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1、 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要 能源和環(huán)境問題已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著能源消耗的迅速增長，傳統(tǒng)化石燃的逐漸枯竭和嚴(yán)重的環(huán)境污染等問題。生物質(zhì)能作為一種可再生能源，它具有可再生，無公害，污染小等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)化石能源的最佳替代品。對于我國現(xiàn)狀，1.農(nóng)作物秸稈資源非常豐富，但大部分沒有得到合理有效的利用。2。經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展導(dǎo)致礦物質(zhì)急速枯竭與環(huán)境污染嚴(yán)重。生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)在使秸稈資源得到充分利用的同時(shí)，也增加了農(nóng)民的收入，也為促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 本成型機(jī)包括四面料壁，機(jī)架，電機(jī)，減速器，立軸，壓輪，環(huán)型模具。與以往的成型機(jī)不同的是電機(jī)和減速器在環(huán)模上端環(huán)型模

2、具與地面30-40厘米。 本論文是通過市場上的環(huán)模成型機(jī)出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行理論分析和通過前輩們的試驗(yàn)工藝參數(shù)優(yōu)化的理論為基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上做出改進(jìn)設(shè)計(jì)。能耗低，產(chǎn)量高，壽命長，成型燃料密度高，運(yùn)輸方便，不用附帶進(jìn)料設(shè)備，室外、山田、都能工作的生物質(zhì)燃料成型機(jī)。 關(guān)鍵詞： 生物質(zhì)；水平成型機(jī)；環(huán)模

3、 2T-50 multi-mode surface level ring molding machine design Abstract Energy and environmental issues have become the focus of global attention. With the rapid growth of energy consumption, the gradual depletion of conventional fossil fuel and serious environmental pollu

4、tion problems. Biomass as a renewable energy source, it has the advantages of renewable, pollution-free, pollution is the best alternatives for traditional fossil energy. The situation of our country, a crop straw resources are very rich, but most did not get a reasonable and efficient use.Two. Rapi

5、d economic development has led to rapid depletion of minerals and serious environmental pollution. Biomass energy conversion technology in the straw resources are fully utilized, but also increase farmers income, and also to contribute to the promotion of sustainable agricultural development. This

6、molding machine including four fabric wall, rack, motor, reducer, vertical, roller, ring mold. Different to the previous molding machine is the motor and gear ring mold in the upper end of the ring die and 30-40 cm above the ground. This paper is the ring molding machine on the market a variety of

7、issues of theoretical analysis and by predecessors test optimization of process parameters based on the theory, design and make improvements on this basis. Low energy consumption, high output, long life, high density of the briquette, transportation not included with the feed equipment, outdoor, Yam

8、ada, can work on biomass fuels molding machine. Key words：biomass; horizontal molding machine; ring mold 20 目 錄 摘要 Abstract 1 緒論………………………………………………………………………………………… 7 1.1 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)研究意義及背景………………………………………7 1.2 生物質(zhì)致密成

9、型技術(shù)的重要性…………………………………………………………7 1.3 國內(nèi)外成型機(jī)的現(xiàn)狀……………………………………………………………………8 1.3.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………………………………8 1.3.2 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………………………………8 1.4 存在的缺點(diǎn)與不足………………………………………………………………………9 1.5 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及意義…………………………………………………………………9 2 2T—50多模面水平環(huán)模成型

10、機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) ………………………………………10 2.1 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) ……………………………………10 2.1.1 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的總體結(jié)構(gòu)與工作原理……………………………11 2.1.2 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的進(jìn)料倉的設(shè)計(jì)……………………………………11 2.1.3 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的壓縮室的設(shè)計(jì)……………………………………11 2.2 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) ………………………………………12 3 2T—50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的主傳動設(shè)計(jì)…………………………

11、……………… 13 3.1 環(huán)模的材料與直徑的確定 …………………………………………………………… 13 3.2 環(huán)模壓縮室的尺寸確定 ……………………………………………………………… 14 3.3 電機(jī)與減速器的選擇 ………………………………………………………………… 14 4 2T—50多模面水平環(huán)模成型機(jī)………………………………………………………… 16 4.1 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸 …………………………………………… 16 4.2 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的結(jié)構(gòu)及注意事項(xiàng) …………………………………… 16 4.3 2T-50多模面水平環(huán)

12、模成型機(jī)的維護(hù) ………………………………………………… 17 5結(jié)論………………………………………………………………………………………… 18 參考文獻(xiàn) 致謝 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)設(shè)計(jì) 1 緒論 1. 1 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)研究意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展能源和環(huán)境問題已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)之一。人類社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以能源為重要動力，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越快，能源消耗越多。石油、天然氣和煤炭仍然是主要能源，但是隨著能源消耗的急劇增長，傳統(tǒng)的化石燃料大量的枯竭和環(huán)境的惡劣。表1-1是化石能源的可使用年限及全球的消耗比例。 種類 消耗比列 可使用年限 石油 32.

