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。     

环模制粒机新压模的正确操作使用

环模制粒机新压模的正确使用,可以通过新压模安装后的调整,正确控制压辊与压模间隙以及制粒机安装后的调整来进行.新压模使用调试应按步骤进行,制粒物料温度可达到65～85℃,水分可控制在15%～17%.为此,介绍了新压模的调整步骤及模孔堵塞的原因和主要解决方法.     

环模制粒机中环模结构型孔的有限元分析

苜蓿草粉对环模系统的磨损是造成饲料制粒机关键部件环模失效的主要原因.本研究应用Pro/E及ANSYS软件完成三种类型环模型孔的建模及有限元静力分析.得到了三种类型环模型孔沿轴向路径的应力与变形分布,找到了环模孔倒角与环模孔轴向路径的应力与变形的影响关系,60°倒角环模孔结构好,为环模进行结构优化提供了依据.     

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.     

ANSYS的生物质成型机环模结构分析

根据生物质压块环模成型机的成型过程和机理分析,研究了环模的受力状况,分析了物料变化对攫入角β选取的影响;建立了环模挤压力学模型,借助ANSYS有限元分析软件对环模孔进行了力学分析。研究结果表明,环模锥形孔对生物质原料的成型影响较大,且在锥点处y向应力最大,减小应力的最佳开孔角度为9°~1 4°。该研究能够为改善生物质压块成型机环模的受力状况、降低环模的磨损、延长环模的使用寿命提供理论依据。     

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%。     

基于ABAQUS/Fe-safe生物质成型机环模疲劳寿命分析

运用三维建模软件Solidworks、有限元分析软件ABAQUS和耐久性疲劳分析软件Fe-safe 3种软件进行联合仿真,对环模生物质成型机的重要部件环模进行静力分析和疲劳寿命分析。运用有限元软件ABAQUS对环模进行了静强度分析,得到环模的应力云图,通过疲劳分析软件Fe-safe读取应力结果,施加载荷谱并通过Seeger法估算材料的S-N曲线,从而得到环模的寿命分布云图。分析的结果对环模的结构优化及其制造能够起到指导作用。     

环模制粒机自动控制系统

本文介绍了环模制粒机的自动控制系统,重点阐述了自动控制系统的组成、控制原理以及主要控制程序算法,为改善环模制粒机的自动控制水平提供技术参考。     

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。     

基于等效弹性模量的饲料制粒机环模设计方法

给出了环模受力的解析表达,定义了环模的等效弹性模量,实验验证了等效弹性模量的有效性。研究得出了环模应力、应变与弹性模量之间的关系。从等效弹性模量出发对现有直径420mm虾料环模进行了有限元分析,在此基础上进行了结构优化。优化后的环模在保证强度的前提下,比原型环模多打孔4 136个,提高开孔率23%。     

微波真空干燥膨化苹果片的能耗与品质分析

综合分析了微波真空干燥膨化苹果片的干燥能力、能量消耗、感官质量、维生素C质量分数和微观结构,并以纯热风干燥的苹果片为对照样品,进行了对比分析评价.微波真空干燥膨化的干燥能力比热风干燥增加48.46%,单位能耗节约32.32%;苹果脆片在质地和风味方面都好于热风干燥;维生素C保存率比纯热风干燥提高了15.8%;比热风干燥具有更显著的蜂窝状结构,更好的膨化效果.     

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。     

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。     

我国农业机械能耗现状分析及节能减排技术

现代农业必须依靠机械化才能实现大面积作业和规模化生产。农业机械的高油耗、效率低严重制约了农业的机械化进程。为此,通过对目前我国农机高耗能现状的分析,并与国外农机耗能进行比较,找出农机高耗能的原因,提出相应的措施以解决农机节能减排问题。     

中国农村家庭能源消费的回顾与展望

中国农村地区能源的供应和消费与农村地区的经济发展和生态环境建设有着密切的关系。中国农村长期受到能源问题的困扰，家庭用能主要依靠当地可获得的生物资源，供不应求。20世纪80年代初基本解决了燃料供应不足的矛盾，农民开始使用优质能源。根据中国农村家庭能源消费的历史进程和未来发展，将其划分为严重缺能阶段、基本满足阶段和商品化阶段，为认识农村家庭能源消费发展规律提供了依据。     

喷滴灌两用轻小型机组设计及能耗分析

为丰富我国灌溉机组的灌溉模式,针对喷、滴灌系统各自的优缺点,在此基础上设计了喷滴灌两用机组的初步构成型式.该系统首部与管道的连接采用快速拆装结构,可根据不同作物或不同地形的需求自如地进行喷、滴灌两种灌溉方式的转换,并可实现两种运行工况.最后采用优化算法并进行优化配置,对该机组的能耗进行了分析,当机组在两个工况下运行时,与单一(额定)工况相比,能耗降低了17.9％.与常规单一灌溉机组相比,该系统可实现灌区的轮作及倒茬,减少土壤盐渍化,起到保护土壤的作用.同时,该灌溉机组拓展了轻小机组适应功能,有利于提高我国的农业装备技术水平,是一种值得推广的灌溉模式.     

甘蓝型油菜籽薄层热风干燥的能耗分析与研究

在热力学第一定律的基础上,对干燥过程的能量消耗进行了分析与研究。基于干燥过程中能量消耗为水分蒸发消耗能量与物料升温消耗能量之和,建立了薄层热风干燥过程的能耗模型。将干燥过程中水分蒸发所消耗的热量处理为能量方程中的源项,并引入了活化能与能耗比的概念,得到了薄层热风干燥过程的温度场分布与总能耗变化情况。分析表明:活化能的计算值与理论值的偏差为9. 19%;薄层热风干燥过程中适当地提高干燥速率,可减少干燥时间和干燥过程中的能量消耗。     

不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响

为了研究不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响,采用卷盘式喷灌的灌水方式,在内蒙古鄂尔多斯市鄂托克前旗进行田间试验。结果表明:总体来说随着灌水量的增加,饲料玉米的耗水量、耗水强度、株高、产量和水分生产率都有不同程度的增加;其中灌水定额为60mm的处理分枝期的耗水强度最大为4.31mm/d;在灌水量低于45mm时,增加灌水量对于产量和水分生产率的影响十分明显;而灌水量为60mm处理,相对于45mm处理来说产量和水分生产率增加甚微。从经济、节水、增产考虑,建议饲料玉米苗期可适当增加灌水量,其他生育期可取45mm的灌溉制度。     

陶瓷球固体热载体与粉状生物质的热平衡分析

为研究陶瓷球固体热载体与粉状生物质之间的换热规律,以90℃陶瓷球,在1.0、1.2和1.4 kg/min质量流量下与室温生物质粉在垂直下降管散体颗粒换热实验台上进行了热交换实验,通过热平衡分析确定了不同陶瓷球流量下生物质粉总吸热速率中对流换热、导热各自所占的比例.研究表明热传导在生物质粉吸热升温过程中占61%～87%;当陶瓷球流量从1.0 kg/min增大到1.4 kg/min时,热传导所占的比例减小,而对流换热所占比例增大19%以上.