飼料環(huán)模有關(guān)知識介紹.doc
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一、環(huán)模導(dǎo)料孔修復(fù)機設(shè)計及應(yīng)用 環(huán)模顆粒機廣泛應(yīng)用于飼料的加工、秸桿木屑等生物質(zhì)能的顆粒成型、復(fù)合肥的生產(chǎn)、萬壽菊顆粒壓制、石油及塑料粒子的生產(chǎn)中。不同物料選用不同的制粒機,但其核心部份是制粒機環(huán)模。它對提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量,降低能耗(制粒能耗占整個車間總能耗30%-35%),減少生產(chǎn)成本(環(huán)模損耗一項費用占整個生產(chǎn)車間的維修費25%-30%以上)等方面影響極大。一般玉米為主的飼料生產(chǎn)中約占到1-1.5元/噸左右,在秸桿木屑等纖維狀物料的生產(chǎn)中約占到18-48元/噸料;同時也是制粒機最易磨損的零件之一,因此,了解環(huán)模的設(shè)計及應(yīng)用,并對環(huán)模進行正確的選用、合理的使用以及有效的保養(yǎng),對于飼料生產(chǎn)者來說是至關(guān)重要的。下面對環(huán)模的設(shè)計及其選用、使用和保養(yǎng)作些淺析,以供大家參考。 1環(huán)模導(dǎo)料孔修復(fù)機環(huán)模直徑和環(huán)模有效壓制寬度等參數(shù)的確定 a、環(huán)模直徑和有效寬度是環(huán)模的主要參數(shù): 首先根據(jù)國內(nèi)外制粒機參數(shù)及優(yōu)先數(shù)列確定環(huán)模直徑系列:250、300、320、350、400、420、508、558、678、768等;相對功率為15、22、37、55、75/90、90/110、132/160、180/200、220/250、280/315;根據(jù)等有效壓制面積等功率之比值(一般14~22cm2/kW),確定環(huán)模有效寬度(有效寬度是指環(huán)模中間與壓棍接觸部份)。另外很多國內(nèi)制粒機是吸收國外技術(shù),所以也有不少環(huán)模直徑采用英制尺寸或近似值,如:SZLH3016環(huán)模直徑16英寸(406,407)、SZLH3020環(huán)模直徑20英寸(508)、SZLH3022環(huán)模直徑22英寸(558)、SZLH7726環(huán)模直徑26英寸(660)、304環(huán)模等。 b、環(huán)模的轉(zhuǎn)速的確定 環(huán)模轉(zhuǎn)速與機器本身的幾何參數(shù)(壓輥個數(shù)、??字睆健⑸疃鹊龋┫嚓P(guān)。根據(jù)資料和多年來國內(nèi)制粒機的技術(shù)參數(shù)及對國外樣機的數(shù)據(jù)檢測,對于采用二個壓輥的環(huán)模制粒機,以環(huán)模內(nèi)徑處線速度(也叫環(huán)模線速度)4-8m/s較為合適,它的高低影響到擠壓區(qū)內(nèi)的料層厚度及物料通過??椎臅r間,進而影響制粒機產(chǎn)量和顆粒質(zhì)量。線速度過高時,相同產(chǎn)量條件下環(huán)模每轉(zhuǎn)產(chǎn)出顆粒少,擠壓區(qū)內(nèi)料層薄,軸向料層分布不均勻,有可能使擠壓區(qū)內(nèi)的物料形成斷層,制粒不連續(xù),制出的顆粒松軟,軸向壓出顆粒長度不勻,粉料多,而且對于水分含量較高的物料還易打滑,甚至根本不能制粒;較低的環(huán)模線速度雖然制出的顆粒質(zhì)量好,但對產(chǎn)量影響較大。 c、 壓輥直徑的確定 顆粒形成的基本原理如圖。它是通過環(huán)模和壓輥之間相互的擠壓力,克服物料通過??椎淖枇Γ瑥亩_到制粒的目的。(擠壓原理圖見圖一) 相同環(huán)模下,壓棍直徑越大,環(huán)模和壓棍之間型成的三角擠壓范圍越大,越利于擠壓作用。