倾斜式模孔环模成型机能耗与成型密度分析

针对当前环模成型机成型密度低的问题,提出一种倾斜式模孔结构,推导出倾斜式模孔挤压能耗和成型密度模型,并分析各参数对倾斜式模孔成型性能的影响。结果表明:随着模孔倾斜角度从0°增加到20°,模孔挤压能耗增加43.6%,但成型密度提高75.5%;在倾斜式模孔中,挤压能耗随物料与孔壁间摩擦系数、物料泊松比及孔长的增大而增加,随物料与环模内壁间摩擦系数的增大而降低,随孔径的减小呈先减后增的趋势;成型密度则随各参数的增大而增大,且其增幅远大于能耗。     

模辊式生物质压块成型模孔受力分析及参数影响研究

针对模辊式生物质压块成型机的成型模孔,通过理论分析和ANSYS仿真,研究了秸秆物料在模孔中的受力变化规律以及模孔参数对压强的影响,并建立了正交异性物料挤压成型的压强数学模型。通过正交试验,验证了模孔参数对压块成型的影响,并确定了玉米秸秆成型的最优参数组合。结果表明:秸秆物料在模孔内所受最大压强随锥角、长径比的增大而增大;物料在模孔中的成型过程可分为压缩、成型、保型3个阶段;在试验范围内,模孔的长径比、锥角、物料含水率及粒度均对秸秆压块的松弛密度影响显著,且影响顺序为长径比含水率粒度锥角;以松弛密度为评价指标时,最优参数组合为长径比6∶1、含水率15%、粒度5 mm、锥角10°。     

生物质燃料固化成型环模参数化设计

我国在生物质燃料成型机的设计理论研究方面已经取得了很大的进步,但仍存在生产效率偏低、能耗偏高等缺点。参数化设计是利用先进的参数化设计软件Pro/Engineer优化参数,研究环模的力学特性,找到最佳的成型参数,建立环模的理想模型,计算相关结构参数,分析环模结构参数对生产效率、成型品质和成型机稳定性的影响。参数化设计可大大节约设计时间,增加模型的利用率,优化设计,加快环模成型机的产业化进程。     

摩擦因数和模辊直径比对生物质环模成型机产量影响的研究

环模的主要技术参数对生物质环模成型机的产量有重要影响。文章通过对压辊和环模攫取物料过程进行分析,推导出最大攫取角与环模和物料的摩擦因数、压辊和物料的摩擦因数二者之间关系,结合物料的摩擦特性与环模的几何尺寸,建立最大压料高度和最大攫取角的函数关系,研究物料摩擦因素和模辊直径比对产量的影响机制,得到环模成型机最大理论生产率的模型。     

基于ARIZ-91的咬合式双层辊模生物质成型机概念设计

针对现有环模压辊式生物质成型机可靠性差、辊模磨损严重、原料适应能力差等问题,文章应用发明问题解决算法(ARIZ)进行环模压辊式生物质成型机的创新概念设计。通过系统功能分析、问题模型分析、资源分析、确定最终理想解(IFR)和物理矛盾、物场分析等多个解决问题的工具,设计了咬合式双层辊模结构的新型生物质成型机。该生物质成型机采用双层压辊与双层环模相配合且辊模间隙可调式结构,并在环模块上设有加热装置;压辊和环模采用咬合式挤压结构,可以有效减少压辊和环模的磨损面积,增强压辊对物料的挤压作用。在产品概念设计中应用ARIZ,可以帮助设计人员快速明晰关键问题并提供多通道求解路径,克服传统经验、类比设计的局限,提升设计效率和质量。     

生物质固体成型燃料环模成型技术研究进展

综合分析了国内外生物质固体成型燃料环模成型技术、成型设备及产业发展现状.比较了生物质环模颗粒成型机和生物质环模压块成型机的性能和产品,指出了生物质固体成型燃料环模技术及设备存在着基础理论薄弱、原料适应差、易损件寿命短等问题;提出了我国生物质固体成型燃料环模成型技术的发展方向.     