13、0% 40年 天然氣 17.0% 60年 煤 25.0% 220年 核能 4.0% 260年 合計(jì) 78.0% 表1-1 由于過度消費(fèi)化石燃料，導(dǎo)致排放了大量的有害氣體，如果不及時(shí)遏制，將造成災(zāi)難性后果，例如全球氣候變暖、海平面上升、酸雨等。在不開發(fā)出可再生、清潔能源，而繼續(xù)大量使用傳統(tǒng)的化石能源，則能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)必定將越來越嚴(yán)重。 生物質(zhì)能的誕生已變成自然界的第四大能源。是人類社會未來能源的基石，在不久的將來能很好的代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源。生物質(zhì)的資源分布廣，開發(fā)潛力大，可循環(huán)利用，環(huán)境影響小，發(fā)展生物質(zhì)能源是全球緩解能源危機(jī)、減少溫室氣體排放、解決生態(tài)環(huán)

14、境問題和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。 1.2 生物質(zhì)致密成型技術(shù)的重要性 我國是一個(gè)人口大國，也是消費(fèi)大國，由于工業(yè)的迅速發(fā)展我國的能源需求不斷的增長，普通的化石能源消耗量加劇造成了環(huán)境污染問題。所以我國不僅在經(jīng)濟(jì)增長方面面臨壓力，而且在環(huán)境方面也面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此，大力開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生能源，對環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)具有重大意義。 生物質(zhì)能由于能量密度較低和具有分散性，高效利用和規(guī)模利用都比較困難，這是導(dǎo)致目前生物質(zhì)能不能轉(zhuǎn)化為商品能圓的主要原因。在生物質(zhì)原料處理技術(shù)中，壓縮致密成型技術(shù)是最重要的技術(shù)之一。生物質(zhì)致密成型技術(shù)是將各類松散的生物質(zhì)秸稈

15、用機(jī)械加壓的方法，使原來密度小、沒有固定形狀、質(zhì)地松散的原料壓縮成密度較大的、具有一定形狀的成型燃料，生物質(zhì)秸稈致密成型技術(shù)目前是國內(nèi)外利用生物質(zhì)能比較普遍的技術(shù)之一。 生物質(zhì)秸稈的壓縮致密成型，相對原料成型密度大幅提高，將生物質(zhì)本身原有的密度從40—200㎏/m增大到600—800㎏/m，甚至更高，從而可以滿足不同地區(qū)和國家所需密度值，有利于推廣和使用。方便儲存和運(yùn)輸，成型燃燒特性與煤炭接近，可完全替代日常生活中的液化氣、煤等常規(guī)能源，在工業(yè)上可替代煤用于工業(yè)鍋爐、生物質(zhì)發(fā)電廠等。 綜上所述，無論是從環(huán)境保護(hù)，還是從解決能源短缺問題出發(fā)，大力發(fā)展生物質(zhì)致密成型技術(shù)研究，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義

16、。 1.3 國內(nèi)外成型機(jī)的現(xiàn)狀 1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀 國外發(fā)達(dá)國家對生物質(zhì)成型燃料技術(shù)十分重視，并投入了大量的資金與技術(shù)力量研究和開發(fā)生物質(zhì)致密成型設(shè)備。例如，德國RUF公司的RB110型成型機(jī)可以對一些木屑、秸稈、刨花等材料進(jìn)行壓縮；KAHI系列顆粒成型機(jī)可以生產(chǎn)直徑為3-40㎜的生物質(zhì)顆粒燃料；意大利的阿基普公司開發(fā)出一種類似玉米聯(lián)合收割機(jī)的大型秸稈收割、致密成型的大型機(jī)械，能夠在田間將秸稈收割、切碎、榨汁、烘干、成型，生產(chǎn)出瓦棱狀固體成型燃料。瑞典是應(yīng)用生物質(zhì)成型燃料最好的國家之一，年生產(chǎn)生物質(zhì)固體成型燃料總量超過200萬噸，人均生物質(zhì)固化成型燃料消耗量達(dá)到160千克/年，瑞典

