設(shè)計(jì)了一款防卡塞節(jié)能型生物質(zhì)成型燃料鎖料器,根據(jù)實(shí)際工況,通過理論和ANSYS分析確定了鎖料器結(jié)構(gòu),提出兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)方案。構(gòu)建了一套基于多功能電表和上位機(jī)監(jiān)控界面的實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng),借助于組態(tài)王開發(fā)軟件開發(fā)了監(jiān)控界面及選配合適的通訊方案。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)能有效地改善鎖料器的卡塞、卡頓問題,并總結(jié)出了鎖料器最優(yōu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)。 

【文章來源】：林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2018,46(08)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

葉輪進(jìn)料口物料堵塞示意圖

林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備第46卷圖1葉輪進(jìn)料口物料堵塞示意圖鎖料器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要由料倉、葉輪、葉片、旋轉(zhuǎn)軸及出料口組成，鎖料器簡(jiǎn)圖如圖2所示。當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，從上部料斗落下的塊狀物料便由料口進(jìn)入葉輪格室，并隨著葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而被送至卸料口排出，整個(gè)工作過程中可連續(xù)定量地供料和卸料。由于葉輪與殼體間的配合比較緊密，具有一定程度的氣密性，其在排料的同時(shí)可以保證氣化爐爐內(nèi)具有一定的壓力［3］。圖2鎖料器簡(jiǎn)圖1原鎖料器葉輪受力分析鎖料器運(yùn)行過程中葉輪葉片卡塞生物質(zhì)料塊會(huì)引起結(jié)構(gòu)變形。通過葉輪葉片運(yùn)行過程中的受力分析可找出結(jié)構(gòu)的最大受力處，以便為下一步的結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供依據(jù)。1.1理論分析當(dāng)鎖料器電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，生物質(zhì)料塊隨著轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入料筒，當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)到與料筒進(jìn)口接近時(shí)葉輪葉片推動(dòng)料塊會(huì)給物料一個(gè)沿旋轉(zhuǎn)方向切向的推力，料筒口邊緣施加反力，會(huì)有很多塊物料沿著葉片內(nèi)側(cè)與料筒口邊緣發(fā)生剪切，當(dāng)物料塊被剪切時(shí)就會(huì)發(fā)生卡頓，如果葉片所能承受的力小于物料施加給葉片的剪力時(shí)，葉片就會(huì)發(fā)生變形，甚至?xí)ㄋ馈Ｈ~輪葉片與料筒的間距約為30mm，物料塊進(jìn)入料筒后有小于該尺寸的部分料塊或碎料會(huì)進(jìn)入間隙中，所以只有部分物料會(huì)卡在料筒與葉輪之間，料塊與料筒壁摩擦或者產(chǎn)生輕微振蕩卡頓，被卡入物料的摩擦力會(huì)產(chǎn)生摩擦力矩，使葉輪葉片像一個(gè)懸臂梁一樣產(chǎn)生彎曲進(jìn)而產(chǎn)生彎曲變形。物料進(jìn)入料筒后的受力情況如圖3所示，受力點(diǎn)在標(biāo)號(hào)1處。圖3物料進(jìn)入料筒后的受力情況由上面的理論分析可知，鎖料器工作過程中葉輪葉片會(huì)受到物塊在進(jìn)入料筒前剪切生物料塊的剪力和進(jìn)入料筒后產(chǎn)生的摩擦力矩的?

向切向的推力，料筒口邊緣施加反力，會(huì)有很多塊物料沿著葉片內(nèi)側(cè)與料筒口邊緣發(fā)生剪切，當(dāng)物料塊被剪切時(shí)就會(huì)發(fā)生卡頓，如果葉片所能承受的力小于物料施加給葉片的剪力時(shí)，葉片就會(huì)發(fā)生變形，甚至?xí)ㄋ�。葉輪葉片與料筒的間距約為30mm，物料塊進(jìn)入料筒后有小于該尺寸的部分料塊或碎料會(huì)進(jìn)入間隙中，所以只有部分物料會(huì)卡在料筒與葉輪之間，料塊與料筒壁摩擦或者產(chǎn)生輕微振蕩卡頓，被卡入物料的摩擦力會(huì)產(chǎn)生摩擦力矩，使葉輪葉片像一個(gè)懸臂梁一樣產(chǎn)生彎曲進(jìn)而產(chǎn)生彎曲變形。物料進(jìn)入料筒后的受力情況如圖3所示，受力點(diǎn)在標(biāo)號(hào)1處。圖3物料進(jìn)入料筒后的受力情況由上面的理論分析可知，鎖料器工作過程中葉輪葉片會(huì)受到物塊在進(jìn)入料筒前剪切生物料塊的剪力和進(jìn)入料筒后產(chǎn)生的摩擦力矩的雙重作用。1.2ANSYS葉輪的受力分析本研究通過UG軟件對(duì)葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模［4］，并將模型導(dǎo)入到ANSYS軟件中進(jìn)行受力分析［5］。原始模型葉輪主要參數(shù)見表1。表1原始模型葉輪主要參數(shù)項(xiàng)目名稱參數(shù)葉輪直徑/mm180葉片數(shù)/個(gè)6葉片長(zhǎng)度/mm596轉(zhuǎn)速/r·min－13材料Q235鋼密度/kg·m－37.85×103彈性模量/MPa2.06×105屈服強(qiáng)度/MPa235泊松比0．33根據(jù)實(shí)際應(yīng)用鎖料器的尺寸及相關(guān)參數(shù)，采用三維實(shí)體建模軟件UGNX8.0構(gòu)造的葉輪實(shí)體模型如圖4所示。葉輪的受力和變形情況主要有以下兩種。(1)假設(shè)物料在進(jìn)入料斗后與料筒壁發(fā)生剪切，類似理論分析的第一種情形。電機(jī)傳動(dòng)裝置傳遞給軸的轉(zhuǎn)矩為800N·m，ANSYS分析結(jié)果如圖5所21

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3101518