基于9YK-0.4D型环模式压块机压块过程分析研究
发布时间：2021-07-15 09:19
在农作物秸秆压块过程中，研究农作物秸秆在压块过程中的运动规律以及受力变化对优化压缩工艺、改进压块设备和提高压块产品质量的影响具有重要意义。本文以9YK-0.4D型环模式压块机为研究对象，利用Solidworks进行三维实体建模并建立ADAMS模型和秸秆柔性体模型，以不同的工作转速对秸秆压块过程的运动学和动力学进行ADAMS与ANSYS联合仿真分析。得出了秸秆的运动和受力变化与环模转速之间的关系。利用ANSYS建立秸秆与环模的接触模型，对秸秆压块过程进行有限元数值模拟，得出了秸秆在模孔内的应力应变以及摩擦力变化规律。通过对秸秆压块机压块过程的理论分析和仿真研究，获得了以下结论：（1）对环模式压块机压块成型影响因素和压块过程理论的分析，得出秸秆在压块过程中不同因素对秸秆成型的影响规律。得出了秸秆在不同压缩阶段成型的必要条件。（2）对在不同工作转速下秸秆的位移、速度、加速度和秸秆节点受力变化规律分析，得出在供料区、压紧区和挤压区时压辊对秸秆施加作用力的变化关系。（3）利用ANSYS对秸秆压块成型过程模拟分析，得出了秸秆的位移形变、等效应力应变和摩擦力随着秸秆的喂入呈指数增长，当秸秆通过锥形区...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
环模式压块机喂料装置
2.4 环模式压块机压块装置环模式压块机压块装置如图 4 所示。压块装置是压块机的核心部件，其结构组成对压块机的生产效率有直接影响。压块装置主要由环模、压辊和主轴组成，目前市场上的压块机采用的压辊数量有单辊、双辊和三辊。9YK—0.4D 型环模式压块机的压辊采用双辊偏心式安装，两个压辊关于主轴的中心线对称。主轴的加工工艺相对简单，受力均匀对称，市场上应用此类型较为普遍。环模与皮带轮固定在一起，通过环模驱动电机带动环模进行旋转。环模是由两个模盘和 30 个楔形块通过螺栓连接组成，这样在两个模盘的中间形成了模孔，其规格为 30×30mm，在楔形块的上边与环模模盘之间形成一定深度的沟槽。当物料能够及时地均匀地进入环模沟槽时，使产量不断增加，在物料与压辊之间的摩擦力使压辊进行滚动，相对环模而言压辊对物料实现滚压运动。从环模与压辊的运动形式上看属于“模转辊不转”的运动形式。
3 9YK-0.4D 型环模式压块机三维实体建模及秸秆柔性体模型的建立在进行虚拟样机仿真分析时，需要建立虚拟样机模型，由于 ADAMS 软件自身的建模功能弱、操作步骤繁琐、建模效率低，因此在模型建立时选用了 Solidworks 三维建模软件，节省大量的建模时间，同时又可以增强仿真能力和仿真的准确度[42,43]。3.1 9YK-0.4D 型环模式压块机三维实体建模本文根据 9YK-0.4D 型环模式压块机的结构参数，利用 Solidworks 三维实体建模软件，采用“自底向上”的建模方式进行建模，首先对每个零件测绘，然后建立零件模型，再根据各个零件之间的配合关系进行装配。并利用 Solidworks 软件中的评估进行干涉检查，以确保各个零部件之间的正确装配[44]。其结构主要由 4 部分组成：机架、动力装置、喂入装置和压块装置。压块机的三维实体模型如图 6 所示。本文在理论分析的基础上针对9YK-0.4D型环模式压块机的压块过程进行仿真分析，因此在样机模型建立时，将压块机的其他部件忽略，仅考虑压块装置这一核心部件对玉米秸秆压块过程的影响。其压块装置如图 7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆烧荒引发的思考[J]. 苏桂华,徐艳荣. 农业与技术. 2012(02)
[2]环模式秸秆压块机的结构分析[J]. 于新奇,宁鹏辉,高慧琴,万鑫镭. 可再生能源. 2011(06)
[3]我国秸秆资源现状及其利用[J]. 梁榕旺,徐淑莉. 畜牧与饲料科学. 2011(11)
[4]玉米秸秆加工技术[J]. 魏建民,安小虎. 畜牧与饲料科学. 2011(11)
[5]农作物秸秆资源利用技术[J]. 李焕斋. 河南农业. 2011(17)
[6]秸秆压块成型技术研究分析[J]. 陆建,穆泉. 江苏农机化. 2011(04)
[7]基于ADAMS和ANSYS的构件运动分析[J]. 侯红玲,赵永强. 机械设计与制造. 2010(05)
[8]基于ANSYS与ADAMS的柔性体联合仿真[J]. 张永德,汪洋涛,王沫楠,姜金刚. 系统仿真学报. 2008(17)
[9]秸秆压块饲料技术及前景分析[J]. 宋中界,连萌,王威立,胡思琦,李保谦. 农机化研究. 2008(02)
[10]压块机工艺参数对生产率和功率的影响[J]. 王志飞,亢燕茹,韩宝生,李旭英,郝军. 农机化研究. 2007(04)
博士论文
[1]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
[2]生物质（秸秆）成型燃料燃烧动力学特性及液压秸秆成型机改进设计研究[D]. 马孝琴.河南农业大学 2002
硕士论文
[1]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
