新型生物质平模成型机的研究与设计
发布时间：2021-07-04 15:26
随着资源被不断消耗,常规能源对环境的极大污染,让人们意识到了研发新型清洁能源的必要性和紧迫性。生物质能源作为一种可再生能源,具有非常大的开发价值与研究价值,生物质燃料的开发和利用是当今社会保护环境的一种重要措施,有非常大的发展前景。本文以粉碎加工后的玉米秸秆作为实验和研究对象,通过对影响生物质燃料成型的影响因素进行深入分析,得出主要因素,并以此作为依据,设计并且开展了实验,采用自主设计的不同尺寸规格的模具,通过实验的方法对影响生物质燃料成型的各主要影响因素进行了探究。利用实验的方法对玉米秸秆物料的料粒度、物料的含水率、成型模具的长径比、成型模具的开口锥度以及成型模具保压孔长度对生物质燃料成型品质的影响进行研究,通过对实验所得到的玉米秸秆致密成型棒料的松弛密度进行测定以及对其表面质量进行观测,得出最优的工艺条件:预热温度T=80℃、成型压力P=10MPa左右、成型模具锥度TA=10°、保压孔长度L=30mm、成型模具长径比AP=5:1、物料料粒度S≤3.5mm、物料含水率M=16%时,成型燃料的品质最好。针对实验所获得的成型燃料,通过跌碎试验以及渗水性试验对其抗跌碎性以及抗渗水性方面的物...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：135 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 生物质能源研究的意义
1.2 生物质燃料加工成型技术国内外研究现状
1.2.1 压缩成型工艺
1.2.2 压缩成型设备
1.2.3 成型机理研究现状
1.2.4 成型过程及疲劳仿真分析研究现状
1.3 研究的目的和内容
2 生物质燃料成型工艺的实验研究与分析
2.1 生物质燃料成型的主要影响因素
2.2 实验的目的及意义
2.3 实验设备及原料
2.3.1 实验设备
2.3.2 实验原料及制备
2.4 实验方法及内容
2.4.1 实验方法
2.4.2 实验设计
2.4.3 实验评价指标
2.5 实验结果及分析
2.5.1 实验结果记录
2.5.2 实验结果分析
2.6 小结
3 生物质燃料物理特性及成型机理研究
3.1 生物质燃料物理特性研究
3.1.1 成型燃料物理特性评价指标
3.1.2 样品物理特性测试方法
3.1.3 成型燃料物理特性试验结果与讨论
3.2 生物质燃料成型机理
3.2.1 生物质燃料压缩成型的粘结机理
3.2.2 生物质颗粒填充、变形机理
3.2.3 生物质燃料颗粒成型微观力学分析
3.3 生物质成型燃料微观结构实验研究
3.3.1 实验目的
3.3.2 实验设备及实验方法
3.3.3 外形宏观特征
3.3.4 微观形貌
3.4 小结
4 生物质平模成型机的设计
4.1 生物质平模成型机总体方案
4.2 成型装置的设计
4.2.1 成型装置的设计方案
4.2.2 平模板的设计
4.2.3 压辊的设计
4.2.4 传动轴的转速计算
4.2.5 压辊轴的设计
4.2.6 齿轮齿条设计
4.3 传动装置
4.3.1 电机的选用
4.3.2 减速器的选用
4.3.3 主轴的设计
4.4 切料装置
4.4.1 平行分度凸轮机构的设计
4.4.2 减速电机的选型
4.4.3 切料装置设计方案
4.5 预热装置
4.6 进料装置及机架
4.7 成型机数字化样机
4.8 小结
5 生物质燃料成型过程分析及平模板疲劳分析
5.1 生物质燃料成型过程有限元分析
5.1.1 有限元法基本理论
5.1.2 生物质塑性变形理论
5.1.3 ANSYS前处理
5.1.4 分析结果
5.2 平模疲劳分析
5.2.1 疲劳累积损伤理论
5.2.2 S-N曲线及其修正
5.2.3 平模静力学分析
5.2.4 平模板的疲劳寿命分析
5.3 小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于柱塞式成型机的生物质成型设备优化设计[J]. 苏明顺,王继荣,刘广涛,李军. 青岛大学学报(工程技术版). 2017(01)
[2]生物质能源发展现状及应用前景[J]. 娄喜艳,丁锦平. 中国农业文摘-农业工程. 2017(02)
[3]我国生物质能应用研究综述及其在农村的应用前景[J]. 郭昊坤. 中国农机化学报. 2017(03)
