秸稈環(huán)模成型機結構設計與環(huán)模力學分析
發(fā)布時間:2017-10-25 17:19
本文關鍵詞:秸稈環(huán)模成型機結構設計與環(huán)模力學分析
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【摘要】:秸稈固化成型技術是生物質能轉換技術研究的一個重要分支,對開發(fā)利用我國豐富的生物質資源具有重要意義,但仍存在成型微觀理論研究欠缺、成型設備能耗高以及關鍵成型部件壽命短等問題。 本文從生物質原料成型的微觀機理著手,分析了物料的生物構造、理化性質及微觀力學特性對成型過程的影響規(guī)律,并提出了秸稈壓縮成型粘接機制。建立了環(huán)模成型區(qū)的受力模型,對工作過程中物料和環(huán)模的受力情況進行了理論分析。設計開發(fā)了一種新型秸稈環(huán)模成型機,開展了技術指標制定、主要參數優(yōu)選、關鍵部件的設計和三維模型建立等工作。 建立環(huán)模和環(huán)模固化成型模型,基于ANSYS軟件對環(huán)模進行結構靜力學、結構熱力學和結構動力學數值模擬,揭示了環(huán)模的應力場、應變場、溫度場以及位移分布規(guī)律,重點探討了不同長徑比和不同模孔倒角對環(huán)模應力的影響。模擬結果表明:優(yōu)化環(huán)模?族F面的角度和弧度可以有效減少?椎哪p速率;本文研究條件下環(huán)模的最大應力在長徑比為4.5:1時最大,5:1時最小,說明長徑比為4.5:1的環(huán)模最容易損壞,長徑比為5:1的環(huán)模磨損最;長徑比為5.5:1時環(huán)模的溫度最高,而長徑比為5:1時的環(huán)模溫度最適合生物質燃料成型;環(huán)模?椎菇窃30。時,?姿軕ψ畲,在?椎菇菫60。時,所受應力最小,物料更容易被擠壓,環(huán)模使用壽命更長。本文對環(huán)模成型機核心工作部件環(huán)模的數值模擬結果為優(yōu)化環(huán)模材料選擇、保證模具強度、提高模具壽命提供了科學依據。
【關鍵詞】:秸稈 環(huán)模 成型機 溫度場 應力場
【學位授予單位】:青島科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TK6;TH122
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-9
- 1 緒論9-18
- 1.1 課題來源及研究意義9-10
- 1.2 生物質燃料成型工藝與設備10-13
- 1.2.1 生物質燃料擠壓成型的工藝類型10-11
- 1.2.2 生物質燃料擠壓成型設備11-13
- 1.3 國內外研究現(xiàn)狀及分析13-16
- 1.3.1 國外的生物質成型技術現(xiàn)狀13-15
- 1.3.2 國內的生物質成型技術研究現(xiàn)狀15-16
- 1.4 本文的研究內容16-18
- 1.4.1 目前存在的問題16-17
- 1.4.2 研究內容17-18
- 2 環(huán)模成型機成型機理與成型理論研究18-40
- 2.1 生物質原料壓縮成型機理18-26
- 2.1.1 成型過程中生物構造18-21
- 2.1.2 成型過程中的物理性質21-23
- 2.1.3 成型過程中的化學性質23-24
- 2.1.4 成型過程中力學性能24-25
- 2.1.5 成型過程的粘接機制25-26
- 2.2 環(huán)模成型機的工作過程分析26-27
- 2.3 環(huán)模受力分析27-33
- 2.3.1 環(huán)模受力情況29-31
- 2.3.2 彎曲強度分析31-32
- 2.3.3 接觸抗壓強度分析32-33
- 2.4 物料在環(huán)?字械氖芰Ψ治33-35
- 2.5 環(huán)?字械臄D壓力和摩擦力分析35-37
- 2.6 壓緊區(qū)被壓入物料層的高度分析37-39
- 2.7 本章小結39-40
- 3 新型環(huán)模成型機結構設計40-63
- 3.1 秸稈環(huán)模成型機技術指標40
- 3.2 主要參數的確定40-41
- 3.3 環(huán)模的設計41-44
- 3.4 主軸的設計44-45
- 3.5 環(huán)模成型機主要零部件設計45-53
- 3.5.1 主軸組45-47
- 3.5.2 壓輥組47-48
- 3.5.3 螺旋加料器48-49
- 3.5.4 調質器49-51
- 3.5.5 強制喂料器51-52
- 3.5.6 殼體門52
- 3.5.7 殼體52-53
- 3.6 主要零部件的三維模型53-61
- 3.6.1 主軸組54-55
- 3.6.2 壓輥組55-56
- 3.6.3 螺旋加料器56-57
- 3.6.4 調質器57
- 3.6.5 強制喂料器57-58
- 3.6.6 殼體門58-59
- 3.6.7 殼體59-60
- 3.6.8 其他60-61
- 3.7 秸稈環(huán)模成型機總體結構61-62
- 3.8 本章小結62-63
- 4 基于ANSYS有關環(huán)模的有限元分析63-83
- 4.1 ANSYS軟件介紹63-64
- 4.1.1 ANSYS產品及其發(fā)展過程63
- 4.1.2 ANSYS的典型分析過程63-64
- 4.2 環(huán)模磨損的有限元分析64-67
- 4.2.1 ANSYS分析類型和計算方法的確定64-65
- 4.2.2 幾何模型的建立65
- 4.2.3 材料屬性65-66
- 4.2.4 單元選擇66
- 4.2.5 網格劃分66
- 4.2.6 模擬結果分析66-67
- 4.3 環(huán)模的溫度場有限元分析67-72
- 4.3.1 幾何模型的建立68
- 4.3.2 網格劃分68-69
- 4.3.3 單元類型選擇69
- 4.3.4 材料屬性69-70
- 4.3.5 邊界條件70
- 4.3.6 模擬結果分析70-72
- 4.4 不同長徑比環(huán)模的應力應變及位移的有限元分析72-78
- 4.4.1 幾何模型的建立72
- 4.4.2 網格劃分72-73
- 4.4.3 施加約束條件73
- 4.4.4 施加載荷73-75
- 4.4.5 求解結果及分析75-78
- 4.5 環(huán)模?椎挠邢拊治78-82
- 4.5.1 環(huán)模?椎哪P徒78
- 4.5.2 材料屬性與網格劃分78-79
- 4.5.3 施加約束條件79
- 4.5.4 施加載荷79
- 4.5.5 求解結果及分析79-82
- 4.6 本章小結82-83
- 5 總結與展望83-85
- 參考文獻85-88
- 致謝88-89
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文89-90
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
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,本文編號:1094714
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