復(fù)合肥滾壓式制粒機(jī)設(shè)計(jì)

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1、 目 錄 摘要 1 關(guān)鍵詞 1 1前言 2 1.1 課題背景和?研究意義 4 1.2 國(guó)內(nèi)外研究?現(xiàn)狀 4 1.2.1 復(fù)合肥制粒?機(jī)發(fā)展歷史? 4 1.2.1 雙軸制粒機(jī)? 5 l.2.2 盤(pán)式制粒機(jī)? 5 1.2.3 轉(zhuǎn)鼓制粒機(jī)? 5 1.2.4 擠壓制粒機(jī)? 5 1.3 存在的問(wèn)題? 6 1.4 研究方法和?技術(shù)路線 6 1.5 研究目標(biāo) 7 2 總體方案設(shè)?計(jì) 7 2.1 設(shè)計(jì)要求 7 2.2 總體結(jié)構(gòu) 7 2.3 工作原理 7 3.1 環(huán)模設(shè)計(jì) 8 3.1.1 環(huán)模力學(xué)分?析 8 3.1.

2、2 制粒攫取條?件 9 3.1.3 被壓入物料?高度 10 3.1.4 環(huán)模的工作?面積、孔結(jié)構(gòu)、厚度和開(kāi)孔?率 10 3.1.5 環(huán)模的厚度? 13 3.1.6 環(huán)模線速度? 13 3.1.7 環(huán)模內(nèi)徑設(shè)?計(jì) 14 3.1.8 環(huán)模材料要?求 15 3.1.9 環(huán)模制造加?工工藝 15 3.2 輥的設(shè)計(jì) 16 3.2.1 壓輥結(jié)構(gòu) 16 3.2.2 壓輥類型選?擇 16 3.2.3 壓輥直徑的?確定 17 3.2.4 壓輥材料選?擇 18 3.2.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)確?定 18 3.2.6 壓輥數(shù)目確?定 18 3.3 切刀 19 3

3、.4 喂料刮板和?勻料輥 19 3.5 模輥間隙 20 3.6 輥軸 20 4 電動(dòng)機(jī)的選?擇 21 4.1 選擇電動(dòng)機(jī)?的類型和結(jié)?構(gòu)型式 22 4.2 確定電動(dòng)機(jī)?的容量 22 4.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?的選擇 23 5 皮帶傳動(dòng)設(shè)?計(jì) 24 6 變速箱設(shè)計(jì)? 27 6.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)?計(jì) 27 6.2 動(dòng)力傳動(dòng)路?線設(shè)計(jì) 27 6.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)?計(jì) 28 6.3.1 主要參數(shù)選?擇 28 6.3.2 齒輪的校核? 30 6.4 軸承參數(shù)的?選擇 30 結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 32 復(fù)合肥滾壓?

4、式制粒機(jī)的?設(shè)計(jì) 摘 要：本文在分析?制粒機(jī)的結(jié)?構(gòu)組成和工?作原理的前?提下，介紹說(shuō)明了?小型復(fù)合肥?滾壓式制粒?機(jī)的設(shè)計(jì)原?則和設(shè)計(jì)步?驟。并根據(jù)設(shè)計(jì)?原則的要求?，首先選擇了?小型復(fù)合肥?滾壓式制粒?機(jī)的類型，確定復(fù)合肥?滾壓式制粒?機(jī)的環(huán)模參?數(shù)、傳動(dòng)型式、轉(zhuǎn)速,等選擇。然后具體設(shè)?計(jì)復(fù)合肥滾?壓式制粒機(jī)?的傳動(dòng)裝置?——包括變速箱?的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?、皮帶相關(guān)機(jī)?構(gòu)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零件的?強(qiáng)度校核、支撐架和工?作部件總成?的設(shè)計(jì)。其中環(huán)模的?設(shè)計(jì)是本次?設(shè)計(jì)中的主?要內(nèi)容，它包含了大?量的工作：資料的整理?，參數(shù)的設(shè)定?，相關(guān)計(jì)算，繪圖等。 關(guān)鍵詞：小型復(fù)合肥?制粒機(jī)；環(huán)模制粒

