飼料制粒機(jī)與
顆粒機(jī)是飼料加工廠內(nèi)動力消耗最大的設(shè)備之一，在相同功率下生產(chǎn)更多飼料是顆粒生產(chǎn)急需解決的問題。近年來，很多學(xué)者對飼料顆粒機(jī)環(huán)模進(jìn)行了大量研究，取得了一定的進(jìn)展。有關(guān)專家指出顆粒飼料生產(chǎn)率的高低，除與制粒設(shè)備性能有關(guān)外，很大程度取決于原料制粒性能和壓粒工藝，由于工藝條件的控制和操作水平的差別，可導(dǎo)致生產(chǎn)率有極大差別。劉學(xué)軍對飼料顆粒機(jī)壓輥線磨損度進(jìn)行了理論研究；張煒分析得到了三種類型環(huán)模孔沿軸向路徑的應(yīng)力與變形分布，找到了環(huán)模孔倒角與環(huán)模孔軸向路徑的應(yīng)力與變形的影響關(guān)系。陳炳偉研究了環(huán)模孔受力簡化模型，并基于簡化模型對環(huán)模孔口進(jìn)行了有限元受力分析。白煒等進(jìn)行了3種秸稈顆粒冷態(tài)壓縮成型的開式試驗研究，研究表明在壓緊階段物料主要發(fā)生了塑性變形，且擠壓力的數(shù)學(xué)模型為線性方程。蔡嶸等論述了物料在壓制過程中的物理現(xiàn)象和顆粒機(jī)壓膜最低轉(zhuǎn)速的確定，對顆粒機(jī)的工作原理和其受力進(jìn)行了分析。目前，在飼料制粒過程中對于飼料制粒機(jī)的生產(chǎn)率與環(huán)模線速度之間關(guān)系報道較少。因此，探究飼料顆粒生產(chǎn)率與環(huán)模線速度關(guān)系是改進(jìn)制粒機(jī)設(shè)計的重要依據(jù)。基于此，本文對環(huán)模線速度與飼料加工效率關(guān)系進(jìn)行試驗研究。
1、環(huán)模線速度分析和生產(chǎn)率的計算
1.1環(huán)模線速度分析
環(huán)模線速度指環(huán)模內(nèi)圓切線速度，它的高低影響到擠壓區(qū)內(nèi)的料層厚度及物料通過模孔的時間，進(jìn)而影響制粒機(jī)產(chǎn)量和顆粒質(zhì)量。線速度過高時，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，粉料多，而且對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，但產(chǎn)量不高。
環(huán)模轉(zhuǎn)速的確定首先考慮制粒產(chǎn)量；制粒產(chǎn)量與轉(zhuǎn)速沒有正反比關(guān)系，存在最佳轉(zhuǎn)速范圍來對應(yīng)最佳產(chǎn)量；轉(zhuǎn)速的確定也不能忽視顆粒成形率，轉(zhuǎn)速太高容易把壓制出來的顆粒甩碎，降低成形率；同時，飼料配方不同，對應(yīng)環(huán)模轉(zhuǎn)速不同，才可以壓制高品質(zhì)飼料；環(huán)模運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力也對顆粒生產(chǎn)率有影響，環(huán)模內(nèi)徑尺寸越大，轉(zhuǎn)速越高，離心力就越大，制粒機(jī)穩(wěn)定性也越差。
綜合上面因素，以及制粒機(jī)設(shè)計和生產(chǎn)者的經(jīng)驗，環(huán)模轉(zhuǎn)速應(yīng)南環(huán)模內(nèi)徑線速度確定，一般線速度范圍為：2.5～7.5 m/s，對于魚蝦顆粒飼料，其線速度在1～3 m/s。涉及到的傳動機(jī)構(gòu)不同，速度亦不一樣，對于齒輪傳動的線速度偏低，對于皮帶傳動的線速度可偏高。
環(huán)模內(nèi)徑線速度計算公式：
V=πDn/60
60
式中：D為環(huán)模直徑：
n為環(huán)模轉(zhuǎn)速。
1.2生產(chǎn)能力
制粒機(jī)顆粒機(jī)的生產(chǎn)能力可表示為：
2試驗設(shè)備和試驗原料
試驗用制粒機(jī)為某公司生產(chǎn)的420型顆粒機(jī)。試驗現(xiàn)場如圖1所示。
試驗飼料為某公司生產(chǎn)的蝦飼料(40%粗蛋白幼蝦飼料，粗脂肪7%，粒徑1.8 mm)。蝦飼料配方見表1：
3、試驗方案及結(jié)果分析
試驗用原始環(huán)模內(nèi)孔直徑420 mm，有效寬度185 mm，環(huán)模材料為42 CrMo。試驗用新設(shè)計環(huán)模，環(huán)模內(nèi)孑L直徑420 mm，有效寬度185 mm，開孔率較原始模增加15%，環(huán)模材料為42 CrMo，環(huán)模打孔數(shù)為17340。在試驗過程中，通過制粒機(jī)白帶的顯示裝置讀取轉(zhuǎn)速，控制壓模線速度。為_r進(jìn)行不同環(huán)模線速度下蝦顆粒料生產(chǎn)率數(shù)據(jù)對比，采用的方法是在保證功率不變的情況下，調(diào)整電機(jī)頻率，變化環(huán)模的線速度。首先進(jìn)行新環(huán)模的線速度與顆粒生產(chǎn)率的關(guān)系試驗，以一個小時為時間計量單位，記錄在不同線速度下飼料的生產(chǎn)率列入表2。生產(chǎn)顆粒料稱量裝置如圖2所示。
采用相同方法，控制相同的環(huán)模線速度，在原有環(huán)模和壓輥工況下進(jìn)行蝦飼料顆粒的生產(chǎn)，同時記錄下蝦顆粒飼料生產(chǎn)率。所得到的試驗結(jié)果也列入表2：
根據(jù)表2中數(shù)據(jù)繪制圖3和4，從罔3和4看出：顆粒飼料的加丁產(chǎn)量不與速度成線性關(guān)系，存在一個拐點。針對試驗用新環(huán)模制粒機(jī)，環(huán)模線速度為1.4 m/s時達(dá)到最大生產(chǎn)率。相對干原有環(huán)模，在相同線速度的情況下，生產(chǎn)率提升11.68%。
4、結(jié)論
對環(huán)模開孔率、線速度與飼料加工效率關(guān)系進(jìn)行了試驗研究。通過試驗得出：顆粒飼料加工產(chǎn)量與線速度存在線性關(guān)系，且存在拐點：該試驗結(jié)論不論是對制粒機(jī)的設(shè)計還是顆粒生產(chǎn)都有一定的參考價值。
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秸稈壓塊機(jī)、
木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料飼料成型機(jī)械設(shè)備。
