環(huán)模制粒機(jī)機(jī)理研究畢業(yè)論文

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1、 中文題目:環(huán)模制粒機(jī)機(jī)理研究 專業(yè)班級(jí) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè) 目 錄 1引言 3 2環(huán)膜制粒機(jī)發(fā)展史及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3 3環(huán)模制粒機(jī)高效制粒機(jī)理研究 4 3.1環(huán)模制粒機(jī)主要結(jié)構(gòu) 4 3.2制粒機(jī)工作原理及制粒成形過(guò)程 6 3.2.1被壓入物料受力分析 7 3.2.2被壓入物料高度分析 8 3.3環(huán)?？椎臄D壓力和摩擦力變化分析 9 4環(huán)模強(qiáng)度分析 10 4.1環(huán)模受力分析 10 4.2 環(huán)模接觸抗壓強(qiáng)度分析 11 4.3環(huán)?？箯潖?qiáng)度分析 12 5環(huán)模失效分析 13 5.1磨粒磨損 14 5.2疲勞破壞失效 14 6 總結(jié) 14

2、 摘 要 環(huán)模制粒機(jī)是飼料機(jī)械四大主機(jī)之一，很大程度上決定了飼料加工產(chǎn)量，在 飼料加工過(guò)程中占有非常重要的地位。本文介紹了環(huán)模制粒機(jī)的發(fā)展概況及環(huán)模 制粒機(jī)的基本組成和工作的原理。通過(guò)分析被壓入物料的受力狀況，研究被壓入 物料高度的影響因素，為環(huán)模制粒機(jī)生產(chǎn)率的優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。對(duì)環(huán)?？字? 擠壓力和摩擦力進(jìn)行了分析，探討影響擠壓壓強(qiáng)和摩擦力大小的因素，以及對(duì)制 粒過(guò)程的影響。 運(yùn)用用力學(xué)的計(jì)算對(duì)環(huán)模強(qiáng)度分析。結(jié)合生產(chǎn)中的實(shí)踐情況對(duì) 環(huán)模失效的原因進(jìn)行了總結(jié)。 關(guān)鍵詞：環(huán)模，壓輥，制粒機(jī)，制粒機(jī)理

3、 Abstract Ring die granulating machine is one of the four hosts feed machinery, largely determines the feed processing production, in Feed processing process occupied a very important position. This paper introduces ring die granulating machine in the domestic and foreign research shap

4、e Ring die granulating machine and the basic components and working principle. Through the analysis of material are crushed into force situation and research Forced into the material of the influencing factors, and to highly ring die granulating machine productivity provides the theoretical foun

5、dation of optimization. To ring die Hole axial extrusion pressure is analyzed, and the friction force of friction pressure and explore the size of extrusion for Element, and the influence of granulating process. Use of the calculation with mechanics ring die strength analysis. In combination wit

6、h the production To practice of the failure reasons of ring die are summarized. Keywords: ring die, pressure roller, granulating machine, granulation mechanism 1引言 環(huán)模制粒機(jī)是生產(chǎn)顆粒飼料的主要飼料機(jī)械設(shè)備，其性能在很大程度上決定了飼料加工產(chǎn)量，在飼料加工過(guò)程中占有非常重要的地位。從制粒機(jī)的發(fā)展史來(lái)看，環(huán)模制粒機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷四個(gè)階段，即鑄模式制粒機(jī)，擠壓式制粒機(jī)，Schueler型制粒機(jī)，擠壓式制粒