17、目前冬季居民住宅取暖用能的四分之一來自生物質(zhì)顆粒燃料，截止到2006年使用生物質(zhì)能源的總量已達(dá)到總能耗的25%；日本，盡管其生物質(zhì)資源匱乏，但在生物質(zhì)利用技術(shù)研究方面所取得的專利已占世界的52%，其中生物能源領(lǐng)域的專利占了81%。 據(jù)世界自然基金會發(fā)表的最新報(bào)告，2020年工業(yè)發(fā)達(dá)國家15%的電力將來自生物能發(fā)電，而目前生物能發(fā)電只占整個(gè)電力生產(chǎn)的1%。屆時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國家將有1億個(gè)家庭使用的電力來自生物能，可同時(shí)為社會創(chuàng)造大約40萬個(gè)就業(yè)崗位。 總體而言，國外生物質(zhì)成型設(shè)備有如下幾個(gè)特點(diǎn)： （1） 原料以木屑等林業(yè)廢棄物為主，一般不利用農(nóng)作物秸稈; （2） 生產(chǎn)技術(shù)大部分已經(jīng)成熟，并達(dá)

18、到規(guī)模化和商品化； （3） 成型燃料的用途已經(jīng)由采暖等生活用能為主轉(zhuǎn)向發(fā)電等生產(chǎn)用能； （4） 設(shè)備制造比較規(guī)范。 1.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國是農(nóng)業(yè)大國，也是秸稈資源最豐富的國家之一，主要的秸稈有近20種，而且可利用生物質(zhì)資源量理論上為50億噸左右，目前，我國的總能耗僅是它的四分之一左右。主要來源于林業(yè)廢棄物，如樹枝、鋸末、刨花費(fèi)木材等：農(nóng)業(yè)廢棄物，如玉米秸稈、棉花秸稈、稻殼等：工業(yè)廢棄物，如釀酒廠、食品廠、造紙廠等的廢料：城市生活垃圾：有機(jī)廢水，城市污水、工業(yè)有機(jī)廢水等。 我國可利用的五種主要生物質(zhì)資源比例圖如1-1所示： 圖1-1 由圖可知，

19、我國可利用的農(nóng)作物秸稈在生物質(zhì)資源中占據(jù)很重要的地位，其開發(fā)潛力非常大。雖然我國在這方面的研究起步較晚，但是國家對生物質(zhì)利用的重視，尤其大幅度增加科研經(jīng)費(fèi)的投入，生物質(zhì)固化成型設(shè)備和技術(shù)取得顯著的進(jìn)步。 1.4 存在的缺點(diǎn)與不足 目前國內(nèi)外對于成型機(jī)的研究比較多，市場上常見的產(chǎn)品主要有平模成型機(jī)和環(huán)模成型機(jī)，然而，無論是什么樣的成型機(jī)，其產(chǎn)量都難以達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，其能耗特別大，其磨損嚴(yán)重，機(jī)器附帶很多設(shè)備，特別是用于加工秸稈生物質(zhì)燃料的成型機(jī)更是少見，相關(guān)的設(shè)計(jì)理論也少，許多重要的問題也沒有做過深入的分析，這些都使得秸稈生物質(zhì)燃料成型機(jī)所生產(chǎn)出來的成型密度、產(chǎn)品產(chǎn)量與理論值相差很大。

20、1.5 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及意義 生物質(zhì)成型機(jī)技術(shù)發(fā)展到今天，已有各種各樣的成型機(jī)問世，但仍有很多問題急需解決，針對國內(nèi)外成型機(jī)設(shè)計(jì)研究中存在的缺點(diǎn)與不足，對以下方面進(jìn)行改進(jìn)： （1） 鑒于現(xiàn)有成型機(jī)的進(jìn)料斗比較高，所以必須帶有進(jìn)料傳送裝置。但是本成型機(jī)不需進(jìn)料裝置，人工方可放料。 （2） 鑒于成型機(jī)是在室外或山田中工作而且原料的放置不規(guī)律性，所以本成型機(jī)可以四面進(jìn)料 （3） 鑒于成型產(chǎn)品的需求不一樣，本成型機(jī)可以調(diào)換模塊（圓形，菱形等）。 （4） 由于環(huán)模高度較高，所產(chǎn)生成型塊掉到地方變碎的現(xiàn)象，本成型機(jī)環(huán)模高度離地面300㎜，不需考慮成型塊的碎末現(xiàn)象。 （5） 鑒于農(nóng)村的原料分散，

