秸稈環(huán)模成型機結(jié)構(gòu)設(shè)計與環(huán)模力學(xué)分析

【摘要】：秸稈固化成型技術(shù)是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)研究的一個重要分支,對開發(fā)利用我國豐富的生物質(zhì)資源具有重要意義,但仍存在成型微觀理論研究欠缺、成型設(shè)備能耗高以及關(guān)鍵成型部件壽命短等問題。 本文從生物質(zhì)原料成型的微觀機理著手,分析了物料的生物構(gòu)造、理化性質(zhì)及微觀力學(xué)特性對成型過程的影響規(guī)律,并提出了秸稈壓縮成型粘接機制。建立了環(huán)模成型區(qū)的受力模型,對工作過程中物料和環(huán)模的受力情況進(jìn)行了理論分析。設(shè)計開發(fā)了一種新型秸稈環(huán)模成型機,開展了技術(shù)指標(biāo)制定、主要參數(shù)優(yōu)選、關(guān)鍵部件的設(shè)計和三維模型建立等工作。 建立環(huán)模和環(huán)模固化成型模型,基于ANSYS軟件對環(huán)模進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)熱力學(xué)和結(jié)構(gòu)動力學(xué)數(shù)值模擬,揭示了環(huán)模的應(yīng)力場、應(yīng)變場、溫度場以及位移分布規(guī)律,重點探討了不同長徑比和不同模孔倒角對環(huán)模應(yīng)力的影響。模擬結(jié)果表明：優(yōu)化環(huán)模模孔錐面的角度和弧度可以有效減少?？椎哪p速率；本文研究條件下環(huán)模的最大應(yīng)力在長徑比為4.5：1時最大,5：1時最小,說明長徑比為4.5：1的環(huán)模最容易損壞,長徑比為5：1的環(huán)模磨損最??；長徑比為5.5：1時環(huán)模的溫度最高,而長徑比為5：1時的環(huán)模溫度最適合生物質(zhì)燃料成型；環(huán)模?？椎菇窃?0。時,?？姿軕?yīng)力最大,在?？椎菇菫?0。時,所受應(yīng)力最小,物料更容易被擠壓,環(huán)模使用壽命更長。本文對環(huán)模成型機核心工作部件環(huán)模的數(shù)值模擬結(jié)果為優(yōu)化環(huán)模材料選擇、保證模具強度、提高模具壽命提供了科學(xué)依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：秸稈 環(huán)模 成型機 溫度場 應(yīng)力場
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TK6;TH122
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題來源及研究意義9-10
• 1.2 生物質(zhì)燃料成型工藝與設(shè)備10-13
• 1.2.1 生物質(zhì)燃料擠壓成型的工藝類型10-11
• 1.2.2 生物質(zhì)燃料擠壓成型設(shè)備11-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析13-16
• 1.3.1 國外的生物質(zhì)成型技術(shù)現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 國內(nèi)的生物質(zhì)成型技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文的研究內(nèi)容16-18
• 1.4.1 目前存在的問題16-17
• 1.4.2 研究內(nèi)容17-18
• 2 環(huán)模成型機成型機理與成型理論研究18-40
• 2.1 生物質(zhì)原料壓縮成型機理18-26
• 2.1.1 成型過程中生物構(gòu)造18-21
• 2.1.2 成型過程中的物理性質(zhì)21-23
• 2.1.3 成型過程中的化學(xué)性質(zhì)23-24
• 2.1.4 成型過程中力學(xué)性能24-25
• 2.1.5 成型過程的粘接機制25-26
• 2.2 環(huán)模成型機的工作過程分析26-27
• 2.3 環(huán)模受力分析27-33
• 2.3.1 環(huán)模受力情況29-31
• 2.3.2 彎曲強度分析31-32
• 2.3.3 接觸抗壓強度分析32-33
• 2.4 物料在環(huán)模孔中的受力分析33-35
• 2.5 環(huán)?？字械臄D壓力和摩擦力分析35-37
• 2.6 壓緊區(qū)被壓入物料層的高度分析37-39
• 2.7 本章小結(jié)39-40
• 3 新型環(huán)模成型機結(jié)構(gòu)設(shè)計40-63
• 3.1 秸稈環(huán)模成型機技術(shù)指標(biāo)40
• 3.2 主要參數(shù)的確定40-41
• 3.3 環(huán)模的設(shè)計41-44
• 3.4 主軸的設(shè)計44-45
• 3.5 環(huán)模成型機主要零部件設(shè)計45-53
• 3.5.1 主軸組45-47
• 3.5.2 壓輥組47-48
• 3.5.3 螺旋加料器48-49
• 3.5.4 調(diào)質(zhì)器49-51
• 3.5.5 強制喂料器51-52
• 3.5.6 殼體門52
• 3.5.7 殼體52-53
• 3.6 主要零部件的三維模型53-61
• 3.6.1 主軸組54-55
• 3.6.2 壓輥組55-56
• 3.6.3 螺旋加料器56-57
• 3.6.4 調(diào)質(zhì)器57
• 3.6.5 強制喂料器57-58
• 3.6.6 殼體門58-59
• 3.6.7 殼體59-60
• 3.6.8 其他60-61
• 3.7 秸稈環(huán)模成型機總體結(jié)構(gòu)61-62
• 3.8 本章小結(jié)62-63
• 4 基于ANSYS有關(guān)環(huán)模的有限元分析63-83
• 4.1 ANSYS軟件介紹63-64
• 4.1.1 ANSYS產(chǎn)品及其發(fā)展過程63
• 4.1.2 ANSYS的典型分析過程63-64
• 4.2 環(huán)模磨損的有限元分析64-67
• 4.2.1 ANSYS分析類型和計算方法的確定64-65
• 4.2.2 幾何模型的建立65
• 4.2.3 材料屬性65-66
• 4.2.4 單元選擇66
• 4.2.5 網(wǎng)格劃分66
• 4.2.6 模擬結(jié)果分析66-67
• 4.3 環(huán)模的溫度場有限元分析67-72
• 4.3.1 幾何模型的建立68
• 4.3.2 網(wǎng)格劃分68-69
• 4.3.3 單元類型選擇69
• 4.3.4 材料屬性69-70
• 4.3.5 邊界條件70
• 4.3.6 模擬結(jié)果分析70-72
• 4.4 不同長徑比環(huán)模的應(yīng)力應(yīng)變及位移的有限元分析72-78
• 4.4.1 幾何模型的建立72
• 4.4.2 網(wǎng)格劃分72-73
• 4.4.3 施加約束條件73
• 4.4.4 施加載荷73-75
• 4.4.5 求解結(jié)果及分析75-78
• 4.5 環(huán)模模孔的有限元分析78-82
• 4.5.1 環(huán)模?？椎哪Ｐ徒?/span>78
• 4.5.2 材料屬性與網(wǎng)格劃分78-79
• 4.5.3 施加約束條件79
• 4.5.4 施加載荷79
• 4.5.5 求解結(jié)果及分析79-82
• 4.6 本章小結(jié)82-83
• 5 總結(jié)與展望83-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 致謝88-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89-90

