2.1環模顆粒機成形過程
顆粒壓製機的顆粒成形過程,是建立在粉粒體間存在間隙的基礎上。粉料在溫度、摩(mo)擦(ca)力(li)和(he)擠(ji)壓(ya)力(li)等(deng)綜(zong)合(he)因(yin)素(su)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),使(shi)粉(fen)粒(li)體(ti)的(de)空(kong)隙(xi)縮(suo)小(xiao),形(xing)成(cheng)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)密(mi)度(du)和(he)強(qiang)度(du)的(de)顆(ke)粒(li)。根(gen)據(ju)粉(fen)料(liao)在(zai)擠(ji)壓(ya)過(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)同(tong)的(de)狀(zhuang)態(tai),可(ke)將(jiang)其(qi)分(fen)為(wei)3個區,即供料區、變形壓緊區和擠壓成形區(見圖2-1)。
(1)供料區:物料基本不受機械外力的影響,但它受離心力的影響(環模旋轉),使粉料緊貼在環模的內圈上,密度為0.4~0.7g/cm3。
(2)變形壓緊區:隨著模、gundexuanzhuan,wuliaojinruyajinqu,shoudaomogundejiyazuoyong,fenliaozhijianchanshengxiangduiweiyi。suizhejiyalidezhujianzengda,fenlitijiankongxizhubujianxiao,wuliaochanshengbukenidebianxing,miduzengjiadao0.9~1.0g/cm3。
(3)擠壓成形區:在zai擠ji壓ya區qu內nei,模mo輥gun間jian隙xi較jiao小xiao,擠ji壓ya力li急ji劇ju增zeng大da,粉fen粒li體ti之zhi間jian接jie觸chu表biao麵mian積ji增zeng大da,產chan生sheng較jiao好hao的de粘zhan接jie,並bing被bei壓ya入ru模mo孔kong。物wu料liao由you於yu產chan生sheng彈dan性xing變bian形xing和he塑su性xing變bian形xing等deng組zu合he變bian形xing,形xing成cheng的de顆ke粒li密mi度du達da到daol.2~1.4g/cm3。物料被擠壓出模孔之後有一定的回彈率(即顆粒直徑略大於壓模孔徑),一般回彈率為2%~5%。物料的物理性質、環模的長徑比(L/D)都會影響回彈率。

2.2壓入物料高度的計算
壓入物料高度直接決定生產率,下麵在進行受力分析的基礎上推導壓入物料高度的計算公式。
粉料被壓輥帶入變形壓緊區,主要依靠物料與壓輥、壓模表麵的摩擦。分析變形壓緊區靠近供料區的一小段粉料的受力狀態。如圖2-2所示,引壓輥表麵將物料攫入變形區的臨界點A點的切線和壓模內表麵Ai點的切線,兩切線相交於c點。現對ACA1物料三角柱作受力分析,以c為原點,CAi為x軸,圖中∠ACA1=∠DAO1=P,稱為攫取角,求出b也即找到了壓粒的必要條件。△ACAi受到壓輥的壓力N,摩擦力F;受到壓模的壓力Q,摩擦力T,f為粉料與模、輥之間的摩擦係數。




2.4環模與壓輥
顆粒壓製機的壓模、壓輥是重要的工作和磨損部件,其工藝參數的配備合理與否,性能和質量的好壞,將直接影響到顆粒機的生產效率和產品質量。
2. 4,1環模的結構參數及環模轉速度
(1)環模的模孔
顆粒料是從環模上的小孔擠出,模孔的軸線一般都是指向環模的軸線,如圖2-4所示。

環模的孔形和厚度對製粒的質量和效率有著密切的關係。選擇環模的孔徑太小、厚度太厚,則生產效率低下、成本費用高,反之則顆粒鬆散、影響質量和製粒效果。因此科學地選用環模的孔形和厚度等參數是高效、優質生產的前提。
環模的孔形:目前常用的模孔形狀主要有直形孔、反向階梯孔、外錐形擴孔和下向帶錐形過渡階梯孔4種。直形孔加工簡單,使用最為普遍:反向階梯孔和外錐形擴孔減小了模孔的 有效長度,縮短了物料在模孔中的擠壓時間,適宜於加工直徑小於Ø10mm的顆粒:正向帶錐形過渡階梯孔適宜於加工直徑大於Ø10mm的粗纖維含量高、體積質量低的顆粒飼料。除了上述4種孔形以外,還有外錐形孔和內錐形孔、非圓形孔等多種孔形,但使用不普遍。直形孔適於配合飼料的製粒:外孔擴大適用於脫脂糠等高纖維飼料的製粒;內孔擴大適合於牧草粉類體積大的飼料製粒。


