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摘要
通過(guò)生物質(zhì)能技術(shù)的開發(fā)，秸稈固化成型燃料技術(shù)就出來(lái)了，它能夠在家里面使用， 還能夠用來(lái)供暖，在工業(yè)生產(chǎn)上，可以用來(lái)做燃料，最近這些年很多人在研究它，所以說(shuō)對(duì)它進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)它進(jìn)行研究還是非常有必要的。
本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是 9JGC-400 型環(huán)模平置式秸稈固化成型機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究。其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：對(duì) 9JGC-400 型環(huán)模平置式秸稈固化成型機(jī)總體方案進(jìn)行篩選、分析較量與最終選用。其中包括環(huán)模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定，壓輥結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定。對(duì)此方案中涉及到的帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)及軸進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與校核。對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行選擇與確定。
通過(guò) cad 繪圖軟件完成成型機(jī)裝配圖、主要零件圖進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制。本次設(shè)計(jì)的環(huán)模平置式秸稈固化成型機(jī)，為現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)、研究及生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 秸稈；固化成型；環(huán)模平置式；設(shè)計(jì)
II
Abstract
Straw solidified fuel technology is one of the main development directions of biomass energy development and utilization technology. It can not only provide cooking and heating energy for family, but also as fuel of industrial boiler and power plant, instead of coal, natural gas, fuel oil and other fossil energy. Therefore, it is very meaningful to design and research it.
The main content of this design is the design and research of 9JGC-400 ring mold flat straw curing machine. The main design contents are as follows: screening, analysis and final selection of the overall scheme of 9JGC-400 ring mold flat straw curing machine. It includes the design and determination of the ring die structure and the design and determination of the roller structure. The design, calculation and verification of belt drive, gear transmission and shaft involved in this plan are carried out. The selection and determination of the standard parts are made.
Through CAD drawing software, the assembly drawing and main parts drawing of the machine are designed and drawn. The design of the ring mold flat straw curing machine, provides a theoretical basis for the actual design, research and production.
Keywords Straw curing molding ring mold flat design
目 錄
IV
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 本課題研究的背景 1
1.2 秸稈固化成型機(jī)的概述 1
1.3 生物質(zhì)固化成型工藝及成型設(shè)備的分類 1
1.3.1 生物質(zhì)固化成型工藝的分類 1
1.3.2 生物質(zhì)固化成型設(shè)備的分類 2
1.4 國(guó)內(nèi)外秸稈固化成型機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.5 本課題研究的目的及意義 5
2 工作原理及主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定 7
2.1 工作原理 7
2.2 環(huán)模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定 9
2.2.1 環(huán)模模孔的確定 9
2.2.2 環(huán)模轉(zhuǎn)速的確定 11
2.2.3 環(huán)模厚度的確定 12
2.3 壓輥結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定 12
2.3.1 壓輥的材料及表面 12
2.3.2 壓輥的技術(shù)參數(shù) 13
2.3.3 模輥間隙 13
2.3.4 壓輥直徑 14
2.4 單位功率面積 14
2.5 電機(jī)型號(hào)的選擇與確定 15
3 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 17
3.1 傳動(dòng)形式的選擇與確定 17
3.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 17
3.2.1 帶傳動(dòng)的選型 17
3.2.2 V 帶設(shè)計(jì)計(jì)算 18
3.3 主軸的設(shè)計(jì) 21
3.4 螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22
4 主要零部件的校核 23
4.1 緊固環(huán)模的螺栓校核 23
4.2 螺栓受力分析及校核 23
4.3 主軸的校核 25
結(jié)論 27
致謝 28
參考文獻(xiàn) 29
1.1 本課題研究的背景
1 緒 論
38
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，林業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候，有很多剩余材料。比方說(shuō)，田里面省下來(lái)了秸稈，還有稻殼，玉米芯，花生殼等等。在進(jìn)行林業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候，有剩下來(lái)的樹脂，樹葉，木材的剩料等等。上面所說(shuō)的這些材料，他們?cè)诤芏嗟胤蕉加?，并且是分散的存在的，堆積密度是非常小的，所以說(shuō)要想收集起來(lái)，進(jìn)行運(yùn)輸還有保存的話，是有難度的。
