1、秸秆压块机出块的力学条件分析 环模转动时，压辊沿环模的内表面运动，并将攫取的物料压入模孔中，这时压辊和环模之间存在以下诸力：压辊作用于物料的正压力N和物料、滚轮表面的摩擦力F。正压力N可以分解成平行和垂直于环模内表面A点切线方向的分力，摩擦力F同样可以分解成平行和垂直于环模内表面在A点的切线方向的分力，平行于环模内表面A点切线方向和摩擦力F相交所成的锐角a定义为喂入角。喂入角决定着压辊攫取物料的能力，然而喂入角不是取得越大越好，它应该在物料的攫取性能和模辊几何尺寸之间取个最佳值，使得压块机的性能达到最佳。图3是压块机出块的力学条件分析图，图中h为压辊和环模所夹物料层厚度。秸秆压块机压块力学分析秸秆压块机计算公式 此式表明，喂入角的正切值小于物料和压辊之间的摩擦系数是压块机能够出块的力学条件。 2、环模压辊性能分析 压块机正常工作时，两个压辊通过可调间隙的偏心轴装在裙板上。环模在电机的带动下旋转，同时秸秆物料充满环模和压辊的间隙，压辊在环模和物料的带动下转动。秸秆物料在环模和压辊的相互摩擦挤压作用下进入环模模孔，压辊和环模产生相互作用的压力。 (1)环模性能分析 环模是压块机的主要易损部件，其质量对于生产率和压块质量影响很大。其性能直接影响压块机的整体性能。环模材料一般为碳素结构钢、合金结构钢、低碳镍铬结构钢和合金渗碳钢，如Cr、Mn、Ti等，因而具有很好的耐磨性和耐腐蚀性。 环模的模孔直径与模孔有效长度的比值称为长径比，长径比是关系压块机性能的重要参数。长径比越大，成品密度越大，表面硬度相应越高，但能耗大，产量低：反之则情况相反，并且成型率下降。当物料被压进模孔后，物料要发生弹塑性变形，在模孔内分层挤压成型，所以饲料块内存在应力。物料在成形孔内必须有一定的滞留时间，以保证块饲料的成型率。对于秸秆、稻草这种粗纤维料，为保证顺利出料及成形率，长径比一般为取为1：0～1:8，9YK-O. 4D型秸秆压块机的长径比为1：5。 环模质量的另一个衡量指标为粗糙度，在相同的长径比下，环模孔的粗糙度值越大，环模孔壁对草块的阻力越大，出块越困难，另外粗糙度还直接影响草块的表面质量。 (2)压辊性能分析 压辊是压块机中的一个主要零件，压辊具有较大的承压能力。压辊表面有与轴线平行的矩形浅槽，具有较大的摩擦系数，因而能很好的攫住物料，压辊材料一般为高碳钢。为提高压辊使用寿命，增强压辊表面耐磨性压辊材料可以选择高碳高锰钢，如60Mn， 由于环模生产工艺较复杂，要求高，价格昂贵，所以为保护环模，压辊硬度不能高于环模，一般要求环模表面硬度比压辊硬度高出HRC3～5； 环模和压辊在接触点的速度基本相等，处于一种将要滑动但尚未滑动的临界状态，因而它们之间可以看作纯滚动的内摩擦轮系。由于草物料的存在，压辊对环模的压力在摄取物料的包角AC上分布不均匀，离A点越近，压力越大，而且从C点到A点的变化过程中，压力是一个渐变的过程，同时考虑到压块机在工作的过程中，辊子和草物料并非刚体，在相互的压力作用下会产生变形，在接触面AC上的分布力可以简化为摩擦力合力F和压力N，压力N所产生的力矩与压辊滚动趋势方向相反，从而产生滚动摩阻力偶，压辊受力情况如图4所示： 根据前人的试验结果，不同粒度的秸秆的滑动摩擦系数不同，随着秸秆粒度的增大，其滑动摩擦系数逐渐减小。粒度从10mm到30mm，其滑动摩擦系数从0.60变到0. 46，分别代入上式得到压辊与草物料的滚动摩阻系数a为0.067m到0. 046m。转载请注明：河南省同创新能源秸秆压块机