21、導(dǎo)致成型機(jī)的移動性強(qiáng)，所以本成型機(jī)把電機(jī)和減速器放在環(huán)模上端好移動。 2 2T—50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) 2.1 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 2.1.1 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的總體結(jié)構(gòu)與工作原理 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖如2-1所示。 2 3 4 1 5 6 1.機(jī)架 2.減速器 3.電動機(jī) 7 4.進(jìn)料倉 5.環(huán)模 6.主軸 8 7.壓輪 8.物料打散機(jī)構(gòu) 圖2-2 圖2-2為放入環(huán)模內(nèi)的打散壓輪機(jī)構(gòu) 環(huán)模式成

22、型機(jī)工作的擠壓方式屬于開放式壓縮，利用環(huán)模、壓輪和物料三者間的摩擦擠壓作用下使短散狀物料成型。其工作原理是電機(jī)3通過減速器2使主軸6降速。散裝物料經(jīng)進(jìn)料倉4放進(jìn)去，主軸6帶動環(huán)模內(nèi)的散壓輪機(jī)構(gòu)經(jīng)環(huán)模物料打散機(jī)構(gòu)8均勻地送入壓縮范圍。壓輪7轉(zhuǎn)動，由于壓輪與物料之間的擠壓摩擦，將物料壓入環(huán)模成型孔，物料在壓輪壓力與孔壁摩擦作用下逐層成型。由于模塊的數(shù)量和電機(jī)的功率不同，環(huán)模式成型機(jī)的產(chǎn)量一般為2000㎏/h，主軸轉(zhuǎn)速為116r/min。 環(huán)模式秸稈成型機(jī)有以下特點(diǎn)： （1） 無外部熱源。環(huán)模式成型機(jī)不需加熱。環(huán)模、壓輪、物料三者之間的相互運(yùn)動、摩擦產(chǎn)生的熱量能使物料粘結(jié)在一起，完成致密成型這個(gè)

23、過程，而且產(chǎn)品的效果比較好。 （2） 環(huán)模式成型機(jī)對秸稈的含水率要求低，一般5—25%之間都能成型。 （3） 成型塊品質(zhì)好，強(qiáng)度高，熱值高，成型塊表面光滑，密度為1㎏/m。 （4） 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，能耗低，產(chǎn)量大。 2.1.2 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的進(jìn)料倉的設(shè)計(jì) 環(huán)模式成型機(jī)工作的條件一般為室外、且穿梭于山田之中且才有更好的市場。本環(huán)模成型機(jī)轉(zhuǎn)對這些要求改進(jìn)了現(xiàn)市場上環(huán)模成型機(jī)。 （1） 現(xiàn)市場上展示的成型機(jī)進(jìn)料斗高度太高，必須借助于輸送裝置。如借用輸送裝置會產(chǎn)出一系列不變。 A.輸送裝置固定之后進(jìn)料的地方不變，所以把所有的散狀物料只能堆積在一處，隨著工作的進(jìn)行物

24、料離輸送裝置越遠(yuǎn)導(dǎo)致進(jìn)料困難 B.農(nóng)村物料的分布比較散，機(jī)械的移動性強(qiáng)，如環(huán)模成型機(jī)加上輸送裝置導(dǎo)致運(yùn)輸不便和安裝比較復(fù)雜。 （2）現(xiàn)市場上的環(huán)模成型機(jī)環(huán)模高度較高，物料成型之后掉到地下之后會打散。 綜上所列出的問題本成型機(jī)改裝有環(huán)模高度離地面30厘米左右，進(jìn)料倉是四面通透，電機(jī)與減速器放置在環(huán)模上端。 2.1.3 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的壓縮室設(shè)計(jì) 壓縮室結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。秸稈原料的壓縮是靠環(huán)模5與壓輪7間的相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的。環(huán)模5通過螺栓固定在機(jī)架上，環(huán)模內(nèi)物料打散壓輪機(jī)構(gòu)是由后擋板8和主軸6固定連結(jié)。物料內(nèi)物料打散壓輪機(jī)構(gòu)是由電機(jī)3帶動旋轉(zhuǎn)，壓輪在公轉(zhuǎn)的同時(shí)由