所以，現(xiàn)在才有了生物質(zhì)固體成型燃料的技術(shù)，在規(guī)定的溫度下，規(guī)定的壓力下，粘合劑用的就是木質(zhì)素，將分散下來(lái)的這些材料進(jìn)行壓縮，有的壓縮成為棒子，有的壓縮成為一個(gè)塊。壓縮好了之后，就跟煤炭差不多，這樣就方便我們運(yùn)輸，還有保存；燃燒的時(shí)候性能是更好的，利用率明顯提高了很多。
1.2 秸稈固化成型機(jī)的概述
植物的原料里面有纖維素，有樹脂，有蠟等等。正常在闊葉木，或者是針葉木的里面， 木素的在里面的量有到了 27-32%、禾草這種里面包含的量是達(dá)到了 14-25%。按照掌握的知識(shí)可以知道，植物質(zhì)就算是不一樣的，但是他們都是有木質(zhì)素包含在里面的，不過(guò)他們的成分，還有他們的結(jié)構(gòu)都是不可能完全相同的。正常的溫度下面，木質(zhì)素對(duì)于有級(jí)溶劑來(lái)說(shuō)，它是不能進(jìn)行溶解的，對(duì)于木質(zhì)素來(lái)說(shuō)，它不是一種晶體，所以說(shuō)不管是熔點(diǎn)，還是軟化點(diǎn)，它都是沒有的，如果溫度到了七十度到一百一十度這個(gè)范圍的時(shí)候，它就會(huì)出現(xiàn)軟化了，并且還會(huì)有一點(diǎn)粘性。在溫度超過(guò)兩百度，沒有超過(guò)三百度的時(shí)候，它就熔化成為液體了，粘度是非常大的。因?yàn)楝F(xiàn)在使用的機(jī)器是壓縮成型的，特別是有的機(jī)器加工的生物質(zhì)成型塊都是非常大的，基本上在成型模最后的地方，想要對(duì)它進(jìn)行加熱，那么只需要用電阻絲就可以了，不僅能夠讓形狀滿足需要，并且阻力也變得更小。
設(shè)計(jì)的這個(gè)秸稈壓塊機(jī)，將秸稈這些生物材料進(jìn)行粉碎，進(jìn)行壓縮，這樣就可以加工成為我們需要的效能高，并且非常環(huán)保的燃料，或者是飼料了。秸稈壓塊機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品都是用來(lái)當(dāng)做飼料或者是燃料用。放到現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行使用之后，發(fā)現(xiàn)它不好的地方進(jìn)行改進(jìn)，現(xiàn)在秸稈壓塊機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)是非常完善了，這種機(jī)器的機(jī)動(dòng)化程度是非常高的，并且生產(chǎn)的數(shù)量也是非常大的，價(jià)格不高，而且耗費(fèi)的電量還不錯(cuò)，用起來(lái)相當(dāng)簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境沒有任何的污染等等好處。所以現(xiàn)在秸稈壓塊機(jī)對(duì)很多農(nóng)作物的秸稈，還有一些比較小的樹枝這樣的材料進(jìn)行加工。
1.3 生物質(zhì)固化成型工藝及成型設(shè)備的分類
1.3.1 生物質(zhì)固化成型工藝的分類
在對(duì)生物原料進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，有兩種辦法，一種是冷壓加工，一種是熱軋加工，對(duì)
加工的這些生物原料進(jìn)行成型的時(shí)候，也有兩種辦法，一種是干態(tài)的，還有一種是濕壓的， 另外還要就是一種機(jī)粘結(jié)劑的，一種是不加粘結(jié)劑的。按照工藝跟工藝是不一樣的，對(duì)工藝來(lái)進(jìn)行分類，有常溫濕壓的，還有熱壓加工的，還有碳化加工的，還有冷壓態(tài)加工的。
（1） 、常溫濕壓成型工藝
這種加工辦法基本上加工的生物原料水分含量都是非常高的。要是原料是纖維類的話， 如果產(chǎn)生了腐化，那么能量就會(huì)少一些了，不過(guò)進(jìn)行了擠壓，進(jìn)行了加壓之后，它的性能 也就變好了很多。在正常的溫度下，對(duì)纖維類的原料用水進(jìn)行浸泡，泡了好幾天之后出現(xiàn) 水解，那么它的壓縮性就明顯變好了很多，纖維也就沒有那么硬了，還有有的地方都開始 進(jìn)行降解了，在壓縮的時(shí)候是非常容易的。通過(guò)一些不復(fù)雜的模具，把這個(gè)分解之后的生 物材料從廢水里面撈出來(lái)，之后還要對(duì)這些材料進(jìn)行壓縮，這樣燃料塊也就被壓縮出來(lái)了。在泰國(guó)，還有菲律賓這些國(guó)家，這個(gè)技術(shù)用的是非常多的，正常的燃料壓塊的熱值的平均 數(shù)在每千克二十三千焦，在這些國(guó)家，他們是非常環(huán)保的能量，在燃料市場(chǎng)上的銷售非常 好。
（2） 、熱壓成型工藝
現(xiàn)在用的最多的加工工藝就是生物質(zhì)壓縮工藝。它在加工的時(shí)候，具體的步驟是：首先對(duì)原料進(jìn)行進(jìn)行粉碎，之后對(duì)這些粉碎之后的原料進(jìn)行干燥，把它們進(jìn)行擠壓，擠壓好了之后對(duì)這些材料進(jìn)行降溫，溫度降下來(lái)之后將它們都包裝起來(lái)。
（3） 、炭化成型工藝
按照加工的步驟不一樣，對(duì)碳化成型的加工工藝還能進(jìn)行分類：
①首先將它們的型加工出來(lái)，之后再進(jìn)行碳化
加工的步驟是：首先取得原材料，對(duì)這些原材料進(jìn)行粉碎，進(jìn)行干燥，之后把這些原材料按照規(guī)定的形狀加工出來(lái)，成型了之后對(duì)它進(jìn)行碳化，最后將溫度降下來(lái)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行包裝。
②首先進(jìn)行碳化，之后在進(jìn)行成型的生產(chǎn)加工
加工的步驟就是：首先取得原材料，將原材料粉碎下來(lái)，將里面的臟東西扔掉，對(duì)這些原材料進(jìn)行碳化，將粘合劑加進(jìn)去，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行擠壓，加工成為我們需要的形狀，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行干燥，最后將加工好的產(chǎn)品包裝起來(lái)。
（4） 、冷壓成型工藝
在正常的溫度下面，給生物原料一個(gè)很高的壓力，對(duì)它進(jìn)行擠壓，讓它加工成為需要的燃料塊。通過(guò)擠壓，就會(huì)有熱量出現(xiàn)，那么生物原料里面的木質(zhì)素就會(huì)出現(xiàn)塑化的粘結(jié)。
1.3.2 生物質(zhì)固化成型設(shè)備的分類
現(xiàn)在，用的最多的加工機(jī)器是螺旋擠壓式的，活塞式的，還有壓輥式的。
（1） 、螺旋擠壓式成型機(jī)
這種機(jī)器對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行擠壓，通過(guò)螺旋桿來(lái)進(jìn)行，從外面對(duì)它進(jìn)行加熱，將溫度保持
在一百五十度三百度，這樣就可以讓木質(zhì)素，還有纖維素這些元素變軟，這樣原料就會(huì)被擠壓起來(lái)了，成為了一大塊。要想在生產(chǎn)的時(shí)候，避免原料里面的含水量很快的進(jìn)行蒸發(fā)， 那么就算是擠壓好了大塊，有可能因?yàn)樗趾勘容^少，所以就會(huì)出現(xiàn)開裂的情況，這個(gè)塊就形成不了了，正常原料的含水量要保持在百分之八到百分之十二的樣子，加工成型的時(shí)候，壓力有多大，主要是看這個(gè)原料的密度是多少，還有要求成型的塊密度是多少，正常擠壓力是在 4900～12740Pa 范圍里面，加工出來(lái)的燃料的形狀基本上都是一個(gè)棒子，并且是空心的，這個(gè)棒子的直徑大小在五十毫米到六十毫米。圖 1-1 里面展示。
