棉花秸秆无筛粉碎机的设计与试验

针对棉花秸秆因木质化程度较高、韧性强,还掺有棉絮,在有筛粉碎机粉碎过程中排料困难、筛片易堵塞等问题,设计了一种棉花秸秆无筛粉碎机,通过调整出料口面积来实现粉碎室内气体流量的改变,获得不同粉碎粒度的棉花秸秆成品;对粒度分级装置、粉碎刀辊等主要部件的结构进行了确定;阐述了粉碎过程中棉花秸秆的受力过程,确定了L改进型锤片的关键参数,对机具的L改进型锤片和抛送叶片进行了结构和排列设计。Fluent仿真分析结果表明:L改进型锤片相比直刀型锤片更有利于提高棉花秸秆在粉碎室内的流动性并在粉碎室内部形成更大的负压。以L改进型锤片数量、粉碎刀辊转速、出料口面积为试验因素,以棉花秸秆粉碎粒径合格率为试验指标,进行三因素三水平正交试验,确定影响棉花秸秆粉碎粒径合格率显著性的因素由大到小分别为:粉碎刀辊转速、出料口面积和L改进型锤片数量。确定较优参数组合为L改进型锤片数量140把,粉碎刀辊转速2660 r·min^(-1),出料口面积136500 mm^(2)。采用较优参数组合进行样机田间试验,测得棉花秸秆粉碎粒径合格率为93.7%,能够满足棉花秸秆粉碎机实际生产需要。

新型锤片式饲料粉碎机分离流道内物料运动规律

基于锤片式饲料粉碎机工作状况,研究物料颗粒在气固两相流中运动轨迹的数学模型,得到物料颗粒沿坐标轴方向上的运动微分方程和位移方程;并使用MATLAB对该数学模型进行了数值模拟,得到了物料颗粒理论运动轨迹,对模拟结果按入口固相颗粒速度大于、等于、小于气相速度3种情况进行研究;使用高速摄像机对分离流道内部分颗粒进行跟踪拍摄,并取粒径2mm目标颗粒和粒径8mm完整颗粒,对2种物料颗粒理论模型运动轨迹与真实运动轨迹进行了比较,验证了数学模型的合理性。对进一步研究宏观物料运动、颗粒分布及分离装置结构等提供了参考。

锤片式粉碎机噪声源识别及降噪方法

为了解决锤片式饲料粉碎机工作过程中噪声大的问题,运用虚拟仪器测试技术和台架试验相结合的方法,对粉碎机的噪声信号进行采集和分析,针对影响噪声的主要因素如锤片、筛网、进料口、出料口和转子转速等进行相应的声压级和频谱测试分析,寻找粉碎机主要噪声源及其与主要影响因素之间的规律,并通过对粉碎机各部件的结构参数进行改进设计,达到降低整机噪声的目的。研究结果表明:粉碎机噪声信号主要包含48、180、200、361、893和1 263 Hz共6种频率成分;筛网、进料口和出料口对主频成分没有影响,只影响噪声频率的幅值;筛网具有降噪作用;进料口和出料口都不同程度地增强了噪声声压级;通过对主轴转速为2 400~2 800 r/min时的空载噪声频谱图分析知,当转速升高时,噪声幅值急剧升高,可见转速对粉碎机的噪声有影响;对不同锤片数量的空载噪声频谱图分析知,锤片数量只影响噪声幅值,对主要频率变化影响较小。此外,对粉碎机进料口、出料口、筛网的结构参数进行改进设计,以出料口的改进设计为例,基于有限元法对改进前后分离装置内的流场湍动能分布情况经行了模拟,将改进前后的结果进行对比分析发现:出料口改进后分离装置内气流的湍动能较小,流动较为稳定。通过台架试验表明:当选用改进后的出料口时,粉碎机整机噪声得到明显改善,噪声总声压级降低了3 d B(A),各测点噪声声压级降低1.9~3.6 d B(A),进一步粉碎试验表明使用改进后的出料口并未影响粉碎机的生产效率以及吨料电耗,研究所采用的降噪措施可行,此法可为控制粉碎机噪声提供理论依据。

