
物(wu)料(liao)進(jin)入(ru)木(mu)屑(xie)顆(ke)粒(li)機(ji)的(de)第(di)一(yi)個(ge)工(gong)位(wei)是(shi)喂(wei)料(liao)室(shi),喂(wei)料(liao)室(shi)起(qi)到(dao)緩(huan)存(cun)物(wu)料(liao)和(he)喂(wei)料(liao)的(de)作(zuo)用(yong),完(wan)成(cheng)物(wu)料(liao)向(xiang)磨(mo)輥(gun)楔(xie)形(xing)攫(jue)取(qu)角(jiao)的(de)喂(wei)入(ru)。喂(wei)料(liao)室(shi)有(you)兩(liang)個(ge)特(te)點(dian),一(yi)是(shi)喂(wei)料(liao)空(kong)間(jian)廣(guang)闊(kuo),為(wei)專(zhuan)門(men)擠(ji)壓(ya)生(sheng)物(wu)質(zhi)原(yuan)料(liao)的(de)大(da)直(zhi)徑(jing)壓(ya)輥(gun)提(ti)供(gong)了(le)空(kong)間(jian),也(ye)為(wei)蓬(peng)鬆(song)的(de)生(sheng)物(wu)質(zhi)原(yuan)料(liao)提(ti)供(gong)了(le)喂(wei)料(liao)空(kong)間(jian);二是靠重力作用直接喂料的原理高效實用。
像如鋸末、樹枝、樹杈粉碎料和秸稈粉末這一類生物質原料,粗cu纖xian維wei含han量liang高gao,質zhi輕qing而er蓬peng鬆song,不bu易yi喂wei入ru。寬kuan敞chang的de喂wei料liao室shi,首shou先xian能neng為wei物wu料liao提ti供gong廣guang闊kuo的de喂wei料liao空kong間jian。其qi次ci能neng允yun許xu配pei備bei大da直zhi徑jing壓ya輥gun,從cong而er增zeng大da攫jue取qu角jiao,增zeng強qiang對dui粗cu纖xian維wei物wu料liao的de攫jue取qu能neng力li。據ju測ce算suan,鋸ju末mo原yuan料liao容rong重zhong約yue為wei200kg/m3,孔隙率為75%左右,物料本身輕而蓬鬆,製成顆粒時壓縮比在6以上,這就對喂料空間提出了較高的要求。平模顆粒機具有寬敞的喂料室,以PM60顆粒機為例,其有效喂料容積約120dm3,單次喂料可達24kg,完全能滿足機器需求。
2、平模特性
在(zai)動(dong)輥(gun)式(shi)平(ping)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)中(zhong),平(ping)模(mo)被(bei)固(gu)定(ding)在(zai)機(ji)座(zuo)上(shang),物(wu)料(liao)從(cong)靜(jing)止(zhi)的(de)模(mo)孔(kong)中(zhong)擠(ji)出(chu),被(bei)切(qie)刀(dao)切(qie)斷(duan)後(hou)形(xing)成(cheng)顆(ke)粒(li)。而(er)環(huan)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)中(zhong),環(huan)模(mo)是(shi)旋(xuan)轉(zhuan)的(de),旋(xuan)轉(zhuan)的(de)環(huan)模(mo)常(chang)常(chang)把(ba)顆(ke)粒(li)甩(shuai)在(zai)機(ji)殼(ke)上(shang),部(bu)分(fen)顆(ke)粒(li)被(bei)摔(shuai)碎(sui),成(cheng)型(xing)率(lv)下(xia)降(jiang)。因(yin)此(ci)平(ping)模(mo)製(zhi)粒(li)機(ji)中(zhong)平(ping)模(mo)靜(jing)止(zhi)的(de)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)有(you)利(li)於(yu)顆(ke)粒(li)成(cheng)型(xing)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)。
