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。     

立式环模生物质成型机设计与试验

针对目前我国生物质压块机存在的生产率低、能耗高及成型燃料质量低等问题,采用立式环模原理,设计了一种新型生物质压块机,设计了带有加热电阻和降温水道的环模,并以粉碎玉米秸秆为原料进行试验,试验结果表明,生产率为2.1t/h,吨功耗35.6kW·h/t,整机噪声82dB(A),成型率为95.4%,成型密度为1.1g/cm 3 ,各项指标均达到设计及标准要求,启动时采用加热电阻,能够缩短预运行时间50~65min,正常生产时,燃料的温度能够降低20~30℃,生产率比未采用加热降温环模时增加5%。     

箱式变电站温控系统的硬件设计

文章提出了一种箱式变电站温控系统的硬件设计方案,实现了对箱变内部电气设备的温度自动检测与调控。     

平模式生物质成型机压辊的改进设计

针对平模式生物质成型机的主要工作部件压辊在工作过程中的快速磨损、使用寿命较短、磨损失效后不便于更换、维修费用高等问题进行了改进设计。通过将整体式压辊改为组合式后,压辊芯和压辊齿圈可单独加工制造,只有压辊齿圈采用了合金材料,减少了合金材料的使用量,降低了成型机的制造成本,方便了压辊齿圈的维修与更换;压辊齿圈外缘的齿槽由直齿改为斜齿后,能够增大压辊与物料之间的摩擦力,提高压辊攫取物料的能力,使压辊运行更为平稳;将压辊轴承改为两个单列圆锥滚子轴承、对称安装结构后,压辊轴承的承载能力可提高近1倍,大大延长了轴承的使用寿命。通过对压辊材料的试验表明,发现使用合金结构钢27SiMn代替45号钢。     

蜂窝状生物质燃料活塞式成型机模具优化设计

基于广大农村地区和城镇的生活需要,设计了蜂窝状生物质燃料活塞式成型机。利用ANSYS Workbench1 4.0软件对成型机的模具结构进行建模,并利用响应曲面法对模具结构进行优化设计,确定模具的主要结构尺寸。优化设计结果表明,模具主要结构的设计参数合理,能够满足实际生产的需要,为卸料液压缸及成型机液压系统的设计打下了基础。     

生物质成型机螺杆延长使用寿命研究现状及展望

生物质固化成型技术是生物质能转化利用的有效途径。螺旋挤压成型机是生物质固化成型技术中开发最早、应用最广的生产设备。螺杆是成型机的核心工作部件,其在高温高压下与物料高速干摩擦,磨损严重,使用寿命短,严重制约了螺旋挤压成型机的效能。国内外学者在提高螺杆寿命方面进行了大量的研究,该文在分析螺杆失效形式的基础上,从成型工艺流程、螺杆外形及结构、螺杆选材和表面强化技术应用等方面,对国内外螺杆提高使用寿命的研究工作进行了总结概述,为今后的研究提出了建议。      

平模固体燃料成型机的结构改进和性能分析

针对平模成型机使用寿命短、产量低等缺点,以平模运动、辊轮采用弹簧压紧固定于料桶的形式对平模成型机进行改进。经简要分析,表明该改进保证了平模成型机结构简单、加工灵活等优点,并能提高加工产量、减少摩擦损耗、延长使用寿命、保障成型质量,为平模成型机的研究提供一定的改进思路。     

多排食品成型机喂料系统的设计

为促进食品加工业的快速发展，研制一种多排食品成型机。在简述多排食品成型机工作原理的基础上，详细分析喂料系统的工作原理和参数设计。实践证明，该机具有生产率高、分量准确、形状多样、物料适应性广等优点。     

对辊柱塞式成型机仿真分析

为缩短产品设计周期,降低由于设计不合理导致的成本增加问题,基于Solid Works内置插件Motion对对辊柱塞式成型机关键零部件相对运动轨迹进行了仿真分析。结果表明:柱塞关键点相对于模孔运动轨迹轨迹为余摆线,模孔关键点相对于柱塞运动轨迹轨迹为心型线,压辊柱塞与环模模孔不发生干涉,验证了结构设计的合理性。为避免关键零部件发生干涉,探索了不干涉条件下的较优环模模孔开口锥度,结果表明:环模模孔开口锥度为60°时为宜。     

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。     

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。     

螺杆挤压式生物质成型机优化设计与试验

在对螺杆挤压式生物质成型机成型物料的受力及运动进行分析的基础上,将整体螺杆分拆为螺杆头和螺杆主体,将成型套筒拆分为成型活套和保型套筒,对成型机螺杆头部的设计参数螺旋体叶片直径D、叶片螺距S、螺旋轴直径d和套筒数据进行优化设计.试验表明,通过更换螺杆头和成型活套能够降低磨损,螺杆头和螺杆主体的使用寿命可达到90 h和1 000 h,提高了生物质成型燃料的生产量,生产效率与原成型机相比提高了66.12 kg/h,从而促进生物质成型机的推广应用.     

