木質(zhì)生物質(zhì)粉碎及規(guī)?；品蹤C(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究.pdf

1、規(guī)?；鬯樘幚硎悄举|(zhì)生物質(zhì)能源開發(fā)利用及產(chǎn)業(yè)化的重要環(huán)節(jié)。但迄今為止,市場上還難以采購到適用于木質(zhì)生物質(zhì)大規(guī)模粉碎生產(chǎn)的粉碎機(jī)械,針對木質(zhì)生物質(zhì)原料的粉碎理論和規(guī)模化制粉機(jī)械設(shè)計(jì)的專門研究尚不多見,結(jié)果造成木質(zhì)生物質(zhì)能源規(guī)?；眉爱a(chǎn)業(yè)化面臨實(shí)際困難。因此針對木質(zhì)生物質(zhì)的特性進(jìn)行粉碎理論與粉碎生產(chǎn)流程研究,盡快研制出高效、低能耗的規(guī)?；品蹤C(jī)械與裝備勢在必行。
　　 本文較全面、系統(tǒng)地綜述了粉碎技術(shù)及生物質(zhì)粉碎設(shè)備的國內(nèi)外研究現(xiàn)

2、狀及存在的問題,分析確定了常見木質(zhì)生物質(zhì)利用方式的適用粉碎粒度。在對木質(zhì)生物質(zhì)的基本物性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了木質(zhì)生物質(zhì)的粉碎模型是體積粉碎模型和表面粉碎模型的疊加;研究、建立了木質(zhì)生物質(zhì)粉碎過程的矩陣模型及粉碎動力學(xué)模型。進(jìn)行了木質(zhì)生物質(zhì)含水率及密度的測定實(shí)驗(yàn)以及木質(zhì)生物質(zhì)粉碎試驗(yàn),得出了原料密度、預(yù)處理方式對木質(zhì)生物質(zhì)粉碎特性的影響及規(guī)律,為木質(zhì)生物質(zhì)粉碎生產(chǎn)流程的確定以及粉碎機(jī)械的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　 根據(jù)木質(zhì)生物

3、質(zhì)的基本物性以及木質(zhì)生物質(zhì)粉碎原理,分析、確定出毫米級目標(biāo)粒徑的木質(zhì)生物質(zhì)粉碎方法;在分析原料收集方式、干燥方法以及粉碎級數(shù)等因素對木質(zhì)生物質(zhì)粉碎生產(chǎn)過程影響的前提下,提出了8種可行的粉碎生產(chǎn)流程;進(jìn)而應(yīng)用權(quán)衡分析工具Pugh矩陣法進(jìn)行評價、確定了理想的粉碎生產(chǎn)流程;并據(jù)此結(jié)果,為年產(chǎn)3000噸生物燃油生產(chǎn)線制定出了合理的規(guī)?；品酃に嚵鞒?。
　　 鑒于TRIZ理論具有能夠幫助設(shè)計(jì)人員在概念設(shè)計(jì)階段迅速發(fā)現(xiàn)主要問題并提供解決問題

4、的相應(yīng)原理,有效減少傳統(tǒng)試錯法所耗費(fèi)的時間和精力,提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn),本文應(yīng)用TRIZ理論,以安全、高效、細(xì)粉碎及低功耗為目標(biāo),進(jìn)行了制粉機(jī)創(chuàng)新概念設(shè)計(jì)研究,得出了12個概念方案,并對其進(jìn)行了系統(tǒng)綜合和評價,確定出軸向振篩式結(jié)構(gòu)為制粉機(jī)概念設(shè)計(jì)的最終方案,雙層篩式結(jié)構(gòu)和雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為兩個備選方案。
　　 對規(guī)?；品蹤C(jī)械的粉碎機(jī)理進(jìn)行了研究,提出了木質(zhì)生物質(zhì)粉碎過程中物料斷裂的基本形式,建立了裂紋自動擴(kuò)展的判據(jù);研究分析

5、了粉碎過程中物料有效碰撞方式及物料碰撞時的有效受力,建立了物料顆粒間有效碰撞的運(yùn)動模型,為規(guī)?；品蹤C(jī)械的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　 根據(jù)理論分析和試驗(yàn)結(jié)果,創(chuàng)新性地提出了沿轉(zhuǎn)子軸向振動的振篩式木質(zhì)生物質(zhì)制粉機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)方案。該設(shè)計(jì)方案具有篩分效率高、篩網(wǎng)壽命長、無需嚴(yán)控振幅、操作調(diào)整方便、整機(jī)安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
　　 對制粉機(jī)的關(guān)鍵部件進(jìn)行了虛擬樣機(jī)仿真研究。通過幾何仿真確定出了轉(zhuǎn)子部件的合理結(jié)構(gòu);運(yùn)用有限元分析軟件ANS

6、YS對錘片進(jìn)行了不同載荷下的受力分析,對主軸進(jìn)行了靜力學(xué)分析和模態(tài)分析;對制粉機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了動態(tài)特性分析,計(jì)算出轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速狀態(tài);運(yùn)用動力學(xué)仿真軟件ADAMS對轉(zhuǎn)子進(jìn)行了動平衡分析;結(jié)果表明,該制粉機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)及安全可靠性符合要求。
　　 本文的研究方法和研究結(jié)果可為木質(zhì)生物質(zhì)粉碎機(jī)械的設(shè)計(jì)及其理論研究提供借鑒,為高效、低能耗木質(zhì)生物質(zhì)粉碎技術(shù)與裝備的研發(fā)提供技術(shù)支持或參考,對推動木質(zhì)生物質(zhì)粉碎技術(shù)的進(jìn)步具有一定的