5、；壓輥；V帶 The Desig?n Of Compo?und Rolle?r Type Granu?latin?g Machi?ne Abstr?act: Based? on the analy?sis of struc?ture and worki?ng princ?iple of pelle?tizer?, under? the premi?se of intro?ducti?on to illus?trate? the small? compo?und rolle?r type granu?latin?g machi?ne desig?n princ?iples? an

6、d desig?n steps?. And accor?ding to the requi?remen?t of the desig?n princ?iples?, first? selec?t the small? compo?und rolle?r type granu?latin?g machi?ne type, to deter?mine the compo?und ferti?lizer? ring mode param?eters? of the rolle?r type granu?latin?g machi?ne, trans?missi?on type, speed?, et

7、c. And speci?fic desig?n of compo?und ferti?lizer? rolle?r type granu?latin?g machi?ne trans?missi?on, inclu?ding trans?missi?on struc?ture desig?n, key compo?nents? of the inten?sity, the suppo?rting? frame? and the desig?n of worki?ng parts? assem?bly. The ring die desig?n is the main conte?nt in

8、this desig?n, it conta?ins a lot of work, the sorti?ng of data, param?eter setti?ng, relat?ed calcu?latio?n, drawi?ng, etc Key words?: small? compo?und ferti?lizer? granu?lator?; Ring die pelle?t; Rolle?r press?ure; V belt 1 前言 1.1 課題背景和?研究意義 肥料是農(nóng)業(yè)?生產(chǎn)的物質(zhì)?基礎(chǔ)，是糧食的糧?食。充分認(rèn)識(shí)肥?料，在我國(guó)糧食?生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)

9、?持續(xù)發(fā)展中?的作用與不?可替代性，是思考農(nóng)業(yè)?可持續(xù)發(fā)展?戰(zhàn)略及對(duì)策?的重要特別?是化肥基礎(chǔ)??，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)只?益成為以科?學(xué)進(jìn)步為基?礎(chǔ)的工業(yè)體?系，我國(guó)和世界?范圍的農(nóng)業(yè)?生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證?明，在以科學(xué)進(jìn)?步為基礎(chǔ)的?諸項(xiàng)農(nóng)業(yè)技?術(shù)措施中，施肥尤其是?化肥是最快?、最有效、最重要的增?產(chǎn)措施，是調(diào)整農(nóng)田?生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)?分循環(huán)和平?衡的最重要?手段。復(fù)合肥是復(fù)?合肥料和混?合肥料的統(tǒng)?稱，是指同時(shí)含?有氮、磷、鉀三要素中?的兩種或兩?種以上養(yǎng)分?的商品肥料?。復(fù)合肥的出?現(xiàn)和迅速發(fā)?展是科學(xué)施?肥提高到一?個(gè)新水平的?標(biāo)志，是肥料生產(chǎn)?和使用的基?本方向。隨著農(nóng)村勞?動(dòng)力向第二?、三產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)?移，農(nóng)業(yè)

10、生產(chǎn)的?集約化、機(jī)械化水平?不斷提高，農(nóng)業(yè)上需要?根據(jù)作物需?肥特性和土?壤肥力狀況?來(lái)生產(chǎn)和供?應(yīng)同時(shí)含有?幾種營(yíng)養(yǎng)成?分的復(fù)混肥?料，以便一次機(jī)?械施肥作業(yè)?即可達(dá)到要?求。復(fù)合肥料的?產(chǎn)量技術(shù)是?衡量一個(gè)國(guó)?家化肥工業(yè)?發(fā)達(dá)程度的?重要方面。 復(fù)合肥制粒?就是把多種?商品肥或者?農(nóng)家肥制成?粒狀。與農(nóng)家土肥?混合制成顆?粒肥，不但包裝、運(yùn)輸方便，而且適于用?機(jī)械深層施?制粒是用機(jī)?械將粉狀配?合原料擠壓?成顆粒狀物?料, 顆粒狀物料?體積小、密度大, 便于運(yùn)輸、貯存。復(fù)合肥滾壓?式制粒機(jī)是?將粉狀化肥?或農(nóng)家肥制?成顆粒，使肥效延長(zhǎng)?且不易流失?。本文探討將?一種專用復(fù)?合肥料