模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验

针对模辊式成型机在生产生物质颗粒燃料过程中存在能耗高等问题,以玉米秸秆为原料,研究成型机模辊间隙、主轴转速和模孔直径等参数对生产率、吨燃料能耗、颗粒燃料的成型率、机械耐久性和颗粒密度等的影响。结果表明：模辊间隙仅对成型率有影响,间隙为0.2mm最优。吨燃料能耗和颗粒密度随主轴转速增大而减小;模孔直径大,生产率高,吨燃料能耗低,颗粒密度小;为保证生产率,主轴转速应大于等于160r/min。不同因素试验,颗粒燃料的成型率大于95%,机械耐久性大于96%,均符合生物质颗粒燃料要求。     

面向对象设计的农作物温控系统应用研究

为进一步扩大我国农作物温控系统的高效利用,实现农作物产量与质量的提升,针对用于大棚农作物种植与监控的温控系统展开研究。在当前农作物参数因子监控原理的基础上,基于面向对象设计方法,搭建用于温度控制调节的设计模型,通过硬件布局与软件设计形成结构完整的农作物温控系统。进行该理念下的应用试验,结果表明:面向对象设计下的农作物温控系统设计合理,经数据对比与长期运行后,温控系统的设计布局紧凑性与系统运行稳定率均可维持在90%以上,监控准确率相对提高了8.49%,有利于农作物温控系统实现效率优化。     

生物质固化成型机试验研究分析

随着我国经济的快速发展,能源短缺问题已成为制约国民经济可持续发展的瓶颈。一方面,能源进口成本居高不下;另一方面,矿物质燃料造成严重环境污染。农作物秸秆及农林剩余产物是一种燃烧性能良好的生物质燃料,现已成为仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源。目前,我国每年秸秆产量达6亿多t,相当于3亿t标准煤;另外,还有大量的农林剩余产物和其它生物质废弃物。随着我国农村经济的发展,农民对农作物秸秆和林业废弃物的有效利用逐年减少,大多数农作物秸秆和农林剩余物被废弃或焚烧,不仅浪费了资源,使土壤矿化,而且严重污染了环境,还容易引发火灾、交通事故,造成人身伤害和财产损失等。     

基于ANSYS的生物质平模成型机主轴裂纹分析

针对KLC550生物质成型机主轴在工程应用中出现的裂纹现象,利用ANSYS对生物质成型机主轴进行数值模拟以及试验测试研究。首先用ANSYS对生物质成型机主轴进行数值模拟,得到了成型机主轴的应力分布,分析表明主轴最大应力发生在主轴与轴承连接的轴肩处,并超出许用应力范围;对轴的结构进行优化,加高轴肩,增大过渡圆角;然后用DH5923动态测试仪和应变片组成的测试系统进行试验。结果表明:实验结果与模拟分析相吻合,主轴的应力集中是主轴的轴肩部位及键槽周围处出现小裂纹的关键因素。     

立式柱塞冲压生物质成型机设计与试验

针对目前生物质固化成型机多为生产生物质成型颗粒且成型颗粒质量不高、成型机高能耗等问题,提出了一种新型立式柱塞冲压的生物质固化成型方式,并制造了样机。样机以开关磁阻电机为动力源,驱动飞轮并转化为成型柱塞的上下往返直线运动,实现对模具内生物质原料的冲压成型,从而形成生物质成型块。该样机利用飞轮可积蓄能量的特性,有效降低了成型作业时的能耗。成型模具采用组合式结构设计,提高了原料适应性。以典型生物质原料玉米秸秆、松木屑为原料,在10%左右含水率、室温条件下进行了试验,结果表明该成型方法可行,且整机运行情况良好;生产的成型块密度大于等于1.2g/cm3,抗跌碎性指数高于95%;样机能耗为36.51kW·h/t,各项指标均达到了相关标准的要求。该成型方法的提出和研究结果可为生物质成型机的发展提供借鉴与参考。