進料孔口直徑應大於模孔直徑,這樣可減少物料的入孔阻力,以利於它們進入模孔。進料孔有3種基本形式,即直孔、zhuikonghequxianxingkong。qiansulianxuechangdeyanjiujieguobiaomingjinliaokongxingzhongyiquxianxingkongzuiyou,qicishizhuikong,zhikongzuicha。buguo,quxiankongxuyaozhuanyonggongjujiagong,youqishizaikongjingjiaodashijiagongjiaoweikunnan。weici,meiguoCPM公司將小孔(孔徑小於lOmm)壓模的模孔進料孔采用曲線孔形,而大孔(孔徑大於lOmm)壓模的模孔進料孔不采用曲線孔形,而是采用錐孔、直孔或與錐孔組合形式。錐孔生產小孔顆粒時,進口錐角B =30。。對於大孔徑,難以壓製的纖維性輕質原料,常用正向帶錐形過渡階梯孔,直徑為d>10mm、I=1~2d.Ø=30°~45°。實現大孔預壓、小孔成形擠壓的過程,確保製粒的質量。
減壓孔的深度和直徑(R、E):duiyuxianweihanlianggaodeyuanliao,youyutasuojuyoudezhilitexingdechayi,yaoqiuzaiyalideguochengzhongjianshaotongguomokongdezuli,jiyaoqiuzaiedingshouyahoujianyachengxingjiyijiangdihuidanlv。weici,mokongyingshejichengliangquduan,jinliaojiyaquduanL和減壓出料區段R,即L+R=T。減壓出料孔有3種基本形式:直孔、錐孔和錐孔與直孔的組合,其中直孔和錐孔最為常用,它的最大孔徑稍大於模孔直徑d,其深度取決於相應的有效I作長度L。在(zai)有(you)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia),尤(you)其(qi)是(shi)當(dang)加(jia)工(gong)料(liao)出(chu)現(xian)在(zai)深(shen)減(jian)壓(ya)孔(kong)內(nei)會(hui)膨(peng)脹(zhang)而(er)堵(du)塞(sai),或(huo)者(zhe)當(dang)減(jian)壓(ya)孔(kong)使(shi)環(huan)模(mo)的(de)強(qiang)度(du)降(jiang)低(di)時(shi),宜(yi)采(cai)用(yong)錐(zhui)孔(kong)與(yu)直(zhi)孔(kong)的(de)過(guo)渡(du)組(zu)合(he)方(fang)式(shi),或(huo)者(zhe)采(cai)用(yong)錐(zhui)孔(kong)。
壓模工作麵的開孔率是壓模的一項重要指標。它是工作麵(內壁)模孔總麵積除以壓模工作總麵積。開孔率的大小對顆粒機的生產率有很大影響.在(zai)考(kao)慮(lv)壓(ya)摸(mo)有(you)足(zu)夠(gou)強(qiang)度(du)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia),盡(jin)量(liang)提(ti)高(gao)開(kai)孔(kong)率(lv)。壓(ya)模(mo)開(kai)孔(kong)率(lv)的(de)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa)與(yu)粉(fen)碎(sui)機(ji)篩(shai)板(ban)篩(shai)孔(kong)開(kai)孔(kong)率(lv)的(de)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa)相(xiang)同(tong)。根(gen)據(ju)孔(kong)徑(jing)大(da)小(xiao)不(bu)同(tong),開(kai)孔(kong)率(lv)可(ke)在(zai)20%-30%之間選取。
模(mo)孔(kong)的(de)排(pai)布(bu)方(fang)式(shi)也(ye)是(shi)環(huan)模(mo)設(she)計(ji)裏(li)麵(mian)一(yi)個(ge)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)問(wen)題(ti)。根(gen)據(ju)飼(si)養(yang)對(dui)象(xiang)的(de)不(bu)同(tong),顆(ke)粒(li)料(liao)的(de)大(da)小(xiao)也(ye)不(bu)同(tong),但(dan)是(shi)一(yi)旦(dan)飼(si)養(yang)對(dui)象(xiang)確(que)定(ding)後(hou),顆(ke)粒(li)料(liao)的(de)大(da)小(xiao)也(ye)就(jiu)基(ji)本(ben)確(que)定(ding)料(liao),模(mo)孔(kong)的(de)大(da)小(xiao)也(ye)就(jiu)可(ke)以(yi)確(que)定(ding)下(xia)來(lai)。通(tong)常(chang)模(mo)孔(kong)的(de)排(pai)布(bu)方(fang)式(shi)有(you)兩(liang)種(zhong),一(yi)種(zhong)是(shi)排(pai)成(cheng)比(bi)較(jiao)整(zheng)齊(qi)的(de)陣(zhen)列(lie),~種是錯位排布,如圖2·7所示。為了使物料能夠比較好地進入模孔,模孔的排布方式一般是進行錯位排列,通常按等邊三角形布孔,也有按等腰三角形布孔。

