環(huán)模制粒機成型工藝及關(guān)鍵部件磨損機理研究.pdf

1、環(huán)模制粒機是農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)品的主要加工設(shè)備，也是苜蓿草產(chǎn)業(yè)加工中確保高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高質(zhì)量草產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備。我國在苜蓿草產(chǎn)業(yè)制粒技術(shù)上同發(fā)達國家存在較大差距，主要體現(xiàn)在環(huán)模制粒機設(shè)備的關(guān)鍵部件使用壽命短、制粒質(zhì)量差、功耗大和生產(chǎn)率低等方面。本文通過對苜蓿草顆粒的制粒成型過程與制粒機關(guān)鍵部件的磨損及減磨等系統(tǒng)研究，取得了如下的成果:
　　1、分析了環(huán)模制粒機的制粒過程與草顆粒成型機理。通過對環(huán)模制粒系統(tǒng)工作區(qū)苜蓿草粉物料層的受力分析，闡釋了苜

2、蓿草粉形成草顆粒的過程，建立了草粉層厚度與環(huán)模轉(zhuǎn)角間的函數(shù)關(guān)系，推導(dǎo)出一般條件下物料層微分單元的力學(xué)方程，得到了環(huán)模對草粉層作用力的計算式。
　　2、利用正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計對苜蓿草顆粒的成型工藝進行了優(yōu)化。確定出草顆粒產(chǎn)品的最優(yōu)工藝參數(shù):擠出力4.47 kN、含水率15.96％、草粉粒度5.34 mm，即制粒密度為最大值1.241 g/cm3。在此基礎(chǔ)上，對不同工藝參數(shù)下草顆粒的微觀結(jié)構(gòu)變化與成型機理進行了分析研究。
　　3、

3、系統(tǒng)研究了苜蓿草粉為磨料對45＃鋼的磨損規(guī)律與磨損機理。分析了載荷、轉(zhuǎn)速、草粉粒度和含水率等因素對45＃鋼磨損的影響。通過對不同磨料、不同金屬材料的磨損試驗研究，總結(jié)了植物磨料對金屬材料的磨損機理。
　　4、基于數(shù)字圖像技術(shù)，以植物磨料（選擇苜蓿草粉作為典型磨料）對不同金屬材料磨損表面SEM灰度圖像為研究對象，利用分形和小波理論，研究了植物磨料對金屬材料的磨損表面形貌特征。
　　5、以環(huán)模、壓輥常用45＃鋼為基體材料，對其進

4、行激光相變硬化處理，探討了了不同激光淬火工藝參數(shù)對45＃鋼抗植物磨料磨損性能的影響，并分析了其耐磨機理。利用正交試驗設(shè)計，得到45＃鋼抗植物磨料磨損最佳激光相變硬化工藝參數(shù)組合:激光功率2050W、掃描速度20mm/s、光斑直徑4mm，并進行了試驗驗證。
　　本文通過對制粒過程與制粒工藝、草顆粒產(chǎn)品制粒成型機理的研究，為優(yōu)化制粒機的結(jié)構(gòu)、提高制粒質(zhì)量與制粒效率提供理論依據(jù);對制粒機關(guān)鍵部件磨損及減磨的研究、植物磨料對金屬材料的磨損