從製粒工藝到環模本身的各因素來看，環模製粒機(也稱顆粒機)的(de)工(gong)作(zuo)性(xing)能(neng)受(shou)到(dao)各(ge)方(fang)麵(mian)的(de)影(ying)響(xiang)，如(ru)果(guo)單(dan)從(cong)製(zhi)粒(li)質(zhi)量(liang)的(de)角(jiao)度(du)出(chu)發(fa)，我(wo)們(men)通(tong)過(guo)試(shi)驗(yan)分(fen)析(xi)是(shi)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)想(xiang)要(yao)的(de)目(mu)標(biao)，對(dui)製(zhi)粒(li)質(zhi)量(liang)的(de)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)可(ke)以(yi)分(fen)出(chu)與(yu)各(ge)指(zhi)標(biao)的(de)相(xiang)關(guan)性(xing)，如(ru)前(qian)製(zhi)粒(li)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)的(de)優(you)化(hua)，對(dui)於飼料的調質溫度、調製水分、油脂添加量、飼料的粉碎粒度與生產率、粉化率、電耗之間的影響關係，進行了試驗分析，找到了各個因素不同水平的優化組合。
環模製粒機的性能從製粒質量、生(sheng)產(chan)率(lv)到(dao)電(dian)耗(hao)，這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)環(huan)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)設(she)計(ji)廠(chang)家(jia)及(ji)用(yong)戶(hu)都(dou)非(fei)常(chang)關(guan)心(xin)的(de)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)，但(dan)是(shi)就(jiu)另(ling)一(yi)個(ge)指(zhi)標(biao)環(huan)模(mo)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)問(wen)題(ti)也(ye)同(tong)樣(yang)是(shi)一(yi)個(ge)不(bu)容(rong)忽(hu)視(shi)的(de)問(wen)題(ti)，對(dui)於(yu)這(zhe)一(yi)指(zhi)標(biao)在(zai)環(huan)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)的(de)整(zheng)機(ji)性(xing)能(neng)也(ye)是(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)，因(yin)此(ci)綜(zong)合(he)評(ping)價(jia)指(zhi)標(biao)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)環(huan)模(mo)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。
本ben課ke題ti旨zhi在zai圍wei繞rao整zheng機ji性xing能neng的de提ti高gao和he優you化hua進jin行xing研yan究jiu，不bu僅jin要yao對dui影ying響xiang整zheng機ji性xing能neng的de工gong藝yi參can數shu優you化hua，還hai要yao通tong過guo對dui環huan模mo不bu同tong模mo型xing的de有you限xian元yuan分fen析xi進jin行xing結jie構gou參can數shu優you化hua，實shi現xian整zheng機ji性xing能neng優you化hua的de目mu的de，為wei實shi現xian這zhe一yi目mu的de，本ben文wen通tong過guoANSYS對核心部件環模結構動力學、結構靜力學、熱(re)結(jie)構(gou)耦(ou)合(he)分(fen)析(xi)，研(yan)究(jiu)結(jie)構(gou)參(can)數(shu)的(de)變(bian)化(hua)而(er)引(yin)起(qi)的(de)環(huan)模(mo)平(ping)均(jun)應(ying)力(li)的(de)變(bian)化(hua)對(dui)綜(zong)合(he)指(zhi)標(biao)的(de)影(ying)響(xiang)，深(shen)層(ceng)次(ci)研(yan)究(jiu)調(tiao)質(zhi)後(hou)物(wu)料(liao)的(de)特(te)性(xing)對(dui)綜(zong)合(he)指(zhi)標(biao)的(de)影(ying)響(xiang)。