zuoweizhilijidehexingongzuobujian,pingmodejiegoucanshushifouheshizhijiejuedinglekelizhiliangdeyoulie。jiagongbutongdewuliao,yingdangpeibeibutongdemoban。mobandekaikongmianji,mokongchicun,mokongpaibufangshidengyaosudoushijuedingzhilixingnengdezhongyaoyinsu。mokongchangjingbiyuexiao,chanliangyueda,danshikelimiduyuexiao、質量也越差。長徑比過大,則容易堵機。從實踐經驗看,用同一種原料生產相同規格的產品,平模厚度要比環模的小許多。
與(yu)環(huan)模(mo)相(xiang)比(bi),平(ping)模(mo)的(de)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)結(jie)構(gou)簡(jian)潔(jie),體(ti)積(ji)緊(jin)湊(cou),能(neng)正(zheng)反(fan)使(shi)用(yong),成(cheng)本(ben)低(di)廉(lian)。模(mo)板(ban)是(shi)易(yi)磨(mo)損(sun)件(jian),需(xu)要(yao)定(ding)期(qi)更(geng)換(huan),平(ping)模(mo)結(jie)構(gou)的(de)對(dui)稱(cheng)性(xing)決(jue)定(ding)了(le)模(mo)板(ban)雙(shuang)麵(mian)可(ke)用(yong),一(yi)麵(mian)磨(mo)損(sun)量(liang)過(guo)大(da)後(hou),可(ke)以(yi)將(jiang)模(mo)板(ban)反(fan)裝(zhuang),這(zhe)大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)平(ping)模(mo)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。易(yi)損(sun)件(jian)壽(shou)命(ming)的(de)提(ti)高(gao)有(you)助(zhu)於(yu)降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)。
3、壓輥特性
壓輥方麵,平模機壓輥的特點是轉速較低、直(zhi)徑(jing)大(da),與(yu)某(mou)些(xie)型(xing)號(hao)的(de)環(huan)模(mo)機(ji)相(xiang)比(bi),其(qi)轉(zhuan)速(su)甚(shen)至(zhi)不(bu)到(dao)環(huan)模(mo)壓(ya)輥(gun)的(de)一(yi)半(ban),而(er)較(jiao)大(da)的(de)直(zhi)徑(jing)可(ke)以(yi)增(zeng)大(da)壓(ya)輥(gun)的(de)攫(jue)取(qu)角(jiao)。這(zhe)使(shi)工(gong)作(zuo)中(zhong)的(de)壓(ya)輥(gun)對(dui)物(wu)料(liao)有(you)較(jiao)強(qiang)的(de)攫(jue)取(qu)力(li),並(bing)且(qie)降(jiang)低(di)了(le)打(da)滑(hua)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)。
但dan是shi工gong作zuo中zhong的de壓ya輥gun並bing非fei整zheng體ti在zai做zuo純chun滾gun動dong,從cong其qi軸zhou向xiang上shang看kan,壓ya輥gun的de裏li側ce與yu外wai側ce都dou會hui發fa生sheng滑hua動dong,這zhe種zhong滑hua動dong作zuo用yong是shi平ping模mo機ji的de工gong作zuo原yuan理li決jue定ding的de,並bing不bu因yin物wu料liao的de改gai變bian而er改gai變bian。