生物质颗粒燃料冷成型技术试验研究

对环模生物质颗粒燃料成型机影响成型的各主要因素进行了分析及试验研究,给出不同生物质原料、粒度、含水率、环模孔长径比等因素与颗粒成型率及吨料电耗的关系,找出生物质颗粒燃料的最佳成型条件。     

生物质颗粒微观成型机理研究

为研究生物质平模成型机的攫取成型机理,将棉花秸秆原料压缩成颗粒,通过场发射扫描电子显微镜对生物质平模成型机的供料区、压紧区、压实区、成型区的原料及压辊磨损前后期成型颗粒的组织进行微观形貌观察研究,对比不同阶段物料的微观形态。结果表明:随着压辊转动,散乱的物料方向变化明显,物料间相互填充,空隙减小。压实区物料主要发生弹性与塑性变形,微观结构被破坏,纤维层与层之间紧密胶合,方向形态基本稳定,以有序的排列进入成型孔。颗粒密度通过成型孔进一步增大,颗粒间结合得更加紧密。压辊磨损后期的成型颗粒纵横方向性较前期的混乱,同时生产效率降低、成型密度减小。研究结果旨在为生物质平模成型机优化设计提供理论参考。     

生物质颗粒成型机的环模特性研究

借助Pro/Engineer实现环模的三维建模,通过ANSYS对环模温度场进行数值模拟,揭示其温度场分布规律.对环模进行结构静力学、结构动力学、结构热耦合数值模拟,揭示环模的应力场分布规律.重点探讨了参数模孔长径比对环模应力的影响.模拟结果显示模孔长径比为5:1时应力最小,与相关资料报道吻合.     

生物质平模成型过程中力特性与数值模拟分析

应用有限体积元方法对生物质成型过程的力学特性进行分析,建立力学特性模型,并应用ANSYS有限元分析软件,对成型过程进行了数值模拟分析。通过流变特性分析,物料成型过程可分为致密、成型、保型和挤出4个阶段。成型段物料外层和内层等效应力基本相等,等效应变近似线性变化,该阶段物料主要以弹性变形为主。保型段物料应力和应变变化复杂,该段物料发生由弹性变形向塑性变形的演变。挤出段颗粒受到残余内应力作用,内外层物料的应变出现不规则的变化趋势。成型段模孔壁的接触应力最大,且基本保持不变;保型段物料弹性变形减少,接触应力逐渐降低。文章建立的力特性模型和数值模拟试验取得的结果可为成型参数控制和平模设备结构优化提供参考。     

排孔式生物质平模机关键参数分析

文章以排孔式平模机为例,建立了物料攫入角、攫入物料层高度的表达式,分析了压辊力学特性和平模盘的开孔原则,推导出生产率、主轴功率、吨能耗等性能指标的理论计算公式,分析了平模机各关键参数对这些性能指标的影响,并进一步模拟研究了压辊与物料和平模盘与物料的摩擦系数对生产率、主轴功率、吨能耗的影响,为排孔式平模机参数的设计提供了理论依据.     

对辊式生物质压块机的设计与试验

现有的生物质成型机多采用开式压缩成型结构,存在能耗高、生产率低和对物料粒度要求严格等问题。文章以降低能耗、提高生产率和增强物料适应性为目标,设计了一种新型对辊式生物质压块机,该压块机通过对辊上相向旋转的椭圆形模具型腔,实现物料的闭式压缩成型。整机采用分体机架三层式结构,通过一级螺旋压缩机、二级增压装置、三级对辊挤压装置组成的组合增压成型系统,可实现对物料的逐级压缩成型。通过脱模力计算,设计了可以提高对辊有效工作面积的椭圆形成型辊模具和增压辊人字形模具,并进行了受力分析。样机试验结果表明,样机的生产率为1 032.6 kg/h,能耗为38.8 k W·h/t、成型率为91.5%,各项指标均达到了农业行业标准(NT/T1882-2010)的要求。     

生物质燃料的成型工艺及微观成型机理研究

为研究生物质物料粒度、含水率,成型模具长径比、开口锥度以及保压孔长度对成型燃料品质的影响,以玉米秸秆为研究对象,通过自行设计的不同尺寸的模具制备成型棒料,以成型棒料的松弛密度作为品质评价标准。当成型模具锥度为10°、长径比为5∶1、保压孔长度为30 mm,物料粒度为3.5 mm、含水率为16%时,成型燃料的品质最好,对成型设备的优化具有指导意义。同时,利用环境扫描电子显微镜对成型棒料的微观形貌进行观测,对比分析了不同成型条件下成型棒料的微观形貌,从微观角度研究了生物质燃料的成型机理,研究结果旨在为成型机成型孔的优化设计提供理论参考。     