（2） 、活塞沖壓式成型機(jī)
圖 1-1 螺旋式擠壓成型機(jī)構(gòu)
這種機(jī)器要想將燃料加工出來(lái)，是通過(guò)活塞來(lái)回的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的。根據(jù)驅(qū)動(dòng)力不一樣，進(jìn)行劃分，一種是機(jī)械式的，還有一種是液壓式的。要是機(jī)器是機(jī)械式的，那么它對(duì)能量進(jìn)行保存的時(shí)候，是通過(guò)飛輪來(lái)進(jìn)行的，要想讓沖壓活塞進(jìn)行動(dòng)作，主要是通過(guò)曲柄連桿裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，原來(lái)的物料都是松開來(lái)的，沖壓活塞對(duì)它進(jìn)行沖壓，慢慢的沖壓成為我們需要的形狀。沖壓機(jī)如果是液壓式的，它的動(dòng)力來(lái)源是液壓油缸的，將沖壓活塞帶動(dòng)著進(jìn)行生產(chǎn)加工，對(duì)生物散料進(jìn)行沖壓，一直沖壓加工到我們需要的物料的形狀。沖壓式成型機(jī)一般生產(chǎn)的燃料的形狀有棒子樣的，還有塊狀的，加工出來(lái)的產(chǎn)品，它的密度是在 0.1-1.1 這個(gè)范圍里面的。這個(gè)里面，液壓式?jīng)_壓成型機(jī)對(duì)于原料的含水量是沒有太高的
要求的，可以讓原料含有的水量達(dá)到百分之二十。圖 1-2 里面展示出來(lái)。
圖 1-2 活塞式擠壓成型機(jī)構(gòu)示意圖
（3） 、壓輥式壓塊成型機(jī)
這個(gè)機(jī)器的組成有兩部分，一個(gè)是壓輥，還有一個(gè)是壓膜。壓輥?lái)樦约旱妮S進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。生產(chǎn)齒，或者是槽在壓輥的外面一圈，這樣對(duì)原料進(jìn)行壓緊的時(shí)候，不會(huì)出現(xiàn)打滑的
情況。壓模有兩種，一種是圓盤型的，還有一種是圓環(huán)形的，制造成型孔在壓模的上面， 這樣要加工的物料就會(huì)進(jìn)到壓輥還有壓模的中間去，因?yàn)閴狠伒淖饔茫敲次锪暇捅粔旱搅顺尚涂椎睦锩嫒?。從這個(gè)成型孔里面出來(lái)的物料就成為了圓柱，或者是棱柱，之后用刀把這些壓塊進(jìn)行切割。圖 1-3 里面展示的就是。
圖 1-3 環(huán)模式擠壓成型機(jī)構(gòu)示意圖
1.4 國(guó)內(nèi)外秸稈固化成型機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
我們國(guó)家從上世紀(jì)八十年代開始從國(guó)外購(gòu)買先進(jìn)的秸稈固化成型機(jī)，并且在這個(gè)基礎(chǔ)上結(jié)合我們國(guó)家的實(shí)際情況進(jìn)行研發(fā)。到了九十年代之后，我們國(guó)家研究出來(lái)了型號(hào)不一一樣的生物質(zhì)成型機(jī)，還有碳化機(jī)組。到了二十一實(shí)際的時(shí)候，我們國(guó)家又研究出來(lái)了活塞式的液壓成型機(jī)，現(xiàn)在在我們國(guó)家的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)基本上形成了。
雖然說(shuō)從國(guó)外買回來(lái)很多比較先進(jìn)的生物質(zhì)成型機(jī)器，也進(jìn)行了很多的研究，不過(guò)在我們國(guó)家實(shí)際上發(fā)展的壓縮成型機(jī)只有兩種類型：一個(gè)是螺旋擠壓式的，還有一個(gè)是液壓沖壓式的?，F(xiàn)在我們國(guó)家使用的螺旋擠壓成型機(jī)超過(guò)了八百臺(tái)，生產(chǎn)量在 100～200kg.t-1 這個(gè)范圍里面，電動(dòng)機(jī)的功率在 7.5-18kW，電加熱功率 2-4kW，加工出來(lái)的成型燃料基本上都是棒子的樣子，直徑大小在 50-70mm，單位產(chǎn)品電耗 70-100kWh.t-1，現(xiàn)在基本上這些機(jī)器基本上都不工作了，因?yàn)樵嫌玫氖悄拘?，在市面上，還有使用的資源都是非常有目的的，花費(fèi)的錢是非常多的。螺旋擠壓機(jī)器損耗是比較大的，修起來(lái)花費(fèi)的時(shí)間比較短， 耗費(fèi)的能耗還是比較多的。所以說(shuō)，螺旋式成型機(jī)最主要的就是螺桿要用多長(zhǎng)時(shí)間。我們國(guó)家生產(chǎn)了一種螺桿，它的材料是非常特別的，可以不間斷的工作五百小時(shí)，不過(guò)花費(fèi)的錢是非常多的，液壓式生物質(zhì)成型機(jī)在對(duì)物料進(jìn)行加工的時(shí)候，是通過(guò)活塞進(jìn)行沖壓的， 活塞的動(dòng)力來(lái)源于液壓，在工作的時(shí)候穩(wěn)定性是非常不錯(cuò)的，這樣的話容易破損的零件使用時(shí)間也可以變得更長(zhǎng)；在 2002 年的時(shí)候，我們國(guó)家研究出來(lái)了第三代的液壓驅(qū)動(dòng)，這種秸稈成型機(jī)是雙頭活塞式的，對(duì)于螺旋擠壓成型機(jī)的上面，螺桿容易損壞的這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了解決，并且這個(gè)技術(shù)也是比較成熟的。
在國(guó)外，對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行致密固化的時(shí)候，有三個(gè)發(fā)展時(shí)間段：第一個(gè)階段，是從上世紀(jì)的三十年代到五十年代，在這個(gè)時(shí)間段里面，進(jìn)行研究，進(jìn)行引進(jìn)，研究的主要內(nèi)容就
是想取代石油，一開始英國(guó)有一家單位對(duì)煤炭能源進(jìn)行研究，后來(lái)對(duì)精煤進(jìn)行生產(chǎn)，慢慢的發(fā)展到對(duì)造紙廠里面沒用的東西進(jìn)行生產(chǎn)。在上世紀(jì)三十年代的時(shí)候，美國(guó)人開始研究螺旋式的成型機(jī)，并且在德國(guó)，還有瑞典大范圍使用更加現(xiàn)代的活塞式成型機(jī)。燃料塊的原料是鋸末的，在市面上的競(jìng)爭(zhēng)力是非常強(qiáng)的，后來(lái)到了五十年代，壓縮機(jī)的動(dòng)力來(lái)源有了油壓，水壓的，還有機(jī)械的。
第二個(gè)時(shí)間段，也就是上個(gè)世紀(jì)的七十年代到九十年代，很多國(guó)家都開始發(fā)現(xiàn)，石油對(duì)于我們生活的環(huán)境石油很大的影響的，并且這種石油能源是不可再生的，總有用完的一天，生物質(zhì)壓縮固化成型塊的發(fā)展是非常的迅速的，在發(fā)達(dá)國(guó)家，這個(gè)行業(yè)是已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)囊?guī)模的。
第三個(gè)時(shí)間段，也就是到了上世紀(jì)九十年代之后，丹麥這個(gè)國(guó)家開始大規(guī)模的進(jìn)行研究，先是通過(guò)生物質(zhì)能對(duì)電力進(jìn)行發(fā)電，之后德國(guó)，奧地利這些國(guó)家也開始對(duì)它進(jìn)行大范圍的研究，用比較大的鍋爐將原來(lái)使用的燃料給取代掉，在聯(lián)合國(guó)，現(xiàn)在也專門成立了項(xiàng)目組，對(duì)它進(jìn)行研究。
1.5 本課題研究的目的及意義
（1） 、新時(shí)代的農(nóng)村需要新時(shí)代的農(nóng)民