筆bi者zhe認ren為wei,滑hua動dong作zuo用yong的de存cun在zai,固gu然ran在zai一yi定ding程cheng度du上shang加jia快kuai了le壓ya輥gun的de磨mo損sun,但dan是shi客ke觀guan上shang卻que增zeng強qiang了le製zhi粒li機ji的de擠ji壓ya性xing能neng,使shi平ping模mo製zhi粒li機ji在zai加jia工gong含han粗cu纖xian維wei較jiao多duo的de生sheng物wu質zhi原yuan料liao方fang麵mian成cheng為wei佼jiao佼jiao者zhe。下xia麵mian將jiang從cong運yun動dong分fen析xi和he受shou力li分fen析xi方fang麵mian對dui滑hua動dong作zuo用yong進jin行xing討tao論lun。
以順時針旋轉的壓輥為例,平模製粒機工作時,壓輥上必定存在一條純滾動的圓周線H,在純滾動線H內側,壓輥發生超前性滑動,稱之為滑轉滾動;在純滾動線外側,壓輥發生滯後性滑動,稱之為滑移滾動。
在壓輥與物料接觸的任意點A,其受力如圖4所示,因擠壓物料而收到物料施加給壓輥的反作用力N,N大小隨 變化而變化,但總是沿半徑指向圓心方向;壓輥與物料之間還可能存在摩擦力F,F必定沿切線方向,但指向有待討論。
當機器進入穩態時,壓輥處於平衡狀態,建立如圖所示的柱坐標係,以磨輥軸心為Z軸,磨輥最外截麵圓心為Z軸0點,以豎直方向半徑為角坐標0點。因平模壓輥的自轉是從動的,不存在驅動力矩,故其自身力矩之和為零,可以得到其力矩平衡方程:
其中:假設純滾動線H的Z坐標為 ,則①式可寫作顯然,③式右側表示滑轉滾動區的合力矩,左側表示滑移滾動區合力矩,兩個合力矩等大反向。在滑轉滾動區,磨輥因轉速較快,相對於物料產生滑動,因此力F沿切線指向上,合力矩方向為逆時針,則由力矩平衡關係可推得,③式左邊描述的滑移滾動區所受合力矩必定為順時針方向,因此該區內的大部受力點所受摩擦力F應沿切線指向下方
明確了壓輥的受力情況,就可以分析物料受力,物料受力情況如圖5所示,在磨輥擠壓物料的任意一點B,物料受壓輥對其施加的力 與 ,分別為 和 的反作用力。在與平模接觸的平麵,物料受到水平方向上的摩擦力S和鉛直方向上的支撐力。則物料受力的平衡方程為:
從上述的壓輥運動情況和物料受力情況我們可以作出以下分析:
(1)從cong上shang麵mian三san組zu平ping衡heng式shi的de對dui比bi可ke以yi看kan出chu,產chan生sheng滑hua轉zhuan滾gun動dong和he滑hua移yi滾gun動dong的de時shi,與yu純chun滾gun動dong相xiang比bi,相xiang當dang於yu在zai豎shu直zhi方fang向xiang和he水shui平ping方fang向xiang對dui作zuo用yong力li進jin行xing了le重zhong新xin分fen配pei。從cong式shi④可以看出,在滑移滾動區,物料在水平方向上受力增加,因此水平方向的擠壓作用增強。從式⑨可以看出,在滑轉滾動區,物料在豎直方向上受力增加,豎直方向的擠壓作用增強。兩種滑動作用的效果並不是消極的。
(2)由you運yun動dong分fen析xi知zhi,在zai滑hua轉zhuan滾gun動dong區qu,壓ya輥gun產chan生sheng超chao前qian性xing滑hua動dong,因yin此ci對dui平ping模mo徑jing向xiang上shang單dan位wei長chang度du的de物wu料liao而er言yan,在zai壓ya輥gun上shang的de擠ji壓ya行xing程cheng增zeng加jia,這zhe相xiang當dang於yu在zai豎shu直zhi方fang向xiang增zeng長chang了le物wu料liao的de預yu壓ya縮suo行xing程cheng。在zai滑hua移yi滾gun動dong區qu,壓ya輥gun產chan生sheng滯zhi後hou性xing滑hua動dong,對dui於yu平ping模mo徑jing向xiang上shang單dan位wei長chang度du的de物wu料liao,在zai平ping模mo上shang的de擠ji壓ya行xing程cheng增zeng加jia,相xiang當dang於yu在zai水shui平ping方fang向xiang上shang增zeng長chang了le預yu壓ya縮suo行xing程cheng。這zhe就jiu能neng解jie釋shi為wei什shen麼me環huan模mo製zhi粒li機ji和he平ping模mo製zhi粒li機ji加jia工gong相xiang同tong原yuan料liao、相同規格的產品時,平模機的模板厚度遠薄於環模厚度:盡管二者都是模板擠壓製粒,但平模機的兩種滑動作用相當於增加了物料的壓縮行程。
