移动式生物质粉碎成型联合机的设计与研究

发布时间：2017-05-26 19:02

  本文关键词：移动式生物质粉碎成型联合机的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着能源的日趋紧张,各种类型的生物质资源进入了人们的眼球。林区内废弃枝桠材料在生物质能源中占据重要比例,因此如何解决林区的废弃枝桠类森林细小生物质的开发、利用问题具有重要的现实意义。本文以枝桠、毛条、树叶、树种等林区生物质为原料,旨在研发出一种可在林区就地生产颗粒燃料的粉碎成型联合机械。这种装备可拖挂于轮式拖拉机尾部、便捷地移动到所需场所,大幅度地提高了林区生物质的利用,现实地解决了林区的生产实际需要。这种实用方便的机械装备可带来重大的经济效益。 本文旨在研究设计一种可将林区内径在0～20mm的细小枝桠进行粉碎、挤压成型,进而得到颗粒燃料密度达到1.0g/mm3左右的粉碎成型联合机械。首先本文详细分析了枝桠的切削机理,研究对比各类粉碎方式,细致地讨论了粉碎机构的各参数的设计选择；借鉴生物质环模的力学研究方法,推导并建立了压辊挤压物料的力学模型；分析压辊在挤压成型过程中产生的滑移和滑转现象,得出二种滑动作用在产生消极作用的同时也对成型有积极影响的结论；通过锥辊的运动学和动力学分析,确定了压辊最大挤压力的产生的条件；成型机构相关参数在参照相关研究后予以给出,同时计算选型部分标准件。 应用Pro/ENGINEER软件对移动式粉碎成型联合机的各零部件进行了三维建模,实现其与拖拉机拖挂的虚拟装配。在Pro/Mechanism模块中对粉碎机构和成型机构的核心转子进行干涉检查,完成粉碎机构的转子与成型机构的转了的动力学仿真,验证了在运转过程中粉碎机构与成型机构转子运行的连续性和平稳性。 最后借助于ANSYS分析软件对移动式粉碎成型联合机的核心部件进行静力学分析,验证机构的各部分满足强度和刚度的设计要求；模态分析得出移动式粉碎成型联合机在运转过程中不会产生共振现象,可实现安全生产,为本移动式粉碎成型联合机优化设计提供理论依据。
【关键词】：移动式 粉碎 成型 仿真 纯滚动
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK6;TH122
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 生物质能开发利用的目的和意义8
• 1.2 生物质压缩成型技术的重要性8-9
• 1.3 粉碎加工技术及设备现状9-11
• 1.4 生物质成型设备类型11-13
• 1.5 课题研究主要内容13-14
• 2 削片粉碎装置的设计14-28
• 2.1 切削机理分析14-18
• 2.1.1 枝桠的力学性质14
• 2.1.2 切削过程中的机理分析14-15
• 2.1.3 枝桠切削力的研究15-17
• 2.1.4 飞刀后刀面及底刀对枝桠的作用力17-18
• 2.2 削片机构设计18-22
• 2.2.1 飞刀参数分析18-20
• 2.2.2 飞刀的主要参数的确定20-22
• 2.3 锤片机构设计22-25
• 2.3.1 锤片室的分析22-23
• 2.3.2 锤片结构分析23-25
• 2.4 筛板设计25-26
• 2.5 主轴设计26-27
• 2.6 本章小结27-28
• 3 生物质平模成型机构的设计28-39
• 3.1 生物质平模成型机的工作原理28
• 3.2 压辊挤压物料力学模型分析28-30
• 3.3 压辊的滑动分析30-32
• 3.4 锥辊动力学分析32-34
• 3.4.1 平模成型机的运动学与动力分析33-34
• 3.4.2 最大挤压力产生的条件34
• 3.5 生物质燃料成型机主要参数设计34-36
• 3.5.1 平模参数的确定34-35
• 3.5.2 成型机功率计算35
• 3.5.3 传动系统中标准件的计算与选型35-36
• 3.6 生物质粉碎成型联合机的结构布局36-37
• 3.7 本章小结37-39
• 4 移动式生物质粉碎成型联合机的三维设计39-49
• 4.1 Pro/E Wildfire软件简介39
• 4.2 粉碎成型联合机主要零件三维设计39-41
• 4.3 联合机主要部件的虚拟装配41-42
• 4.4 粉碎成型设备核心转子的运动仿真42-43
• 4.5 其它部件三维仿真43-44
• 4.6 移动式粉碎成型联合机机全局图44
• 4.7 机构的动力学分析44-48
• 4.7.1 组合式粉碎转子的动力学分析45-46
• 4.7.2 成型设备转子的动力学分析46-48
• 4.8 本章小结48-49
• 5 移动式生物质粉碎成型联合机重要零部件的有限元分析49-58
• 5.1 ANSYS简介49
• 5.2 枝桠粉碎机构的静力学分析49-52
• 5.2.1 枝桠粉碎机构飞刀静力学分析49-50
• 5.2.2 粉碎机构主轴静力学分析50-52
• 5.3 枝桠粉碎机构的转子模态分析52-54
• 5.4 生物质成型机构的有限元模拟54-57
• 5.4.1 平模板的固有频率分析54-56
• 5.4.2 成型模具平面应力分析56-57
• 5.5 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-62
• 攻读学位期间发表的学术论文62-63
• 致谢63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：397759