最近這些年，我們國(guó)家對(duì)于農(nóng)村是越來(lái)越重視的，不管是在技術(shù)，投入的錢這些方面， 政府都進(jìn)行了很大的投入。進(jìn)行新農(nóng)村的建設(shè)之后，農(nóng)村的道路變好了，農(nóng)村的房子也編號(hào)了，新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模式也出來(lái)了，不過(guò)，就算是有新的政策，新的思路，新的面孔， 在對(duì)新農(nóng)村進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，大家對(duì)于低碳農(nóng)機(jī)的接收程度還是比較低的，根本原因在于宣傳的少了，現(xiàn)在農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)發(fā)展的不錯(cuò)了，不過(guò)農(nóng)民的思想還是非常落后的，所以， 要想讓農(nóng)民接受低碳農(nóng)機(jī)這個(gè)觀念，那么首先從理論上要對(duì)農(nóng)民進(jìn)行宣傳，告訴他們?cè)趺礃訉⒓夹g(shù)進(jìn)行提升，讓他們能夠接受這個(gè)觀念。之后，加大宣傳，加大對(duì)農(nóng)民的教育，告訴他們現(xiàn)在社會(huì)已經(jīng)改變了，需要的是跟現(xiàn)在這個(gè)時(shí)代適應(yīng)的觀念；第三，我們農(nóng)村的管理干部要做表率，這樣大家才會(huì)跟著他學(xué)，對(duì)于低碳農(nóng)機(jī)的觀念接受程度就跟深了。低碳農(nóng)機(jī)說(shuō)的是油耗更低，排放更少，效率更高，并且使用了之后，農(nóng)民的收益變得更高，只有年輕的農(nóng)民才能將農(nóng)村改變，只有農(nóng)民變得強(qiáng)大了，我們這個(gè)國(guó)家才能總體變得強(qiáng)大了。
（2） 、只有在農(nóng)機(jī)工業(yè)有了更新的發(fā)展基礎(chǔ)上，新的農(nóng)機(jī)才能有更大的發(fā)展
要想讓農(nóng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)變得更加低碳，那么農(nóng)機(jī)產(chǎn)品就需要是低碳型的。因?yàn)橐氚l(fā)展的農(nóng)機(jī)經(jīng)濟(jì)是低碳型的，所以就需要我們的農(nóng)機(jī)站對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展投入一些錢，技術(shù)的發(fā)展對(duì)于我們國(guó)家的農(nóng)業(yè)發(fā)展必須是適合的，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有需要的農(nóng)業(yè)機(jī)械。比方說(shuō)，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的動(dòng)力來(lái)源是太陽(yáng)能的，或者是農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的動(dòng)力來(lái)源是沼氣熱能的等等。
對(duì)農(nóng)機(jī)具要按照時(shí)間進(jìn)行保養(yǎng)，有問(wèn)題了要及時(shí)的進(jìn)行維修，尤其是農(nóng)忙的時(shí)候，對(duì)于機(jī)器的保養(yǎng)還有維修要加強(qiáng)，讓他們?cè)诠ぷ鞯臅r(shí)候保持在最好的狀態(tài)，能耗要變得更低， 廢氣排放的更少，在農(nóng)地上進(jìn)行工作的時(shí)候效率更高，加大農(nóng)機(jī)技術(shù)的培訓(xùn)，讓農(nóng)民買了
之后就會(huì)用，平時(shí)可以對(duì)機(jī)器進(jìn)行一些基礎(chǔ)性的保養(yǎng)，那么機(jī)器的性能就非常不錯(cuò)了，油耗變得更少，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益更好，防止機(jī)器有問(wèn)題還需要進(jìn)行工作，機(jī)器的工作性能也就變得更高了，這樣一來(lái)節(jié)能減排的效果也就變得更好了。
2.1 工作原理
2 工作原理及主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定
模輥工作的時(shí)候，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力，環(huán)模順時(shí)針進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，跟著調(diào)質(zhì)好的物料就進(jìn)到壓塊室里面去了，秸稈就被帶到工作的地方去了，因?yàn)楣ぷ鲄^(qū)域里面有摩擦力，所以在這個(gè)作用下壓輥也開始跟著它進(jìn)行順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。跟著模輥進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，帶到里面物料也就開始向前面進(jìn)行移動(dòng)，并且速度是越來(lái)越快的，擠壓力一直在變大，物料的密度也是在不斷變大的。在擠壓力大到一定程度的時(shí)候，可以將這個(gè)摩擦力克服掉，那么密度還有粘結(jié)力都滿足要求的物料，這個(gè)時(shí)候就被擠到了環(huán)模的孔里面去了。因?yàn)槟］佉恢痹谶M(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的，秸稈就不停的被擠到環(huán)?？椎睦锩嫒?，在這個(gè)孔里面加工好的秸稈就被從環(huán)?？桌锩鏀D出去了。
2-1 圖紙里面就是粉狀的飼料怎么樣被進(jìn)行擠壓的，它有三個(gè)部分，一個(gè)是供料的區(qū)域，還有一個(gè)是變形壓緊的區(qū)域，還有一個(gè)是擠壓成型的區(qū)域。
（1） 、供料區(qū)
圖 2-1 環(huán)模固化成型機(jī)壓塊原理示意圖
因?yàn)榄h(huán)模跟壓輥之間會(huì)有一個(gè)楔形角出現(xiàn)，這個(gè)角度比物料的臨界摩擦角還要大，物料層是一直在被進(jìn)行壓制的，跟著環(huán)模一直在向前進(jìn)行移動(dòng)的，在環(huán)模和壓輥的中間進(jìn)行推擠，跟著變形壓緊的范圍里面，物料層不停的向前進(jìn)行移動(dòng)，慢慢的對(duì)環(huán)模還有壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，會(huì)有新的壓緊空間形成，對(duì)這個(gè)空間進(jìn)行補(bǔ)進(jìn)。在供料的這個(gè)地方，機(jī)械外力對(duì)物料是沒有任何影響的，不過(guò)因?yàn)榄h(huán)模在進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)橛须x心力的作用，所以物料在環(huán)模里面的壁上面是緊緊的靠著的。
（2） 、變形壓緊區(qū)
環(huán)模跟壓輥之間會(huì)有一個(gè)工作楔形角，這個(gè)角度比物料的臨界摩擦角還要小，在環(huán)模還有壓輥的作用下，物料層就跟著進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，它移動(dòng)的方向是擠壓成型的地方，并且在這個(gè)變形擠壓區(qū)里面，因?yàn)樗恢痹趧?dòng)作，所以這個(gè)面積是一直在變小的，物料層慢慢的被
壓緊了，物料的密度是變得越來(lái)越大的，它里面的每一個(gè)點(diǎn)的壓強(qiáng)都比摩擦阻力還要小， 所以物料只有在不停的被擠壓，不過(guò)它沒有朝著環(huán)?？桌锩孢M(jìn)行動(dòng)作的。現(xiàn)在擠壓力變得越來(lái)越大，粉粒的空間變得越來(lái)越小，所以物料就會(huì)出現(xiàn)形狀的改變，這種改變是不能恢復(fù)的。