7、機(jī)，最終發(fā)展到現(xiàn)在的環(huán)模制粒機(jī)。環(huán)模制粒機(jī)性能主要從制粒質(zhì)量、生產(chǎn)效率、環(huán)模使用壽命和制粒機(jī)能耗四個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)。目前國(guó)內(nèi)的環(huán)模制粒機(jī)性能仍然存在制粒質(zhì)量差，生產(chǎn)效率偏低、使用壽命很短以及能耗偏高等缺陷，這極大地限制了國(guó)內(nèi)環(huán)模制粒機(jī)技術(shù)的發(fā)展。 2環(huán)膜制粒機(jī)發(fā)展史及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 世界上第一臺(tái)與制粒機(jī)有相似功能的機(jī)器是一臺(tái)鑄模式設(shè)備示。由一對(duì)形狀相同、等速相對(duì)旋轉(zhuǎn)的壓輥(壓輥表面鑄有凹穴)組成，物料進(jìn)入壓輥表面的凹穴，自上而下受到壓縮，壓制成形的顆粒具有兩個(gè)凹穴的合成形狀。用該設(shè)備可以壓制成各種形狀的顆粒，如三角形、菱形、橢圓形、紐扣形、圓形等等。這種形式的鑄模式設(shè)備，由于其壓縮時(shí)間非常

8、短，飼料顆粒的密度低、強(qiáng)度較小，生產(chǎn)效率低下，能耗高，所以，并沒有被廣泛采用。 1910年左右，世界上第一臺(tái)擠壓式制粒機(jī)該制粒機(jī)的工作原理與現(xiàn)在的擠壓式制粒機(jī)基本相同，靠旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送器強(qiáng)制將物料向前推進(jìn)、擠壓并通過(guò)環(huán)?？仔纬芍鶢铑w粒，并在出料口切刀的作用下，切斷成粒狀顆粒。這種制粒機(jī)的生產(chǎn)效率不高，而且需要使用蒸煮膨化機(jī)，生產(chǎn)成本大大提高。 到1920年，斯凱勒(SchMeler)提出了壓縮法制粒，這種設(shè)備安裝有兩個(gè)帶有排出孔的齒輪成形模具的軋輥。在牙狀形齒輪根部有圓柱形的小孔，齒輪等速相對(duì)旋轉(zhuǎn)，物料進(jìn)入齒輪的嚙合空間，受到擠壓力的作用，經(jīng)根部小孔擠出，被裝在齒輪內(nèi)腔的切刀切斷成

9、顆粒，并排出孔外。與鑄模法和擠壓法相比，這種制粒方法，機(jī)械磨損程度大，費(fèi)用也高 1920年期間，在總結(jié)了許多制粒機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，研制成功了第一臺(tái)平模制粒機(jī)。這種機(jī)器裝有圍繞中心軸回轉(zhuǎn)的滾輪，迫使物料擠壓向下，通過(guò)水平固定模板的?？?，旋轉(zhuǎn)切刀把飼料切割成一定長(zhǎng)度的顆粒飼料。平模制粒機(jī)的平模和滾輪上各處的圓周速度不等，平模上的物料受到的離心力大小也不相同，因而在平模工作平面上的負(fù)荷是不均勻的。 到了1920年，制粒機(jī)已發(fā)展成使用環(huán)模結(jié)構(gòu)，迫使物料通過(guò)環(huán)模孔的機(jī)器設(shè)備，其利用壓輥的擠壓力將粉狀物料經(jīng)由環(huán)模的環(huán)模孔中擠出。環(huán)模制粒機(jī)是環(huán)?？恐鬏S傳動(dòng)而回轉(zhuǎn)，其內(nèi)有兩個(gè)或者三個(gè)壓輥，工作時(shí)壓輥將粉

10、狀物料壓入環(huán)模孔中，擠出成形后呈圓柱形，并被固定切刀切斷成顆粒飼料。其主要特點(diǎn)是環(huán)模與壓輥接觸線上各處線速度相等，所以無(wú)額外的摩擦力，全部的擠壓力都被用來(lái)制粒。這種環(huán)模式制粒機(jī)制粒質(zhì)量較好，生產(chǎn)效率高，能耗比其他幾種要少，在飼料加工廠中應(yīng)用最為廣泛。環(huán)模制粒機(jī)性能不斷被改善，而于其后的60年，支配了整個(gè)飼料業(yè)。環(huán)模式顆粒機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，提高了其機(jī)械性能和強(qiáng)度 在我國(guó)，高性能制粒機(jī)研究雖然和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家有一些差距，近幾年，國(guó)內(nèi)的科研院校對(duì)環(huán)模制粒機(jī)機(jī)理有一定的研究，如:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所的鐘啟新和齊廣海從物料特性和粉狀物料之間的作用力之間的關(guān)系分析了制粒機(jī)理，并結(jié)合試驗(yàn)，分析了影響制粒