6FGH-800型滚杠式红枣分级机研制

【目的】研究采用链驱动的无级可调成对倾斜辊轴分级结构,依据成对辊轴之间相对角度变化进行大小分级的工作原理,实现对不同品种红枣、核桃等果品的尺寸大小分级。【方法】利用CAXA绘图软件设计整机结构及关键部件;采用正交试验和Minitab软件分析确定最优参数组合;通过性能试验和生产考核,测定样机的主要性能指标,考核是否达到设计要求。【结果】红枣分级合格率的最优参数组合,纯小时生产率为1122 kg/h,分级合格率为96%,伤果率为3%,能够满足生产要求。【结论】6FGH-800型滚杠式红枣分级机结构合理、经济实用,设计的振动防堵喂料装置、滚杠间隙调节机构和机架倾角调整机构,解决了常规机械式红枣尺寸分级机分级精度不高、容易"串级"、生产效率低的难题。

锤片式饲料粉碎机分离装置设计与试验

为了研究锤片式饲料粉碎机分离装置应具有的合理形状,通过计算物料沿外管壁运动时摩擦力所做的功,得到摩擦力做功最小时外管壁的曲线形状,并根据该形状制作了分离装置。利用ANSYS Workbench软件中的Fluent模块对改进前后分离装置内物料的运动规律进行气-固两相流模拟,比较2种分离装置内的玉米颗粒浓度及玉米颗粒速度分布情况。对2种分离装置的物料输送效果进行了实际粉碎试验,利用高速摄像技术对比2种分离装置内的玉米颗粒分布情况;在不同转速和喂料量的情况下比较2种分离装置对物料的运输分离效果。软件模拟和试验结果均表明：当转速在1 500~3 500 r/min间变化时,新分离装置比原分离装置出料量高0.18~0.3 kg/s。当转速一定时,喂料量越接近理论设计料量,新分离装置的出料量越高于原分离装置。当转速为2 500 r/min,喂料量为5kg时,二者出料量相差约0.01 kg/s。

苦瓜破壁超微粉碎工艺优化研究

为得到破壁超微苦瓜粉,使存于苦瓜细胞中的有效成分充分游离释放利用,为苦瓜袋泡茶和片剂加工提供原料,采用可调参数式球磨机对苦瓜进行了破壁超微化粉碎工艺试验研究。运用四因素二次回归正交旋转组合试验设计方案,建立了试验因素与苦瓜细胞破壁率间影响关系的数学模型,并通过优化计算得到了苦瓜破壁超微粉碎的最佳工艺参数为：转速423~436 r/min,粉碎时间1.9~2.1 h,球料比6.7~7.2,物料含水率5.6%~6.7%,此时苦瓜破壁率达95%以上。同时,研究表明苦瓜破壁超微粉碎可极大地提高总皂苷溶出速率与溶出量,为苦瓜的实际有效利用奠定了基础。

LSM20实验磨粉机的介绍及实验过程分析

LSM20实验磨粉机是综合评价小麦制粉品质性状的主要设备之一,本文通过对该磨粉机的构成及工作原理进行详细介绍,并对实验制粉各项指标计算过程进行分析,并结合实验过程,通过计算可以得出小麦的出粉率,有助于用户较好地评价小麦的磨粉品质,同时在小麦综合特性评价方面也发挥着重要作用。

棉秆粉碎机的研究现状及展望

随着我国畜牧业的不断发展,牧区的饲料出现短缺,而棉秆作为饲料具有很高的营养价值,粉碎后的棉秆饲喂效果要更佳,新疆又拥有丰富的棉秆资源。概述了棉秆粉碎机的研究现状,对现有的粉碎设备,包括铡切式、锤片式、揉搓式、揉切式、多功能组合式粉碎机做了原理和结构上的分析,指出了现有机型存在的优缺点。分析了影响棉秆粉碎的因素,并且对粉碎机的发展趋势做了展望。

锤片式粉碎机的设计与分析

为提高秸秆利用率,针对秸秆饲料的粉碎加工,设计一种锤片式秸秆粉碎机,主要对粉碎机结构进行设计,同时对关键部件进行分析。建立锤片的力矩平衡方程,得出影响锤片平衡的主要因素是转子角速度和锤片摆动角速度。通过利用ADAMS软件,分析锤片在空载状态时的运动参数以及运动规律,对进一步参数优化提供依据。