把環模的開孔率、長徑比（模孔的長度與模孔的直徑之比）作為重要的參數，安排環模的開孔率、長徑比、正交試驗表的每組試驗三者作為因素，開孔率A 35%、30%、40%分別為1，2，3個三水平，長徑比B 5.78、6.22、6.67、7.11、7.56依次為五個水平，正交試驗表的每組試驗C9個水平。通過ANSYS對環模的結構應力與應變後處理分析及強大的解算能力，進行排列組合式的試驗分析，完成對環模結構的定量分析。
2、結果與分析
2.1對平均應力的評價分析
平均應力極差分析如表5.3
表5.3平均應力極差分析
平均應力與各因素關係如圖5.12
通過圖表可以知道試驗組這一因素對應力影響最大，說明進入製粒室的混合飼料不僅對製粒質量、生產率、電耗影響大，而且還直接關係著環模的使用壽命，很顯然混合飼料的調質後所具備的物料特性，對環模使用壽命影響較大；其次是開孔率，30%的開孔率時平均應力2276.04，長徑比對平均應力影響最小，長徑比7.56時平均應力為2085.04，長徑比為6.67時平均應力為2486.56;因此，在這組優化和有限元分析，就平均應力指標而言開孔率為30%、長徑比7.56、第7組試驗為最佳組合，也就是開孔率30%、長徑比7.56、調質溫度81度、油脂添加量Skg/噸、粉碎粒度3 mm時環模製粒機使用壽命最長。
2.2綜合評價
上(shang)述(shu)配(pei)合(he)中(zhong)平(ping)均(jun)應(ying)力(li)最(zui)小(xiao)，但(dan)是(shi)不(bu)能(neng)說(shuo)明(ming)這(zhe)就(jiu)是(shi)最(zui)佳(jia)的(de)組(zu)合(he)，在(zai)衡(heng)量(liang)環(huan)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)的(de)性(xing)能(neng)還(hai)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)其(qi)它(ta)指(zhi)標(biao)是(shi)否(fou)也(ye)達(da)到(dao)了(le)優(you)化(hua)，因(yin)此(ci)對(dui)平(ping)均(jun)應(ying)力(li)指(zhi)標(biao)、生產率、電耗、粉化率做一個權重分級，平均應力權重25、生產率25、電耗20、粉化率30。
綜合指標極差分析如表5.4
表5.4各因素不同水平下綜合指標值極差分析
綜合指標值與各因素關係如圖5.13
從圖表可以知道，調質因素仍然對整機性能有著重要的影響，通過分析研究表明，在C7、A3、B5下環模製粒機的綜合性能較優，也就是環模的開孔率40%，長徑比7.56，調質溫度81度，油脂添加量Skg/噸，粉碎粒度3 mm時(shi)，環(huan)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)，分(fen)析(xi)還(hai)表(biao)明(ming)環(huan)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)的(de)整(zheng)機(ji)性(xing)能(neng)提(ti)高(gao)必(bi)須(xu)是(shi)製(zhi)粒(li)工(gong)藝(yi)與(yu)環(huan)模(mo)結(jie)構(gou)的(de)關(guan)聯(lian)優(you)化(hua)，從(cong)折(zhe)線(xian)圖(tu)可(ke)以(yi)清(qing)楚(chu)的(de)看(kan)出(chu)調(tiao)製(zhi)後(hou)物(wu)料(liao)的(de)特(te)性(xing)對(dui)綜(zong)合(he)指(zhi)標(biao)值(zhi)影(ying)響(xiang)頗(po)大(da)，其(qi)次(ci)是(shi)環(huan)模(mo)的(de)結(jie)構(gou)參(can)數(shu)；極差分析表明環模的開孔率也對綜合指標值有較明顯的影響，環模結構參數開孔率和長徑比的變化，整體上對製粒機整機性能的提高（即結構參數變化的影響），貢獻率為15.3%；在2號組試驗綜合指標值最大，此時調質溫度60度，油脂添加量9kg/t，粉碎粒度1.5mm；在6號試驗組為因素時綜合指標值具有度量性質，也就是一般情況調質溫度為77度，油脂添加量為13kg/t，粉碎粒度3mm時的綜合指標值為中性，指標值低於它為較好的值；混合飼料調質後溫度、粉碎粒度、油脂添加量等整體上對製粒機整機性能的提高（即物料的影響），貢獻率為84.7%。
對於物料和結構參數對總指標的影響，進一步深入研究，開孔率、長徑比混合飼料的調質溫度、油脂添加量、粉碎粒度等各個因素對綜合指標值的影響規律如圖5.14所示：
從圖5.14中可以看出，調質溫度對綜合指標的影響最大，再依次是油脂添加量、開孔率、粉碎粒度、長徑比。對調質溫度、油脂添加量、粉碎粒度、開孔率、長徑比等因素與綜合指標的關係進行二次多項式回歸分析，得到如下回歸方程：
(r相關係數：0.960662)
Y-綜合指標值；Xl-開孔率；X2-長徑比；
X3-調質溫度；X4-油脂添加量；X5-粉碎粒度；環模製粒機的實際工作參數、結構參數與優化值的比較如圖5.15所示：