（3） 、擠壓成形區(qū)
在這個(gè)區(qū)域里面，環(huán)模跟壓輥中間的縫隙是變得更小了，擠壓力是變大的很快的，粉粒體相互之間接觸的時(shí)候，面積變得更大，粘結(jié)性就非常不錯(cuò)了，并且慢慢的擠壓到環(huán)?？桌锩嫒?。這個(gè)時(shí)候壓塊會(huì)出現(xiàn)彈性的改變，還有會(huì)出現(xiàn)塑性的形狀的改變等等，所以這個(gè)壓塊的密實(shí)程度就變得更大了。物料在進(jìn)行不停的擠壓，從環(huán)?？桌锩鏀D出來(lái)之后，存在回彈率。
2-2 就是環(huán)模還有壓輥的工作圖紙，物料被擠到環(huán)?？桌锩嫒ブ?，擠壓力就達(dá)到最大了，并且一直都在 D 這個(gè)點(diǎn)。D 這個(gè)點(diǎn)壓力開始釋放，一直到 F 這點(diǎn)，擠壓力基本上就變成 0 了。物料從 F 這個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)去之后，就有環(huán)狀的粘附層在壓模里面的面上出現(xiàn)。這個(gè)粘附層的厚跟輥模之間的縫隙有很大的關(guān)系，跟它的結(jié)構(gòu)的剛性，還有剩下來(lái)的物料膨脹度都有很大的關(guān)系。環(huán)模跟壓輥的縫隙越是大，那么剩下來(lái)的物料的層厚就越是厚，膨脹的越是大，那么粘附層變得就越是厚。
圖 2-2 環(huán)模與壓輥工作示意圖
經(jīng)過(guò)環(huán)模的圓形 O 這個(gè)地方，引出來(lái)一條射線經(jīng)過(guò)擠壓區(qū)的臨界點(diǎn)，跟環(huán)模，還有壓輥在 A,A1 這個(gè)地方進(jìn)行相交，將這兩個(gè)點(diǎn)的切線畫出來(lái)，他們有交點(diǎn)，交點(diǎn)是 C，比 ACA1 還要小。也就是說(shuō)模輥對(duì)物料的攫入角 β。開始有物料進(jìn)去的時(shí)候，這個(gè)角度是非常大的， 也就是所謂的攫入角最大值 βmax。在一個(gè)物料一直在進(jìn)行擠壓的時(shí)候，這個(gè)角度一直在變小，最后都沒有了，也就是 0。這個(gè)角也就是我們前面說(shuō)到的楔形角。在這個(gè)物料的特征沒有變化的時(shí)候，這個(gè) βmax 變小了，那么擠壓物料的時(shí)候就更加容易。
對(duì)于這個(gè)機(jī)器來(lái)說(shuō)，壓輥還有壓模這些零件都是非常重要的，他們的工藝數(shù)據(jù)配合的是不是好，性能是不是好，質(zhì)量是不是好，對(duì)壓塊機(jī)的生產(chǎn)效率有很大的影響，加工產(chǎn)品
的質(zhì)量也有很大的影響。
2.2 環(huán)模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定
2.2.1 環(huán)模模孔的確定
在環(huán)模上面的小孔里，秸稈料從這個(gè)地方出來(lái)，?？椎妮S向基本上都指向環(huán)模的軸線， 圖紙 2-3 里面展示。環(huán)模的孔是什么形狀，厚度是多少，對(duì)于壓塊的質(zhì)量，還有壓塊時(shí)候的效率都有很大的影響。要是環(huán)模的孔非常小，又很厚的話，那么生產(chǎn)率就比較差了，并且花費(fèi)的錢還多，加工出來(lái)的壓塊非常松。所以，環(huán)模的孔的形狀，還有厚度選用的好， 才能確保生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好。
環(huán)模的孔：現(xiàn)在用的比較多的孔的形狀是直的，反向階梯的，還有外錐形的，還有正向帶錐形過(guò)渡的。直形孔生產(chǎn)起來(lái)非常容易，用的也是很多的；反向階梯孔，還有外錐形孔，模孔的有效長(zhǎng)變得沒有那么長(zhǎng)了。在?？桌锩娴奈锪线M(jìn)行擠壓的時(shí)候，加一個(gè)壓塊在上面，這個(gè)壓塊的直徑要比十毫米還要??；正向帶錐形過(guò)度梯孔，可以用來(lái)生產(chǎn)的壓塊， 直徑要比十毫米還要大，含有的粗纖維是非常大的，體積小，質(zhì)量小。除了上面說(shuō)的這幾種，還有一些別的孔，比方說(shuō)不是圓形的，外錐形孔等等，不過(guò)用的少。直形孔要加一個(gè)壓塊進(jìn)行配合。
圖 2-3 環(huán)模模孔類型(a 內(nèi)小外大，b 相反)
這個(gè)進(jìn)料孔比模孔的直徑還要大，這樣一來(lái)物料進(jìn)到孔里面去的阻力就變小額，方便他們進(jìn)到?？桌锩嫒?。美國(guó)生產(chǎn)了一種壓模，它的進(jìn)料空是曲線的，要是壓模的?？资欠浅４蟮模荒苡眠@種曲線孔，用錐形孔，或者是直形的孔。壓塊的孔是非常小的時(shí)候，進(jìn)口這個(gè)地方的錐角在三十度，如果孔的直徑是非常大的，那么纖維性的材料，非常輕的，是壓制不了的，一般用的是正向帶錐形過(guò)渡階梯孔，這個(gè)孔的最小直徑是十毫米、I=1~2d，
角度在 30°~45° 。這樣不管是大孔還是小孔都可以進(jìn)行壓制，壓塊的質(zhì)量才能滿足要求
圖 2-4 ?？椎膮?shù)
壓塊的孔是非常小的時(shí)候，進(jìn)口這個(gè)地方的錐角在三十度，如果孔的直徑是非常大的， 那么纖維性的材料，非常輕的，是壓制不了的，一般用的是正向帶錐形過(guò)渡階梯孔，這個(gè)孔的最小直徑是十毫米、I=1~2d，角度在 30°~45° 。這樣不管是大孔還是小孔都可以進(jìn)行壓制，壓塊的質(zhì)量才能滿足要求。
要是原料含有的纖維量是非常大的，因?yàn)閴簤K是有一些差別的，所以在進(jìn)行壓塊的時(shí)候，將?？椎淖枇ψ兊酶?，所以設(shè)計(jì)的?？子袃蓚€(gè)區(qū)段，有的時(shí)候，特別是加工的物料在孔里面堵起來(lái)的時(shí)候，或者因?yàn)闇p壓孔的原因，環(huán)模的強(qiáng)度變小了，所以用的是錐孔跟直孔的過(guò)渡辦法來(lái)進(jìn)行組合，或者也能夠用錐孔。
對(duì)于壓模來(lái)說(shuō)，開孔率是非常重要的一個(gè)指標(biāo)，他對(duì)于壓塊機(jī)的生產(chǎn)力影響是非常大的，壓模的強(qiáng)度一定要滿足要求，之后將開的孔變得越多越好。在算開孔率的時(shí)候，辦法跟粉碎機(jī)篩孔的開孔率是一樣的，按照孔的直徑不一樣，正常開孔率在百分之二十到三十。
在設(shè)計(jì)環(huán)模的時(shí)候，它的布局也是非常重要的，按照養(yǎng)的動(dòng)物不一樣，壓塊的大小也就不一樣了，只要將養(yǎng)的對(duì)象定下來(lái)之后，壓塊的大小也就定下來(lái)，自然?？椎拇笮∫簿投ㄏ聛?lái)了。?？椎牟季洲k法有兩種，一種是排列整齊的，一種是排列不整齊的，圖紙 2-5 里面有所展示。要想讓物料在?？桌锩娓玫倪M(jìn)去，它在布局的時(shí)候用的是錯(cuò)位的方案， 一般都是按照三角形的形狀來(lái)進(jìn)行。
圖 2-5 ?？椎呐帕蟹绞?
（1） 、壓縮比
?？走M(jìn)口的地方比上?？椎拿娣e，這個(gè)數(shù)據(jù)代表的是物料進(jìn)到壓制的地方之后，怎么樣對(duì)物料進(jìn)行有效壓縮的一個(gè)數(shù)值。如果孔的直徑比十毫米還要小， D2／d2=1．56，要是比十毫米還要大，那么孔的直徑也就變得更大了。
（2） 、?？椎挠行чL(zhǎng)度(L)
說(shuō)的就是物料被擠壓的孔模有多長(zhǎng)。這個(gè)數(shù)值大的話，那么在模孔的里面，物料被擠壓的時(shí)間就越長(zhǎng)了，壓制了之后壓塊就變得更硬了，強(qiáng)度就變得更大了，壓塊的質(zhì)量也是更好的。反過(guò)來(lái)說(shuō)，壓塊變松了，粉化率變得更高，壓塊的質(zhì)量也就沒有那么好。、
（3） 、環(huán)模的厚度(T)
