粉碎机分离流道内物料运动数学模型研究--基于新型锤片式饲料粉碎机

基于锤片式饲料粉碎机的工作状况,研究了物料颗粒在气固两相流中运动轨迹的数学模型,得到物料颗粒沿坐标轴方向上的微分方程和位移方程;使用 MATLAB 对该数学模型进行了数值模拟,得到了物料颗粒理论运动轨迹;使用高速摄影机对分离流道内部分颗粒进行跟踪拍摄,并对物料颗粒理论模型运动轨迹与真实运动轨迹进行了比较,验证了数学模型的合理性。以上内容进一步研究宏观物料运动、颗粒分布及分离装置结构等提供了参考。     

锤片式饲料粉碎机物料流道内的流场仿真分析

为解决新型锤片式粉碎机分离效率低、能耗高等问题,采用SolidWorks对其粉碎室、分离装置及回料管进行三维建模,并使用Fluent进行流场分析计算,最后使用MATLAB对粉碎机的出料量与回料管的负压值进行分析研究。结果表明:新型锤片式粉碎机的出料量与粉碎室的负压有关。粉碎室的负压分布集中在转轴和出料口下方110 mm处,并随径向方向逐渐降低,当回料管负压值为-100 Pa时,回料管内几乎没有回料;当回料管负压值升高时,回料管内物料浓度增加,分离装置出料口浓度降低甚至为0。通过MATLAB软件绘制分离装置出料量和回料管出口负压的拟合曲线并得到函数关系式并求得当回料管负压值为-595.5 Pa时分离装置出料量最大为11.3 kg/s,粉碎机的分离效率及能耗和流道内的流场有关。     

回料管负压对锤片式粉碎机分离效率的影响分析

针对新型锤片式粉碎机的粉碎效率很高但分离效率与粉碎效率相比偏低的问题,利用计算流体力学软件FLUENT对新型锤片式粉碎机分离装置内部气固两相流动进行了三维数值模拟,得出了在回料管不同负压情况下分离装置内物料浓度分布状况。计算结果分析表明,回料管内负压是影响粉碎机分离效率的关键因素之一。同时,找出了负压大小与分离效率之间的关系,为新型锤片式粉碎机回料管的优化设计提供了理论依据。     

基于影响锤片式粉碎机性能主要因素的分析与研究

锤片式粉碎机是农牧业机械的主要产品之一,其性能的优劣直接影响到物料的产量、质量及企业的经济效益。为此,分析了影响锤片式粉碎机生产率、度电产量、物料粒度等性能方面的诸多因素,并对粉碎室内物料流场及物料在筛片上的受力情况进行了较为详细的分析、研究。该结果为今后改进锤片式粉碎机的性能提供了理论及实验基础。     

锤片式饲料粉碎机分离装置设计与试验

为了研究锤片式饲料粉碎机分离装置应具有的合理形状,通过计算物料沿外管壁运动时摩擦力所做的功,得到摩擦力做功最小时外管壁的曲线形状,并根据该形状制作了分离装置。利用ANSYS Workbench软件中的Fluent模块对改进前后分离装置内物料的运动规律进行气-固两相流模拟,比较2种分离装置内的玉米颗粒浓度及玉米颗粒速度分布情况。对2种分离装置的物料输送效果进行了实际粉碎试验,利用高速摄像技术对比2种分离装置内的玉米颗粒分布情况;在不同转速和喂料量的情况下比较2种分离装置对物料的运输分离效果。软件模拟和试验结果均表明:当转速在1 500~3 500 r/min间变化时,新分离装置比原分离装置出料量高0.18~0.3 kg/s。当转速一定时,喂料量越接近理论设计料量,新分离装置的出料量越高于原分离装置。当转速为2 500 r/min,喂料量为5kg时,二者出料量相差约0.01 kg/s。     