11、過(guò)程的物料特性因素和環(huán)模、壓輥的結(jié)構(gòu)參數(shù)。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的李忠平教授對(duì)制粒過(guò)程中飼料發(fā)生的物理和化學(xué)變化進(jìn)行了探討，指出正確認(rèn)識(shí)這些變化，對(duì)合理選擇制粒參數(shù)，提高飼料產(chǎn)品質(zhì)量，免除不必要的損失，增強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)能力有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 3環(huán)模制粒機(jī)高效制粒機(jī)理研究 3.1環(huán)模制粒機(jī)主要結(jié)構(gòu) 環(huán)模制粒機(jī)的組成主要包括:喂料器、調(diào)質(zhì)器、顆粒制造器、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及潤(rùn)滑系統(tǒng)組成。 1.機(jī)座2.磁鐵3.下料斜槽4.壓粒室5.門蓋6.主傳動(dòng)箱7.調(diào)速電機(jī) 8.減速器9.料斗10.下料插門11.給料器12.調(diào)質(zhì)器13.調(diào)質(zhì)器減速器 14.調(diào)質(zhì)器電機(jī)15、端蓋16.聯(lián)軸器17.主電

12、機(jī)18.行程開關(guān)19加油系統(tǒng) 圖1環(huán)模制粒機(jī)基本結(jié)構(gòu) 喂料器由電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、絞龍軸及絞龍殼體等組成。 調(diào)速電動(dòng)機(jī)是由變頻電動(dòng)機(jī)和減速器組成，它與變頻器配合使用，通過(guò)變頻器控制調(diào)速電動(dòng)機(jī)，可改變其輸出轉(zhuǎn)速。 喂料絞龍由絞龍殼體、絞龍軸和帶座軸承等組成，由可調(diào)速電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸帶動(dòng)絞龍軸。 調(diào)質(zhì)器由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)質(zhì)轉(zhuǎn)子和殼體、加蒸汽口等部分組成。其功能是注入蒸汽，將配合粉料調(diào)質(zhì)到一定的溫度和濕度后送入制粒室制粒。調(diào)質(zhì)器殼體由不銹鋼制成。 顆粒制粒室主要由主電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)子、環(huán)模、壓輥、刮刀、切刀組件及機(jī)身和門等組成。 環(huán)模是顆粒機(jī)的關(guān)鍵零件，是顆

13、粒機(jī)的最主要易損件，環(huán)模材料主要有碳素結(jié)構(gòu)鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼3類。環(huán)模質(zhì)量的好壞和質(zhì)量是否穩(wěn)定，直接影響環(huán)模的使用壽命和顆粒機(jī)的產(chǎn)量、飼料的質(zhì)量，從而影響飼料加工的生產(chǎn)成本。 3.2制粒機(jī)工作原理及制粒成形過(guò)程 模輥在工作過(guò)程中，環(huán)模在電機(jī)主動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下以一定的轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn);隨著調(diào)質(zhì)好的物料進(jìn)入制粒室，物料開始被攝入工作區(qū)，壓輥借助工作區(qū)內(nèi)摩擦力的作用也開始順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。隨著模輥的旋轉(zhuǎn)，攝入的物料向前移動(dòng)加快，擠壓力和物料的密度逐漸增加。當(dāng)擠壓力增大到足以克服?？變?nèi)物料與內(nèi)壁的摩擦力時(shí)，具有一定密度和粘結(jié)力的物料就被擠壓進(jìn)環(huán)?？變?nèi)。由于模輥的不斷旋轉(zhuǎn)，物料不斷被擠壓進(jìn)環(huán)?？祝虼?，環(huán)模

