速为170r/min、含水率为20%、稻壳含量为30%、秸秆长度为15mm时,秸秆压缩力有最佳值为20.407k N;各因素对环模秸秆压块机秸秆压缩力贡献率主次顺序依次为:含水率秸秆长度稻壳含量主轴转速。试验验证可知:该组合下试验值与试验模型预测值之间相对误差平均值为1.9 4%,可以为环模秸秆压块机压缩机理研究和分析提供必要的参数依据。     

对辊柱塞式成型机设计与试验

基于生物质固化成型领域活塞冲压式成型机能耗低、生产率低和模辊式成型机生产率高、能耗高的特点,提出一种新型对辊式成型方式,并设计和制造了样机。该成型机压辊圆周上均布了一系列柱塞,运行过程中压辊柱塞与环模模孔相互啮合,避免了成型孔之外的物料受到压辊的挤压与摩擦。为测试该成型机的性能,进行了正交试验研究,结果表明,该成型机的较优成型参数为:含水率15%,成型模具长径比5.25,主轴转速47.25 r/min。以木屑为原料,在较优成型参数的条件下进行了成型机性能指标的测试,结果表明,该成型机生产的成型颗粒直径为10 mm,成型颗粒密度为1.15 g/cm3,机械耐久性为96.28%,生产率为75 kg/h,能耗为56 k W·h/t,成型率为95%,工作噪声为79 d B,各项指标均达到设计要求,实现了连续稳定生产。     

对辊柱塞式成型机成型参数优化

为寻求对辊柱塞式成型机锯末制粒时的最优成型参数,探索成型参数对成型结果的影响规律,以锯末含水率、成型模具长径比和主轴转速为试验因素,以成型颗粒密度和成型机生产率为试验指标,基于Design-Expert BBD(Box-Behnken Design)试验设计方法对试验数据进行了处理和分析,建立了试验因素对试验指标的回归方程。结果表明:对辊柱塞式成型机采用锯末为原料制粒时,最优成型参数为:含水率15.5%、成型模具长径比5.3、主轴转速47.25 r/min。在此条件下,成型颗粒密度和成型机生产率分别可达到1.17 g/cm3、75 kg/h;各试验因素对成型颗粒密度的贡献率从大到小依次为:成型模具长径比、主轴转速、含水率,各试验因素对成型机生产率的贡献率从大到小依次为:含水率、成型模具长径比、主轴转速;成型颗粒密度试验值与预测值最大相对误差为0.426%,成型机生产率最大相对误差为2.733%,吻合程度较高。     

秸秆压块机辊口式环模耐磨机理分析与试验

环模秸秆压块机成型过程中,由于秸秆颗粒与环模之间的滑动摩擦,环模模孔磨损十分严重,导致环模使用寿命缩短。以工字型模块组成的立式环模为研究对象,提出在工字型模块喂料端设置辊口式结构,即在工字型腰部上下两翼加工圆孔,孔中装配轴承和插入圆辊。通过相邻圆辊间所构成的辊口压入秸秆颗粒,从而将物料与原模块间因数较大的滑动摩擦变为物料与圆辊间因数较小的滚动摩擦,达到减小模孔磨损的目的。利用有限元软件分析得到改进前和改进后模孔处的磨损率曲线,结果表明:改进前环模最大磨损率0.11μm/s,改进后辊口式环模最大磨损率0.01μm/s,远小于改进前磨损率。通过试验表明所设计的辊口式环模具有减小磨损和延长环模寿命的作用。     

内啮合行星轮柱塞式生物质环模成型机设计与试验

针对传统环模生物质成型机能耗高、磨损严重的问题,提出了一种环模生物质致密成型方法,并设计了内啮合行星轮柱塞式生物质环模成型机样机。该样机通过压辊轴上柱塞凸模与环模体上成型孔之间的类齿轮啮合运动,实现柱塞凸模对环模体成型孔内物料的挤压压缩,使松散物料形成一定密度的颗粒状物料。为适应不同的生物质物料,环模体成型孔的长径比可以进行调整。以颗粒度为1~3mm的木屑为物料,在物料含水率为15%、压辊轴转速为60r/min、室温条件下进行了试验。结果表明：内啮合行星轮柱塞式环模生物质成型方法可行,该样机生产率为115kg/h、颗粒成型率96.2%、成型密度1.05g/cm3、机械耐久性指数97.5%、能耗约为45kW·h/t,各项指标均达到设计要求;比其他同规格传统环模成型机能耗降低了25.4%,比螺旋挤压成型机能耗降低了50%;样机关键部件磨损降低,使用寿命得到提高。     

秸秆压块饲料技术及前景分析

农作物秸秆未被充分利用,既浪费资源又严重环境污染.秸秆压块饲料是秸秆废弃物利用的新途径,不仅可以变废为宝,减少环境污染,而且可有效地弥补农牧区饲草资源不足问题,使每年浪费掉的农作物秸秆变成有价资源,从而提高农民的收入.同时,维护了草原生态环境,阻止了草原沙化,提高了牧区抗灾保畜的能力,为国家的农业发展战略特别是西部发展战略打下基础.     

捆扎机两种拉紧轮的磨损性能研究

为研究捆扎机拉紧轮的磨损性能，在同一机型捆扎机上分别安装了进口和国产拉紧轮，并在同一生产现场进行工艺性试验。而后对两种拉紧轮的材质、结构设计、金相组织以及磨损后表面形貌作了检验，并结合试验结果进行了分析，得出了各自的磨损特性，同时找出了国产拉紧轮与进口拉紧轮的质量差距。