[2]秸秆压块过程的试验研究[D]. 何冬黎.内蒙古农业大学 2011
[3]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
[4]生物质固化成型特性及有限元研究[D]. 邓波.山东大学 2008
[5]秸秆压块饲料机成型区的研究与分析[D]. 张志强.河北农业大学 2007
[6]我国秸秆资源分布及利用现状的分析[D]. 刘建胜.中国农业大学 2005
[7]牧草高密度压捆过程的计算机分析与仿真[D]. 谭立东.内蒙古农业大学 2003
本文编号：3285430
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
环模式压块机喂料装置
2.4 环模式压块机压块装置环模式压块机压块装置如图 4 所示。压块装置是压块机的核心部件，其结构组成对压块机的生产效率有直接影响。压块装置主要由环模、压辊和主轴组成，目前市场上的压块机采用的压辊数量有单辊、双辊和三辊。9YK—0.4D 型环模式压块机的压辊采用双辊偏心式安装，两个压辊关于主轴的中心线对称。主轴的加工工艺相对简单，受力均匀对称，市场上应用此类型较为普遍。环模与皮带轮固定在一起，通过环模驱动电机带动环模进行旋转。环模是由两个模盘和 30 个楔形块通过螺栓连接组成，这样在两个模盘的中间形成了模孔，其规格为 30×30mm，在楔形块的上边与环模模盘之间形成一定深度的沟槽。当物料能够及时地均匀地进入环模沟槽时，使产量不断增加，在物料与压辊之间的摩擦力使压辊进行滚动，相对环模而言压辊对物料实现滚压运动。从环模与压辊的运动形式上看属于“模转辊不转”的运动形式。
3 9YK-0.4D 型环模式压块机三维实体建模及秸秆柔性体模型的建立在进行虚拟样机仿真分析时，需要建立虚拟样机模型，由于 ADAMS 软件自身的建模功能弱、操作步骤繁琐、建模效率低，因此在模型建立时选用了 Solidworks 三维建模软件，节省大量的建模时间，同时又可以增强仿真能力和仿真的准确度[42,43]。3.1 9YK-0.4D 型环模式压块机三维实体建模本文根据 9YK-0.4D 型环模式压块机的结构参数，利用 Solidworks 三维实体建模软件，采用“自底向上”的建模方式进行建模，首先对每个零件测绘，然后建立零件模型，再根据各个零件之间的配合关系进行装配。并利用 Solidworks 软件中的评估进行干涉检查，以确保各个零部件之间的正确装配[44]。其结构主要由 4 部分组成：机架、动力装置、喂入装置和压块装置。压块机的三维实体模型如图 6 所示。本文在理论分析的基础上针对9YK-0.4D型环模式压块机的压块过程进行仿真分析，因此在样机模型建立时，将压块机的其他部件忽略，仅考虑压块装置这一核心部件对玉米秸秆压块过程的影响。其压块装置如图 7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆烧荒引发的思考[J]. 苏桂华,徐艳荣. 农业与技术. 2012(02)
[2]环模式秸秆压块机的结构分析[J]. 于新奇,宁鹏辉,高慧琴,万鑫镭. 可再生能源. 2011(06)
[3]我国秸秆资源现状及其利用[J]. 梁榕旺,徐淑莉. 畜牧与饲料科学. 2011(11)
[4]玉米秸秆加工技术[J]. 魏建民,安小虎. 畜牧与饲料科学. 2011(11)
[5]农作物秸秆资源利用技术[J]. 李焕斋. 河南农业. 2011(17)
[6]秸秆压块成型技术研究分析[J]. 陆建,穆泉. 江苏农机化. 2011(04)
[7]基于ADAMS和ANSYS的构件运动分析[J]. 侯红玲,赵永强. 机械设计与制造. 2010(05)
[8]基于ANSYS与ADAMS的柔性体联合仿真[J]. 张永德,汪洋涛,王沫楠,姜金刚. 系统仿真学报. 2008(17)
[9]秸秆压块饲料技术及前景分析[J]. 宋中界,连萌,王威立,胡思琦,李保谦. 农机化研究. 2008(02)
[10]压块机工艺参数对生产率和功率的影响[J]. 王志飞,亢燕茹,韩宝生,李旭英,郝军. 农机化研究. 2007(04)
博士论文
[1]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
[2]生物质（秸秆）成型燃料燃烧动力学特性及液压秸秆成型机改进设计研究[D]. 马孝琴.河南农业大学 2002
硕士论文
[1]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
[2]秸秆压块过程的试验研究[D]. 何冬黎.内蒙古农业大学 2011
[3]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
[4]生物质固化成型特性及有限元研究[D]. 邓波.山东大学 2008
[5]秸秆压块饲料机成型区的研究与分析[D]. 张志强.河北农业大学 2007
[6]我国秸秆资源分布及利用现状的分析[D]. 刘建胜.中国农业大学 2005
[7]牧草高密度压捆过程的计算机分析与仿真[D]. 谭立东.内蒙古农业大学 2003
本文编号：3285430
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