14、孔內(nèi)的物料經(jīng)成形后被連續(xù)擠壓出環(huán)?？?，并由切刀切斷，形成顆粒狀飼料 根據(jù)粉狀飼料在被擠壓過(guò)程中不同的狀態(tài)，可將其分為3個(gè)區(qū)域，即供料區(qū)、變形壓緊區(qū)和擠壓成形區(qū) (l)供料區(qū):物料基本不受機(jī)械外力的影響，但它受離心力的影響(環(huán)模旋轉(zhuǎn))， 使粉料緊貼在環(huán)模的內(nèi)圈上。 (2)變形壓緊區(qū):隨著模、輥的旋轉(zhuǎn)，物料進(jìn)入壓緊區(qū)，受到模輥的擠壓作用， 粉料之間產(chǎn)生相對(duì)位移。隨著擠壓力的逐漸增大，粉粒體間空隙逐步減小，物料產(chǎn)生不可逆的變形。 (3)擠壓成形區(qū):在擠壓區(qū)內(nèi)，模輥間隙較小，擠壓力急劇增大，粉粒體之間接 觸表面積增大，產(chǎn)生較好的粘接，并被壓入?？?。物料由于產(chǎn)生彈性變形和塑性變形等組合變形

15、。物料被擠壓出?？字笥幸欢ǖ幕貜椔?即顆粒直徑略大于壓?？讖?。一般回彈率為2%~5%。物料的物理性質(zhì)、環(huán)模的長(zhǎng)徑比都會(huì)影響回彈率。 3.2.1被壓入物料受力分析 供料區(qū)待制粒物料依靠物料與壓輥和環(huán)模表面的摩擦，被壓輥帶入變形壓緊區(qū)。為了探討該帶入條件，需要研究變形壓緊區(qū)靠近供料區(qū)的一小段物料的受力狀況。為了研究環(huán)模制粒機(jī)物料受力情況，以平模制粒機(jī)為例，如圖(a)AA1C為被壓入物料三角柱，對(duì)其進(jìn)行受力分析如圖（b）ACA，受到壓輥的擠壓力N，物料與壓輥之間的摩擦力F，受到環(huán)模的壓力Q，物料與環(huán)模之間的摩擦力T，f為物料與環(huán)模、壓輥之間的摩擦系數(shù)。 則將粉料攫入變形壓緊區(qū)的力:

16、 （3—1） 另外，保證物料能被壓輥帶入的條件為:由于Q為物料對(duì)環(huán)模的擠壓力 所以： （3—3） 即: (3—4) （a）平模制粒機(jī)原理圖 ( b)被壓入物料受力分析圖 由此可見，攝入角p與摩擦系數(shù)f成正比關(guān)系，當(dāng)物料的成分不同，其摩擦系數(shù)也不同。因此攝取角也不同，一般，即。不同的物料之間，角的差異較顯著，滿足攫取條件即可制粒。當(dāng)攝入角一定，環(huán)模和壓輥的尺寸也一定，那么變形壓緊區(qū)和擠壓成形區(qū)的長(zhǎng)度就一定，最佳

17、物料層厚度h也就確定了，此時(shí)加入過(guò)多的物料，不會(huì)增加產(chǎn)量，也不會(huì)增加能耗。但是，如果不能及時(shí)減小物料的供給，物料將會(huì)堆積在供料區(qū)，堵塞環(huán)?？?，導(dǎo)致制粒機(jī)不能正常工作。 3.2.2被壓入物料高度分析 平模制粒機(jī)和環(huán)模制粒機(jī)的模輥受力狀況基本相同。環(huán)模制粒機(jī)在制粒過(guò)程中，由于環(huán)模表面形狀不一樣，所以物料與環(huán)模、壓輥之間的摩擦系數(shù)也應(yīng)該不一樣。如下圖 力的平衡方程可以改寫為: （3—5） 另外，保證物料被壓入的條件為: （3—6） 由于Q為物料對(duì)環(huán)模的壓力所以： （3—7）

