环模式秸秆压块机设计与分析

发布时间：2020-11-04 12:40

　　 化石能源消耗以及由于燃烧化石能源带来的严重环境问题日益加剧,开发、利用可再生能源已经成为一项影响国民经济发展的重要事业。生物质能由于具有分布广泛、可再生、应用方便、环境污染小等特点,越来越受到研究者的重视。在生物质能源中,植物秸秆的占比最大,因此开展生物质秸秆应用方面的研究工作意义重大。本文主要针对植物秸秆回收利用固化成型过程开展研究,对用于秸秆固化成型的环模压块机的设计方法和设计理论进行了深入的研究,具有一定的工程意义和应用价值。通过对环模式秸秆压块机的工作机理和总体结构进行分析,进行了压缩室、环模、进料机构、轴承座、底座等主要零部件的初步设计,并绘制了三维造型图。在上述结构的功能、选材、设计要求等方面开展研究,并归纳总结了环模式秸秆压块机设计过程中的主要设计参数。传动机构是压块机的重要部件,本文以生产能力为500kg/h的卧式环模秸秆压块机为例,通过解算传动链,拟定了总体传动方案,选取了电机,对压块机传动机构中的主轴、主轴承、带轮、压轮、压轮轴等结构进行了尺寸设计和强度校核。通过以上工作,得到了完整的环模秸秆压块机传动机构设计流程和设计方法。环模结构是整个压块机的核心部件,本文通过对模孔、模板、模盘等结构进行几何分析,确定了各结构尺寸之间的几何关系,并建立了压缩过程中秸秆层载荷模型,运用弹塑性力学的理论对各承载面上的载荷进行了分析,并参照矩形截面容器的应力分析公式给出了各截面最小厚度的分析方法,为秸秆压块机环模结构设计提供了依据。
【学位单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TK6
【部分图文】：

第 1 章 绪 论1.1 课题的背景与意义目前，能源问题已经成为制约经济发展的关键问题[1-2]。在过去的 30 多年里，中国的一次能源消耗呈现快速上升趋势，尤其自 2002 年之后，一次能源的年消耗量以超过 10%的速度迅速增长，图 1-1 和图 1-2 给出了自 1980 年至 2010 年间，我国能源消耗情况以及我国能源消耗在世界能源消耗中的占比情况[3]。

1.1 课题的背景与意义目前，能源问题已经成为制约经济发展的关键问题[1-2]。在过去的 30 多年里，中国的一次能源消耗呈现快速上升趋势，尤其自 2002 年之后，一次能源的年消耗量以超过 10%的速度迅速增长，图 1-1 和图 1-2 给出了自 1980 年至 2010 年间，我国能源消耗情况以及我国能源消耗在世界能源消耗中的占比情况[3]。图 1-1 1980-2010 年中国一次能源消耗变化趋势

1-电机；2-皮带；3-进料斗；4-皮带轮；5-底盘；6-进料机构；7-压缩室图 2-1 秸秆压块机环模式压块机主要通过环模以及设置于环模内部的压轮完成秸秆压缩工作，工时，电机 1 通过皮带 2 带动皮带轮 4 转动，从而带动主轴转动。由于主轴与压轮构和进料机构相连，进而带动压轮机构和进料机构 6 运转。散状物料经进料斗 3入带有不等螺距的螺旋进料机构机体腔内。进入压缩室的物料通过压轮压进模孔，料在模孔中与孔壁发生摩擦，温度升高，同时摩擦力阻止压块被挤出模孔，从而高了成型压力。模孔的工作长度越大，摩擦力越大，成型压力也越大。当物料被出模孔时，在重力等作用下断裂成具有一定长度的压块。由于模块的数量和电机功率不同，环模式压块机的产量一般为 500~2000kg/h，主轴转速一般取 130 r/min。2 压缩室结构压缩室结构如图 2-2 所示。进入压缩室秸秆原料在环模 1 与压轮 2 间的共同作用完成压缩过程。环模通过螺栓固定在机体上，两个压轮由前挡板 4 和后挡板 3 连
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本文编号：2870110