立式环模压块机双层孔环模结构设计及性能研究
发布时间：2021-03-10 21:47
能源是世界人类赖以生存与活动的必备资源和重要战略物资，生物质能源是世界能源消费总量第四位仅次于石油、煤炭、天然气化石能源的资源。作为世界农业大国的中国，具有丰富的生物质资源。生物质固体成型燃料具有燃烧清洁、储运安全、可持续发展等特点，但生物质固体成型设备存在生产率低、吨产品能耗高的问题，制约了其市场化、规模化的发展。针对立式环模成型设备生产率低、吨产品能耗高的问题，采用TRIZ理论对立式环模压块机进行创新设计。结合TRIZ理论的设计思路，采用立式环模原理对双层孔环模结构参数进行设计，通过物料在成型过程中的受力情况进行分析，确定双层模孔的上、下层环模中心线夹角为10°；双层孔环模模块夹角为8°。通过对成型压缩过程中物料进行受力分析，确定攫取角与环模偏心角在不同堆积密度下的关系，并通过不同偏心角与吨料能耗的对比试验，确定环模中心线与模块中心线夹角模孔偏心角为4.5°。为配合双层孔环模对物料的攫取，压辊设计为双工作面并与模孔中心线垂直，压辊工作面夹角为170°。对双层孔环模进行ANSYS有限元的静力学分析，通过对成型过程中环模孔的位移分布云图分析环模孔的受力情况。对成型设备进行调试试验，采用...
【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
俯视图1环模2主轴3主轴皮带轮4压辊5刮板(a)45(b)a.主视
图 3-2 立式环模压块机成型过程示意图rocess schematic of briquetting machine wit型室的物料准备区；在环模高速旋转所入压实区；进入压实区后，物料在环模辊与环模之间空间的减小，物料受到的模模孔对成型物料的摩擦阻力时，物料粘结的生物质物料被挤出模孔；成型燃度的产品，从而完成压块过程。部件，通过 TRIZ 理论阿奇舒勒矛盾矩阵更换的独立、可拆卸分体式的双层、非
23图3-3 双层模块示意图Fig.3-3 Schematic diagram of double circular mould3.2.1.1 模孔与模块中心线夹角双层孔环模模块增加了工作区域，但会导致工作能耗的增大，为保证双层孔环模压块机的工作效率，对双层孔环模块的上模孔与下模孔的中心线与模块中心线设置夹角α，通过对α=0 如图 3-4(a)与α＞0 如图 3-4(b)成型过程中双层孔环模内原料进行受力分析，确定双层孔环模块结构。(a)F2F1FRfFAFAFRFRffFNα(b)FN注：α-环模中心线与模孔中心线的夹角a. α=0 b. α＞0图3-4 模块结构示意图Fig.3-4 Structure diagram of the mould模块结构如图 3-4 所示，参考坐标轴为 x、y 轴与径向力、轴向力水平放置的坐标轴，α=0 时，上层、下层环模孔平行；原料在模孔中的受力情况如图 3-4(a)所示，物料在上、下层环模中的受力情况一致
【参考文献】：
期刊论文
[1]ANSYS的生物质成型机环模结构分析[J]. 袁晓明,徐静云,韩秀荣,葛翔,王宏宇. 农机化研究. 2015(06)
[2]基于TRIZ的在役管道腐蚀检测装置创新设计[J]. 尚万,赵武,曾杰,李小龙. 机械工程与自动化. 2015(01)
[3]基于TRIZ理论喷雾器开关创新设计[J]. 郑芳媛,朱景林,张天会,果霖. 农机化研究. 2015(01)
[4]我国生物质能源发展现状与战略思考[J]. 闫金定. 林产化学与工业. 2014(04)
[5]2013年中国农村能源发展现状与趋势[J]. 田宜水. 中国能源. 2014(08)
[6]立式环模秸秆压块机成型过程建模与参数优化[J]. 丛宏斌,赵立欣,孟海波,姚宗路,霍丽丽,张妍. 农业机械学报. 2014(10)
[7]环模式秸秆压块机模具有限元分析及锥角优化[J]. 周亮,孙宇,武凯,夏先飞. 农机化研究. 2014(06)
[8]生物质颗粒燃料生产线及其关键制造技术的研究与开发[J]. 朱典想. 中国工程科学. 2014(04)
[9]Interactive Training Model of TRIZ for Mechanical Engineers in China[J]. TAN Runhua,ZHANG Huangao. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2014(02)