18、把Q代入上式得： （3—8） 整理可得： （3—9） 設(shè)壓輥的直徑為，環(huán)模的內(nèi)徑為，OA的長(zhǎng)度為，根據(jù)△ 可得 （3—10） 由實(shí)際可知： ， （3—11） 解得不等式得： （3—12） 由此又可得： （3—13） 又方程式：

19、 （3—14） 有實(shí)解的條件解得 （3—15） 由方程式解 （3—16） 被壓入物料的高度 （3—17） 被壓入物料的高度h就是環(huán)模制粒機(jī)制粒室供料區(qū)物料層的厚度，從計(jì)算等式中可以看出環(huán)模制粒機(jī)的環(huán)模和壓輥的結(jié)構(gòu)參數(shù)與供料區(qū)物料層厚度之間的關(guān)系非常復(fù)雜。當(dāng)環(huán)模和壓輥結(jié)構(gòu)參數(shù)一定時(shí)，根據(jù)壓制不同的物料，應(yīng)該選用不同的喂料量，因?yàn)槲锪蠑z取角也是影響供

20、料區(qū)物料層厚度的因素。 3.3環(huán)?？椎臄D壓力和摩擦力變化分析 在制粒過(guò)程中，物料在環(huán)?？字惺艿捷S向的擠壓力，物料與環(huán)?？變?nèi)壁之間存在摩擦力，環(huán)?？字械妮S向擠壓力克服物料與環(huán)?？妆诘哪Σ亮?，最后將飼料顆粒擠壓出環(huán)?？?。在此對(duì)物料在環(huán)?？资芰^(guò)程進(jìn)行分析。 取環(huán)模的一個(gè)模孔作為研究對(duì)象，當(dāng)物料被壓輥壓入環(huán)?？變?nèi)時(shí)，其受力如圖 其中：F為擠出力（N）; 為倒角錐面的摩擦力（N）; 為倒角錐面的正壓力（N）；為?？變?nèi)表面的摩擦力（N）；為模孔內(nèi)表面正壓力。 受力分析可知，物料從?？變?nèi)擠壓成型必須滿足條件：

21、 （3—18） 即： (3—19) 取臨界狀態(tài)：，其為倒角錐面和?？椎哪Σ料禂?shù)。 為了便于有限元分析，首先做兩個(gè)假設(shè)： （1）閱相關(guān)資料，取摩擦系數(shù)的值為0.16。 （2）孔內(nèi)表面各處壓強(qiáng)相等?？傻茫? 代入 （3—20） 導(dǎo)出 (3—21) 由圖可

22、知滿足關(guān)系式： (3—22) 代入，則 （3—23） 由上述分析可知當(dāng)改變時(shí)，從將發(fā)生改變。由摩擦力的大小等于正壓力與摩擦系數(shù)的乘積的關(guān)系可知，摩擦力也將發(fā)生變化。實(shí)際上改變值就是改變環(huán)模的開孔率，可見，以上分析實(shí)際上可以反映環(huán)模開孔率對(duì)環(huán)?？资芰Φ挠绊憽－h(huán)?？字械妮S向擠壓壓強(qiáng)是呈指數(shù)形式增長(zhǎng)的，即隨著環(huán)模孔深度的增加，擠壓壓強(qiáng)越大。 4環(huán)模強(qiáng)度分析 4.1環(huán)模受力分析 環(huán)模在制粒過(guò)程中受到壓輥的擠壓力，物料對(duì)環(huán)模的摩擦力和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩，壓輥在環(huán)模通過(guò)物料傳遞的驅(qū)動(dòng)力的作用下做碾壓滾動(dòng)，環(huán)模受力分析如圖。