[4]生物质压缩成型技术的研究与发展[J]. 王文明,姚建辉,丁广文,郁志宏. 中国农机化学报. 2017(03)
[5]秸秆类生物质压力成型过程影响因素研究[J]. 姬爱民,赵荣煊,李海英,张泽. 农机化研究. 2017(02)
[6]生物质固化成型设备及其成型影响因素分析[J]. 宁廷州,刘鹏,侯书林. 可再生能源. 2017(01)
[7]生物质致密成型技术研究进展[J]. 孙宇,王禹,武凯. 机械设计与制造工程. 2016(07)
[8]我国生物质能源利用现状[J]. 徐丽华,罗鹏,严明. 广州化工. 2016(11)
[9]对辊柱塞式成型机成型参数优化[J]. 宁廷州,俞国胜,皮森淼,陈忠加,袁湘月. 农业机械学报. 2016(07)
[10]玉米秸秆粉料单模孔压缩成型过程有限元分析[J]. 孙月铢,白雪卫,李永奎. 农机化研究. 2016(04)
博士论文
[1]基于分形理论的柱塞式生物质环模成型模具磨损机理研究[D]. 德雪红.北京林业大学 2014
[2]生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究[D]. 谷志新.东北林业大学 2012
[3]生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟[D]. 孔雪辉.东北林业大学 2010
[4]秸秆颗粒燃料冷态压缩成型实验研究及数值模拟[D]. 胡建军.大连理工大学 2008
[5]40Cr、50车轴钢超高周疲劳性能研究及疲劳断裂机理探讨[D]. 王弘.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]生物质平模成型法设备结构参数研究与有限元分析[D]. 付程明.中南林业科技大学 2016
[2]生物质成型装置及最优成型工艺参数研究[D]. 卢彪.哈尔滨工业大学 2016
[3]生物质燃料压力成型工艺参数优化研究[D]. 赵荣煊.华北理工大学 2016
[4]生物质成型机平模优化设计与试验研究[D]. 李涛.合肥工业大学 2015
[5]基于ABAQUS的生物质固化成型机的研究与分析[D]. 陈磊.吉林大学 2014
[6]固态生物质燃料颗粒成型设备与技术的研究[D]. 景年盛.哈尔滨工程大学 2012
[7]环模式秸秆压块机致密成型机理研究[D]. 宁鹏辉.河北科技大学 2011
[8]基于生物质固体成型机理研究的环模疲劳寿命分析[D]. 吴云玉.山东大学 2010
[9]基于ANSYS的生物质成型流变规律及进料螺杆模态特性研究[D]. 刘超.山东大学 2010
[10]秸秆饲料压块机及相关配套部件的设计与试验研究[D]. 宋中界.河南农业大学 2009
本文编号：3265044
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：135 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 生物质能源研究的意义
1.2 生物质燃料加工成型技术国内外研究现状
1.2.1 压缩成型工艺
1.2.2 压缩成型设备
1.2.3 成型机理研究现状
1.2.4 成型过程及疲劳仿真分析研究现状
1.3 研究的目的和内容
2 生物质燃料成型工艺的实验研究与分析
2.1 生物质燃料成型的主要影响因素
2.2 实验的目的及意义
2.3 实验设备及原料
2.3.1 实验设备
2.3.2 实验原料及制备
2.4 实验方法及内容
2.4.1 实验方法
2.4.2 实验设计
2.4.3 实验评价指标
2.5 实验结果及分析
2.5.1 实验结果记录
2.5.2 实验结果分析
2.6 小结
3 生物质燃料物理特性及成型机理研究
3.1 生物质燃料物理特性研究
3.1.1 成型燃料物理特性评价指标
3.1.2 样品物理特性测试方法
3.1.3 成型燃料物理特性试验结果与讨论
3.2 生物质燃料成型机理
3.2.1 生物质燃料压缩成型的粘结机理
3.2.2 生物质颗粒填充、变形机理
3.2.3 生物质燃料颗粒成型微观力学分析
3.3 生物质成型燃料微观结构实验研究
3.3.1 实验目的
3.3.2 实验设备及实验方法
3.3.3 外形宏观特征
3.3.4 微观形貌
3.4 小结
4 生物质平模成型机的设计
4.1 生物质平模成型机总体方案
4.2 成型装置的设计
