环模制粒成型技术国内外研究现状
时间:2018-04-08 23:17 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 在环模制粒成型研究和技术上，国内近几年来发展迅速，但由于国外掌握大量先进技术和专业人才，相比仍有一定差距，我国还缺乏大功率、环模直径更大的机型，并且环模使用寿命也仍有差距。 1 国外技术及研究现状 论文网 20优尔 各个发达国家目前已经有着相对完善的饲料制粒装备技术体系，可以提供高效率的生产方案及工程设备，对于设备的材料性能和加工技术有着系统地研究，关键部件的使用寿命均已超过国内相同类型产品的2到3倍，对结构和工艺进行优化，高效节能的同时还考虑到材料的环保问题，同时提升着制粒装备的可靠性。国外在制粒成套设备集成管理上可以提供从半自动生产到全自动生产，大规模生产已成为主力，时产50~100t，单机功率甚至达到上千瓦。 在环模制粒挤压成型力学模型的研究中，Holm等[2]建立了木质粉体在环模孔内挤压成型的力学模型，并分别用小型试验制粒机和单孔制粒单元试验装置进行了试验，推导出了挤压力方程式，解决了力学模型中泊松比、摩擦系数、预加作用力三者相互作用的关系；在粉体颗粒内部结构中，Kaliyan[3]利用电子扫描显微镜观察出不同方式制造出的玉米秸秆颗粒和柳枝稷颗粒，发现颗粒之间的结合方式主要是固体桥接，并通过紫外荧光照片发现主要由天然黏合剂纤文素和蛋白质形成固体桥接，并提出了有必要调节物料的水分含量和制粒温度来使得这些黏合剂融化，进而形成质量更好的颗粒；国外研究人员还提出了新型制粒结构以提高制粒生产效率，迈斯特[4]提出在制粒机中使用切割转子，该转子的外周面上布有切割的刀片都由一驱动系统带动旋转，在制粒过程中对颗粒可以进行及时地定向切割，有助于提高制粒效率；在成型颗粒质量研究中，Obidziński[5]应用实验型制粒机研究了制粒机结构参数，如环模孔径长度、模辊间隙对饲料颗粒质量的影响，得出随着孔径长度和模辊间隙的增加，颗粒密度和动态耐久性也随之增加，且颗粒质量与动态耐久性之间存在线性关系。 2 国内技术及研究现状 国内部分制粒生产指标已经达到国际先进水平，经过技术改革，研发了双齿轮驱动制粒机、双极同步带驱动制粒机、双辊制粒机、平模制粒机、双轴分功能制粒机调质器等多种新型制粒设备，能够适应多种生产需求。不断优化环模和压辊的结构、工艺参数，并有着满足不同物料的系列化产品。从材料、表面处理和形状优化技术方面来对环模和压辊的使用寿命进行有效的改善，并逐渐向着生产线大型化、智能化发展。但总体技术相对落后，缺乏先进的试验与检测条件支撑，经验设计比重大，成套控制系统智能化水平匮乏，与国际先进水平有着较大差距。 环模制粒机生产率方面，国内范文海[6]等人研究了其理论计算及影响因素，指出在环模直径一定的情况下增大环模宽度、压辊直径，提高环模转速以及增加压辊数量在一定范围内可以提高环模制粒机生产率；而环模表面开孔率也是影响生产率的一大因素，高放[7]研究得出，理论上环模表面开孔率越大，制粒机的生产率越高，但开孔率的大小直接影响加工的难易程度和环模的强度，因此在保证环模有足够的强度及易加工的条件下，应该提高开孔率；在工艺和结构技术方面，施迎春[8]提出了采用生物质颗粒燃料制取工艺，使用该工艺的制粒机采用相向旋转并外切的双环模，环模上布有若干压制通孔，孔心均指向圆心，可大幅减少单位能耗；江苏牧羊集团有限公司[9]提出在压辊壳的圆周方向开设弧形凹槽，弧形槽沿壳体轴向由两端向中间延伸呈弧状，可解决现有技术中壳体易磨损、卷料性差的难题，保证壳体磨损均匀而且不易堵塞，以便达到节能的目的；环模、压辊是环模制粒机的关键部件，它们的使用寿命是目前制粒存在的主要问题，研究主要在结构受力分析、摩擦磨损机理分析、模具材料、模具结构、热处理等方面。张炜[10]等研究了环模制粒机中环模结构型孔的有限元分析，得到了环模孔倒角与环模孔轴向路径的应力与变形的影响关系：认为60°倒角孔的变形小，结构性能最好；朱滨峰等[11]研究出一种新型预应力环模，使环模的淬硬部分受到一种预应力，以抵消环模工作时压辊对它施加的部分或全部应力，进而降低环模工作时的总应力，提高环模的使用寿命。 (责任编辑：qin) |