(3)從式④、⑤和式⑧、⑨可以看出,兩種滑動作用導致了摩擦力的產生,摩擦力F使shi壓ya輥gun和he物wu料liao之zhi間jian產chan生sheng了le兩liang種zhong剪jian切qie作zuo用yong。滑hua轉zhuan滾gun動dong區qu的de超chao前qian性xing滑hua動dong使shi磨mo輥gun在zai豎shu直zhi方fang向xiang對dui物wu料liao產chan生sheng了le較jiao強qiang的de剪jian切qie作zuo用yong,這zhe種zhong剪jian切qie作zuo用yong越yue靠kao近jin模mo板ban中zhong心xin越yue明ming顯xian。滑hua移yi滾gun動dong區qu的de滯zhi後hou性xing滑hua動dong使shi磨mo輥gun在zai水shui平ping方fang向xiang對dui物wu料liao產chan生sheng了le較jiao強qiang的de剪jian切qie作zuo用yong,這zhe種zhong剪jian切qie作zuo用yong越yue遠yuan離li模mo板ban中zhong心xin越yue明ming顯xian。
shiyanshicongchuliaokouwangliguancha,womenfaxianpingmodezhongjianjiquanmokongchuliaokuai,yueshiliquanhewaiquandemokong,chuliaoyueman。ruguoxiediaoqiedaoguancha,zhongjianjiquandewuliaobeijichujiaoduandechangdujiuhuiduanlie、墜落。而裏圈和外圈的模孔中擠出的物料不易自動斷裂和墜落,有許多甚至長至200mm以上才脫離模板。這是因為,由於兩種剪切作用的存在,模板內側和外側的物料受較大剪切力,物料粒子被充分地揉切、撕裂進而充填、嵌qian合he,所suo以yi越yue是shi兩liang側ce,成cheng型xing顆ke粒li質zhi地di越yue密mi實shi,出chu料liao越yue緩huan慢man。平ping模mo機ji之zhi所suo以yi在zai加jia工gong粗cu纖xian維wei含han量liang較jiao多duo的de物wu料liao時shi具ju有you優you越yue的de性xing能neng,也ye正zheng是shi因yin為wei這zhe兩liang種zhong較jiao強qiang的de剪jian切qie作zuo用yong對dui物wu料liao進jin行xing了le充chong分fen的de預yu處chu理li。
(4)huayigundonghehuazhuangundongdecunzaihuidaozhiyagunpingmodenglingjiandemosunchengduzengjia,danzaishejishikejiangpingmoshejichengduichengjiegou,nenggouzhengfanshiyongyong,zhejiangyouxiaojiangdiyisunjianchengben。
4、結語
隨著人們環保意識的增強以及國家環保工作力度的增加,社會對清潔的替代能源的需求越來越迫切;今年中央1號文件明確規定“推進以非糧油作物為主要原料的生物質能源研究和開發”;fazhanshengwuzhikeliranliaofuheguoce,shunyingminyi。xingnengyouyiwendingdechengxingjizaishengwuzhiranliaokelichengxingguochengzhongbanyanzhezhongyaodejiaose。jiehetaiyangnengganzaogongyi,liyongPM60型環模製粒機加工鋸末、鋸末秸稈混合料等生物質燃料顆粒,成型率在93%以上,噸電耗在55千瓦時以下,小時生產能力在800kg~900kg左右。從試驗結果和理論分析來看,環模製粒機是加工生物質顆粒燃料的理想機型。
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