理論上單輥的壓輥直徑可做得最大,擠壓時間,擠出效果應(yīng)最好,但在機器運轉(zhuǎn)時,壓輥和壓模之間的作用力在主軸、主軸軸承、空軸等之間傳遞,所以單輥制粒機的主軸、主軸軸承、空軸等機械結(jié)構(gòu)粗大,只在小型實驗室制粒機及難于制粒的大型秸桿壓塊機中運用。雙壓輥制粒機的兩只壓輥之間擠壓力F1和F2相在主軸頭上平衡;壓模上的反作用力F1’和F2’相互抵消,設(shè)備上的主軸(主軸軸承處)、主軸軸承、空軸上受力小,機械結(jié)構(gòu)小,是實際中使用最多的機型。根據(jù)經(jīng)驗確定壓輥外徑與壓模內(nèi)徑比為0.475,并圓整后確定壓輥直徑。三輥制粒機三輥之間受力也能平衡,但壓輥和壓模內(nèi)徑比不高。另外對用于秸桿木屑等纖維狀物料的制粒機,壓輥之間不平衡力(兩擠壓力F1-F2之差)須和壓模上的反作用力之差(F1’-F2’)通過主軸、主軸軸承、空軸來抵消,所以主軸(主軸軸承處)、主軸軸承、空軸、環(huán)模、壓棍的結(jié)構(gòu)都要加強。 單輥擠壓室:L為壓輥中心和壓模中心在擠壓力垂直方向上距離;擠壓力作用在環(huán)模的力F1’;轉(zhuǎn)速一定條件下,L*F1’正比于輸入功率。壓輥和壓模中心越小,L越小,擠壓力F1’越大。 另一方面,F1和F1’這一對作用力和反作用力必須通過壓輥殼、壓輥軸承、壓輥軸、主軸、主軸軸承、空軸、環(huán)模后相平衡。所以F1越大,主軸、主軸軸承、空軸結(jié)構(gòu)必須越大。 這類制粒設(shè)備擠壓力最大,壓縮區(qū)范圍大,壓縮平穩(wěn);擠壓區(qū)范圍大,擠出顆粒質(zhì)量好,并且回彈量小、擠壓室內(nèi)摩擦功耗小,功率用于擠出作用多。這類制粒機主要用于小型機和秸桿壓塊機中。 單輥制粒室 雙輥擠壓室:L為兩壓輥中心在擠壓力垂直方向上距離;F1、F2分別為兩壓輥上的擠壓力,F(xiàn)1’、F2’為作用在環(huán)模上的擠壓力(反作用力);在轉(zhuǎn)速一定下,(F1 F2)*L/2正比于輸入功率,所以中心越大,L越大,擠壓力越小。 另一方面F1通過壓輥外殼、軸承、壓輥軸、主軸頭和另一對壓輥的F2相平衡;F1’通過環(huán)模和F2’相平衡,制粒機的主軸(主軸軸承以后)、主軸軸承、空軸等受擠壓力影響小。 在擠壓秸桿木屑等纖維質(zhì)物料時F1、F2受力波動大,F(xiàn)1和F2不平衡力(F1-F2)又必須通過主軸、主軸軸承、空軸和環(huán)模上的兩個反作用力的差相平衡,這類制粒設(shè)備振動大,結(jié)構(gòu)上必須加大加粗。 雙輥制粒室 圖一、擠壓原理圖 2環(huán)模導(dǎo)料孔修復(fù)機環(huán)模材料和熱處理 環(huán)模通常由碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼經(jīng)鍛壓、切削、鉆孔、熱處理等工序制成。環(huán)模所用的材料和每個加工工序?qū)ζ涫褂脡勖爸屏Y|(zhì)量、產(chǎn)量有直接的影響。碳素結(jié)構(gòu)鋼主要有45鋼,其熱處理硬度一般為HRC45~50,其耐磨性和耐腐蝕性都較差,現(xiàn)基本被淘汰;合金鋼主要有20CrMnTi材料,它是通過表面滲碳等表面熱處理,處理硬度在HRC50以上,并具有良好的綜合力學(xué)性能,由此類材料制造的環(huán)模強度高,耐磨性好于45鋼,但缺點是耐腐蝕性不好。雖然單只環(huán)模成本較低,但使用時噸料生產(chǎn)成本高于不銹鋼環(huán)模,現(xiàn)也逐步淘汰;不銹鋼材料主要為4Cr13,這些材料的剛度和韌性都較好,熱處理是整體焠火,硬度大于HRC50,并具有良好的耐磨性和耐腐蝕性,使用壽命較長,噸料環(huán)模費用最低。下面就4Cr13材料環(huán)模每個加工工序?qū)ζ滟|(zhì)量影響說明: a、環(huán)模材料成份 對于4Cr13材料的環(huán)模,其質(zhì)量源頭必須從鋼錠開始:4Cr13鋼環(huán)模化學(xué)成分 (質(zhì)量分數(shù)%)為:C含量≤0.36~0.45,Cr含量12~14,Si含量≤0.60,Mn含量≤0.80,S含量≤0.03,P含量≤0.035;在實際使用中含Cr量12%左右的環(huán)模使用壽命比含Cr量14%的環(huán)模在其它處理相同的條件下,其使用壽命減小1/3以上;所以環(huán)模質(zhì)量的源頭是從鋼淀開始,不僅要確保Cr含量13%以上,還要求大小形狀等符合鍛造。 