設計了一款防卡塞節(jié)能型生物質成型燃料鎖料器,根據(jù)實際工況,通過理論和ANSYS分析確定了鎖料器結構,提出兩種結構設計改進方案。構建了一套基于多功能電表和上位機監(jiān)控界面的實驗測試系統(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。實驗測試結果表明,改進后的結構能有效地改善鎖料器的卡塞、卡頓問題,并總結出了鎖料器最優(yōu)的結構和運行參數(shù)。 

【文章來源】：林業(yè)機械與木工設備. 2018,46(08)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

葉輪進料口物料堵塞示意圖

林業(yè)機械與木工設備第46卷圖1葉輪進料口物料堵塞示意圖鎖料器結構簡單，主要由料倉、葉輪、葉片、旋轉軸及出料口組成，鎖料器簡圖如圖2所示。當傳動機構驅動葉輪旋轉時，從上部料斗落下的塊狀物料便由料口進入葉輪格室，并隨著葉輪的轉動而被送至卸料口排出，整個工作過程中可連續(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，其在排料的同時可以保證氣化爐爐內具有一定的壓力［3］。圖2鎖料器簡圖1原鎖料器葉輪受力分析鎖料器運行過程中葉輪葉片卡塞生物質料塊會引起結構變形。通過葉輪葉片運行過程中的受力分析可找出結構的最大受力處，以便為下一步的結構改進提供依據(jù)。1.1理論分析當鎖料器電機旋轉帶動葉輪旋轉時，生物質料塊隨著轉動進入料筒，當葉片旋轉到與料筒進口接近時葉輪葉片推動料塊會給物料一個沿旋轉方向切向的推力，料筒口邊緣施加反力，會有很多塊物料沿著葉片內側與料筒口邊緣發(fā)生剪切，當物料塊被剪切時就會發(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，葉片就會發(fā)生變形，甚至會卡死。葉輪葉片與料筒的間距約為30mm，物料塊進入料筒后有小于該尺寸的部分料塊或碎料會進入間隙中，所以只有部分物料會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產(chǎn)生摩擦力矩，使葉輪葉片像一個懸臂梁一樣產(chǎn)生彎曲進而產(chǎn)生彎曲變形。物料進入料筒后的受力情況如圖3所示，受力點在標號1處。圖3物料進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受到物塊在進入料筒前剪切生物料塊的剪力和進入料筒后產(chǎn)生的摩擦力矩的?

向切向的推力，料筒口邊緣施加反力，會有很多塊物料沿著葉片內側與料筒口邊緣發(fā)生剪切，當物料塊被剪切時就會發(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，葉片就會發(fā)生變形，甚至會卡死。葉輪葉片與料筒的間距約為30mm，物料塊進入料筒后有小于該尺寸的部分料塊或碎料會進入間隙中，所以只有部分物料會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產(chǎn)生摩擦力矩，使葉輪葉片像一個懸臂梁一樣產(chǎn)生彎曲進而產(chǎn)生彎曲變形。物料進入料筒后的受力情況如圖3所示，受力點在標號1處。圖3物料進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受到物塊在進入料筒前剪切生物料塊的剪力和進入料筒后產(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軟件對葉輪結構進行建模［4］，并將模型導入到ANSYS軟件中進行受力分析［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)項目名稱參數(shù)葉輪直徑/mm180葉片數(shù)/個6葉片長度/mm596轉速/r·min－13材料Q235鋼密度/kg·m－37.85×103彈性模量/MPa2.06×105屈服強度/MPa235泊松比0．33根據(jù)實際應用鎖料器的尺寸及相關參數(shù)，采用三維實體建模軟件UGNX8.0構造的葉輪實體模型如圖4所示。葉輪的受力和變形情況主要有以下兩種。(1)假設物料在進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。電機傳動裝置傳遞給軸的轉矩為800N·m，ANSYS分析結果如圖5所21

【參考文獻】：
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本文編號：3101518