近来,我公司颗粒机总工程师在对环模颗粒机高效机理研讨中获得重大突破,谨以此文,论述下其理论。
环模颗粒机机理的研讨对进步环模颗粒机功用起着至关重要的效果,可是目前国内针对环模颗粒机机理的研讨很少,根本归于空白状况。本章将经过物料受力剖析、环模孔受力剖析等树立制粒进程根本理论,为颗粒机功用优化奠定理论基础。
环模颗粒机主要由喂料器、调质器、颗粒制作器、调理组织及光滑体系组成。喂料器由电磁调速电机、减速器、联轴器、绞龙轴及绞龙壳体等组成。调速电机是由变频电机和减速器组成,它与变频器合作运用,经过变频器操控调速电机,可改动其输出转速。喂料绞龙由绞龙壳体、绞龙轴和带座轴承等组成,由可调速电机经过联轴器带动绞龙轴。调质器由电机、传动组织、调质转子和壳体、加蒸汽口等部分所组成。其功用是注入蒸汽,将合作粉状物料调质到必定的温度和湿度后送入制粒室制粒。调质器壳体由不锈钢制成。
颗粒制粒室主要由主电机、传动组织、转子、环模、压辊、刮刀、切刀组件及机身和门等组成。经过调质器调质的粉状物料,由旋转喂料锥和前板上两个偏转刮刀将物料均匀地送入两个压辊与环模组成的限制区,经过环模和压辊两个相对旋转件对粉状物料逐渐揉捏而挤入环模孔中成形,并不断向外端挤出,并由切刀把成形颗粒切成所需的长度,最终成形颗粒从出料口排出。
环模颗粒机中,环模和压辊是最重要的作业部件和磨损部件,其功用和质量好坏将直接影响颗粒机的出产功率和产品质量。环模是一种多孔环形易损件,薄壁、环模孔严密散布、制作和安装尺度精度要求高。环模的结构参数对制粒进程的影响很大,一个功用好的环模设计时应考虑到环模的选材、直径、紧缩比、环模孔形状、开孔率、环模厚度、有用长度、模孔的排布方法等要素。一起,环模的转速对制粒产值、颗粒成形率也有较大的影响,最佳环模线速度能进步环模颗粒机出产功率,还能进步制粒质量和降粒能耗。压辊因为和环模的线速度根本持平,且压辊的直径仅为环模内径的0.4-0.47,因而压辊磨损率是环模的2.5倍左右。所以,压辊一般用高碳合金钢或用与压模相同的资料制作。为增强制粒进程中物料的攫取才能,压辊外表常选用添加冲突力和耐磨的办法,通常在辊面沿轴向拉丝或开凹坑,且槽沟不出两头,避免端部跑料。国外出产的压辊也有辊面堆焊碳化钨,这样既添加了冲突面,又添加了耐磨性。环模和压辊最好一起替换,假如环模和压辊仅换其一,将加速模辊的磨损。为削减贵重的环模耗用量,常舍辊保模,延伸压模运用寿命。
在饲料工业中,将粉状饲料原料或粉状饲料经过水、热调质并经过机械紧缩且强制经过环模孔而聚合成形的进程,称之为制粒。研讨环模颗粒机的颗粒机理即研讨颗粒成形的进程。
模辊在作业进程中,环模在电机主动力的驱动下以必定的转速顺时针旋转;跟着调质好的物料进入制粒室,物料开端被摄入作业区,压辊凭借作业区内冲突力的效果也开端顺时针旋转。跟着模辊的旋转,摄入的物料向前移动加速,揉捏力和物料的密度逐渐添加。当揉捏力增大到足以战胜模孔内物料与内壁的冲突力时,具有必定密度和粘结力的物料就被揉捏进环模孔内。因为模辊的不断旋转,物料不断被揉捏进环模孔,因而,环模孔内的物料经成形后被接连揉捏出环模孔,并由切刀堵截,构成颗粒状饲料。
依据粉状饲料在被揉捏进程中不同的状况,可将其分为3个区域,即供料区、变形压紧区和揉捏成形。
1)供料区:因为环模和压辊构成的楔形角大于物料层的临界磨擦角,物料层不会被攫入,而跟着环模向前移动,仅仅堆积在环模和压辊之间,跟着变形压紧区内物料层的前移,逐渐补进由环模和压辊滚动时不断构成的新的压紧区空间内。在供料区内,物料根本不受机械外力的影响,但因为环模的旋转,物料会遭到离心力的影响,使得物料紧贴在环模的内壁上。
2)变形压紧区:由环模和压辊构成的作业楔形角小于物料层的临界磨擦角,物料层被带动随环模和压辊的滚动而同步运动,向揉捏成形区移动,且跟着变形压紧区内任一断面面积在运动进程中的不断减小,物料层被逐渐压紧,物料密度不断增大,但其内部各点的压强还不足以战胜环模孔内壁的磨擦阻力,所以物料层仅仅不断被紧缩,但并没有向环模孔内活动。跟着揉捏力的逐渐增大,粉粒体间空地逐渐减小,物料发生不可逆塑性变形。
3)揉捏成形区:在揉捏成形区内,环模和压辊之间的空隙越来越小,揉捏力急剧增大,粉粒体之间触摸外表积增大,发生较好的粘结性,并被揉捏进环模孔内。此刻的饲料颗粒会发生弹性变形和塑性变形等组合变形,因而颗粒密实程度较大。物料被揉捏出环模孔之后有必定的回弹率,即饲料颗粒的直径略大于环模孑L直径。物料的物理性质、环模的长径比都会影响成形饲料颗粒的回弹率。