實際廠家在生產中，環模的開孔率為35.6%，在這以35%作為實際開孔率，製粒中采用的調質溫度77度，油脂添加量13kg/t，粉碎粒度3mm，長徑比6.67;優化曲線的開孔率40%，調質溫度81度，油脂添加量Skg/t，粉碎粒度3mm，長徑比7.56;從比較曲線來看，似乎差異性不大，但二者的整體評價值差異還是較大的，優化曲線的綜合評價值為3 8.78，而實際曲線的綜合評價值為72.44，指標值越小越好，因此優化曲線的結構參數和工藝參數為最優。
小結
本文在UG環境下對環模製粒機核心部件環模參數化建模，解決UG與ANSYS的接口問題，以IDEAS為接口中介，實現環模在ANSYS下的仿真模型，利用ANSYS對其進行結構靜力學、結構動力學、結構熱耦合分析，以得到的平均應力作為環模製粒機使用壽命指標，與試驗指標粉化率、生產率、電(dian)耗(hao)等(deng)結(jie)合(he)形(xing)成(cheng)對(dui)環(huan)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)的(de)綜(zong)合(he)評(ping)價(jia)，研(yan)究(jiu)環(huan)模(mo)結(jie)構(gou)參(can)數(shu)及(ji)物(wu)料(liao)屬(shu)性(xing)的(de)變(bian)化(hua)對(dui)環(huan)模(mo)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)的(de)影(ying)響(xiang)，完(wan)成(cheng)對(dui)環(huan)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)的(de)整(zheng)體(ti)優(you)化(hua)。
通過分析說明，環模製粒機的性能與調質、飼料的粒度、環模的結構有重要的深層次關聯；調質因素對整機性能有著重要的影響，環模的開孔率40%，長徑比7.56，調質溫度81度，油脂添加量5kg/噸，粉碎粒度3 mmshi，huanmozhilijiyoujiaohaodezonghexingneng，fenxihaibiaominghuanmozhilijidezhengjixingnengtigaobixushizhiligongyiyuhuanmojiegoudeguanlianyouhua，tiaozhihouwuliaodetexingduizonghezhibiaozhiyingxiangpoda，qicishihuanmodejiegoucanshu；環模結構參數開孔率和長徑比的變化，整體上對製粒機整機性能的提高（即結構參數變化的影響），貢獻率為15.3%；混合飼料調質後溫度、粉碎粒度、油脂添加量等整體上對製粒機整機性能的提高（即物料的影響），貢獻率為84.7%。各個因素與綜合指標值的關係，調質溫度對綜合指標的影響最大，再依次是油脂添加量、開孔率、粉碎粒度、長徑比。
在zai實shi際ji生sheng產chan中zhong，廠chang家jia為wei了le提ti高gao製zhi粒li質zhi量liang達da到dao標biao準zhun，往wang往wang通tong過guo調tiao整zheng間jian隙xi，使shi環huan模mo與yu壓ya輥gun的de工gong作zuo間jian隙xi處chu於yu非fei常chang規gui狀zhuang態tai，這zhe種zhong忽hu視shi設she計ji廠chang家jia對dui於yu環huan模mo製zhi粒li機ji的de使shi用yong的de技ji術shu要yao求qiu，使shi環huan模mo的de使shi用yong壽shou命ming急ji劇ju縮suo短duan；而設計方也沒就飼料的調質、飼料的粉碎粒度作一可靠的科學的定量分析，缺乏對使用者的技術指導；研究工作的結果表明要提高環模製粒機整體性能，照顧各個指標環節，調製因素、飼料粒度等原料因素、環模結構因素必須綜合考慮與評價，而要實現這一目標，有限元分析技術與試驗設計方法相結合實為科學的、有效的、合理的研究方法。
環模製粒機核心部件的仿真模型主要是在UG環境下完成，解決UG與ANSYS的接口問題，以IDEAS為接口中介，在UG環境下對環模參數化建模，實現環模在ANSYS下的仿真模型；對環模進行了結構力分析並結合實驗對其完成優化。
·在對環模製粒機有關研究基礎上，建立了合理的約束關係完成了環模製粒機的核心部件的仿真幾何模型；
·通過試驗研究與分析，完成環模製粒機製粒工藝的參數優化；
·完成對環模的FEA動力學、靜力學分析及熱結構耦合分析；
·完成製粒工藝參數和環模結構參數的綜合優化；
·將試驗設計方法與有限元技術結合，探索出一條指導製粒機設計與製粒生產的方法；
一、創新點
·通過有限元分析和試驗設計方法結合，實現對環模製粒機性能的整體評價和優化；
·核心部件仿真模型的建立。
二、今後的努力方向
·繼續研究影響環模製粒機整體性能的因素，逐步尋找影響因素及相互關係；
·從結構設計的角度，研究環模非常規磨損的原因；
·繼續研究環模製粒機的仿真模型，研究零部件的加工精度對環模製粒機性能的影響並優化。
三門峽富通新能源生產銷售的顆粒機、木屑顆粒機、秸稈壓塊機是用戶們很好的選擇。
