發(fā)布時間：2021-07-27 16:13

　　針對傳統(tǒng)成型機能耗高、壽命短、模具磨損過快等特點,新設計一種生物質(zhì)環(huán)模柱塞式致密成型機。對擠壓過程中壓輥組件進行有限元模態(tài)分析,以得到研究結構的各階模態(tài)的固有頻率和振型,結果表明成型過程中不發(fā)生共振,為壓輥設計提供理論基礎。 

【文章來源】：農(nóng)村實用技術. 2019,(03)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

關鍵成型機構結構示意圖

暇?確植賈????型模塊以及壓輥上下設計成階梯式結構，使物料被均勻迅速地擠壓進成型�？�，減少能耗損失；成型模塊采用裝配式結構，當損壞后可以進行單獨更換。如圖1~2所示，環(huán)模柱塞式關鍵成型機構由壓輥組件，主軸，成型模具組件等組成；壓輥組件由基座，壓板，壓輥，連接軸，月牙刮板，擠壓柱塞等組成；成型模具組件由環(huán)形底座，成型模塊，上封板，下封板，模塊插槽，成型孔等組成。1-壓輥組件；2-主軸；3-成型模具組件；圖1關鍵成型機構結構示意圖11-基座；12-壓板；13-壓輥；14-連接軸；15-月牙刮板；圖2壓輥組件組裝爆炸圖1.2成型機工作原理主軸轉動帶動整個壓輥組件進行旋轉擠壓運動，壓輥組件上安裝了兩個對稱的柱塞式壓輥。旋轉擠壓過程中，物料被不斷送入成型模具空間內(nèi)，逐漸充滿壓輥組件和成型模具盤的間隙。壓輥組件在主軸的帶動下不斷作旋轉運動，組件上的月牙刮板也在擠壓間隙對物料進行刮除，以降低工作時壓輥與物料側向擠壓造成的動力損耗，并實現(xiàn)原料的平鋪。在主軸帶動的旋轉作用下，壓輥上的柱塞源源不斷地將物料壓入成型模具的�？字�，因此產(chǎn)生了劇烈的摩擦擠壓，導致模具內(nèi)的溫度不斷升高。而溫度升高后，生物質(zhì)原料中的木質(zhì)素不斷軟化從而具有一定的粘結力，使得生物質(zhì)原料相互粘結，進入保型階段。2壓輥組件受力分析與仿真2.1壓輥組件受力分析生物質(zhì)柱塞式成型機關鍵機構的設計與仿真尼姝麗，姜子琪，王述洋，王慧，劉林（東北林業(yè)大學機電工程學院，黑龍江哈爾濱150040）摘要：針對傳統(tǒng)成型機能耗高、壽命短、模具磨損過快等特點，新設計一種生物質(zhì)環(huán)模柱塞式致密成型機。對擠壓過程中壓輥組件進行有限元模態(tài)分析，以得到研究結構的各階模態(tài)的固有頻率和振型，結果表明成型過程中不發(fā)生