b、環(huán)模鍛打質(zhì)量 對于4Cr13材料的環(huán)模鍛造工藝要求為加熱溫度和時間合適,常見環(huán)模鍛造問題是: 1)、加熱溫度過高和時間過長,鍛坯呈黃白色,估計溫度超過1200℃,此時鍛坯易出現(xiàn)表層過燒,整體過熱,組織粗大晶粒不均勻現(xiàn)象; 2)、爐溫均勻性差。加熱過程中因溫度不均勻使鍛件過熱或局部過燒造成晶粒粗大、鍛坯的均質(zhì)性差。鍛件尺寸越大 ,這種現(xiàn)象就越嚴重。在隨后的熱處理工藝中難以消除這種缺陷 ,也是造成環(huán)模開裂的常見原因。 3)、由于鑄錠中存在如偏析、非金屬夾雜物、疏松等缺陷 ,所以要通過鍛造變形來改善和消除 ,這是鍛件達到良好綜合力學(xué)性能的基礎(chǔ)。對于縱向橫向性能要求較高的鍛件,應(yīng)當(dāng)采用良好的組合鍛造工藝,單一的鍛打工藝難以保證質(zhì)量。 4)、鍛后冷卻溫度、速度控制不好,如果冷卻速度非常緩慢 ,容易發(fā)生奧氏體再結(jié)晶 ,已經(jīng)被鍛造中細化的晶粒會發(fā)生異常長大造成混晶, 5)、退火處理:應(yīng)對環(huán)模毛坯的硬度加以控制,其硬度在HB170~220之間為宜,如果硬度過高,鉆孔時鉆頭易斷裂,并造成死孔,硬度過低則影響??椎墓鉂嵍?。 c、熱處理對環(huán)模質(zhì)量的影響 4Cr13材料采用整體淬火工藝,淬火是把金屬成材或零件加熱到相變溫度以上,保溫后,使Cr合物溶于組織中,以大于臨界冷卻速度的急劇冷卻,以獲得馬氏體組織的熱處理工藝。淬火是為了得到馬氏體組織,再經(jīng)回火后,使工件獲得良好的使用性能,以充分發(fā)揮材料的潛力。制孔后環(huán)模應(yīng)在真空爐中加熱粹火。經(jīng)真空熱處理的環(huán)模,能有效地保證??椎墓饣龋ū苊饬四?椎难趸?。在圓周方向三等分處的每個部位,取不少于3點測硬度平均值,其各部位的硬度值之差應(yīng)不大于HRC4。 3、環(huán)模孔結(jié)構(gòu)、壓縮比、粗糙度及環(huán)模??准庸ぴO(shè)備 常見的環(huán)模模孔主要有直孔、帶減壓孔、外錐形孔和內(nèi)錐形孔等。帶減壓孔又稱釋放孔,如圖2所示,不同的??仔问竭m合不同種類的飼料原料或不同的飼料配方。同一環(huán)模中,越程槽邊上的直孔長度L與環(huán)模中心部位的直孔長度L也都不一樣。在壓棍對壓模的壓力和阻力一樣下,越程槽邊的物料容易擠出越程槽,而不進入模孔。所以一般在越程槽邊上兩排帶有減壓孔(或減壓孔長度M大于環(huán)模中心的??椎腗),并且第一排減壓孔長度M大于第二排,使各??壮隽狭恳恢隆D?字饕獏?shù)有: d----??字睆健----環(huán)模厚度、L----??子行Ш穸取----減壓孔長度、a----??字行木?、t----模孔間壁厚、D----環(huán)模直徑、E----環(huán)模有效寬度、 圖二、模孔圖 a、環(huán)模??赘鲄?shù)的作用與含義 環(huán)模壓縮比I=L/d,它是反映顆粒飼料擠壓強度的一個指標(biāo)。壓縮比越大,擠出的顆粒飼料越結(jié)實。所以環(huán)模模孔d確定,飼料配方確定,即環(huán)模壓縮比I一定條件下,環(huán)模的有效厚度L=I*d就確定了。 T為環(huán)模厚度,它的最小值T1和環(huán)模受力有關(guān),壓棍對環(huán)模的擠壓力越大,環(huán)模最小厚度T1越大。當(dāng)模孔有效厚度L- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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