23、 環(huán)模受到的轉(zhuǎn)矩： (4—1) 環(huán)模通過(guò)物料傳遞的驅(qū)動(dòng)力： (4—2) 壓輥的擠壓力： (4—3) 式中：為電機(jī)傳遞給環(huán)模的功率； 為環(huán)模內(nèi)徑； 為環(huán)模轉(zhuǎn)速； 為物料與環(huán)模的摩擦系數(shù)。 4.2 環(huán)模接觸抗壓強(qiáng)度分析 環(huán)模在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，不考慮物料的作用，環(huán)模與壓輥在擠壓物料時(shí)在接觸表面會(huì)產(chǎn)生很大的接觸應(yīng)力和局部的彈性變形，環(huán)模的承載能力取決于其接觸表面的接觸抗壓強(qiáng)度，則環(huán)模的接觸應(yīng)力為：

24、 (4—4) 環(huán)模和為壓輥的當(dāng)量彈性系數(shù)； 為環(huán)模和壓輥的擠壓長(zhǎng)度； 為環(huán)模的半徑； 為壓輥的半徑。 設(shè)，則 (4—5) 由上式分析可知：（1）增加環(huán)模內(nèi)徑和寬度可降低環(huán)模的接觸壓應(yīng)力；（2）為了保證彈性模量較小，環(huán)模和壓輥應(yīng)選擇不同的材料；（3）在不影響其它性能的前提下，降低功率，提高轉(zhuǎn)速會(huì)增加振動(dòng)和噪音，也會(huì)使物料的成型率受到影響。（4）根據(jù)實(shí)際情況，盡量增加壓輥的直徑，能降低環(huán)模的接觸應(yīng)力。 4.3環(huán)?？箯潖?qiáng)度分析 為了分析環(huán)模上的抗彎強(qiáng)度，將環(huán)模看成一個(gè)等截面薄壁圓環(huán)，如圖 環(huán)模任意截面上的彎矩為：

25、 (4—6) 由此可知：（1）當(dāng)時(shí)，在A,B點(diǎn)處出現(xiàn)最大彎矩： (4—7) 表明危險(xiǎn)截面在壓輥?zhàn)饔锰帯? （2）當(dāng)時(shí)，在C,D兩點(diǎn)出現(xiàn)最小彎矩： 。 （4—8） 環(huán)模上的最大，最小彎曲應(yīng)力應(yīng)是： ; （4—9） 式中，W為環(huán)模軸截面的截面模量，其值，其中，B為環(huán)模寬度，h為環(huán)模厚度。 環(huán)模制粒過(guò)程受交變應(yīng)力的作用，其大小是環(huán)模上最大，最小彎曲應(yīng)力的比值，所以 由此可知當(dāng)環(huán)模時(shí)，環(huán)模通常發(fā)生

26、疲勞破壞，所以體積的彎曲強(qiáng)度不是影響環(huán)模使用壽命的主要因素。 環(huán)模的最大彎曲應(yīng)力： （4—10） 由上式可看出，環(huán)模的最大彎曲應(yīng)力與環(huán)模的內(nèi)徑無(wú)關(guān)，與的值成反比，增加和的值，可以提高環(huán)模的抗彎能力，又提高其生產(chǎn)效率。 5環(huán)模失效分析 環(huán)模在制粒過(guò)程中其關(guān)鍵作用，其作為制粒機(jī)的心臟部件，是制粒機(jī)最易磨損的零件。環(huán)模的損壞稱之為失效，如果在制粒過(guò)程中，顆粒的成型率下降到百分之七十五時(shí)，說(shuō)明此時(shí)環(huán)模損壞。研究環(huán)模失效的原因，對(duì)提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量，降低能耗，節(jié)省成本有著重要意義。 通過(guò)對(duì)飼料生產(chǎn)廠家使用失效后的環(huán)模進(jìn)行分析的資料，常見的環(huán)模失效形式如下： （1）環(huán)模制粒機(jī)工作一