25、于物料的摩擦而自轉(zhuǎn)。 壓縮室采用雙壓輪機(jī)構(gòu)，兩個(gè)壓輪以主軸為中心線成對稱布置，物料打散機(jī)構(gòu)也是一主軸為中心線對稱布置。使壓輪受力均勻，物料能均勻及時(shí)的進(jìn)入環(huán)模溝槽，不僅是產(chǎn)量增加，且還可保證主軸和環(huán)模內(nèi)物料打散壓輪機(jī)構(gòu)平衡度。壓輪每完成一次公轉(zhuǎn)將在環(huán)模溝槽內(nèi)布滿的物料壓入?？變?nèi)，從而形成物料塊的壓層。隨著物料的不斷喂入，在壓輪的作用下，物料被不斷的擠入?？字?，通過模孔后便形成了成型物料。 圖2-3 2.2 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 現(xiàn)有的環(huán)模式秸稈成型機(jī)由于產(chǎn)量大、產(chǎn)品質(zhì)量好、耗能低等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用于生物質(zhì)成型中，也受到大家的好評。低品位、密度小

26、的秸稈經(jīng)過環(huán)模式成型機(jī)壓縮后變成高品位、密度大的成型燃料，成型燃料的熱值比原來大大的提高，且儲存和運(yùn)輸方便。成型塊產(chǎn)品的質(zhì)量很依賴于環(huán)模式秸稈成型機(jī)性能的好壞，要求設(shè)計(jì)環(huán)模成型機(jī)時(shí)主要注意的幾項(xiàng)技術(shù)。 （1） 主電機(jī)功率 環(huán)模式成型機(jī)的產(chǎn)量與主電機(jī)功率有著直接關(guān)系。在設(shè)計(jì)成型機(jī)時(shí)，根據(jù)成型機(jī)的產(chǎn)能來選取主電機(jī)。若電機(jī)功率太小，雖然耗能低，但成型物料產(chǎn)量小,成型后物料的品質(zhì)低；若電機(jī)功率大，產(chǎn)量增大，成型物料的品質(zhì)也高，但是耗能大。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)需要合理選用電機(jī)，使產(chǎn)量與功率之比達(dá)到最大。 （2） 環(huán)模長徑比 在選用優(yōu)質(zhì)環(huán)模的前提下，可根據(jù)生物質(zhì)原料配方和產(chǎn)品要求選用合適的?？仔问郊碍h(huán)模

27、長徑比。長徑比大成型后物料結(jié)實(shí)，外觀光滑且有光澤，但耗能大、生產(chǎn)成本高。反之，長徑比小則增加成型物料產(chǎn)量，減輕壓輪與環(huán)模的磨損，降低耗能，但成型后物料松散，有裂紋，品質(zhì)低。因此要一句產(chǎn)品的品質(zhì)要求調(diào)整長徑比 （3）環(huán)模開孔率 開孔率的大小影響環(huán)模強(qiáng)度和成型機(jī)的產(chǎn)量。開孔率小，產(chǎn)量低，環(huán)模強(qiáng)度高： 開孔率大，環(huán)模強(qiáng)度小，壓塊機(jī)產(chǎn)量高。 （4）環(huán)模與壓輪之間的工作間隙 環(huán)模與壓輪之間的工作間隙非常重要，太大或太小都可影響成型機(jī)的生產(chǎn)率。因此，正確選擇環(huán)模與壓輪之間的工作間隙很重要。若間隙太大，物料則在壓輪與環(huán)模之間打滑，物料很難擠入模孔之內(nèi)，

28、導(dǎo)致機(jī)器的工作效率低，且成型困難：若間隙太小，壓輪與環(huán)模之間的摩擦力增大，環(huán)模容易損壞，維修成本太高。 3 2T—50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的主傳動設(shè)計(jì) 3.1 環(huán)模材料與直徑的確定 1）環(huán)模材料選擇 環(huán)模材料的選擇直接與生產(chǎn)效率有關(guān)。材料硬度的不夠?qū)е颅h(huán)模磨損嚴(yán)重，維修次數(shù)多，產(chǎn)量下降。因此我們借鑒山東大學(xué)碩士論文（申樹云）老師環(huán)模材料屬性的書。材料選用（40GrMo）硬度HB≤217，該材料調(diào)質(zhì)后具有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好。足以滿足用于環(huán)模的摩擦大、易變性、沖擊次數(shù)多等特點(diǎn)。 2）環(huán)模內(nèi)直徑的確定 環(huán)模直徑的確定

