基于离散元方法的锤片粉碎机玉米粉碎过程模拟及锤片性能试验研究

发布时间：2021-08-13 01:45

　　锤片粉碎机因结构简单、操作简便、生产效率高,目前得到了广泛的应用。锤片作为粉碎物料的关键部件,对粉碎机性能有直接影响,对锤片进行结构改进可以提高其粉碎性能。为此,本文以CPS-420型锤片粉碎机为试验样机,在综合分析国内外相关研究和理论分析的基础上,设计出两种新型锤片（开刃锤片、斜口锤片）。借助离散元仿真技术,对玉米粉碎过程进行仿真,研究了锤片端部形状对物料飞行轨迹和粉碎过程的影响。在上述研究的基础上,对两种新型锤片进行粉碎性能试验。本文的研究内容及成果如下:1.在国内外相关研究及理论分析的基础上,设计了两种新型锤片。以CPS-420型锤片粉碎机为试验平台,设计了新型锤片的尺寸、安装方式、端部形状等。2.对玉米籽粒的静摩擦系数、密度、含水率进行了试验测定,查阅文献并结合试验测定的数据,建立了用于离散元仿真的玉米籽粒模型。对该模型进行了静摩擦系数、极限压缩力、极限剪切力试验参数标定,标定误差在10%以内。3.建立了可用于仿真粉碎过程的离散元模型,采用离散元分析软件EDEM对粉碎过程进行模拟。仿真结果表明:斜口锤片可显著减小入射角,降低物料速度,利于物料及时出筛。开刃锤片可断裂更多的粘接键... 

【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２粉碎机示意图??Ｆｉｇ．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｒｕｓｈｅｒ??

＿８?基于离散元方法的锤片粉碎机玉米粉碎过程模拟及锤片性能试验研究???１８５ｍｍ??２０ｍｍ锤片主要工作区??Ｉ?负?ｒＯ?？???图３锤片与锤片架安装示意图??Ｆｉｇ．３?Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈａｍｍｅｒ?ａｎｄ?ｈａｍｍｅｒ?ｆｒａｍｅ??该锤片粉碎机主要以粉碎玉米为主，粉碎玉米推荐锤片厚度为２－３ｍｍ，考虑到??需要在锤片端部开刃，锤片的厚度不能太薄，所以锤片的厚度设计为３＿。??２．２．２锤片安装方案设计??锤片粉碎机的生产效率主要受制于三个方面，进料速度，锤片粉碎效率和粒径??合格的碎物料出筛效率，三者相互制约。在设计改进锤片粉碎机时，应从这三个方??面综合进行考虑。若锤片粉碎机进料速度、粉碎效率、出筛效率不匹配则会出现如??下的情况：??（１）进料速度＞锤片粉碎效率??锤片粉碎机进入过多的物料，由于进入的物料无法及时粉碎排出，物料堆积在??粉碎室内，造成粉碎机堵塞，无法正常工作。??（２）进料速度＜锤片粉碎效率??进入粉碎室的物料很快被粉碎排出，锤片的粉碎能力没有得到充分的利用，空??转的锤片会消耗电能，使锤片粉碎机无用功耗增加。??（３）锤片粉碎效率＞筛分能力??进入粉碎室的物料被锤片快速粉碎，但是由于筛分能力的限制，物料不能及时??的出筛，导致物料堆积在筛片上ｔ堆积的物料占用了筛片的有效筛分面积，造成筛??分能力进一步的下降，最终导致粉碎机工作效率低下。??（４）锤片粉碎效率＜筛分能力??

ＪＯ?基于离散元方法的锤片粉碎机玉米粉碎过程模拟及锤片性能试验研究???间凹陷，可以延长锤片的使用寿命。锤片被磨损后依然保持较好的粉碎能力，增加??锤片的使用寿命，突出的棱角也增加了对物料的剪切作用，利于提高粉碎效率。结??合上述理论分析，设计了一种新型开刃锤片，其尺寸、外形信息如图６所示。??图４新锤片端部形状??Ｆｉｇ．４?Ｎｅｗ?ｈａｍｍｅｒ?ｔｉｐ?ｓｈａｐｅ??／＾＼??图５磨损的锤片端部形状??Ｆｉｇ．?５?Ｗｏｒｎ?ｈａｍｍｅｒ?ｔｉｐ?ｓｈａｐｅ??


本文编号：3339488