11、制成?顆粒狀的機(jī)?械滾壓式制?粒機(jī)。目前生產(chǎn)上?應(yīng)用的盤(pán)式?制粒機(jī)轉(zhuǎn)角?調(diào)整機(jī)構(gòu)角?度調(diào)整有限?,難以滿足生?產(chǎn)工藝的多?樣化要求,對(duì)于復(fù)合肥?制粒來(lái)說(shuō),盤(pán)式制粒機(jī)?的缺點(diǎn)是操?作時(shí)物料溫?度較低,不易利用高?溫制粒，而且盤(pán)式制?粒機(jī)系統(tǒng)，流程簡(jiǎn)單：間歇加料，返料不隨機(jī)?循環(huán)，主要靠工人?經(jīng)驗(yàn)控制各?個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)?，產(chǎn)品質(zhì)量波?動(dòng)較大，操作性和控?制性都很差?，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系?統(tǒng)機(jī)械化和?自動(dòng)化。這種盤(pán)式制?粒機(jī)已不符?合社會(huì)生產(chǎn)?力發(fā)展的需?要，隨著社會(huì)生?產(chǎn)力的發(fā)展?，自動(dòng)化程度?高、制粒效果、能耗低的滾?壓式制粒機(jī)?更有市場(chǎng)；在我國(guó)農(nóng)村?，農(nóng)家肥等肥?料都是直接?施肥，肥效低；不同的土地?需要

12、的復(fù)合?肥的成分比?例不同，企業(yè)生產(chǎn)的?復(fù)合肥難以?滿足所有的?需求，農(nóng)家自配的?復(fù)合肥，又不能制粒?，肥效減低。因此，研究設(shè)計(jì)一?種滿足農(nóng)家?要求的復(fù)合?肥料造粒機(jī)?具有重要的?現(xiàn)實(shí)意義。 1.2 國(guó)內(nèi)外研究?現(xiàn)狀 1.2.1 復(fù)合肥制粒?機(jī)發(fā)展歷史? 制粒的歷史?實(shí)際上可以?追溯到19?00年，鑄模式顆粒?機(jī)開(kāi)始使用?。百年來(lái)，制藥、制飼料、制化肥等鄰?域的工作者?們?cè)趯?shí)踐中?積累了寶貴?的經(jīng)驗(yàn)，致力于改善?制粒機(jī)性能?，提高制粒機(jī)?各方面的性?能。 生產(chǎn)復(fù)混肥?料的設(shè)備主?要有破碎機(jī)?、混合機(jī)、造粒機(jī)、干燥機(jī)、冷卻機(jī)、篩分機(jī)、調(diào)理機(jī)和包?裝機(jī)。制粒機(jī)是復(fù)?混肥

13、料生產(chǎn)?中的主要設(shè)?備，主要有盤(pán)式?制粒機(jī)、雙軸制粒機(jī)?、擠壓制粒機(jī)?、轉(zhuǎn)鼓制粒機(jī)?、流化床制粒?機(jī)等。 1.2.1 雙軸制粒機(jī)? 雙軸制粒機(jī)?是一個(gè)水平?的的U型槽?，槽內(nèi)設(shè)有兩?根平行的轉(zhuǎn)?軸，軸上裝有漿?葉，返料及料漿?分別由料口?和進(jìn)料從造?粒前端加入?。在兩軸反向?旋轉(zhuǎn)和漿葉?的作用下，物料得到成?分混合、黏結(jié)和涂布?，進(jìn)行團(tuán)聚造?粒，同時(shí)通過(guò)葉?漿的推動(dòng)，使成粒肥料?不斷流向造?粒機(jī)尾端，由出料口卸?出。 l.2.2 盤(pán)式制粒機(jī)? 主要由變速?箱、皮帶傳動(dòng)、底盤(pán)、調(diào)節(jié)裝置、制粒圓盤(pán)和?刮刀機(jī)構(gòu)等?組成。動(dòng)力通過(guò)皮?帶傳送給變?速箱，經(jīng)變速箱降?速增扭后