762019.03經(jīng)營管理JINGYINGGUANLI圖3壓輥組件受力分析圖如圖6所示，壓輥組件在主軸的帶動下，由于主動力矩M的作用，以n1轉速作旋轉運動。當壓輥組件旋轉到A位置時，開始與成型模具相嚙合，A是進入點，B為最大嚙合點，C是退出點，A位置時柱塞也與成型模塊內(nèi)的物料接觸擠壓，當柱塞轉到B位置時，達到最大嚙合深度H，之后隨著壓輥的持續(xù)轉動，到達C點，壓輥退出成型模塊。圖8（a）中，R1是壓輥組件的嚙合圓半徑，R2是成型模具部件的嚙合圓半徑，F(xiàn)α為壓輥柱塞實際受力，F(xiàn)r為它被分解的徑向分力，F(xiàn)t為切向分力，α是Fα與Fr的夾角，α0是最大值。壓輥柱塞實際受力Fα實際變化規(guī)律如圖6（b）中的曲線1所示，但由于壓輥柱塞在嚙合擠壓成型區(qū)AC停留的時間很短，為便于分析，將其受力過程視為一個穩(wěn)態(tài)情況進行分析[12]，如曲線2所示，由此可得：（1）（2）（3）其中：（4）（5）式中P0——壓輥柱塞體最大擠壓力，取100MPad——成型�？字睆�，取30mm切向分力Ft對壓輥產(chǎn)生的阻力矩T為：（6）徑向分力Fr對壓輥產(chǎn)生的合力Ra為：（7）由于壓輥組件的圓周都均勻分布多個柱塞體，當壓輥轉動時，同時進入擠壓成型區(qū)的柱塞不止一個，只要在夾角范圍內(nèi)的壓輥柱塞都會對生物質(zhì)原料進行擠壓成型，其中夾角計算如下：（8）則壓輥組件上同時參與擠壓保型過程的柱塞體和成型孔對數(shù)（ω對取整）為：（9）式中：N1——壓輥圓周上單排柱塞體的數(shù)目整個壓輥組件在工作過程中受到的阻力矩Ttotal和徑向合力Ratotal為：(10)(11)2.2成型壓輥有限元分析在生物質(zhì)固體燃料的擠壓成型過程中，壓輥組件與生物質(zhì)原料經(jīng)過不斷地碾磨、擠壓，而導致壓輥因磨損而產(chǎn)生破壞。壓輥組件在擠壓成型過程中需繞主軸進行公轉運動的同時，進行自?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]壓舌板熱封包裝機切輥的模態(tài)分析[J]. 范榮,張文志,張瑩瑜,陳永麟.  機械工程與自動化. 2017(04)
[2]淺析我國能源安全現(xiàn)狀及解決路徑[J]. 張麗,付軍華.  法制與社會. 2017(11)
[3]基于柱塞式成型機的生物質(zhì)成型設備優(yōu)化設計[J]. 蘇明順,王繼榮,劉廣濤,李軍.  青島大學學報(工程技術版). 2017(01)
[4]外嚙合柱塞式生物質(zhì)顆粒燃料成型機的設計[J]. 金實,俞國勝,陳忠加,袁湘月,豐超.  林業(yè)機械與木工設備. 2017(01)
[5]基于ANSYS的生物質(zhì)成型機模具的仿真分析[J]. 王述洋,王輝,李姊靜,張臣.  江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2016(07)
[6]柱塞式平模生物質(zhì)成型機設計與試驗[J]. 陳忠加,俞國勝,王青宇,袁湘月,寧廷州,金實.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(19)
[7]柱塞式生物質(zhì)環(huán)模成型機環(huán)模凹模磨損預測[J]. 德雪紅,俞國勝,陳忠加,郭文斌.  北京林業(yè)大學學報. 2015(06)
[8]基于ANSYS Workbench分級破碎機破碎輥的模態(tài)分析[J]. 張安寧,鄭月,張勇杰.  煤礦機械. 2014(12)
[9]行星輪式內(nèi)外錐輥固體燃料平模成型機研制與試驗[J]. 張喜瑞,甘聲豹,李粵,梁棟,鄭侃.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2014(22)
[10]斜盤柱塞式生物質(zhì)燃料成型機的設計[J]. 王青宇,藍保楨,俞洋,陳忠加.  木材加工機械. 2014(05)

博士論文
[1]對輥柱塞式成型機研制及其成型參數(shù)優(yōu)化[D]. 寧廷州.北京林業(yè)大學 2016
[2]基于分形理論的柱塞式生物質(zhì)環(huán)模成型模具磨損機理研究[D]. 德雪紅.北京林業(yè)大學 2014

碩士論文
[1]生物質(zhì)平模成型機壓輥的優(yōu)化設計研究[D]. 胡運龍.合肥工業(yè)大學 2015
[2]生物質(zhì)常溫柱塞式環(huán)模顆粒成型機研究及設計[D]. 袁大龍.北京林業(yè)大學 2014
[3]五柱塞秸稈燃料成型機虛擬設計及仿真分析[D]. 李游.遼寧科技大學 2013
[4]五柱塞式秸稈燃料成型機的性能參數(shù)分析[D]. 卜雪君.遼寧科技大學 2012



本文編號：3306115