饲草嵌套式环模压块机模套的优化设计与试验研究
发布时间：2021-04-13 15:14
传统立式环模压块机的模盘机构多由拼接式模块组成,模孔结构参数固定,适用物料种类单一;模盘模孔入口端面磨损过大后,只能将模盘整体更换。为此,论文提出了一种具有嵌套式模套的环模模盘结构,可根据物料特性调整模孔结构参数,一机多用;且磨损后只需更换模盘中的模套,模盘可重复使用。（1）基于环模压块机工作原理,设计了一种将带有环模孔的模套嵌套入模盘内的嵌套式模盘结构,实现了环模孔结构与模盘支撑结构的分离,使得模孔尺寸优化和磨损问题由模盘转移到模套上,在保证磨损后更换方便的同时实现了模盘的重复使用,延长了模盘的使用寿命。（2）设计了模套可灵活更换的开式压缩试验台,主要由模套、压缩活塞、导料装置和温控装置等组成,实现了物料在模套内的单轴开式压缩。通过羊草压缩试验,揭示了压缩过程的三个阶段:活塞填充阶段、活塞压缩阶段和活塞推移草片阶段,其中活塞推移草片进入模孔的过程中,压强呈震荡式增长趋势;羊草压缩最佳环境温度为120℃。（3）针对方锥和圆锥两种模孔类型,进行了入口边长、锥段长度和直段长度对挤出压强、比能耗、草块密度和抗压强度影响的全因素和单因素试验。试验结果表明,挤出压强和比能耗随方锥模孔入口边长和直...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?１不同种类生物质压缩效果比较
植物细胞中含有较大的充满了空气（千物质）的水体积（液泡），细胞结构波破坏，液泡被压缩，??与此同时，细胞壁物质（如木质素和半纤维素）从细胞中释出并影响周围颗粒｜４３］。此时物料密度??达到最大值，即接近植物细胞壁的密度［４４１，牧草粉料压缩成型中的变化过程如图１－３所示［４５’４６１。??牧草粉粒???ｊｒ???５?｜重排、滑移、孔陳填充｜?ｐ＾固体桥键??应???力?一１????增?破碎?压缩?粘结一一？分子间作用力??加?—一???‘?▼?????▼?Ｉ弹性形变｜?｜塑性形变｜?ｙ机械互锁￣￣??图１－３牧草粉粒压缩变化过程??１．２．２牧草生物质压缩成型工艺研究??牧草压缩成型方式主要可分为开式压缩和闭式压缩两类［４７１。其中，闭式压缩是将牧草至于一??端封闭的容器中进行压缩，当其达到一定密度和形状后取出，整个压缩成型过程包括喂料、压缩??和卸料三个阶段。每次闭式压缩过程互不影响，属于间歇式压缩，草块压缩成型阻力主要包括容??器封闭端的阻力和物料与容器壁之间的摩擦力。而开式压缩是将牧草至于两端均开放的容器内进??行压缩，边喂入边压缩。此压缩成型过程中每次添加物料均会对前一次压缩的物料进行进一步压??缩，属于连续式压缩，草块压缩成型阻力主要来自于物料与容器壁的摩擦阻力。由于没有容器封??闭端，开式压缩过程中牧草成型阻力与闭式压缩差异较大。两种方式都对生物质压缩成型研宄的??发展起着积极促进作用，一般情况下，为保证物料压缩的持续生产进行，压缩设备通常为开式压??缩形式
植物细胞中含有较大的充满了空气（千物质）的水体积（液泡），细胞结构波破坏，液泡被压缩，??与此同时，细胞壁物质（如木质素和半纤维素）从细胞中释出并影响周围颗粒｜４３］。此时物料密度??达到最大值，即接近植物细胞壁的密度［４４１，牧草粉料压缩成型中的变化过程如图１－３所示［４５’４６１。??牧草粉粒???ｊｒ???５?｜重排、滑移、孔陳填充｜?ｐ＾固体桥键??应???力?一１????增?破碎?压缩?粘结一一？分子间作用力??加?—一???‘?▼?????▼?Ｉ弹性形变｜?｜塑性形变｜?ｙ机械互锁￣￣??图１－３牧草粉粒压缩变化过程??１．２．２牧草生物质压缩成型工艺研究??牧草压缩成型方式主要可分为开式压缩和闭式压缩两类［４７１。其中，闭式压缩是将牧草至于一??端封闭的容器中进行压缩，当其达到一定密度和形状后取出，整个压缩成型过程包括喂料、压缩??和卸料三个阶段。每次闭式压缩过程互不影响，属于间歇式压缩，草块压缩成型阻力主要包括容??器封闭端的阻力和物料与容器壁之间的摩擦力。而开式压缩是将牧草至于两端均开放的容器内进??行压缩，边喂入边压缩。此压缩成型过程中每次添加物料均会对前一次压缩的物料进行进一步压??缩，属于连续式压缩，草块压缩成型阻力主要来自于物料与容器壁的摩擦阻力。由于没有容器封??闭端，开式压缩过程中牧草成型阻力与闭式压缩差异较大。两种方式都对生物质压缩成型研宄的??发展起着积极促进作用，一般情况下，为保证物料压缩的持续生产进行，压缩设备通常为开式压??缩形式