4.2.1 成型装置的设计方案
4.2.2 平模板的设计
4.2.3 压辊的设计
4.2.4 传动轴的转速计算
4.2.5 压辊轴的设计
4.2.6 齿轮齿条设计
4.3 传动装置
4.3.1 电机的选用
4.3.2 减速器的选用
4.3.3 主轴的设计
4.4 切料装置
4.4.1 平行分度凸轮机构的设计
4.4.2 减速电机的选型
4.4.3 切料装置设计方案
4.5 预热装置
4.6 进料装置及机架
4.7 成型机数字化样机
4.8 小结
5 生物质燃料成型过程分析及平模板疲劳分析
5.1 生物质燃料成型过程有限元分析
5.1.1 有限元法基本理论
5.1.2 生物质塑性变形理论
5.1.3 ANSYS前处理
5.1.4 分析结果
5.2 平模疲劳分析
5.2.1 疲劳累积损伤理论
5.2.2 S-N曲线及其修正
5.2.3 平模静力学分析
5.2.4 平模板的疲劳寿命分析
5.3 小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于柱塞式成型机的生物质成型设备优化设计[J]. 苏明顺,王继荣,刘广涛,李军. 青岛大学学报(工程技术版). 2017(01)
[2]生物质能源发展现状及应用前景[J]. 娄喜艳,丁锦平. 中国农业文摘-农业工程. 2017(02)
[3]我国生物质能应用研究综述及其在农村的应用前景[J]. 郭昊坤. 中国农机化学报. 2017(03)
[4]生物质压缩成型技术的研究与发展[J]. 王文明,姚建辉,丁广文,郁志宏. 中国农机化学报. 2017(03)
[5]秸秆类生物质压力成型过程影响因素研究[J]. 姬爱民,赵荣煊,李海英,张泽. 农机化研究. 2017(02)
[6]生物质固化成型设备及其成型影响因素分析[J]. 宁廷州,刘鹏,侯书林. 可再生能源. 2017(01)
[7]生物质致密成型技术研究进展[J]. 孙宇,王禹,武凯. 机械设计与制造工程. 2016(07)
[8]我国生物质能源利用现状[J]. 徐丽华,罗鹏,严明. 广州化工. 2016(11)
[9]对辊柱塞式成型机成型参数优化[J]. 宁廷州,俞国胜,皮森淼,陈忠加,袁湘月. 农业机械学报. 2016(07)
[10]玉米秸秆粉料单模孔压缩成型过程有限元分析[J]. 孙月铢,白雪卫,李永奎. 农机化研究. 2016(04)
博士论文
[1]基于分形理论的柱塞式生物质环模成型模具磨损机理研究[D]. 德雪红.北京林业大学 2014
[2]生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究[D]. 谷志新.东北林业大学 2012
[3]生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟[D]. 孔雪辉.东北林业大学 2010
[4]秸秆颗粒燃料冷态压缩成型实验研究及数值模拟[D]. 胡建军.大连理工大学 2008
[5]40Cr、50车轴钢超高周疲劳性能研究及疲劳断裂机理探讨[D]. 王弘.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]生物质平模成型法设备结构参数研究与有限元分析[D]. 付程明.中南林业科技大学 2016
[2]生物质成型装置及最优成型工艺参数研究[D]. 卢彪.哈尔滨工业大学 2016
[3]生物质燃料压力成型工艺参数优化研究[D]. 赵荣煊.华北理工大学 2016
[4]生物质成型机平模优化设计与试验研究[D]. 李涛.合肥工业大学 2015
[5]基于ABAQUS的生物质固化成型机的研究与分析[D]. 陈磊.吉林大学 2014
[6]固态生物质燃料颗粒成型设备与技术的研究[D]. 景年盛.哈尔滨工程大学 2012
[7]环模式秸秆压块机致密成型机理研究[D]. 宁鹏辉.河北科技大学 2011
[8]基于生物质固体成型机理研究的环模疲劳寿命分析[D]. 吴云玉.山东大学 2010
[9]基于ANSYS的生物质成型流变规律及进料螺杆模态特性研究[D]. 刘超.山东大学 2010
[10]秸秆饲料压块机及相关配套部件的设计与试验研究[D]. 宋中界.河南农业大学 2009
本文编号：3265044
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