[10]Values for particle-scale properties of biomass briquettes made from agroforestry residues[J]. á.Ramírez-Gómez,E.Gallego,J.M.Fuentes,C.González-Montellano,F.Ayuga. Particuology. 2014(01)
硕士论文
[1]环模生物质成型机的研究与设计[D]. 韩盛林.吉林大学 2014
[2]秸秆压块过程的试验研究[D]. 何冬黎.内蒙古农业大学 2011
本文编号：3075330
【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
俯视图1环模2主轴3主轴皮带轮4压辊5刮板(a)45(b)a.主视
图 3-2 立式环模压块机成型过程示意图rocess schematic of briquetting machine wit型室的物料准备区；在环模高速旋转所入压实区；进入压实区后，物料在环模辊与环模之间空间的减小，物料受到的模模孔对成型物料的摩擦阻力时，物料粘结的生物质物料被挤出模孔；成型燃度的产品，从而完成压块过程。部件，通过 TRIZ 理论阿奇舒勒矛盾矩阵更换的独立、可拆卸分体式的双层、非
23图3-3 双层模块示意图Fig.3-3 Schematic diagram of double circular mould3.2.1.1 模孔与模块中心线夹角双层孔环模模块增加了工作区域，但会导致工作能耗的增大，为保证双层孔环模压块机的工作效率，对双层孔环模块的上模孔与下模孔的中心线与模块中心线设置夹角α，通过对α=0 如图 3-4(a)与α＞0 如图 3-4(b)成型过程中双层孔环模内原料进行受力分析，确定双层孔环模块结构。(a)F2F1FRfFAFAFRFRffFNα(b)FN注：α-环模中心线与模孔中心线的夹角a. α=0 b. α＞0图3-4 模块结构示意图Fig.3-4 Structure diagram of the mould模块结构如图 3-4 所示，参考坐标轴为 x、y 轴与径向力、轴向力水平放置的坐标轴，α=0 时，上层、下层环模孔平行；原料在模孔中的受力情况如图 3-4(a)所示，物料在上、下层环模中的受力情况一致
【参考文献】：
期刊论文
[1]ANSYS的生物质成型机环模结构分析[J]. 袁晓明,徐静云,韩秀荣,葛翔,王宏宇. 农机化研究. 2015(06)
[2]基于TRIZ的在役管道腐蚀检测装置创新设计[J]. 尚万,赵武,曾杰,李小龙. 机械工程与自动化. 2015(01)
[3]基于TRIZ理论喷雾器开关创新设计[J]. 郑芳媛,朱景林,张天会,果霖. 农机化研究. 2015(01)
[4]我国生物质能源发展现状与战略思考[J]. 闫金定. 林产化学与工业. 2014(04)
[5]2013年中国农村能源发展现状与趋势[J]. 田宜水. 中国能源. 2014(08)
[6]立式环模秸秆压块机成型过程建模与参数优化[J]. 丛宏斌,赵立欣,孟海波,姚宗路,霍丽丽,张妍. 农业机械学报. 2014(10)
[7]环模式秸秆压块机模具有限元分析及锥角优化[J]. 周亮,孙宇,武凯,夏先飞. 农机化研究. 2014(06)
[8]生物质颗粒燃料生产线及其关键制造技术的研究与开发[J]. 朱典想. 中国工程科学. 2014(04)
[9]Interactive Training Model of TRIZ for Mechanical Engineers in China[J]. TAN Runhua,ZHANG Huangao. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2014(02)
[10]Values for particle-scale properties of biomass briquettes made from agroforestry residues[J]. á.Ramírez-Gómez,E.Gallego,J.M.Fuentes,C.González-Montellano,F.Ayuga. Particuology. 2014(01)
硕士论文
[1]环模生物质成型机的研究与设计[D]. 韩盛林.吉林大学 2014
[2]秸秆压块过程的试验研究[D]. 何冬黎.内蒙古农业大学 2011
本文编号：3075330
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