29、時(shí)要考慮相鄰兩個(gè)孔在內(nèi)測的?？妆诤穸?。若模孔厚壁寬則壓輪與環(huán)模壁磨損大、耗能多：若模孔厚壁窄則壓輪與環(huán)模壁磨損雖然小，但是沖擊韌性差、易變性。因此我們把環(huán)模展開計(jì)算直徑。在劉微（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院）老師的環(huán)模壓塊機(jī)壓縮室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文中寫道?？椎拈_孔率計(jì)算公式 d—?？字睆剑īL）： a—相鄰兩個(gè)孔在內(nèi)側(cè)的孔壁厚度(㎜) l—相鄰兩個(gè)孔的中心距（㎜）。 開孔率范圍在0.25—0.35之間。因此我們選擇0.3。 在生物質(zhì)常溫開模致密成型機(jī)研究中閻文剛老師的論文中可找到成型模具參數(shù)的表格，根據(jù)具體的要求我們可選錐度

30、為40、入口直徑為60毫米、出口直徑為50毫米的參數(shù)如圖3—1 圖3—1 根據(jù)數(shù)據(jù)代入1公式里可得厚度為26毫米 根據(jù)2000㎏/h的機(jī)器比較45個(gè)孔為最合適，所以我們可算出環(huán)模內(nèi)徑的直徑為1304㎜。 3）環(huán)模外直徑的確定 環(huán)模的外徑與環(huán)模的長徑比有關(guān)。根據(jù)黎奧華老師的論文生物質(zhì)固化成型有限元研究及平模成型機(jī)壓輥特性分析力提到長徑比在5.5時(shí)，作用在模具上的壓應(yīng)力最小，成型燃料密度增大，壓縮成型效果好。 所以?？淄鈴绞?854㎜。 3.2 環(huán)模壓縮室尺寸確定 1）模內(nèi)的物料打散壓輪機(jī)構(gòu) 環(huán)模內(nèi)的物料打散壓輪機(jī)構(gòu)我們設(shè)計(jì)為兩個(gè)壓輪，特點(diǎn)：1.工作效率高。2.

31、由于壓輪以主軸為中心對稱的，所以旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。物料打散機(jī)構(gòu)我們設(shè)計(jì)為棱形結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是沒有與壓輪連接的部分對角線長，優(yōu)點(diǎn)是更均勻的打散物料、又以主軸為中心對稱，所以旋轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。 2) 環(huán)模與壓輪的工作間隙 環(huán)模內(nèi)的環(huán)模內(nèi)壁與壓輪間隙影響工作效率為考慮我們選擇的間隙為2㎜。 3.3 電機(jī)與減速器的選擇 1）電機(jī) 我們以河南國泰機(jī)械有限公司的9JYKP型平環(huán)式秸稈壓塊機(jī)為模板，但這個(gè)機(jī)器理論上可產(chǎn)出1200—2200㎏/h，但根據(jù)秸稈的水分不同，往往達(dá)不到1800㎏/h。針對這個(gè)問題我們可選電機(jī)為Y250M系列電機(jī)功率為55KW。 2） 減速器 根據(jù)2000㎏/h的產(chǎn)量，秸稈的水分，秸稈

32、的種類等考慮主軸轉(zhuǎn)速我們可選定為116r/min。根據(jù)這個(gè)要求我們選則上海新冉減速機(jī)有限公司所產(chǎn)的K系列螺旋錐齒減速器。功率：0.12KW～200KW，轉(zhuǎn) 矩：10Nm～58500Nm，輸出轉(zhuǎn)速：0.08～263r/min。 圖為3—2所示 圖3—2 圖3—3 有圖3—2與3—3可知不需帶傳動，可直接利用聯(lián)軸器與主軸連接。且安裝尺寸也在工作臺的范圍之內(nèi)。若安裝在總裝配圖上則安裝方面，運(yùn)輸方便等特點(diǎn)。 3) 主軸的設(shè)計(jì) 主軸是上下端固定，所以不需受拉應(yīng)力，只受扭轉(zhuǎn)。根據(jù)材料的主軸的剪切應(yīng)力選取主軸的直徑。依據(jù)蘭州電機(jī)廠的數(shù)據(jù)45號鋼的應(yīng)力為70Mpa。 可得主軸的

33、直徑為100㎜。 4 2T—50多模面水平環(huán)模成型機(jī) 4.1 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸 1） 成型機(jī)總尺寸 2T—50多模面水平成型機(jī)（除減速器高度）高度為1460㎜，寬度為2400㎜，長度為2400毫米。 2） 進(jìn)料倉尺寸設(shè)計(jì) 由于散裝無聊是用鐵鍬進(jìn)料的，所以我們充分考慮鐵鍬的長度寬度?？紤]了人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)料倉口的地段離地面810㎜，寬度為300㎜，高度為400㎜。 3） 環(huán)模上端的傾斜壁 散裝物料進(jìn)入環(huán)模之后由于環(huán)模內(nèi)的物料打散壓輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致散裝物料向上飛起，為防止散裝物料無限制的飛起我們在環(huán)模上端設(shè)計(jì)成傾斜壁。傾角為30。 4.2 2T