更正声明

<正>由于作者的失误,导致已出版在《农机化研究》杂志上2013年第12期第20-23页的文章《粉碎机分离流道内物料运动数学模型研究--基于新型锤片式饲料粉碎机》(作者:曹丽英,张广义,汪建新)中的国家自然科学基金青年基金的项目批准号有误,原稿为81105189,现更正为51105189。特此声明。     

MK90型锤片式粉碎机性能试验

利用大型MK90宽体粉碎机对锤片式粉碎机圆周筛面排料及粒度分布规律进行试验,初步揭示粉碎机圆周筛面上的物料运动状态、排料率和粒度分布,并提出提高粉碎机效率及其加工质量的可行方案。     

锤片式粉碎机粉碎室内流场仿真分析

设计并制造了一种新型锤片式饲料粉碎机,运用三维建模软件UG及计算流体动力学软件FLUENT对新型锤片式饲料粉碎机粉碎室内的气流场进行三维仿真研究,得到了在3种不同转速下粉碎室内气流场的负压和速度的分布规律。该研究结果可为粉碎机流场研究及结构的改进设计提供一定理论依据。     

锤片式饲料粉碎机内碎物料分离速度的分析

从动力学角度分析了碎物料分离时的运动状态，揭示了碎物料的分离速度与气流环流层速度之间的联系，指出了提高锤片式饲料粉碎机分离能力的有效途径。     

粉碎机分离装置气-固两相流研究——基于FlUENT

针对传统饲料粉碎机存在分离效率低的问题,提出了一种可实现单机上循环粉碎的新型物料分离原理的饲料粉碎机,该结构有效地破坏了环流层的影响。基于有限元思想,利用FLUENT软件对粉碎机分离装置内的气-固两相流场进行了数值模拟,获得了影响分离效率的重要因数,对物料分离效率及其影响因素的关系进行了分析。模拟分析与试验研究取得了较为一致的结果,为该粉碎机的设计及研究提供了一定理论根据。     

锤片式粉碎机粉碎室形状对性能的影响探讨

本文对锤片式粉碎机的粉碎机理进行了简要分析,从而得出粉碎室内的物料——空气环流层是粉碎机大功耗、低效率的主要原因。通过分析过去改进的粉碎室的形状,提出了一种新的粉碎室,即把圆形筛片弯曲成梯形的粉碎室,用于改善锤片式粉碎机的粉碎性能。     

滴灌灌水器侧壁斜度和外形曲率对其性能的影响

基于计算流体动力学(CFD)研究了内镶式灌水器流道的流场,分析了流道侧壁斜度对其水力性能的影响,发现灌水器具有2°~4°的流道侧壁斜度能够减小其流态指数。采用离散相模型(DPM),对比了颗粒在圆弧形灌水器和平板型灌水器流道内浓度分布,并从流道截面流场速度分布、中面流场垂直速度分量分布和颗粒运动轨迹3个方面分析了颗粒浓度分布差异的原因,认为圆弧形灌水器流道中颗粒运动复杂,更易造成堵塞,其外形设计劣于平板型灌水器。采用四板式可视化平面模型装置,通过水力性能实验测量了不同工作压力下出口的流量,获得的实验结果和模拟结果相差仅有5%,并通过可视化实验获得了流场局部矢量图,验证了模拟所得灌水器流场分布的结果。     

农产品物料高速切割粉碎流场数值模拟与试验

在分析高速切割粉碎机工作原理的基础上,基于CFD技术,应用Fluent软件及RNG k-ε湍流模型对粉碎过程进行流场数值模拟,分析了粉碎室内部流场的压力与速度分布,研究了叶轮叶片形状、刀片偏角、叶轮转速对流场的影响,并对切割粉碎区内物料的压力、运动速度、剪切应变率等性能参数进行分析,得出转子为直叶片式叶轮,刀片的偏转角度为2°时产生的切割粉碎流场最有利于切割粉碎,叶轮转速对各性能参数的影响呈线性关系.对不同特性物料的试验表明,该高速切割粉碎机物性适应性强、粉碎效果好.     