14、再?將動(dòng)力傳給?制粒盤(pán)主軸?，帶動(dòng)主軸旋?轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)混合好?的原料和返?料在圓盤(pán)上?方加入，在旋轉(zhuǎn)方向?方設(shè)有噴液?口。由于物料隨?著制粒圓盤(pán)?的旋轉(zhuǎn)而不?斷翻滾，細(xì)粒物料受?噴液的黏結(jié)?作用，顆粒不斷長(zhǎng)?大；傾斜圓盤(pán)的?旋轉(zhuǎn)使顆粒?分層，大顆粒處于?上層，達(dá)到合乎規(guī)?格的顆粒就?可以從圓盤(pán)?的下緣連續(xù)?出料，處于下層較?小的顆粒在?圓盤(pán)中與新?加進(jìn)的物料?繼續(xù)在圓盤(pán)?中黏結(jié)長(zhǎng)大?、連續(xù)出料。 1.2.3 轉(zhuǎn)鼓制粒機(jī)? 主要由進(jìn)料?口、料漿分布器?、氨分布器、托輪裝置、擋輪、轉(zhuǎn)鼓、變速箱、刮刀機(jī)構(gòu)和?電機(jī)等組成?。轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)?的轉(zhuǎn)鼓用托?輪和擋輪支?撐，由驅(qū)動(dòng)裝置?經(jīng)齒輪傳動(dòng)?使

15、鼓體旋轉(zhuǎn)?。機(jī)內(nèi)裝有料?漿分布器和?氨分布器，?；a(chǎn)品從?轉(zhuǎn)鼓尾端的?出料箱排出?。鼓體內(nèi)設(shè)有?刮刀機(jī)構(gòu)以?刮除黏結(jié)在?鼓體內(nèi)壁的?結(jié)料。 1.2.4 擠壓制粒機(jī)? （1）對(duì)輥擠壓制?粒機(jī)。對(duì)輥擠壓制?粒機(jī)的制粒?類型有兩種?，一是滾輪表?面為平面，物料經(jīng)擠壓?后成片狀，然后經(jīng)打碎?機(jī)打碎、篩分和磨角?，得到合格粒?度的顆粒產(chǎn)?品。另一種是滾?輪表面有球?型凹穴，兩滾輪定位?后，物料經(jīng)擠壓?成扁球型顆?粒產(chǎn)品。通過(guò)調(diào)節(jié)兩?輥輪間的問(wèn)?隙來(lái)滿足制?粒工藝的需?要，如鑄模式制?粒機(jī)。如圖1所示?。 圖 1 鑄模式 Fi

16、g 1 Casti?ng mode (2)輪碾擠壓造?粒機(jī)?；旌虾玫奈?料由螺旋送?料器送至制?粒機(jī)構(gòu)的碾?壓模板上，在碾壓輥輪?以大約3/s的線速度?在壓模板上?轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的?積壓力對(duì)物?料進(jìn)行碾壓?，強(qiáng)制物料通?過(guò)模板的鉆?孔，使成圓柱條?狀，在模板下旋?轉(zhuǎn)的的割料?刀切斷成顆?粒，從排料口排?出。一般成品直?徑為(φ2~φ10) mm，長(zhǎng)度為(4~8) mm。制粒機(jī)理是?通過(guò)機(jī)械壓?力制粒，原料含水分?低、成粒時(shí)的溫?度穩(wěn)定，特別適宜于?以碳酸氫氨?為原料的復(fù)?混肥料的生?產(chǎn)。主要有擠壓?式、平模式、環(huán)膜式。 擠壓式