9MF-720型棉秆粉碎机设计与试验

针对我国棉秆产量大、有效利用率低和棉秆粉碎后可作为食用菌培养基优质原料的特性,在分析粉碎技术原理的基础上,设计了一种双室棉秆粉碎机。该机通过揉搓破碎室内刀片的高速剪切磨削和锤片的搓揉磨削作用,将棉秆破碎为短纤维后送入粉碎室内进行锤片粉碎,直到符合粉碎细度要求的棉秆从筛孔排出。该机能够在一次粉碎作业过程中完成棉秆的切碎、揉搓、粉碎等工作,并可通过更换筛网得到不同粉碎细度的棉秆。同时,对棉秆粉碎机的结构和工作原理进行了简述,并对样机的主要性能进行了试验。试验结果:生产率≥0.8t/h(筛网直径8mm),平均吨料电耗77.9kW.h/t,噪声为95～103dB(A)。结果表明,该机生产稳定,吨料电耗低,满足食用菌培养基对棉秆不同粉碎细度要求,是棉秆粉碎的理想机型。

各级转速受控式甘蔗剥叶装置的设计与试验

针对甘蔗剥叶装置存在的剥叶后含杂率高、剥叶元件易折断和磨损的问题,设计了各级转速受控式甘蔗剥叶装置。该装置输入输出上、下辊具有仿形功能,剥叶元件采用新型材质。经过对比试验,从3种高分子材料中优选出最适合做剥叶元件的材质,并通过正交试验优化工作参数。该装置优化后的工作参数即输入输出辊转速250r/min、第1级剥叶辊转速1 150r/min、第2级剥叶辊转速2 300r/min时,含杂率为3.1%,折断率为12.5%。

LNI-66A型分级式冲击磨锤头参数研究

分级式冲击磨具有产量大、应用广等优点,但目前对分级式冲击磨的研究仍不够充分。本文利用LNI-66A型分级式冲击磨进行了粉碎实验,结果表明,锤头数量为2个时,粉体产量比锤头数量为4个和8个时高;锤头高度为30mm时,粉体产量比锤头高度为10mm、20mm、40mm、50mm时高。利用Ansys Workbench 15.0,对粉碎腔内的流场进行了数值模拟,得出了压力场和速度场的分布情况,探讨了锤头参数对磨盘粉碎区域流场的影响。模拟结果表明,随着锤头数量的增加,粉碎区域流场径向速度变化不大,而压力会随之增加,这将使得粉碎效率降低,粉体产量下降。锤头高度对锤头附近气流上升速度和锤头打击面积都有影响,前者会降低粉碎效率,后者会提高粉碎效率,在两者间应有一个择中的取值。因此,锤头高度并不是越高越好,是有一个较优取值的。

粉碎机分离流道内物料运动数学模型研究——基于新型锤片式饲料粉碎机

基于锤片式饲料粉碎机的工作状况,研究了物料颗粒在气固两相流中运动轨迹的数学模型,得到物料颗粒沿坐标轴方向上的微分方程和位移方程;使用MATLAB对该数学模型进行了数值模拟,得到了物料颗粒理论运动轨迹;使用高速摄影机对分离流道内部分颗粒进行跟踪拍摄,并对物料颗粒理论模型运动轨迹与真实运动轨迹进行了比较,验证了数学模型的合理性。以上内容进一步研究宏观物料运动、颗粒分布及分离装置结构等提供了参考。

三层石磨磨浆机的设计

针对传统石磨结构笨重、磨盘直径减小会引起磨浆加工不彻底以及需要二次加工等问题,设计了一种小型的三层石磨磨浆机。石磨接触面之间开有互为逆向的磨纹,可在有限空间内保证有效的加工面积。下磨盘采用螺栓和弹簧与机体相连,上下位置可调;电机通过联接轴驱动中磨盘旋转;上磨盘可通过手柄驱动上盖上面的螺旋装置实现上下位置调整;与上盖联接的漏斗用作储料。与传统石磨相比,该机两级磨浆,保证了加工质量,大豆不受高温损害,可保留多种营养成分,也可用于谷物或药材的磨粉加工。

短程射流共点交汇对撞阀设计与破碎能力检测

现有的射流阀均未对水力空化进行合理规划、有效控制和高效利用,存在破碎能量级低、能量构成欠合理、能量分散、能效低、废能占比高、对硬韧性物料破碎能力差等问题。为了提升高压射流破碎中的破碎能量级和密度,减少无效能产出,提出了一种短程射流共点交汇对撞阀结构方案及其水力空化效应机制。利用CFD进行了流场模拟,依据模拟结果配置了短程射流共点交汇对撞阀的几何和运行参数,通过捕集羟自由基和电镜成像检测了水力空化强化效果和对微晶纤维素的破碎效果,检测结果表明:与直孔阀相比,短程射流共点交汇对撞阀的羟自由基捕获量提高41%,无效动能减少60%~80%,可使微晶纤维壳层破碎并能剥离出直径约15 nm的微原纤。短程射流共点交汇对撞破碎明显提升了溃灭冲击能,可作为硬韧性生物材料超微细化的有效方法。

