基于離散元方法的錘片粉碎機玉米粉碎過程模擬及錘片性能試驗研究
發(fā)布時間:2021-08-13 01:45
錘片粉碎機因結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、生產(chǎn)效率高,目前得到了廣泛的應用。錘片作為粉碎物料的關(guān)鍵部件,對粉碎機性能有直接影響,對錘片進行結(jié)構(gòu)改進可以提高其粉碎性能。為此,本文以CPS-420型錘片粉碎機為試驗樣機,在綜合分析國內(nèi)外相關(guān)研究和理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計出兩種新型錘片(開刃錘片、斜口錘片)。借助離散元仿真技術(shù),對玉米粉碎過程進行仿真,研究了錘片端部形狀對物料飛行軌跡和粉碎過程的影響。在上述研究的基礎(chǔ)上,對兩種新型錘片進行粉碎性能試驗。本文的研究內(nèi)容及成果如下:1.在國內(nèi)外相關(guān)研究及理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了兩種新型錘片。以CPS-420型錘片粉碎機為試驗平臺,設(shè)計了新型錘片的尺寸、安裝方式、端部形狀等。2.對玉米籽粒的靜摩擦系數(shù)、密度、含水率進行了試驗測定,查閱文獻并結(jié)合試驗測定的數(shù)據(jù),建立了用于離散元仿真的玉米籽粒模型。對該模型進行了靜摩擦系數(shù)、極限壓縮力、極限剪切力試驗參數(shù)標定,標定誤差在10%以內(nèi)。3.建立了可用于仿真粉碎過程的離散元模型,采用離散元分析軟件EDEM對粉碎過程進行模擬。仿真結(jié)果表明:斜口錘片可顯著減小入射角,降低物料速度,利于物料及時出篩。開刃錘片可斷裂更多的粘接鍵...
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2粉碎機示意圖??Fig.2?Structure?diagram?of?crusher??
_8?基于離散元方法的錘片粉碎機玉米粉碎過程模擬及錘片性能試驗研究???185mm??20mm錘片主要工作區(qū)??I?負?rO?????圖3錘片與錘片架安裝示意圖??Fig.3?Installation?diagram?of?hammer?and?hammer?frame??該錘片粉碎機主要以粉碎玉米為主,粉碎玉米推薦錘片厚度為2-3mm,考慮到??需要在錘片端部開刃,錘片的厚度不能太薄,所以錘片的厚度設(shè)計為3_。??2.2.2錘片安裝方案設(shè)計??錘片粉碎機的生產(chǎn)效率主要受制于三個方面,進料速度,錘片粉碎效率和粒徑??合格的碎物料出篩效率,三者相互制約。在設(shè)計改進錘片粉碎機時,應從這三個方??面綜合進行考慮。若錘片粉碎機進料速度、粉碎效率、出篩效率不匹配則會出現(xiàn)如??下的情況:??(1)進料速度>錘片粉碎效率??錘片粉碎機進入過多的物料,由于進入的物料無法及時粉碎排出,物料堆積在??粉碎室內(nèi),造成粉碎機堵塞,無法正常工作。??(2)進料速度<錘片粉碎效率??進入粉碎室的物料很快被粉碎排出,錘片的粉碎能力沒有得到充分的利用,空??轉(zhuǎn)的錘片會消耗電能,使錘片粉碎機無用功耗增加。??(3)錘片粉碎效率>篩分能力??進入粉碎室的物料被錘片快速粉碎,但是由于篩分能力的限制,物料不能及時??的出篩,導致物料堆積在篩片上t堆積的物料占用了篩片的有效篩分面積,造成篩??分能力進一步的下降,最終導致粉碎機工作效率低下。??(4)錘片粉碎效率<篩分能力??
JO?基于離散元方法的錘片粉碎機玉米粉碎過程模擬及錘片性能試驗研究???間凹陷,可以延長錘片的使用壽命。錘片被磨損后依然保持較好的粉碎能力,增加??錘片的使用壽命,突出的棱角也增加了對物料的剪切作用,利于提高粉碎效率。結(jié)??合上述理論分析,設(shè)計了一種新型開刃錘片,其尺寸、外形信息如圖6所示。??圖4新錘片端部形狀??Fig.4?New?hammer?tip?shape??/^\??圖5磨損的錘片端部形狀??Fig.?5?Worn?hammer?tip?shape??
本文編號:3339488
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2粉碎機示意圖??Fig.2?Structure?diagram?of?crusher??
_8?基于離散元方法的錘片粉碎機玉米粉碎過程模擬及錘片性能試驗研究???185mm??20mm錘片主要工作區(qū)??I?負?rO?????圖3錘片與錘片架安裝示意圖??Fig.3?Installation?diagram?of?hammer?and?hammer?frame??該錘片粉碎機主要以粉碎玉米為主,粉碎玉米推薦錘片厚度為2-3mm,考慮到??需要在錘片端部開刃,錘片的厚度不能太薄,所以錘片的厚度設(shè)計為3_。??2.2.2錘片安裝方案設(shè)計??錘片粉碎機的生產(chǎn)效率主要受制于三個方面,進料速度,錘片粉碎效率和粒徑??合格的碎物料出篩效率,三者相互制約。在設(shè)計改進錘片粉碎機時,應從這三個方??面綜合進行考慮。若錘片粉碎機進料速度、粉碎效率、出篩效率不匹配則會出現(xiàn)如??下的情況:??(1)進料速度>錘片粉碎效率??錘片粉碎機進入過多的物料,由于進入的物料無法及時粉碎排出,物料堆積在??粉碎室內(nèi),造成粉碎機堵塞,無法正常工作。??(2)進料速度<錘片粉碎效率??進入粉碎室的物料很快被粉碎排出,錘片的粉碎能力沒有得到充分的利用,空??轉(zhuǎn)的錘片會消耗電能,使錘片粉碎機無用功耗增加。??(3)錘片粉碎效率>篩分能力??進入粉碎室的物料被錘片快速粉碎,但是由于篩分能力的限制,物料不能及時??的出篩,導致物料堆積在篩片上t堆積的物料占用了篩片的有效篩分面積,造成篩??分能力進一步的下降,最終導致粉碎機工作效率低下。??(4)錘片粉碎效率<篩分能力??
JO?基于離散元方法的錘片粉碎機玉米粉碎過程模擬及錘片性能試驗研究???間凹陷,可以延長錘片的使用壽命。錘片被磨損后依然保持較好的粉碎能力,增加??錘片的使用壽命,突出的棱角也增加了對物料的剪切作用,利于提高粉碎效率。結(jié)??合上述理論分析,設(shè)計了一種新型開刃錘片,其尺寸、外形信息如圖6所示。??圖4新錘片端部形狀??Fig.4?New?hammer?tip?shape??/^\??圖5磨損的錘片端部形狀??Fig.?5?Worn?hammer?tip?shape??
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