在確定環(huán)模的厚的時(shí)候，按照?？椎挠行чL(zhǎng)度，減壓孔的深還有環(huán)模的強(qiáng)度大小來(lái)進(jìn)行。壓模越是厚，那么?？拙驮绞巧?，孔的直徑就越是小，那么孔壁的阻力就變得更大， 物料擠壓的就更緊。飼料不一樣，在對(duì)壓模進(jìn)行選用的時(shí)候，還要按照孔的直徑來(lái)進(jìn)行選擇，這個(gè)壓模的厚應(yīng)該是最合適的，這樣飼料塊才是最好的，對(duì)?？走€不會(huì)造成堵塞。
（4） 、長(zhǎng)徑比(L/d)
長(zhǎng)徑比說(shuō)的就是有效工作長(zhǎng)度比上孔的直徑。按照生產(chǎn)的物料不一樣，使用的長(zhǎng)徑比都是最合適的，這樣就可以加工出來(lái)壓的非常緊的飼料塊。物料的顆粒直徑不一樣，對(duì)它進(jìn)行壓塊的時(shí)候，壓模選用的直徑應(yīng)該是合適的，這樣加工出來(lái)的產(chǎn)品才能是質(zhì)量一樣的， 并且生產(chǎn)效率還能非常高。
2.2.2 環(huán)模轉(zhuǎn)速的確定
對(duì)環(huán)模轉(zhuǎn)動(dòng)的速度進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意下面幾點(diǎn)：
（1） 、壓塊的生產(chǎn)量，跟轉(zhuǎn)動(dòng)速度是沒有關(guān)系的，在最合適的轉(zhuǎn)動(dòng)速度里面生產(chǎn)出最合適的量；
（2） 、壓塊成形率，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度太快的話，壓塊會(huì)被弄碎了，成型率就變低了；
（3） 、飼料不一樣，那么轉(zhuǎn)動(dòng)的速度也就不一樣，壓制出來(lái)的飼料質(zhì)量是非常好的；
（4） 、環(huán)模轉(zhuǎn)動(dòng)的速度受到環(huán)模里面直徑的線速度的影響。
經(jīng)驗(yàn)告訴我們，環(huán)模的?？滓潜容^小的話，那么線速度就是非?？斓模悄？滓侵睆椒浅４蟮脑?，那么線速度都是非常慢的。環(huán)模的線速度對(duì)于壓塊的效率有很大的影響，對(duì)于壓塊的緊密度影響也不小。在一個(gè)區(qū)間里面，環(huán)模的線速變快了之后，生產(chǎn)的量就變多了，耗能也是變大了的。很多公司的傳動(dòng)用的是可調(diào)的雙速的，這樣就算孔的直徑不一樣，原料的生產(chǎn)需要不一樣都能夠適應(yīng)，這樣生產(chǎn)出來(lái)的壓塊質(zhì)量才是比較好的，并且壓塊機(jī)的使用范圍也變大了。很多國(guó)外的生產(chǎn)單位，在一個(gè)機(jī)器上，配備的環(huán)模的線速有兩種，或者是三種，使用的人按照不一樣的生產(chǎn)需要去進(jìn)行選擇。所以說(shuō)，怎么樣實(shí)現(xiàn)環(huán)模線速的最佳狀態(tài)，對(duì)于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，還是非常有必要的。
2.2.3 環(huán)模厚度的確定
物料的特征，還有?？椎拇笮【蛯⒛：穸ㄏ聛?lái)了，要加工的飼料不一樣，那么需要使用的徑比是最佳的，這樣一來(lái)壓塊的質(zhì)量就是非常好的。在表格 2-1 里面就有比較合適的長(zhǎng)徑比：
表 2-1 不同類型飼料的適宜?？字睆胶蜕疃确秶?
飼料類型
橫孔直徑
?？咨疃?
深徑比（H/a）
最小
一般
最大
最小
最大
含谷物高的配合飼料
4.0
4.8
6.4
38
45
51
45
50
57
50
57
64
9.5
9.4
8.0
12.5
11.9
10.0
熱敏感飼料及尿素飼料
4.0
4.8
6.4
19
25
32
25
32
38
32
38
45
4.8
5.2
5.0
8.0
7.9
7.0
含天然蛋白質(zhì)高的濃縮飼料
4.0
4.8
6.4
9.5
32
38
45
51
38
45
51
57
45
51
57
64
5.0
7.9
7.0
5.4
7.0
10.6
8.9
6.7
4.0
51
57
64
12.8
16
奶牛配合飼
4.8
57
64
70
11.9
14.6
料
6.4
64
70
76
10.0
11.9
9.5
70
76
89
7.4
9.4
按照需要，確定物料的壓塊的半徑大小是五毫米，確定環(huán)模的厚在 45 毫米，橫孔的直徑大小是 4.8mm。根
2.3 壓輥結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定
壓輥的組成是壓輥偏心軸，壓輥殼等等。壓輥是用來(lái)把物料壓到?？桌锩嫒サ?，在?？桌锩鎸?duì)它進(jìn)行擠壓，之后就將飼料快生產(chǎn)出來(lái)了。
1. 壓輥偏心軸 2.密封蓋一 3.密封蓋二 4.壓輥殼
5.滾動(dòng)軸承 6.定距環(huán) 7.墊圈 8.螺母 9.螺塞 10.擋圈圖 2-6 壓輥結(jié)構(gòu)示意圖
2.3.1 壓輥的材料及表面
模線的速度，還有輥線的速度都是一樣的，不過(guò)輥的直徑不大，所以壓輥的損耗是要要比壓模的還要大一點(diǎn)的。如果輥跟模一起來(lái)進(jìn)行更換，那么壓輥的硬度是要比壓模還要
大的，大 5-6HRC。所以壓輥的材料一般用的都是高碳合金鋼。要想讓物料進(jìn)到?？桌锩嫒ィ瑝狠伕锪侠锩婵隙〞?huì)有摩擦力。壓輥的面都是粗糙的，并且形式不一樣，避免壓輥出現(xiàn)打滑的情況。
2.3.2 壓輥的技術(shù)參數(shù)
環(huán)模成型機(jī)，一般使用的壓輥有兩個(gè)到三個(gè)，情況比較特備的話，用的更多；按照受力來(lái)進(jìn)行確定，壓輥三個(gè)是最好的。平模成型機(jī)正常使用的壓輥是兩個(gè)到五個(gè)，用的比較多的是四個(gè)。如果是兩個(gè)壓輥的成型機(jī)，直徑比在 0.43～0.55，如果用的是三個(gè)壓輥的， 直徑比在 0.39～0.46。平模成型機(jī)的壓輥的直徑正常是環(huán)模的一點(diǎn)六倍，這樣才能讓這兩個(gè)壓實(shí)的非常緊。在實(shí)際使用的時(shí)候，這兩種機(jī)器的功率都是一樣的，壓輥的直徑比在1.25～1.77。
壓輥使用的材質(zhì)，從理論上來(lái)說(shuō)硬度要比壓模的小，只有這樣才能確保環(huán)模的損耗小一些，使用時(shí)間也可以長(zhǎng)一些，在我們國(guó)家，模跟輥配比的時(shí)候比例在 1:2，國(guó)外的比例在 1:3。
2.3.3 模輥間隙
對(duì)磨輥的縫隙進(jìn)行調(diào)整是非常重要的，分析太小額，損耗就變大了；縫隙太大的話， 就會(huì)有打滑的情況出現(xiàn)，對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量影響是不小的。模合輥之間的縫隙正常在 0.1～ 0.4，如果是環(huán)模型的，縫隙在 0.1～0.3，壓草粉為 0.5。要是壓塊機(jī)是平模的，他們之間的縫隙在 0.005～0.3。
在環(huán)模里面將壓輥裝進(jìn)去，通過(guò)壓輥偏心軸，對(duì)于壓輥的面和環(huán)模里面的面之間的縫隙進(jìn)行調(diào)整，要調(diào)整到跟環(huán)模接觸的時(shí)候剛剛好將壓輥進(jìn)行帶動(dòng)是最好的。圖 12 里面展
示的就是壓輥的調(diào)節(jié)原理。將壓輥調(diào)節(jié)螺栓 3 松下來(lái)，將抵在偏心調(diào)節(jié)凸緣進(jìn)行擰動(dòng)，將
壓輥的調(diào)整螺栓 3 進(jìn)行調(diào)整，這樣對(duì)于壓輥跟關(guān)模之間的縫隙就可以進(jìn)行調(diào)整了，調(diào)整到合適的地方之后，將調(diào)節(jié)螺栓擰緊了，這樣就實(shí)現(xiàn)鎖緊了。
1.偏心調(diào)節(jié)塊 2.前板 3.壓輥調(diào)節(jié)螺栓 4.壓輥 5.環(huán)模圖 2-7 壓輥調(diào)節(jié)示意圖
對(duì)輥還有模的縫隙進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整的時(shí)候，類型是非常多的，它是通過(guò)氣壓裝置，或
