為實現(xiàn)食用菌廢菌棒的機(jī)械化粉碎和脫袋,本文設(shè)計了一種齒式粉碎機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)利用擠壓和滑切復(fù)合產(chǎn)生撕搓效應(yīng)的原理對廢菌棒進(jìn)行粉碎和脫袋。本文通過菌棒力學(xué)性能試驗、廢菌棒分離粉碎機(jī)三維建模、關(guān)鍵零部件運動學(xué)分析、搭建分離粉碎試驗臺、試驗臺試驗和基于離散元法的菌棒分離粉碎過程分析對菌棒分離粉碎機(jī)進(jìn)行了設(shè)計、研制試驗和模擬分析。論文主要內(nèi)容如下:1.以采摘后的木耳菌棒為試驗材料,在萬能試驗機(jī)上對其進(jìn)行剪切、壓縮力學(xué)性能試驗。測得這兩種菌棒在不同含水率狀態(tài)下的剪切強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度,得出菌棒的含水率與剪切強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度均呈冪指數(shù)關(guān)系,分析了菌棒在某一含水率狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變曲線,為研制菌棒粉碎機(jī)械、選擇粉碎參數(shù)提供設(shè)計依據(jù)。2.在菌棒的力學(xué)性能試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,利用Solidworks軟件設(shè)計了粉碎桿、割袋刀等關(guān)鍵零部件和分離粉碎機(jī)裝配體模型,并且對裝配體模型進(jìn)行了干涉檢測;結(jié)合廢菌棒粉碎分離機(jī)的工作原理,對關(guān)鍵零部件進(jìn)行了運動學(xué)分析,研究了菌棒徑向受力,軸向輸送速度和割袋刀的滑切角。3.依據(jù)Solidworks軟件創(chuàng)建的裝配體模型和工程圖,制作了菌棒分離粉碎機(jī)試驗臺,試驗臺主要由分離粉碎裝置、變頻器、扭矩測試系統(tǒng),扭矩采集系統(tǒng)、機(jī)架等5部分構(gòu)成。進(jìn)行了正交試驗,通過分析粉碎合格率、菌袋脫凈率和生產(chǎn)率檢驗了設(shè)計的可行性,通過扭矩測量與功耗檢測相結(jié)合的方法開展了功率消耗試驗,研究了粉碎輥轉(zhuǎn)速、扭矩和功率消耗之間的規(guī)律,得到了既滿足菌棒分離粉碎機(jī)性能要求,又降低分離粉碎輥功率消耗的各因素最優(yōu)參數(shù)組合。試驗結(jié)果表明驅(qū)動轉(zhuǎn)速是影響粉碎合格率,菌袋脫凈率,生產(chǎn)率的重要因素,該研究結(jié)果可為菌袋分離機(jī)的整體設(shè)計與優(yōu)化提供重要依據(jù)。4.對菌棒粉碎過程進(jìn)行了離散元仿真,在保證模型能夠?qū)崿F(xiàn)菌棒破碎仿真目的的前提下創(chuàng)建了菌棒粉碎機(jī)模型,該模型主要由粉碎機(jī)構(gòu),投料箱,輸送板組成;通過編譯API插件創(chuàng)建了菌棒粘結(jié)模型,通過單軸壓縮試驗修正了菌棒的微觀參數(shù);創(chuàng)建了粉碎過程仿真模型;通過統(tǒng)計BPM模型中斷裂鍵比值研究分析了物料粉碎程度。
【學(xué)位單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S220
【部分圖文】：

圖 1.1 螺旋式菌袋分離機(jī)喂料器 4 上螺旋輸送器 5 下螺旋輸送器 6 上出料口 7 下出 篩孔 11 上集料槽 12 下集料槽 13 上撥料板 14 下?lián)芰习? Spiral separating amechanismof used agaric virgulate me機(jī)機(jī)架上配裝刮袋粉碎滾筒，在刮袋粉碎滾筒的上向板固裝在上蓋板內(nèi)側(cè)壁面上，在刮袋粉碎滾筒右側(cè)的入料口連通，破碎菌袋排出口設(shè)置在上蓋帶，菌料排出口設(shè)置在輸送帶排料末端。此裝置業(yè)成本低廉，操作勞動強(qiáng)度低[56]。

圖 1.2 滾筒式菌袋分離機(jī) 2 機(jī)架總裝 3 破碎菌袋排出口 4 菌塊末輸送帶 5 分離篩 6袋粉碎滾筒 9 導(dǎo)向板 10 提升器 11 上蓋板 12 入料口 13 出 1.2 Cylinder-type separating amechanismof used agaric virgulate件 EDEM 在破碎研究方面的應(yīng)用用的基于離散元素法模擬和分析粒子系統(tǒng)過程的 CA熱量和能量傳遞提供了新的解決途徑，并且它能夠與進(jìn)行設(shè)計分析。目前，離散元素法在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用如模擬分析磨機(jī)、篩機(jī)作業(yè)時顆粒的運動特性和作業(yè)間。 等[41]改進(jìn)了圓錐破碎機(jī)優(yōu)化方案，即在創(chuàng)建破碎模型作性能。 N.Djordjevic[42]利用 PFC3D，創(chuàng)建了沖擊破運動特性。J.T. Kalala[43]對球磨機(jī)內(nèi)腔進(jìn)行了仿真研內(nèi)腔的磨損。R.D.Morrison 等創(chuàng)建了礦石物料破碎模

料與方法料菌棒于2014年3月取自菌菜基地。將菌棒放置于試驗室背陽處，第一批隨機(jī)采集，采集個數(shù)為 45 個，記為 A 組；第二批試樣于 2014 年 5 月為 45 個，記為 B 組；第三批試樣于 2014 年 6 月 5 日隨機(jī)采集，采集試樣長度為 55mm。法萬能試驗臺、恒溫式干燥箱、微型精密天平等。率棒試驗樣品放置于重量為 15g 的錫紙盒內(nèi)用電子天平秤取試樣的重量在 70℃的干燥箱內(nèi)將試樣烘 8～10 個小時至恒重，然后稱取試樣的重。的含水率計算公式為 ν= )×100%1515(1 MMs

本文編號：2842324