17、 平模式 環(huán)膜式 Extru?sion type Flat patte?rn Ring membr?ane typ 圖 2 三種擠壓式?制粒機(jī) Fig 2 Three? extru?sion granu?latin?g machi?ne 1.3 存在的問(wèn)題? 目前生產(chǎn)上?應(yīng)用的制粒?機(jī)體積龐大?、占地大、操作復(fù)雜且?價(jià)格昂貴，難以符合廣?大農(nóng)民的需?求。對(duì)于復(fù)合肥?制粒來(lái)說(shuō)，平模粒機(jī)的?缺點(diǎn)是操作?時(shí)物料溫度?較低，不易利

18、用高?溫制粒，壓力低制粒?松散，制粒效率低?。我國(guó)傳統(tǒng)的?復(fù)混肥生產(chǎn)?流程主要為?盤(pán)式制粒機(jī)?系統(tǒng)，流程特點(diǎn)是?：間歇加料，返料不隨機(jī)?循環(huán)，主要靠工人?經(jīng)驗(yàn)控制各?個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)?，產(chǎn)品質(zhì)量波?動(dòng)較大，操作性和控?制性都很差?，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系?統(tǒng)機(jī)械化和?自動(dòng)化。 1.4 研究方法和?技術(shù)路線 根據(jù)肥料制?粒工藝要求?，初步進(jìn)行總?體方案設(shè)計(jì)?，確定傳遞工?作路線、傳動(dòng)比，然后對(duì)環(huán)模?、壓輥和切刀?機(jī)構(gòu)、功率、皮帶傳動(dòng)、變速箱及附?屬機(jī)構(gòu)等進(jìn)?行設(shè)計(jì)計(jì)算?；最后完成制?粒機(jī)的設(shè)計(jì)?。 1.5 研究目標(biāo) 研究設(shè)計(jì)一?款適應(yīng)廣大?農(nóng)村需求的?小型復(fù)合肥?制粒機(jī)。該制粒機(jī)工?作

19、穩(wěn)定，制粒效果達(dá)?標(biāo)，制粒效率高?，適用范圍較?廣。 2 總體方案設(shè)?計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)要求 1.加工能力：500kg?/h 2. 滾壓工作部?件采用耐磨?材料 3. 制粒直徑3?-8mm，且大小均勻? 4. 結(jié)構(gòu)合理，使用安全方?便 2.2 總體結(jié)構(gòu) 滾壓式復(fù)合?肥制粒機(jī)主?要由支架、變速箱、電動(dòng)機(jī)、環(huán)模、壓輥、轉(zhuǎn)軸以及附?屬機(jī)構(gòu)組成?。它們的主功?能是使物料?成型并均勻?出料。它體積小，能滿足農(nóng)民?的需求的要?求。 該設(shè)計(jì)的制?粒機(jī)為二輥?式環(huán)模復(fù)合?肥制粒機(jī)。制粒機(jī)由電?動(dòng)機(jī)提供動(dòng)?力，動(dòng)力經(jīng)減速?器降低轉(zhuǎn)速?增大轉(zhuǎn)矩后?通過(guò)聯(lián)軸器?與制粒機(jī)環(huán)?模主軸連接?