者是液壓裝置來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化的調(diào)整的。通過(guò)氣壓將電動(dòng)機(jī)帶著進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，如果電機(jī)是氣動(dòng)的，那么花鍵就會(huì)帶著蝸輪蝸桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)樘菪温菪M(jìn)行的動(dòng)作是來(lái)來(lái)回回進(jìn)行的， 調(diào)節(jié)桿的兩頭是裝在球面軸的上面的，那么在一定的區(qū)間里面，調(diào)節(jié)桿是可以進(jìn)行擺動(dòng)的， 那么調(diào)隙輪也就被帶著進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)了，這樣一來(lái)模跟輥之間的縫隙就進(jìn)行調(diào)整了。還有環(huán)模里面要是有料堵在里面了，那么能讓壓輥跟環(huán)模里面的面分的很遠(yuǎn)，這樣做清理起來(lái)是非常容易的，并且花費(fèi)的時(shí)間也變短了，效率也是變高的。
2.3.4 壓輥直徑
將物料擠壓到?？桌锩妫⑶覐哪？桌锩鏀D出來(lái)，用的就是壓輥。為了避免出現(xiàn)打滑的情況，還有在壓輥的面上加大摩擦，加大耐磨性，一般用的都是將壓輥軸進(jìn)行拉伸。因?yàn)閴狠伒闹睆奖壬蠅耗５闹睆绞?0.4：1，這兩個(gè)的線速度是一樣的，壓輥用的原材料是合金鋼。壓輥的直徑大小對(duì)于壓塊的時(shí)候物料的攝入角，所以說(shuō)可能的話，用的壓輥的直徑是比較大的，壓輥的直徑跟環(huán)模里面的直徑的關(guān)系是：
式中 D ——壓輥直徑; d ——換膜直徑
2d < 3 D
2
（2-1）
∴ d < 0.43D
因?yàn)閮蓚€(gè)壓輥的中間有螺栓，并且還要對(duì)縫隙進(jìn)行調(diào)整，他們之間的關(guān)系式：
d = (0.39 ~ 0.43)D 再加上，D=485mm，那么 d=189～210mm，確定 d=200mm。
2.4 單位功率面積
這個(gè)因素可以對(duì)壓塊機(jī)的工作性能唉進(jìn)行橫梁，對(duì)于壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，是非常重要的，這個(gè)數(shù)據(jù)要是大了，那么主電機(jī)的功率就變小了，就會(huì)出現(xiàn)超載的情況，反過(guò)來(lái)浪費(fèi)就比較多了，所以單位功率面積的數(shù)值一定要是比較合適的。正常來(lái)說(shuō)，這個(gè)數(shù)值的大小在 2000-4000mm2/kw，論文里面確定它的大小是 2500mm2/kw，選用這個(gè)數(shù)值，壓塊的穩(wěn)定性是非常好的，并給可靠性還非常高。
環(huán)模里面的直徑必須要在一個(gè)合理的區(qū)間里面，已經(jīng)知道單位功率的面積了，那么說(shuō)：
式中 D——環(huán)模內(nèi)徑； A——單位功率面積b ——壓帶寬p——電機(jī)功率
∴ D = AP / pb(mm)
A = πDb
p
（2-2）
環(huán)模的面積如果是一樣的，要是寬比較小的話，那么環(huán)模的直徑就變得大了，這樣一來(lái)這個(gè)機(jī)器的整個(gè)體積就變得很大了，有許多的浪費(fèi)會(huì)出現(xiàn)；要是寬變大了的話，草料掉到環(huán)模里面去之后，不了就非常不運(yùn)城的，那么環(huán)模跟壓輥在用的時(shí)候，損耗就不是那么均勻的，使用時(shí)間也就變得沒有那么長(zhǎng)了。環(huán)模的寬，還有直徑應(yīng)該選用是比較合理的， 也就可以對(duì)壓制機(jī)的產(chǎn)量進(jìn)行確保，讓容易壞的零件使用時(shí)間變得更長(zhǎng)，讓整個(gè)機(jī)器的使用時(shí)間也變得更長(zhǎng)。研究了之后，用下面的式子來(lái)表現(xiàn) b 跟 D 的關(guān)系：
b=（0.1-0.2）D=kD （2-3）
式中 k——工作系數(shù)。
那么 D =
AP / p k (mm)
，確定 A=4000 mm2/kw ，k=0.1，就有了 D=485mm。這樣的
話，b=48.5mm。
圖 2-8 環(huán)模示意圖 圖 2-9 環(huán)模與壓輥
2.5 電機(jī)型號(hào)的選擇與確定
正常來(lái)說(shuō)，機(jī)器對(duì)于調(diào)整速度的要求不是很高的話，那么使用的電動(dòng)機(jī)可以選用籠型三相電的。因?yàn)檫@個(gè)電動(dòng)機(jī)的在啟動(dòng)的時(shí)候容量跟電源的容量是能夠匹配的。一般的的籠型電動(dòng)機(jī)，在進(jìn)行啟動(dòng)的時(shí)候，轉(zhuǎn)矩是比較小的，特別是啟動(dòng)用的是降壓，只能用在空載， 或者是載荷比較輕的地方。要是籠型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩非常高的，基本上用的地方啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是非常大的機(jī)器上，比方說(shuō)壓縮機(jī)等等。有的機(jī)器是要進(jìn)行有級(jí)調(diào)整速度的，可使用的電動(dòng)機(jī)是變極多速籠型電動(dòng)機(jī)，比方說(shuō)電梯上用等等。要是有的是裝有飛輪的，并且負(fù)載是帶有沖擊性的，那么使用的電動(dòng)機(jī)應(yīng)該是高轉(zhuǎn)差籠型電動(dòng)機(jī)，比方說(shuō)沖壓機(jī)床等等。
如果啟動(dòng)的時(shí)候轉(zhuǎn)矩要求非常大的，機(jī)器啟動(dòng)，停止都是非常頻繁的，并且還要對(duì)速度進(jìn)行調(diào)整，那么使用的電動(dòng)機(jī)是繞線型的。
要是生產(chǎn)機(jī)器的容量比較小的，并且對(duì)于速度不需要調(diào)整的，可以用同步電動(dòng)機(jī)。 要是有的機(jī)器在對(duì)速度進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候范圍比較大的，或者是對(duì)于所處地點(diǎn)要進(jìn)行控
制的，那么使用的電動(dòng)機(jī)應(yīng)該是勵(lì)直流低壓電機(jī)電動(dòng)機(jī)。要是有的機(jī)器機(jī)械特征是比較軟的，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是比較大的，那么使用的電動(dòng)機(jī)可以是串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)后期維護(hù)起來(lái)比較麻煩一點(diǎn)，而且價(jià)格也稍微高一些。
工作地點(diǎn)有爆炸危險(xiǎn)的話，使用的電動(dòng)機(jī)應(yīng)該是防爆結(jié)構(gòu)的。按照危險(xiǎn)的等級(jí)來(lái)進(jìn)行對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行選擇。
主電機(jī)的功率跟壓塊多少個(gè)，還有環(huán)模里面的直徑關(guān)系是不小的，在對(duì)壓塊機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一開始要知道生產(chǎn)多少個(gè)壓塊，之后將這個(gè)壓塊的綜合指標(biāo)分析出來(lái)，那么就可以將主電機(jī)的功率算出來(lái)，按照國(guó)家的規(guī)定，每一噸料耗費(fèi)的電量是 10KWh/t，用下面的式子把主電機(jī)的功率算出來(lái)：