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飼料加工關(guān)鍵技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展    朱耀山;

變廢液為肥料 實現(xiàn)秸稈返田    王飛;李華;孫超;李長云;

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江蘇規(guī)范有序管理生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)    李榮剛;蔣福龍;

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福州傾情打造“環(huán)模城市”    吳紅萍

顆粒壓制機環(huán)模選擇有竅門    

環(huán)模顆粒飼料機保養(yǎng)與維修    

“環(huán)?！背鞘袨樾滦统鞘谢铰?nbsp;   本報記者 薛秀泓

正確使用顆粒機環(huán)模    

月城環(huán)?！按蠛铣?nbsp;   羅萍

秸稈壓塊機    馮洋

探“寶”東北 服務(wù)山西    本報記者 田九星

迎接“環(huán)?！睆?fù)查 濱城厲兵秣馬    本報記者 張麗華　宋亮 王歌 通訊員 李潤

我市奮力爬坡創(chuàng)“環(huán)?！?nbsp;   記者 菅峻青　通訊員 王晉生

生物質(zhì)顆粒燃料制粒機數(shù)字化設(shè)計及試驗研究    高微

環(huán)模制粒機成型工藝及關(guān)鍵部件磨損機理研究    黃曉鵬

生物質(zhì)固化成型環(huán)模磨損實驗研究及數(shù)值模擬    孔雪輝

制粒環(huán)模磨損失效機理研究及優(yōu)化設(shè)計    吳勁鋒

生物質(zhì)致密成型過程?？琢W(xué)及參數(shù)優(yōu)化研究    谷志新

多項式擴張及廣義冪級數(shù)環(huán)模    歐陽倫群

微膠囊氨基酸制備及其在飼料加工和蝦養(yǎng)殖中的效果研究    ?；?/span>

生物質(zhì)（秸稈）成型燃料燃燒動力學(xué)特性及液壓秸稈成型機改進(jìn)設(shè)計研究    馬孝琴

生物質(zhì)（秸稈）氣合成甲醇工藝及動力學(xué)研究    朱靈峰

生物質(zhì)（秸稈）纖維燃料乙醇生產(chǎn)工藝試驗研究    宋安東

秸稈環(huán)模成型機結(jié)構(gòu)設(shè)計與環(huán)模力學(xué)分析    尚耀先

木質(zhì)顆粒成型機環(huán)模力學(xué)建模研究及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化    王誠輝

生物質(zhì)固化成型機理與環(huán)模特性研究    周亮

基于生物質(zhì)固體成型機理研究的環(huán)模疲勞壽命分析    吳云玉

秸稈成型設(shè)備環(huán)模強度分析    萬鑫鐳

生物質(zhì)成型機制粒機理與性能分析    梁曉明

高穩(wěn)定、低能耗環(huán)模制粒關(guān)鍵技術(shù)研究    王以龍

環(huán)模制粒機擠壓成形機理分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化    施水娟

木煤環(huán)模制粒機的研究設(shè)計    翟世中

環(huán)模制粒機綠色化技術(shù)研究    朱飛龍