【参考文献】：
期刊论文
[1]供给侧改革背景下内蒙古牧草产业发展的制约因素分析[J]. 谢浩,王桂霞,杨义风. 中国农机化学报. 2017(09)
[2]中国草产品加工业发展展望[J]. 范文强,格根图,贾玉山. 草原与草业. 2017(03)
[3]苜蓿生产全程机械化技术研究现状与发展分析[J]. 王德成,贺长彬,武红剑,尤泳,王光辉. 农业机械学报. 2017(08)
[4]浅谈牧草颗粒的发展现状[J]. 成文革,才源,李子勇,张春艳,路晓玉. 农业与技术. 2016(19)
[5]15年草业进步 15年草业未来——第四届（2016）中国草业大会发言材料[J]. 卢欣石. 草原与草业. 2016(03)
[6]生物质制粒成型机理的研究现状[J]. 宗煜翔,万芳新,蒲军,黄晓鹏. 林业机械与木工设备. 2016(07)
[7]饲料调质设备的发展研究现状[J]. 李辉,闫飞,边远. 农业机械. 2016(07)
[8]秸秆饲料压块机国内外机型分析[J]. 冯源. 农机使用与维修. 2016(02)
[9]现代草产品加工原理与技术发展[J]. 黄建辉,薛建国,郑延海,玉柱,李昂. 科学通报. 2016(02)
[10]立式双层孔环模生物质压块机设计与试验[J]. 姚宗路,张妍,赵立欣,郭占斌,孟海波,丛宏斌,霍丽丽. 农业工程学报. 2016(S1)
博士论文
[1]秸秆压块成型因素与压模腔体的优化研究[D]. 郭磊.中国农业大学 2016
[2]麦秸颗粒制备及能源化成型添加剂的研究[D]. 吕东慧.中国农业大学 2014
[3]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
[4]生物质常温开模致密成型研究[D]. 闫文刚.北京林业大学 2011
[5]柠条可压缩性及应力松弛特性的研究[D]. 张旭.内蒙古农业大学 2009
[6]羊草可压缩性及其应力松弛特性的虚拟样机分析研究[D]. 王洪波.内蒙古农业大学 2007
硕士论文
[1]立式环模压块机双层孔环模结构设计及性能研究[D]. 张妍.黑龙江八一农垦大学 2015
[2]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
[3]生物质燃料致密成型参数的研究[D]. 李美华.北京林业大学 2005
本文编号：3135533
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?１不同种类生物质压缩效果比较
植物细胞中含有较大的充满了空气（千物质）的水体积（液泡），细胞结构波破坏，液泡被压缩，??与此同时，细胞壁物质（如木质素和半纤维素）从细胞中释出并影响周围颗粒｜４３］。此时物料密度??达到最大值，即接近植物细胞壁的密度［４４１，牧草粉料压缩成型中的变化过程如图１－３所示［４５’４６１。??牧草粉粒???ｊｒ???５?｜重排、滑移、孔陳填充｜?ｐ＾固体桥键??应???力?一１????增?破碎?压缩?粘结一一？分子间作用力??加?—一???‘?▼?????▼?Ｉ弹性形变｜?｜塑性形变｜?ｙ机械互锁￣￣??图１－３牧草粉粒压缩变化过程??１．２．２牧草生物质压缩成型工艺研究??牧草压缩成型方式主要可分为开式压缩和闭式压缩两类［４７１。其中，闭式压缩是将牧草至于一??端封闭的容器中进行压缩，当其达到一定密度和形状后取出，整个压缩成型过程包括喂料、压缩??和卸料三个阶段。每次闭式压缩过程互不影响，属于间歇式压缩，草块压缩成型阻力主要包括容??器封闭端的阻力和物料与容器壁之间的摩擦力。而开式压缩是将牧草至于两端均开放的容器内进??行压缩，边喂入边压缩。此压缩成型过程中每次添加物料均会对前一次压缩的物料进行进一步压??缩，属于连续式压缩，草块压缩成型阻力主要来自于物料与容器壁的摩擦阻力。由于没有容器封??闭端，开式压缩过程中牧草成型阻力与闭式压缩差异较大。两种方式都对生物质压缩成型研宄的??发展起着积极促进作用，一般情况下，为保证物料压缩的持续生产进行，压缩设备通常为开式压??缩形式