青贮籽粒破碎试验研究

试验探究我国青贮收割机械在制作全株玉米青贮时对籽粒的破碎程度,为破碎装置性能不稳定、工作效率低、功耗高及在生产中推广效果不理想的问题提供可行的解决方案。通过玉米籽粒破碎试验,优化装置参数,提高破碎效果和效率,为破碎机械在养殖业中的推广和应用提供依据。试验结果表明,最佳处理组合为喂入速度A 1.8 m/s、主轴转速M 998 r/min、刀辊间隙K 7 mm。

锤片式粉碎机内负压对物料筛分效率的影响研究

针对课题组前期研制的锤片式饲料粉碎机筛分效率偏低的问题,现利用离散元法软件EDEM与计算流体力学软件ANSYS-Fluent对该粉碎机中分离装置内的气固两相流场进行耦合计算,获得分离装置内两相流场特性与回料管出口压力的变化规律以及颗粒相的运动规律,详细地分析了颗粒的速度与回料管出口压力的变化规律,以及回料管的回料量与回料管出口压力的变化规律。结果表明,不同工况下的绝大多数的物料颗粒均能到达筛网,在分离装置中呈外密内疏的分布状况;通过对不同回料管出口压力下,回料管回料量的结果进行曲线拟合,当回料管出口负压达到-476 Pa时,筛分效率最高,模拟结果对新型锤片式粉碎机整机性能的提高有一定参考价值。

锤片式粉碎机转子系统的模态分析

为了研究锤片式粉碎机在启动过程中转子的动态响应规律,利用ANSYS软件对粉碎机转子系统进行模态分析,得到了转子部分的前六阶模态振型,并根据模态振型的固有频率得出了转子系统的前六阶临界转速。结果表明转子部分的第二阶临界转速在额定转速范围内,因此粉碎机在工作时应尽量避开这个转速;测得转子部分在不同支承刚度条件下前三阶振型的固有频率和最大相对位移,分析了前三阶振型的固有频率和最大相对位移随支承刚度的变化规律,认为转子系统应使用支承刚度较小的滚动轴承。研究为锤片式粉碎机转子组的动态特性分析和减振降噪设计提供了理论依据。

涡轮式粉碎机涡轮的有限元分析

涡轮粉碎机是一种广泛用于饲料、药材、食品的粉碎机械,其涡轮的转速较高,安全隐患大。论文以SWLF涡轮粉碎机的涡轮为研究对象,建立涡轮的参数模型,并将其导入到ANSYS Workbench中,在ANSYS Workbench中对其进行了静力学分析和预应力模态分析。分析结果表明:涡轮的最大应力为350.32Mpa,其小于材料的屈服强度372Mpa;涡轮产生的干扰频率为100Hz,不在发生共振的模态振频范围内,不会发生共振现象,保证了涡轮粉碎机的运行安全。

基于高压电场的胡萝卜微粉抗团聚分散性试验

为了提高胡萝卜微粉加工效率,改善粉碎过程中粉体团聚问题。该文通过对胡萝卜干式高速剪切粉碎试验,研究粉碎过程中胡萝卜粉体粒径、温度、含水率以及类胡萝卜素含量的变化情况。结果表明,随着粉体粒径的减小,其比表面积增大、温度升高、含水率增加,颗粒间范德华力、静电力、液桥力作用增强导致粉体颗粒团聚,产生了"逆粉碎"现象。高压电场能够克服粉体颗粒间的作用力,使粉体具有抗团聚,相互分散的性能。研究中利用针板电极原理,设计出高压电场粉体处理装置。以处理电压和处理时间为试验因素,以粒径<125μm粉体质量百分比为评价指标,通过正交试验建立回归方程,优化求解并验证,得到胡萝卜粉体抗团聚分散处理的最优工艺参数为:处理电压45 k V,处理时间60 min,此时粉体颗粒分散效果明显,粒径<125μm粉体质量百分比由未处理时的61.75%提升到77.38%。研究结论为实现胡萝卜微粉高效加工提供理论参考。