HPB-Ⅰ型生物质成型机的应用研究

介绍了ＨＰＢ－Ⅰ型生物质成型机的结构,成型原理与应用,设计的往复活塞双向挤压成型机构具有创新性,生产试验和分析结果表明：该成型机可显著提高易损件的使用寿命,降低单位单品能耗,工作平稳,成型可靠,成本低,投入回收期短,经济效益和环保效益明显,推广前景广阔。     

动物粪便与秸秆成型坯块制备工艺参数试验研究

为探究动物粪便和秸秆混合物料的成型生产工艺,获得较佳的成型工艺参数组合,以成型压力、成型温度、物料含水率和秸秆质量分数为试验因素,以成型坯块抗破坏强度和松弛比为成型质量评价指标,进行四因素二次通用旋转组合试验,并建立各试验因素与试验指标的回归模型,利用Design-Expert 8.0.6响应面分析软件优化成型工艺参数组合。试验结果表明:各试验因素对成型坯块抗破坏强度影响的顺序为物料含水率成型温度成型压力秸秆质量分数;各试验因素对成型坯块松弛比影响的顺序为物料含水率成型压力秸秆质量分数成型温度;在成型压力为125 kN,成型温度为146℃,物料含水率为12%,秸秆质量分数为6%条件下,成型坯块的成型效果最好,成型坯块的抗破坏强度为353.6 N,松弛比为96.68%。     

秸秆颗粒成型机吨料电耗影响因素的试验研究

对影响环模秸秆颗粒冷态成型机吨料电耗的主要因素进行了正交试验研究,得出了秸秆粒度、含水率、环模孔长径比三因素与吨料电耗的数学模型,并进行了三因素及两因素间的交互效应分析,通过Matlab软件编程计算,得出吨料电耗最低时的各因素最优组合,即:粒度为6mm,含水率为16%,环模孔长径比为5.2时,吨料电耗为102.33kW·h·t~(-1)。     

华南地区生物质成型燃料发展条件及生产技术分析

根据华南地区农作物产量、草谷比以及采伐和木材加工剩余物资源量得出可用于生物质成型燃料的农业及农产品剩余物和林业及林产品剩余物储量分别是1 909.37万t和541.22万t。生物质成型燃料主要用于工业锅炉替代燃油或燃气,市场份额在30亿元以上,从而得出华南地区具有成型燃料发展的条件。华南地区是成型燃料生产和应用较为成熟的地区,年产成型燃料60多万t,主要集中在广东和广西两省,以中小企业生产规模为主,通常采用环模和平模生产技术,文中重点对环模生产技术中存在的问题进行了分析,同时对采用环模生产技术的成型燃料工程进行了关键工艺技术分析。     

秸秆类生物质压块棱角撕裂倒钝过程数值分析

针对生产过程中出现的压块成型设备模孔边角处堵塞原料造成压块棱角撕裂倒钝现象的形成机理进行研究,运用FEA分析软件ANSYS11.0模拟成型过程中原料的流动与塑性形变过程并通过试验对比研究,为压块成型设备结构优化提供技术依据。     

一种发动机用缸盖罩结构设计和仿真分析

针对目前金属缸盖罩成型复杂的问题,设计了一款壳体与呼吸器集成在一起的塑料缸盖罩,该缸盖罩结构简单、易成型,设计及制造成本低.并结合缸盖罩壳材料在不同温度下的物理特性,基于优化设计的缸盖罩结构,建立缸盖罩的三维几何模型,利用Mold Flow分析软件对汽车发动机用缸盖罩注射模中的工艺参数进行仿真分析,得到了不同浇口位置下...     

双环模结构生物质颗粒燃料设备的研制与性能分析

针对目前市场上成型燃料设备能耗高、连续运行能力差等缺点,通过对国内外双环模颗粒成型技术的进展介绍和原理分析,确定双环模的设计参数,研制并运行了SHM-300型双环模颗粒成型设备。研究设备运行过程中转数、水分等因素对造粒产量的影响,对比分析了玉米秸秆粉、花生壳粉、锯末3种原料的造粒成型效果。结果表明,在原料是水分含量15%~18%的条件下,玉米秸秆粉、花生壳粉、锯末的产量分别为533 kg/h、456 kg/h、294 kg/h,其中玉米秸秆粉造粒成型的外观较好,长度为10~30 mm,密度为1.1 g/cm3;花生壳粉造粒成型的外观稍好,长度为10~30 mm,密度为1.0 g/cm3;而锯末造粒成型的外观稍差,长度为10~20 mm,密度为0.8 g/cm3。