20、并帶動(dòng)環(huán)模?轉(zhuǎn)動(dòng)。環(huán)模與壓輥?間產(chǎn)生擠壓?力，從而使進(jìn)入?環(huán)模的肥料?形成一定形?狀和密度的?顆粒從環(huán)模??？字袛D出?。電動(dòng)機(jī)為3?80V 三相異步電?動(dòng)機(jī)，功率為4k?W。采用一級(jí)圓?柱齒輪減速?器。環(huán)模制粒機(jī)?整體結(jié)構(gòu)如?圖3所示。 2.3 工作原理 制粒機(jī)主要?由電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、環(huán)模、壓輥、刮刀、切刀組件及?機(jī)身和機(jī)架?等組成。環(huán)模的周?chē)?鉆有許多孔?，在環(huán)模內(nèi)裝?有一對(duì)壓輥?，壓輥裝在一?個(gè)不動(dòng)的支?架上，壓輥能隨環(huán)?模的轉(zhuǎn)動(dòng)而?自轉(zhuǎn)。壓輥與壓模?圈保持一很?小的間隙。工作時(shí)環(huán)模?在電機(jī)主動(dòng)?力的驅(qū)動(dòng)下?以一定的轉(zhuǎn)?速順時(shí)針旋?轉(zhuǎn)；隨著肥料進(jìn)?入制粒室，肥料開(kāi)始被?攝入工作區(qū)?

21、，壓輥借助工?作區(qū)內(nèi)摩擦?力的作用也?開(kāi)始順時(shí)針?旋轉(zhuǎn)。隨著模輥的?旋轉(zhuǎn)，攝入的物料?向前移動(dòng)加?快，擠壓力和物?料的密度逐?漸增加。當(dāng)擠壓力增?大到足以克?服模孔內(nèi)物?料與內(nèi)壁的?摩擦力時(shí)，具有一定密?度和粘結(jié)力?的物料就被?擠壓進(jìn)環(huán)模?孔內(nèi)。由于模輥的?不斷旋轉(zhuǎn)，物料不斷被?擠壓進(jìn)環(huán)模?孔，通過(guò)環(huán)?？?向外擠壓，再由固定不?動(dòng)的切刀將?其切成短圈?柱狀顆粒。 1.進(jìn)料口 2.環(huán)模制粒機(jī)?主體 3.十字滑塊聯(lián)?軸器 4.支撐架 5.減速器 6.皮帶輪 7.電機(jī)

22、 8.出料口 1.Inlet? 2.Ring die pelle?t machi?ne body 3.Oldha?m coupl?ing 4.Racks? 5.Gear reduc?er 6.Pulle? 7.Motor? 8. Disch?argin?g port 圖 3 環(huán)模制粒機(jī)?整體結(jié)構(gòu) Fig 3 Ring die pelle?t machi?ne overa?ll struc?ture 3 制粒室主要?零部件設(shè)計(jì)? 3.1 環(huán)模設(shè)計(jì) 3.1.1 環(huán)

23、模力學(xué)分?析 根據(jù)物料在?擠壓過(guò)程中?的不同狀態(tài)?，一般將制粒?室中的物料?分為三個(gè)區(qū)?：供料區(qū)、變形壓緊區(qū)?和擠壓成形?區(qū)。 供料區(qū)：基本上沒(méi)有?外力作用在?物料上，隨著環(huán)模的?旋轉(zhuǎn)，物料緊貼在?環(huán)模的內(nèi)圈?上，受到離心力?，物料密度比?較小。 變形壓緊區(qū)?：隨著環(huán)模、壓輥的旋轉(zhuǎn)?，物料進(jìn)入變?形壓緊區(qū)，由于受到模?輥的擠壓作?用，物料之間的?空隙逐步減?小，物料之間的?接觸表面積?增大，物料逐步被?壓實(shí)，產(chǎn)生不可逆?變形，密度增大。 擠壓成形區(qū)?：模輥間隙在?擠壓成形區(qū)?最小，因此物料在?這個(gè)區(qū)受到?的擠壓力最?大。物料進(jìn)入擠?壓成形區(qū)之?后，接觸表面積?進(jìn)一步增大?，產(chǎn)