27、段時(shí)間后，環(huán)?？變?nèi)壁會(huì)出現(xiàn)磨損嚴(yán)重且環(huán)?？讖皆龃蟮默F(xiàn)象，此時(shí)縮生產(chǎn)的顆粒飼料直徑遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)定值。 (2)由于環(huán)模內(nèi)壁的嚴(yán)重磨損，使內(nèi)表面凹凸不平，導(dǎo)致飼料在孔內(nèi)制粒流動(dòng)受到阻礙，降低了飼料生產(chǎn)量。 （3）環(huán)模內(nèi)壁磨損后，內(nèi)徑增大，環(huán)模厚度減小，同時(shí)環(huán)?？變?nèi)壁也隨之磨損，出料小孔間的壁厚也在不斷變薄，導(dǎo)致環(huán)模的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，在出料小孔的直徑增大到允許的規(guī)定值之前，在最危險(xiǎn)的截面上首先出現(xiàn)裂紋并不斷擴(kuò)大，直到延伸到較大范圍而導(dǎo)致環(huán)模失效。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，首先是磨粒磨損，其次是疲勞破壞。 5.1磨粒磨損 磨損原因很多，分為正常磨損、不正常磨損。正常磨損原因主要有物料的配方、粉碎粒度、物料的

28、調(diào)質(zhì)質(zhì)量等。正常磨損情況下環(huán)模出現(xiàn)軸向均勻磨損，導(dǎo)致環(huán)模?？變?nèi)徑增大，壁厚變薄。不正常磨損主要原因:壓輥調(diào)得過(guò)緊，與環(huán)模間隙太小，互相磨損嚴(yán)重;勻料器角度不好，導(dǎo)致分配物料不均勻而環(huán)模內(nèi)壁局部磨損嚴(yán)重;環(huán)模內(nèi)掉進(jìn)金屬而磨損等。由于以上的原因，環(huán)模多出現(xiàn)不規(guī)則磨損，多為腰鼓形。 5.2疲勞破壞失效 在分析環(huán)模抗彎強(qiáng)度時(shí)，可知環(huán)模制粒過(guò)程中受到交變應(yīng)力的作用，根據(jù)上面求得的交變應(yīng)力： （5—1） 表明交變應(yīng)力是非對(duì)稱循環(huán)的，在這種情況下，環(huán)模通常發(fā)生疲勞破壞，這與環(huán)模在實(shí)際使用中所產(chǎn)生失效結(jié)果相吻合。在此基礎(chǔ)上，適當(dāng)增大環(huán)模寬度、厚度和內(nèi)徑，可提

29、高環(huán)模的抗彎能力和生產(chǎn)效率;增大內(nèi)徑和有效擠壓長(zhǎng)度，可明顯降低環(huán)模的接觸壓應(yīng)力。 6 總結(jié) 環(huán)模制粒機(jī)作為飼料機(jī)械四大主機(jī)之一，在飼料加工過(guò)程中占有非常重要的地位。目前，國(guó)內(nèi)環(huán)模制粒機(jī)存在結(jié)構(gòu)不合理，生產(chǎn)效率偏低、能耗偏高等缺陷，極大地制約了產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。本文主要針對(duì)環(huán)模制粒機(jī)的制粒機(jī)理進(jìn)行研究，得出了一些結(jié)論。 （1）介紹了環(huán)模制粒機(jī)的發(fā)展史及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，環(huán)模制粒機(jī)的是在不斷地實(shí)踐與理論分析的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 （2）分析了制粒機(jī)的工作原理和制粒過(guò)程中物料層在制粒室的分布情況，指出供料區(qū)上的物料層厚度的變化會(huì)直接影響到環(huán)模制粒機(jī)的生產(chǎn)效率、制粒能耗和環(huán)模的使用壽命。并推導(dǎo)出