34、-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的注意事項(xiàng) （一）定期的檢查電器元件是否接觸良好、靈敏可靠，注意防潮、防塵，保持柜內(nèi)的清潔。 （二）本設(shè)備應(yīng)根據(jù)用戶的使用情況定期保養(yǎng)，檢查各部位的磨損情況，磨損嚴(yán)重的零部件應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或更換新零件，各部位軸承應(yīng)清洗檢查，并定期進(jìn)行保養(yǎng)。 （三）為防止軸承因?yàn)槿庇投p，要定期注油。主軸每半個(gè)月用黃油槍注油一次，壓輥軸承每隔3天注油一次。各轉(zhuǎn)動部位一定要保持足夠的潤滑油，保證潤滑。 （四）壓輪和環(huán)模是成型機(jī)的主要部件，因此要經(jīng)常檢查壓輪與環(huán)模之間的間隙是否合適，位置是否恰當(dāng)，緊固螺栓是否緊固，潤滑油是否加足，以保證正常使用。為延長環(huán)模的使用壽命，應(yīng)注意環(huán)模的正

35、確使用，尤其要保持環(huán)模內(nèi)的清潔度，檢查或拆卸時(shí)絕不能用重錘錘擊，以免破壞環(huán)模表面光潔度。安裝時(shí)注意模塊與夾板的接觸面保持清潔，接觸面良好。要經(jīng)常檢查平模的緊固情況，不得有松動現(xiàn)象。如果有硬物、鋼鐵、石塊等進(jìn)入環(huán)?？變?nèi)，必須及時(shí)清除，以免損壞壓輪與環(huán)模。 （五）停機(jī)不用時(shí)，一定將平模內(nèi)的物料清除干凈，涂油防腐。 （六）每天工作結(jié)束后，應(yīng)檢查各連接固定部位有無松動現(xiàn)象，各個(gè)注油部位有無漏油。 4.3 2T-50多模面水平環(huán)模成型機(jī)的維護(hù) 序號 故障現(xiàn)象 故障原因 排除方法 1 電機(jī)啟動后，環(huán)模不出料 停機(jī)時(shí)，物料沒加水或停時(shí)間過長，造成死模 將環(huán)模內(nèi)的物料清理干凈

36、2 開車后草料不成形 水分不合適或壓模內(nèi)溫度沒有達(dá)到 把草料水分含量調(diào)整到規(guī)定要求延長電加熱時(shí)間 3 生產(chǎn)中突然發(fā)生有節(jié)奏的振動或發(fā)出有規(guī)律的聲音 硬質(zhì)異物落入環(huán)模孔內(nèi)或機(jī)件松動 立即停機(jī)檢查并排除孔內(nèi)異物，緊固好松動的機(jī)件 4 生產(chǎn)率下降 環(huán)模與壓輪間隙過大 把壓輪與環(huán)模的間隙調(diào)整到最小范圍 5 電機(jī)聲音沉悶或尖叫 物料過干或模腔內(nèi)物料過多 1、調(diào)整物料水分2、將環(huán)模內(nèi)物料清理干凈 6 壓輪打滑 壓輪外圓花槽已磨平 修復(fù)壓輪或更換 8 電動機(jī)不能啟動 物料卡死，電機(jī)超負(fù)荷或有漏電現(xiàn)象 1、電機(jī)有過載保護(hù)裝置，清理物料后再啟動 2、電機(jī)有漏電保護(hù)

37、安全裝置，檢查是否有漏電現(xiàn)象 5 結(jié)論 產(chǎn)量高、耗能低、對物料的適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)是環(huán)模式成型機(jī)成為未來加工生物質(zhì)顆粒燃料的主導(dǎo)機(jī)型，但現(xiàn)實(shí)的機(jī)械其核心部件—環(huán)模使用周期短、結(jié)構(gòu)特殊和性能要求高卻成了推行環(huán)模式成型機(jī)的瓶頸。為了解決這一難題，本論文通過國內(nèi)外有關(guān)成型機(jī)的技術(shù)結(jié)論為依據(jù)開發(fā)研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)的。希望盡快把成型機(jī)為產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。同時(shí)對于解決能源匱乏和環(huán)境問題有著極為重要的作用 本文總結(jié)如下： 1） 減速器與電機(jī)放到環(huán)模的上端。 2） 工作時(shí)不需要帶輔助裝置，如進(jìn)料裝置。 3） 進(jìn)料倉按照人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)，四面通透。 4） 環(huán)

