啮合式饲料颗粒机的设计及仿真研究
发布时间：2021-01-22 00:05
针对农业资源,目前田间一些秸秆物未能及时有效回收利用造成了大量的生物资源浪费,而将田间秸秆制成饲料可有效节能。本文设计一种新型的啮合式饲料颗粒机,利用一对齿轮内啮合挤压机构,结合饲料颗粒成型原理,成型工艺,采用一个柴油机动力源,合理分配动力传动,将饲料颗粒压制出来。该机能在田间进行饲料制粒,又能移动到饲料原料堆放区直接进行工作,解决了移动困难,加工范围小,适用于用电困难地区的难题。本文首先对饲料的原料组成成分及特性进行了分析,从饲料成型原理开始入手,了解其现有的饲料颗粒制备工艺技术及成形设备,然后根据现有的成形原理、设备以及设计指导思想,初步确定本文设计的参数,并依次按照机械原理来设计一种完整的啮合式饲料颗粒机。然后对其进行三维建模,并合理装配好,并在干涉检查中,得出设计过程中的结构与机构皆无干涉问题。其次对其适当地采用了ANSYS, SolidWorks, ADAMS三个软件对啮合式饲料颗粒机的主要零部件,即主轴,环模压辊内啮合齿轮部件,机架等进行仿真分析,并分别得到主轴的静态最大应力,最大变形量情况,模态云图；环模压辊内啮合齿轮的静接触应力分布；机架的模态分析；并利用ADAMS对其...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国外压制饲料颗粒技术的发展现状
1.3 国内压制饲料颗粒技术的发展现状
1.4 国内饲料颗粒机设备研究的发展趋势
1.5 国内饲料颗粒机设备研究中的问题
1.6 论文研究的主要内容
2 颗粒饲料压制机理和成型因素分析
2.1 颗粒饲料原料的组成成分及其制粒特性
2.2 饲料颗粒成型机理
2.2.1 颗粒团聚性与粘结性
2.2.2 饲料颗粒成型机理
2.2.3 饲料颗粒成型的影响因素
2.3 饲料颗粒制备工艺及成形设备
2.3.1 饲料颗粒制备工艺介绍
2.3.2 饲料颗粒成形设备分类
2.4 本章小结
3 啮合式饲料颗粒机研究的总体结构设计
3.1 设计指导思想
3.1.1 设计原则
3.1.2 主要参数初步确定
3.1.3 结构布局
3.2 总体结构确定
3.2.1 主要结构介绍及相关参数
3.2.2 工作特点及工作过程
3.3 主传动中皮带的选型与计算
3.4 主轴系统的设计
3.4.1 主轴总成部件的设计
3.4.2 激振器部件的设计
3.5 环模系统的设计与分析
3.5.1 环模系统的主要结构设计
3.5.1.1 环模的设计与相关参数的计算
3.5.1.2 托辊的主要结构设计
3.5.2 压粒过程及压辊与环模的主要参数设计
3.5.3 环模区物料挤压过程简化模型受力分析与计算
3.5.4 环模区物料挤压模孔内物料受力分析
3.6 环模清理装置的设计及研究
3.6.1 环模清理装置的结构设计
3.6.2 环模清理装置的传动原理及工作过程
3.7 总体结构
3.7.1 移动拖车车架的选择
3.7.2 总体设备结构
3.8 本章小节
4 啮合式饲料颗粒机的建模与仿真
4.1 基于特征的三维参数化建模设计
4.1.1 SolidWorks简介
4.1.2 SolidWorks参数化设计
4.2 啮合式饲料颗粒机的三维实体建模
4.2.1 啮合式饲料颗粒机的主要零部件实体建模
4.2.2 整体装配及干涉检查
4.2.3 啮合式饲料颗粒机的爆炸图与动画模拟
4.3 部件环模清理装置运动仿真分析
4.3.1 三维建模
4.3.2 环模清理装置运动仿真分析
4.4 啮合式饲料颗粒机主要零部件的有限元分析
4.4.1 主轴的有限元分析
4.4.1.1 主轴有限元模型的建立
4.4.1.2 主轴的受力分析
4.4.2 环模压辊内啮合静态接触仿真分析
4.4.2.1 定义单元类型
4.4.2.2 加载参数与实常数,并划分网格
4.4.2.3 定义接触,边界条件和加载
4.4.2.4 解算及结果分析
4.4.3 机架的有限元分析
4.4.3.1 三维建模
4.4.3.2 模态分析
4.5 环模压辊内啮合瞬态动力学仿真分析
4.5.1 定义单元类型
4.5.2 加载参数与实常数,并划分网格
