河南鑫洋機械設備有限公司

木屑顆粒機：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(wěn)態(tài)時，壓輥處于平衡狀態(tài)，建立如圖所示的柱坐標系，以磨輥軸心為Z軸，磨輥最外截面圓心為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(qū)的合力矩，左側表示滑移滾動區(qū)合力矩，兩個合力


矩等大反向。在滑轉滾動區(qū)，磨輥因轉速較快，相對于物料產生滑動，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


系可推得，③式左邊描述的滑移滾動區(qū)所受合力矩必定為順時針方向，因此該區(qū)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。在與平模接觸的平面，物料受到水平方向上的摩擦力S和鉛直方向上的支撐力T。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）從上面三組平衡式的對比可以看出，產生滑轉滾動和滑移滾動的時，與純滾動相比，相當于在豎直方向和水平方向對作用力


進行了重新分配。從式④可以看出，在滑移滾動區(qū)，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(qū)，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并不是消極的。
    （2）由運動分析知，在滑轉滾動區(qū)，壓輥產生超前性滑動，因此對平模徑向上單位長度的物料而言，在壓輥上的擠壓行程增加，


這相當于在豎直方向增長了物料的預壓縮行程。在滑移滾動區(qū)，壓輥產生滯后性滑動，對于平模徑向上單位長度的物料，在平模上的


擠壓行程增加，相當于在水平方向上增長了預壓縮行程。這就能解釋為什么環(huán)模制粒機和平模制粒機加工相同原料、相同規(guī)格的產品


時，平模機的模板厚度遠薄于環(huán)模厚度：盡管二者都是模板擠壓制粒，但平模機的兩種滑動作用相當于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使壓輥和物料之間產生了兩種剪切作用。滑


轉滾動區(qū)的超前性滑動使磨輥在豎直方向對物料產生了較強的剪切作用，這種剪切作用越靠近模板中心越明顯?；茲L動區(qū)的滯后性


滑動使磨輥在水平方向對物料產生了較強的剪切作用，這種剪切作用越遠離模板中心越明顯。
    試驗時從出料口往里觀察，我們發(fā)現平模的中間幾圈模孔出料快，越是里圈和外圈的?？祝隽显铰?。如果卸掉切刀觀察，中間


幾圈的物料被擠出較短的長度就會斷裂、墜落。而里圈和外圈的?？字袛D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，由于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


合，所以越是兩側，成型顆粒質地越密實，出料越緩慢。平模機之所以在加工粗纖維含量較多的物料時具有優(yōu)越的性能，也正是因為


這兩種較強的剪切作用對物料進行了充分的預處理。
    （4）滑移滾動和滑轉滾動的存在會導致壓輥平模等零件的磨損程度增加，但在設計時可將平模設計成對稱結構，能夠正反使用用


，這將有效降低易損件成本。
    4 結語
    隨著人們環(huán)保意識的增強以及國家環(huán)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(guī)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(fā)” 發(fā)展生物質顆粒燃料符合國策，順應民意。性能優(yōu)異穩(wěn)定的成型機在生物質


燃料顆粒成型過程中扮演著重要的角色。結合太陽能干燥工藝，利用PM60型環(huán)模制粒機加工鋸末、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，平模制粒機是加工生


物質顆粒燃料的理想機型。不過環(huán)模顆粒機在壓制飼料尤其是精飼料方面的確是一把好手，其產量大，耗電少，這是平模顆粒機無法


比擬的。而平模顆粒機由于其轉速低于環(huán)模顆粒機等原因，其產量小于環(huán)模顆粒機，而由于其壓力過大，壓制的精飼料的密度很大，


所以在這方面環(huán)模顆粒機還是遙遙領先的。
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