植物细胞中含有较大的充满了空气（千物质）的水体积（液泡），细胞结构波破坏，液泡被压缩，??与此同时，细胞壁物质（如木质素和半纤维素）从细胞中释出并影响周围颗粒｜４３］。此时物料密度??达到最大值，即接近植物细胞壁的密度［４４１，牧草粉料压缩成型中的变化过程如图１－３所示［４５’４６１。??牧草粉粒???ｊｒ???５?｜重排、滑移、孔陳填充｜?ｐ＾固体桥键??应???力?一１????增?破碎?压缩?粘结一一？分子间作用力??加?—一???‘?▼?????▼?Ｉ弹性形变｜?｜塑性形变｜?ｙ机械互锁￣￣??图１－３牧草粉粒压缩变化过程??１．２．２牧草生物质压缩成型工艺研究??牧草压缩成型方式主要可分为开式压缩和闭式压缩两类［４７１。其中，闭式压缩是将牧草至于一??端封闭的容器中进行压缩，当其达到一定密度和形状后取出，整个压缩成型过程包括喂料、压缩??和卸料三个阶段。每次闭式压缩过程互不影响，属于间歇式压缩，草块压缩成型阻力主要包括容??器封闭端的阻力和物料与容器壁之间的摩擦力。而开式压缩是将牧草至于两端均开放的容器内进??行压缩，边喂入边压缩。此压缩成型过程中每次添加物料均会对前一次压缩的物料进行进一步压??缩，属于连续式压缩，草块压缩成型阻力主要来自于物料与容器壁的摩擦阻力。由于没有容器封??闭端，开式压缩过程中牧草成型阻力与闭式压缩差异较大。两种方式都对生物质压缩成型研宄的??发展起着积极促进作用，一般情况下，为保证物料压缩的持续生产进行，压缩设备通常为开式压??缩形式
【参考文献】：
期刊论文
[1]供给侧改革背景下内蒙古牧草产业发展的制约因素分析[J]. 谢浩,王桂霞,杨义风. 中国农机化学报. 2017(09)
[2]中国草产品加工业发展展望[J]. 范文强,格根图,贾玉山. 草原与草业. 2017(03)
[3]苜蓿生产全程机械化技术研究现状与发展分析[J]. 王德成,贺长彬,武红剑,尤泳,王光辉. 农业机械学报. 2017(08)
[4]浅谈牧草颗粒的发展现状[J]. 成文革,才源,李子勇,张春艳,路晓玉. 农业与技术. 2016(19)
[5]15年草业进步 15年草业未来——第四届（2016）中国草业大会发言材料[J]. 卢欣石. 草原与草业. 2016(03)
[6]生物质制粒成型机理的研究现状[J]. 宗煜翔,万芳新,蒲军,黄晓鹏. 林业机械与木工设备. 2016(07)
[7]饲料调质设备的发展研究现状[J]. 李辉,闫飞,边远. 农业机械. 2016(07)
[8]秸秆饲料压块机国内外机型分析[J]. 冯源. 农机使用与维修. 2016(02)
[9]现代草产品加工原理与技术发展[J]. 黄建辉,薛建国,郑延海,玉柱,李昂. 科学通报. 2016(02)
[10]立式双层孔环模生物质压块机设计与试验[J]. 姚宗路,张妍,赵立欣,郭占斌,孟海波,丛宏斌,霍丽丽. 农业工程学报. 2016(S1)
博士论文
[1]秸秆压块成型因素与压模腔体的优化研究[D]. 郭磊.中国农业大学 2016
[2]麦秸颗粒制备及能源化成型添加剂的研究[D]. 吕东慧.中国农业大学 2014
[3]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
[4]生物质常温开模致密成型研究[D]. 闫文刚.北京林业大学 2011
[5]柠条可压缩性及应力松弛特性的研究[D]. 张旭.内蒙古农业大学 2009
[6]羊草可压缩性及其应力松弛特性的虚拟样机分析研究[D]. 王洪波.内蒙古农业大学 2007
硕士论文
[1]立式环模压块机双层孔环模结构设计及性能研究[D]. 张妍.黑龙江八一农垦大学 2015
[2]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
[3]生物质燃料致密成型参数的研究[D]. 李美华.北京林业大学 2005
本文编号：3135533
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