飼料環(huán)模有關(guān)知識(shí)介紹.doc
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一、環(huán)模導(dǎo)料孔修復(fù)機(jī)設(shè)計(jì)及應(yīng)用 環(huán)模顆粒機(jī)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(wàn)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(jī)，但其核心部份是制粒機(jī)環(huán)模。它對(duì)提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量，降低能耗（制粒能耗占整個(gè)車間總能耗30％-35％），減少生產(chǎn)成本（環(huán)模損耗一項(xiàng)費(fèi)用占整個(gè)生產(chǎn)車間的維修費(fèi)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(shí)也是制粒機(jī)最易磨損的零件之一，因此，了解環(huán)模的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，并對(duì)環(huán)模進(jìn)行正確的選用、合理的使用以及有效的保養(yǎng)，對(duì)于飼料生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。下面對(duì)環(huán)模的設(shè)計(jì)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(jī)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(guó)內(nèi)外制粒機(jī)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(duì)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(guó)內(nèi)制粒機(jī)是吸收國(guó)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(jī)器本身的幾何參數(shù)（壓輥個(gè)數(shù)、?？字睆?、深度等）相關(guān)。根據(jù)資料和多年來(lái)國(guó)內(nèi)制粒機(jī)的技術(shù)參數(shù)及對(duì)國(guó)外樣機(jī)的數(shù)據(jù)檢測(cè),對(duì)于采用二個(gè)壓輥的環(huán)模制粒機(jī),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(guò)?？椎臅r(shí)間，進(jìn)而影響制粒機(jī)產(chǎn)量和顆粒質(zhì)量。線速度過(guò)高時(shí)，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(zhǎng)度不勻，粉料多，而且對(duì)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(duì)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(guò)環(huán)模和壓輥之間相互的擠壓力，克服物料通過(guò)?？椎淖枇?，從而達(dá)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(shí)間，擠出效果應(yīng)最好，但在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(jī)的主軸、主軸軸承、空軸等機(jī)械結(jié)構(gòu)粗大，只在小型實(shí)驗(yàn)室制粒機(jī)及難于制粒的大型秸桿壓塊機(jī)中運(yùn)用。雙壓輥制粒機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)小，是實(shí)際中使用最多的機(jī)型。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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(jī)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(duì)用于秸桿木屑等纖維狀物料的制粒機(jī)，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(guò)主軸、主軸軸承、空軸來(lái)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(qiáng)。 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(duì)作用力和反作用力必須通過(guò)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(jī)主要用于小型機(jī)和秸桿壓塊機(jī)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(guò)壓輥外殼、軸承、壓輥軸、主軸頭和另一對(duì)壓輥的F2相平衡；F1’通過(guò)環(huán)模和F2’相平衡，制粒機(jī)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(shí)F1、F2受力波動(dòng)大，F(xiàn)1和F2不平衡力（F1-F2）又必須通過(guò)主軸、主軸軸承、空軸和環(huán)模上的兩個(gè)反作用力的差相平衡，這類制粒設(shè)備振動(dòng)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(jī)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(gè)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(guò)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(qiáng)度高，耐磨性好于45鋼，但缺點(diǎn)是耐腐蝕性不好。雖然單只環(huán)模成本較低，但使用時(shí)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(zhǎng)，噸料環(huán)模費(fèi)用最低。下面就4Cr13材料環(huán)模每個(gè)加工工序?qū)ζ滟|(zhì)量影響說(shuō)明： a、環(huán)模材料成份 對(duì)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)?；瘜W(xué)成分 （質(zhì)量分?jǐn)?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(shí)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(duì)于４Cr13材料的環(huán)模鍛造工藝要求為加熱溫度和時(shí)間合適,常見環(huán)模鍛造問(wèn)題是： １）、加熱溫度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(zhǎng),鍛坯呈黃白色,估計(jì)溫度超過(guò)1200℃,此時(shí)鍛坯易出現(xiàn)表層過(guò)燒,整體過(guò)熱,組織粗大晶粒不均勻現(xiàn)象; ２）、爐溫均勻性差。加熱過(guò)程中因溫度不均勻使鍛件過(guò)熱或局部過(guò)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(yán)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(guò)鍛造變形來(lái)改善和消除 ,這是鍛件達(dá)到良好綜合力學(xué)性能的基礎(chǔ)。對(duì)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(xì)化的晶粒會(huì)發(fā)生異常長(zhǎng)大造成混晶， ５）、退火處理：應(yīng)對(duì)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(guò)高，鉆孔時(shí)鉆頭易斷裂，并造成死孔，硬度過(guò)低則影響?？椎墓鉂嵍?。 c、熱處理對(duì)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Ｔ趫A周方向三等分處的每個(gè)部位，取不少于3點(diǎn)測(cè)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?？字饕兄笨?、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，不同的模孔形式適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(zhǎng)度L與環(huán)模中心部位的直孔長(zhǎng)度L也都不一樣。在壓棍對(duì)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(jìn)入?？住Ｋ砸话阍谠匠滩圻吷蟽膳艓в袦p壓孔（或減壓孔長(zhǎng)度M大于環(huán)模中心的?？椎腗），并且第一排減壓孔長(zhǎng)度M大于第二排，使各?？壮隽狭恳恢隆Ｄ？字饕獏?shù)有： d----?？字睆?、T----環(huán)模厚度、L----?？子行Ш穸?、M----減壓孔長(zhǎng)度、a----?？字行木?、t----?？组g壁厚、D----環(huán)模直徑、E----環(huán)模有效寬度、 圖二、?？讏D 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(qiáng)度的一個(gè)指標(biāo)。壓縮比越大，擠出的顆粒飼料越結(jié)實(shí)。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(duì)環(huán)模的擠壓力越大，環(huán)模最小厚度T1越大。當(dāng)?？子行Ш穸萀下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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