4.5.3 施加载荷与约束
4.5.4 解算及结果分析
4.6 本章小结
5 啮合式饲料颗粒机的实物加工与试验
5.1 啮合式饲料颗粒机的实物加工制造
5.2 啮合式饲料颗粒机的试验
5.2.1 试验的目的和内容
5.2.2 试验准备与仪器设备
5.2.3 试验数据处理及结果分析
5.2.3.1 试验指标及其数据处理
5.2.3.2 试验结果分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：2992142
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国外压制饲料颗粒技术的发展现状
1.3 国内压制饲料颗粒技术的发展现状
1.4 国内饲料颗粒机设备研究的发展趋势
1.5 国内饲料颗粒机设备研究中的问题
1.6 论文研究的主要内容
2 颗粒饲料压制机理和成型因素分析
2.1 颗粒饲料原料的组成成分及其制粒特性
2.2 饲料颗粒成型机理
2.2.1 颗粒团聚性与粘结性
2.2.2 饲料颗粒成型机理
2.2.3 饲料颗粒成型的影响因素
2.3 饲料颗粒制备工艺及成形设备
2.3.1 饲料颗粒制备工艺介绍
2.3.2 饲料颗粒成形设备分类
2.4 本章小结
3 啮合式饲料颗粒机研究的总体结构设计
3.1 设计指导思想
3.1.1 设计原则
3.1.2 主要参数初步确定
3.1.3 结构布局
3.2 总体结构确定
3.2.1 主要结构介绍及相关参数
3.2.2 工作特点及工作过程
3.3 主传动中皮带的选型与计算
3.4 主轴系统的设计
3.4.1 主轴总成部件的设计
3.4.2 激振器部件的设计
3.5 环模系统的设计与分析
3.5.1 环模系统的主要结构设计
3.5.1.1 环模的设计与相关参数的计算
3.5.1.2 托辊的主要结构设计
3.5.2 压粒过程及压辊与环模的主要参数设计
3.5.3 环模区物料挤压过程简化模型受力分析与计算
3.5.4 环模区物料挤压模孔内物料受力分析
3.6 环模清理装置的设计及研究
3.6.1 环模清理装置的结构设计
3.6.2 环模清理装置的传动原理及工作过程
3.7 总体结构
3.7.1 移动拖车车架的选择
3.7.2 总体设备结构
3.8 本章小节
4 啮合式饲料颗粒机的建模与仿真
4.1 基于特征的三维参数化建模设计
4.1.1 SolidWorks简介
4.1.2 SolidWorks参数化设计
4.2 啮合式饲料颗粒机的三维实体建模
4.2.1 啮合式饲料颗粒机的主要零部件实体建模
4.2.2 整体装配及干涉检查
4.2.3 啮合式饲料颗粒机的爆炸图与动画模拟
4.3 部件环模清理装置运动仿真分析
4.3.1 三维建模
4.3.2 环模清理装置运动仿真分析
4.4 啮合式饲料颗粒机主要零部件的有限元分析
4.4.1 主轴的有限元分析
4.4.1.1 主轴有限元模型的建立
4.4.1.2 主轴的受力分析
4.4.2 环模压辊内啮合静态接触仿真分析
4.4.2.1 定义单元类型
4.4.2.2 加载参数与实常数,并划分网格
4.4.2.3 定义接触,边界条件和加载
4.4.2.4 解算及结果分析
4.4.3 机架的有限元分析
4.4.3.1 三维建模
4.4.3.2 模态分析
4.5 环模压辊内啮合瞬态动力学仿真分析
4.5.1 定义单元类型
4.5.2 加载参数与实常数,并划分网格
4.5.3 施加载荷与约束
4.5.4 解算及结果分析
4.6 本章小结
5 啮合式饲料颗粒机的实物加工与试验
5.1 啮合式饲料颗粒机的实物加工制造
5.2 啮合式饲料颗粒机的试验
5.2.1 试验的目的和内容
5.2.2 试验准备与仪器设备
5.2.3 试验数据处理及结果分析
5.2.3.1 试验指标及其数据处理
5.2.3.2 试验结果分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：2992142
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