干法造粒挤压辊工作特性研究及液压系统改造

发布时间：2023-04-30 01:03

　　干法制粒技术是一种将低密度粉体物料制成高密度、质地均匀颗粒的生产工艺,该技术广泛应用于食品、医药、化工等产品生产行业。现有干法造粒设备普遍存在挤压辊易损坏、齿轮啮合不良、液压系统成型压力波动等缺点,严重影响了粉体成型质量,甚至造成设备损坏。因此,开展干法造粒机工作特性和系统改造技术研究,对提高产品质量、保障设备稳定运行,延长设备的使用寿命具有重要意义和应用价值。本文通过分析干法造粒机工作特性,提出了两挤压辊同步驱动的转速控制方式、以及液压系统成型压力的液压系统改造方法,并通过机液联合仿真验证改造后的系统可行性。主要研究内容如下:(1)依据现有干法造粒机工作原理,建立挤压辊挤压成型过程中力学平衡方程,计算挤压辊平面内任意一点应力分量及其等效应力,分析其随无量纲坐标变化规律。基于ANSYS Workbench软件构建挤压辊力学仿真模型,并对其静力学特性进行仿真分析,得出挤压辊的仿变形云图和变形曲线、应力云图和应力曲线变化规律。(2)对干法造粒机单辊驱动工作特性进行分析,建立挤压辊传动系统数学模型和挤压辊与物料相对运动关系模型,根据摩擦系数、成型压力和挤压辊扭矩为变量,运用ADAMS软件进行...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究概况
        1.2.2 国外研究概况
        1.2.3 干法造粒技术存在问题
    1.3 课题研究内容与技术路线
        1.3.1 课题来源及主要研究内容
        1.3.2 本文的创新点
        1.3.3 课题研究技术路线
    1.4 本章小结
第2章 挤压辊力学特性及有限元分析
    2.1 挤压辊力学特性分析
        2.1.1 挤压辊力学平衡方程
        2.1.2 挤压辊应力分析力学模型
    2.2 挤压辊有限元分析流程
        2.2.1 基于Workbench模块仿真流程
        2.2.2 有限元模型的建立
        2.2.3 施加载荷和边界约束
    2.3 挤压辊有限元仿真求解与结果分析
        2.3.1 仿真求解
        2.3.2 仿真结果分析
    2.4 本章小结
第3章 干法造粒机单辊驱动工作特性分析
    3.1 干法造粒机振动影响因素
    3.2 挤压辊传动系统动数学模型
        3.2.1 单辊传动系统数学模型
        3.2.2 挤压辊等效转动惯量与扭转刚度
        3.2.3 挤压辊振动模型及主振型曲线分析
    3.3 挤压辊与物料相对运动关系
        3.3.1 挤压辊与物料接触面相对速度关系
        3.3.2 挤压辊运动微分方程
    3.4 基于ADAMS的挤压辊运动学与动力学仿真分析
        3.4.1 ADAMS软件概述
        3.4.2 ADAMS仿真前处理
        3.4.3 仿真求解与结果分析
    3.5 本章小结
第4章 基于电液比例技术的干法造粒机液压系统改造
    4.1 电液比例控制系统设计方案
    4.2 主要液压元件选型及其AMEsim模型建立
        4.2.1 AMEsim软件简介
        4.2.2 液压缸
        4.2.3 液压马达
        4.2.4 恒压变量泵
        4.2.5 电磁溢流阀
        4.2.6 比例调速阀
    4.3 建立AMESim液压控制系统仿真模型
    4.4 本章小结
第5章 挤压辊工作特性机液联合仿真与结果分析
    5.1 机液联合仿真模型的建立
        5.1.1 建立联合仿真模型
        5.1.2 机液联合仿真模型参数设置
    5.2 机液联合仿真求解与结果分析
        5.2.1 液压系统改造前后主要参数对比分析
        5.2.2 挤压辊接触面摩擦系数的影响
        5.2.3 挤压辊成型压力的影响
        5.2.4 挤压辊扭矩的影响
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士学位期间发表的论文及参与课题



本文编号：3806102