38、模的高度離地面高300㎜，減少成型后的物料斷裂。 5） 針對環(huán)模的材料、尺寸的確定，根據(jù)國內(nèi)外的論文為依據(jù)選出成本和效率最佳的數(shù)據(jù)。 參考文獻(xiàn) [1]王述洋，黎粵華，生物質(zhì)燃料平模固化成型機(jī)壓輥特性分析，機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2009年11月 [2]生物質(zhì)燃料成型機(jī)環(huán)模設(shè)計(jì)，林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2009年1月 [3]黎粵華，生物質(zhì)固化成型有限元研究及平模成型機(jī)壓輥特性分析，學(xué)位論文 [4]景果仙，生物質(zhì)燃料平模成型機(jī)設(shè)計(jì)理論及仿真研究，東北林業(yè)大學(xué)學(xué)位論

39、文 [5]孔雪輝，生物質(zhì)固化成型環(huán)模磨損實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬，東北林業(yè)大學(xué)學(xué)位論文 [6]楊毅，環(huán)模的制造工藝研究。南大學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文，2009年6月 [7]模棍式生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)性能試驗(yàn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) [8]朱海濤，生物質(zhì)燃料顆粒成型機(jī)的研究與試驗(yàn)，哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 [9]寧鵬輝，環(huán)模式秸稈壓塊機(jī)致密成型機(jī)理研究，河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 [10]劉微，環(huán)模壓塊機(jī)壓縮室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2006年12月 [11]平模直輥式生物質(zhì)成型機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011年8月 [12]閆文剛，生物質(zhì)常溫開模致密成型研究，北京林業(yè)大學(xué)學(xué)位論文 [13]

40、申樹云，生物質(zhì)顆粒成型環(huán)模特性研究，碩士學(xué)位論文 [14]姜洋，生物質(zhì)顆粒燃料成型條件的研究，可再生能源，2006年1月 [15]恩和，環(huán)模式粗飼料壓塊機(jī)的研究，飼料工業(yè)，1988,年 [16]李美華，俞國勝，生物質(zhì)燃料成型技術(shù)研究現(xiàn)狀，木材加工機(jī)械，2005年 [17]張大雷，生物質(zhì)成型燃料開發(fā)現(xiàn)狀及應(yīng)用前景，農(nóng)村牧區(qū)能源 [18]李永志，歐盟大力發(fā)展生物燃料，全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望，2004年 [19]Holley CA.The densi fication ot biomass by roll briquetting.proceedings of the lnstitute for

41、 Briquetting and Agglomeration(IBA),1983, [20]Tran D V,Lewis R W.An investigation of powder compaction processes.international journal of Powder Merallurgy,1994 致謝 在完成本論文之際，首先要感謝導(dǎo)師王述洋教授，是他們的精心指導(dǎo)我才能順利完成此論文。在導(dǎo)師以淵博的學(xué)識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的學(xué)科前沿意識給我的學(xué)習(xí)提供了很好的引導(dǎo)作用。幾個(gè)月來導(dǎo)師以謹(jǐn)慎

42、的崇高的人格和忘我工作的敬業(yè)精神時(shí)刻鼓勵著我，是我終身受益。 感謝王字滿學(xué)長，在本論文寫作過程中，給我無私的、熱情的幫助，才得以順利完成寫作。 特別感謝我的父母，感謝我的親人，正是他們從精神上的鼓勵與敦促和生活上的無微不至的關(guān)懷，使我無時(shí)無刻都充滿前進(jìn)的動力。 最后，向評閱論文以及參加論文答辯的專家、老師們致以崇高的謝意！  東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評審意見表 畢業(yè)論文題目 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 指導(dǎo)教師評語:

43、 建議成績： 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評審意見表 畢業(yè)論文題目 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 評閱人評語: 建議成

44、績： 評閱人（姓名、職稱）: 年 月 日 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評審意見表 畢業(yè)論文題目 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 評閱人評語: 建議成績： 評閱人（姓名、職稱）: 年 月 日 答辯委員會意見: 四號宋體 答辯委員會(教師姓名、職稱)： 四號宋體。答辯委員會簽字（手簽）包括姓名、職稱。 畢業(yè)論文成績：