30、了供料區(qū)內(nèi)物料厚度最佳值的理論公式。供料區(qū)物料厚度與環(huán)模，壓輥的結(jié)構(gòu)參數(shù)和物料的攝取角有關(guān)。 （3）分析了環(huán)模孔在物料擠壓過(guò)程中的受力情況，環(huán)模孔受力情況受開孔率的影響，環(huán)?？變?nèi)受到的軸向擠壓壓強(qiáng)隨著環(huán)?？咨疃鹊脑龃蠖龃?。 （4）在環(huán)模制粒機(jī)制粒過(guò)程中，環(huán)模受到的壓輥對(duì)它產(chǎn)生的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，利用公式計(jì)算出環(huán)模的內(nèi)徑和寬度及壓輥的內(nèi)徑對(duì)接觸壓應(yīng)力的影響，環(huán)模的彎曲應(yīng)力與環(huán)模內(nèi)徑無(wú)關(guān)，與環(huán)模寬度和厚度有關(guān)。 （5）環(huán)模的失效原因主要有磨粒磨損和交變應(yīng)力的作用兩種，非對(duì)稱循環(huán)的交變應(yīng)力會(huì)使環(huán)模產(chǎn)生疲勞破壞。環(huán)模在制粒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生正常的磨粒磨損。 參

31、 考 文 獻(xiàn) [1]張誠(chéng)彬.關(guān)于飼料制粒.糧食與飼料工業(yè)[J]，2007(3):33一35 [2]嚴(yán)宏祥.影響顆粒飼料制粒質(zhì)量的諸因素分析[J].湖南飼料，2oo5(l):23一25 [3]陳憲春.臥式環(huán)模制粒機(jī)?？锥氯姆乐闻c疏通[J].中國(guó)飼料，1996(22):26一27 [4]盧宗永，林東康.環(huán)模制粒機(jī)甩條原因分析及其預(yù)防措施[J].飼料工業(yè)，19%，17(9):7一9 [5]李忠平.飼料加工工藝與設(shè)備研究進(jìn)展[J].糧食與飲料工業(yè)， 2006(5):28一31 [6]拉里.H.匹滋奇，朱欽龍譯.制粒的歷史與發(fā)展[J].上海飼料，1993(l):8一10 [7]吳勁鋒.制

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33、20 [14]杜永強(qiáng).制粒機(jī)生產(chǎn)粉化率高的原因分析[J].信陽(yáng)農(nóng)業(yè)高等專業(yè)學(xué)校學(xué)報(bào)， 2001，11(l):90一91 [15]李華，王會(huì)兵，熊易強(qiáng).實(shí)驗(yàn)室大豆皮制粒研究[J].飼料工業(yè)，2001，22(6):5一7 [16]林云鑒，蔣蘊(yùn)珍，謝正軍，楊昌高.制粒工藝參數(shù)對(duì)造粒過(guò)程性能的影響陰.無(wú)錫輕工大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，23(3):5一9 [17]付生慧.如何設(shè)定最佳的制粒參數(shù)[J].環(huán)球科技，2006，42(14):55一56 [18]陽(yáng)向軍.臥式環(huán)模制粒機(jī)環(huán)模失效原因淺析[J].飼料工業(yè)，2003，24 致 謝 本論文是在李艷聰老師的指導(dǎo)下完成的，在寫作過(guò)程中，我的導(dǎo)師李老師傾注了大量的心血，從選題到開題報(bào)告，從寫作提綱到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。 在這次的畢業(yè)論文中，發(fā)揮了我在學(xué)校學(xué)到的文化知識(shí)，我也要感謝我的班主任老師以及任課老師，感謝他們的教誨，讓我知道在社會(huì)上懂得怎么樣做好自己的時(shí)，端正自己的位置，為社會(huì)做貢獻(xiàn)。 感謝各位專家的批評(píng)指導(dǎo)