P=產(chǎn)量 x 噸位點(diǎn)耗=QK（kw）
已經(jīng)知道每小時(shí)生產(chǎn)的數(shù)量是零點(diǎn)五噸，那么主電動(dòng)機(jī)的功率大小是
P=QK=5KW，確定標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的功率大小是五點(diǎn)五千瓦。再加上環(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，確定主電機(jī)的型號(hào)是：Y132M2-6，額定功率 5.5KW、滿載的時(shí)候轉(zhuǎn)動(dòng)的速度是 960r/min， 電機(jī)效率 85.3%。
3 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算
3.1 傳動(dòng)形式的選擇與確定
現(xiàn)在壓塊機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)有兩種，下面來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的介紹：
（1） 、齒輪傳動(dòng)類型
這種類型的傳動(dòng)，動(dòng)力來(lái)自于主電機(jī)。通過(guò)聯(lián)軸器，讓齒軸跟著電機(jī)一起進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)， 通過(guò)一對(duì)齒輪將速度降低下來(lái)，帶著孔軸，還有壓模進(jìn)行同時(shí)間的轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪傳動(dòng)時(shí)候的特征是：
①可以確保一瞬間的傳動(dòng)比沒有變化，穩(wěn)定性非常好，進(jìn)行傳送的時(shí)候準(zhǔn)確性非常好， 并且可靠性很高;
②功率進(jìn)行傳送的時(shí)候區(qū)間是非常大的，并且傳送的速度區(qū)間也是非常大的；
③構(gòu)造是非常的緊湊的，并且工作的時(shí)候可靠性是非常高的，傳動(dòng)比是非常大的；
④傳動(dòng)的時(shí)候效率是非常高的，并且使用的時(shí)間也是比較長(zhǎng)的；
⑤不管是加工齒輪，還是安裝，他們的要求都是非常高的，齒輪使用的原材料基本上是鑄鐵等等。
（2） 、帶傳動(dòng)型式
它的動(dòng)力主要是從主電動(dòng)機(jī)來(lái)的，經(jīng)過(guò)皮帶輪之后，速度就降低額，之后將壓模進(jìn)行帶著進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)時(shí)候的特征是：
①構(gòu)造不復(fù)雜，可以用在兩個(gè)軸的中心距比較大的進(jìn)行傳動(dòng)的地方；
②傳動(dòng)的時(shí)候非常穩(wěn)定，并且不會(huì)出現(xiàn)噪聲，可以進(jìn)行緩沖，對(duì)振動(dòng)進(jìn)行吸收；
③如果出現(xiàn)過(guò)載的情況，在帶輪的上面帶子會(huì)出現(xiàn)打滑的情況，避免比較薄的零部件被弄壞了，這樣對(duì)它的安全性是有很大的好處的；
④傳動(dòng)比不能確保是精確的，帶輪使用的原材料是鑄鐵的等等。這篇論文里面的傳動(dòng)形式用的是帶傳動(dòng)。
3.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.2.1 帶傳動(dòng)的選型
帶傳動(dòng)的組成零件，一個(gè)是帶輪，一個(gè)是傳動(dòng)帶。在主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的時(shí)候，帶輪跟非常簡(jiǎn)單的，傳動(dòng)起來(lái)非常穩(wěn)定。買的時(shí)候花的錢是比較少的，而且對(duì)振動(dòng)可以進(jìn)行吸收等等，在現(xiàn)代的機(jī)械里面用的是非常多的。根據(jù)工作時(shí)候的原理不一樣，帶傳動(dòng)有兩種， 一種是摩擦型的，還有一種是齒合型的。
如果帶傳動(dòng)是摩擦型的，按照帶傳動(dòng)的橫截面不一樣，來(lái)進(jìn)行劃分，有平帶傳動(dòng)，有
V 帶的，有圓帶的，還有多楔帶的，3-1 圖紙里面展示出來(lái)了。
（a）平帶傳動(dòng) (b)V 帶傳動(dòng) （c）圓帶傳動(dòng)（d）多楔帶傳動(dòng)
圖 3-1 摩擦型帶傳動(dòng)的幾種類型
帶傳動(dòng)的構(gòu)造不復(fù)雜，傳動(dòng)時(shí)候效率是非常高的，帶輪加工起來(lái)也比較簡(jiǎn)單，要是傳動(dòng)中心距非常大的話，那么用的是比較多的。
V 帶的截面就是一個(gè)梯形，等腰的，有一些對(duì)應(yīng)的輪槽在帶輪的上面。進(jìn)行傳動(dòng)的， V 帶兩邊的面跟輪槽是靠在一起的。槽面進(jìn)行摩擦之后，摩擦力的最大數(shù)值也就出現(xiàn)了。還有，V 帶輪的傳動(dòng)比是非常大的，構(gòu)造非常緊湊，很多 V 帶都是標(biāo)準(zhǔn)化的。V 帶傳動(dòng)有這些好處存在，所以用的是比較多的。
圓帶的構(gòu)造是沒有那么復(fù)雜的，它的材質(zhì)用的是皮革，棉麻，聚氨酯等等，基本上都是用在傳動(dòng)功率比較小的地方。
多楔帶的柔性是非常不錯(cuò)的，并且它的摩擦力也是非常大的，對(duì)于很多 V 帶的長(zhǎng)度不一樣的問(wèn)題，造成受力不勻稱問(wèn)題解決掉了的。在傳動(dòng)的功率非常大的時(shí)候，結(jié)構(gòu)要求緊湊的時(shí)候，會(huì)用到這種傳動(dòng)。
因?yàn)檎撐睦锩娴碾姍C(jī)功率是很小的，并且加上實(shí)際生產(chǎn)的需要，主傳動(dòng)的系統(tǒng)一定要緊湊，對(duì)比了之前介紹的這些傳動(dòng)之后，確定用的是 V 帶進(jìn)行傳動(dòng)的。
3.2.2 V 帶設(shè)計(jì)計(jì)算
已經(jīng)知道的數(shù)值是：主電機(jī)功率 P=17KW，轉(zhuǎn)動(dòng)速度 =960r/min，環(huán)模轉(zhuǎn)動(dòng)速度
=395r/min，每天要八個(gè)小時(shí)進(jìn)行工作。傳動(dòng)比
式中n1 ———主電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度；
n2 ———環(huán)模轉(zhuǎn)動(dòng)速度； I ———傳動(dòng)比。
（1）將功率 Pca 算出來(lái)
ι = n1
n2
= 960 = 2.4
395
（3-1）
查看書本里面的表格 8-7，就有 Ka = 1.1 ，那么
Pca= Ka p = 1.1× 5.5 = 6.05kw
（3-2）
式中 Ka ———功率因數(shù)； P ———電機(jī)功率。
（2） 、將 V 帶的類型確定下來(lái)
從書本里里面的圖紙 8-11 可以查出來(lái) Pca 、n1 ，確定用的是 A 這種類型的。
（3） 、將帶輪的基準(zhǔn)直徑定下來(lái)，并且對(duì)帶速進(jìn)行驗(yàn)算
①將小帶輪的基準(zhǔn)直徑初步算出來(lái)dd 1
查看書本里面的表格 8-6,8-8，確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑的大小是dd 1= 112mm 。
②對(duì)帶速 進(jìn)行驗(yàn)算通過(guò)式子
v = π dd 1 n1
60 × 1000
=5.63m/s （3-3）
式中dd1
n1
——— 小帶輪基準(zhǔn)直徑；
——— 轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
5m/s
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