锤片式粉碎机的使用与故障排除

饲料粉碎机械有对辊式粉碎机、锤片式饲料粉碎机、齿爪式饲料粉碎机。粉碎机中以锤片式粉碎机应用最广。锤片式粉碎机一般由喂料斗、转子、活动锤片、大小齿板、筛片、送料风机、接管等组成,外接集料筒。粉碎室由转子、锤片、大小齿板和筛片等组成。锤片式粉碎机工作时,物料由喂人斗喂入后,受到线速度为60～90m／s高速旋转的锤片的锤击,又与机体内部的大小齿板相撞击     

农产品物料高速切割粉碎流场数值模拟与试验

在分析高速切割粉碎机工作原理的基础上,基于CFD技术,应用Fluent软件及RNG k-ε湍流模型对粉碎过程进行流场数值模拟,分析了粉碎室内部流场的压力与速度分布,研究了叶轮叶片形状、刀片偏角、叶轮转速对流场的影响,并对切割粉碎区内物料的压力、运动速度、剪切应变率等性能参数进行分析,得出转子为直叶片式叶轮,刀片的偏转角度为2°时产生的切割粉碎流场最有利于切割粉碎,叶轮转速对各性能参数的影响呈线性关系。对不同特性物料的试验表明,该高速切割粉碎机物性适应性强、粉碎效果好。     

锤片式饲料粉碎机筛网的技术分析

介绍了锤片式粉碎机的基本结构及工作原理,对锤片式粉碎机重要工作部件之一——筛网进行了技术分析,为锤片式粉碎机的改进提供理论依据和措施。     

粉碎机锤片自磨刃效果初探

针对提高锤片式粉碎机锤片对物料的正面冲击和棱角对物料的剪切作用不能同时满足的问题,应用局部气体渗碳工艺,使锤片在横断面上产生硬度差,锤片由正常磨损过程变为自磨刃形成过程.试验表明:在有效工作时间内锤片保持了良好的自磨刃效果,从而提高粉碎机的加工质量和生产率.     

锤片式粉碎机分段圆弧筛片设计与粉碎性能试验

针对锤片式粉碎机工作过程中物料环流层影响粉碎性能的特点,设计了分段圆弧筛片代替环形平筛,使锤筛间隙不断变化,破坏环流层,改善粉碎机性能。试验研究表明,针对4KB型锤片式粉碎机设计的15种分段圆弧筛片中,当分段圆弧半径为76mm,间距为97mm时,粉碎机的生产率最高,比环形平筛增加了29.8%,度电产量增加了26.6 %,过度粉碎现象得到了改善,物料粒度也比较均匀,温升明显降低。     

谈锤片式粉碎机的使用与维护

正粉碎是饲料加工、粮食加工中非常重要的环节。锤片式粉碎机以其体积小、效率高、操作维修方便、工艺配置简单、动力消耗低、用途广等优点,在我国农村获得了广泛应用。但在使用中也常出现一些问题,为了提高锤片式粉碎机的工作效率,减少故障的发生,本文重点讲述锤片式粉碎机使用时要注意哪些事项,以及保养和调整要做哪些工作。一、使用锤片式粉碎机注意事项1.机组操作人员应熟悉机器的基本结构、技术性能,使用前最好根据使用说明书的内容,对操作人员进行集中培训。操作人员进入作业时,要集中精力,不能     

锤片式粉碎机质量要素分析

锤片式粉碎机质量要素分析锤片式粉碎机具有通用性广，对饲料湿度的敏感住小，能调节粉碎度，粉碎质量较好，使用维修方便，生产率高等优点，因而获得广泛的应用。锤片式粉碎机的质量受多种因素的影响，现就锤片式粉碎机主要质量要素作一简要分析。一、粉碎室形状和宽度等...