壓縮比:壓縮比是模孔的進口麵積和模孔麵積的比值,此值僅表示物料進入壓製室後如何有效壓縮物料的一個指示值。對於<10mm小孔徑D2/d2=l. 56,對於>10mm大孔徑則更大。
模孔的有效長度(L):模孔的有效長度是指物料擠壓(成形)的(de)孔(kong)模(mo)長(chang)度(du)。模(mo)孔(kong)的(de)有(you)效(xiao)長(chang)度(du)越(yue)長(chang),物(wu)料(liao)在(zai)模(mo)孔(kong)內(nei)的(de)擠(ji)壓(ya)時(shi)間(jian)越(yue)長(chang),製(zhi)成(cheng)後(hou)的(de)顆(ke)粒(li)越(yue)堅(jian)硬(ying),強(qiang)度(du)越(yue)好(hao),顆(ke)粒(li)質(zhi)量(liang)也(ye)越(yue)好(hao)。反(fan)之(zhi),則(ze)顆(ke)粒(li)鬆(song)散(san),粉(fen)化(hua)率(lv)高(gao),顆(ke)粒(li)質(zhi)量(liang)降(jiang)低(di)。
環模的厚度(T):綜合考慮模孔的有效長度、減壓孔的深度以及環模的強度來確定。壓模厚度和孔徑以及被壓物料特性有關,壓模越厚、模孔越深、kongjingyuexiao,zekongbizuliyueda,wukejiyayuejianshi。yazhibutongsiliao,buguangankongjinglaixuanyongyamo,haixuyaoxuanyongxiangyingdezuijiayamohoudu,jixuanyongzuijiashen(厚)徑比,以便獲得優質顆粒飼料,還不堵塞模孔。國際上通常選用環模的厚度(T):為32~127mm。
長徑比(L/d):模孔的有效工作長度L與其孔徑d之(zhi)比(bi),稱(cheng)之(zhi)為(wei)長(chang)徑(jing)比(bi)。壓(ya)製(zhi)不(bu)同(tong)的(de)物(wu)料(liao),需(xu)要(yao)采(cai)用(yong)相(xiang)應(ying)的(de)最(zui)佳(jia)長(chang)徑(jing)比(bi),藉(ji)以(yi)壓(ya)製(zhi)成(cheng)密(mi)實(shi)的(de)顆(ke)粒(li)製(zhi)品(pin)。例(li)如(ru),壓(ya)製(zhi)玉(yu)米(mi)粉(fen)所(suo)需(xu)的(de)長(chang)徑(jing)比(bi)一(yi)般(ban)為(wei)12,壓製苜蓿草所需的長徑比為8。使用長徑比這個參數能夠反映加工料對其壓模結構參數的相應要求。所以.不bu同tong粒li徑jing的de顆ke粒li隻zhi要yao選xuan用yong長chang徑jing比bi合he適shi的de壓ya模mo,能neng生sheng產chan出chu相xiang同tong質zhi量liang的de產chan品pin,和he高gao的de生sheng產chan效xiao率lv。不bu同tong類lei型xing飼si料liao的de適shi宜yi模mo孔kong直zhi徑jing和he長chang徑jing比bi見jian參can考kao文wen獻xian
(2)材質、孔形加工與熱處理
huanmosuoyongcaizhiduiyuhuanmodeshiyongshoumingyouzhemiqiedeguanxi,huanmodecaizhikeyicaiyongyouzhihejingang,muqiancaiyongbuxiugangjiaoduo。duiyubuyijiyadewuliaodeyazhi,yekeyicaiyongqingtongyamo,yinweiqingtongzhiruan,jiyawuliaobijiaorongyi,danshiyongshoumingjiaoduan,muqianhenshaoshiyong。
美國克勞德一伯吉斯材料公司K.哈伯爾先生通過對146個壓模(40種材料和10種孔徑)在相同條件下進行了試驗,得出結論表明,采用X40Cr14(高碳鉻鋼)製造的壓模,壓模表麵硬度HRC61-62,使用專用設備鑽孔,真空淬火,生產2500t飼料後無明顯的磨損。而采用20Mn/ER5(低碳鋼)鑽頭打孔,熱處理後表麵硬度HRC56-58,芯部
三門峽富通新能源生產銷售顆粒機、秸稈壓塊機、飼料顆粒機、木屑顆粒機等生物質燃料飼料成型機械設備,同時我們還有大量的生物質顆粒燃料出售。