24、生了較好?的粘接，密度進(jìn)一步?增大。當(dāng)物料受到?的擠壓力超?過(guò)了模孔對(duì)?其的摩擦阻?力時(shí)，物料被壓入?模孔并從模?孔中擠出，形成柱狀顆?粒。 制粒室中的?物料三個(gè)區(qū)?域如圖4所?示。 圖 4 制粒室中的?物料三個(gè)區(qū)? Fig 4 Granu?latin?g mater?ial three? area in the chamb?er 3.1.2 制粒攫取條?件 此處省略NNNNN?NNNNN?NN字。如需要完整?說(shuō)明書(shū)和設(shè)?計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系扣扣：九七一九二?零八零零 另提供全套?機(jī)械畢業(yè)設(shè)?計(jì)下載！該論文已經(jīng)

25、?通過(guò)答辯 3.1.3 被壓入物料?高度 如圖5所示?，設(shè)壓輥的外?表面半徑為?，環(huán)模的內(nèi)表?面半徑為R?，的長(zhǎng)度為，在環(huán)模與壓?輥圓心連線?的方向上，環(huán)模與壓輥?之間的距離?相對(duì)于環(huán)模?與壓輥的尺?寸是很小的?，因此，根據(jù)三角形?可得： 得： 被壓入物料?的高度即的?長(zhǎng)為： (8) 由經(jīng)驗(yàn)可取?=30，根據(jù)=150mm?，=70mm，求出=17mm。 3.1.4 環(huán)模的工作?面積、孔結(jié)構(gòu)、厚度和開(kāi)孔?率 環(huán)模工作面?積：環(huán)模工作面?積指環(huán)模的?內(nèi)徑周長(zhǎng)和?有效寬度的?乘積，有效寬度指?環(huán)模兩

26、越程?槽之間的距?離。環(huán)模工作面?積，環(huán)模制粒機(jī)?的設(shè)計(jì)功率?和環(huán)模工作?面積成正比?，因此功率一?定的制粒機(jī)?，一般環(huán)模直?徑D和環(huán)模?有效寬度E?成反比，在低產(chǎn)量的?制粒中，為保證環(huán)模?軸向出料均?勻，減小環(huán)模有?效寬度，則增大環(huán)模?直徑D。 模孔朝向：因?yàn)轭w粒肥?料是從環(huán)模?上的小孔擠?出，模孔的軸線?一般都是指?向壞模的軸?線。 環(huán)模的孔形?和厚度：選擇環(huán)模的?孔徑太小、厚度太厚，則生產(chǎn)效率?低下、成本費(fèi)用高?，反之則顆粒?松散、影響質(zhì)量和?制粒效果。因此科學(xué)地?選用環(huán)模的?孔形和厚度?等參數(shù)是高?效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的?前提。 環(huán)模的孔形?：目前常用的??？仔螤钪?要有直形孔?、反向階

27、梯孔?、外錐形擴(kuò)孔?和正向帶錐?形過(guò)渡階梯?孔4種。直形孔加工?簡(jiǎn)單，使用最為普?遍；反向階梯孔?和外錐形擴(kuò)?孔減小了模?孔的有效長(zhǎng)?度，縮短了物料?在模孔中的?擠壓時(shí)間，適宜于加工?直徑小于1?0mm的顆?粒；正向帶錐形?過(guò)渡階梯孔?適宜于加工?直徑大于1?0mm的顆?粒。 進(jìn)料孔口D?直徑應(yīng)大于?模孔直徑，這樣可減少?物料的入孔?阻力，以利于它們?進(jìn)入?？?。進(jìn)料孔有3?種基本形式?，即直孔、錐孔和曲線?形孔。研究表明進(jìn)?料孔形中以?曲線形孔最?優(yōu)，其次是錐孔?，直孔最差。不過(guò)，曲線孔需要?專用工具加?工，尤其是在孔?徑較大時(shí)加?工較為困難?。一般將小孔?(孔徑小于1?0mm)環(huán)模的模孔?

28、進(jìn)料孔采用?曲線孔形，而大孔(孔徑大于1?0mm)環(huán)模的?？?進(jìn)料孔不采?用曲線孔形?，而是采用錐?孔、直孔或與錐?孔組合形式?。錐孔生產(chǎn)小?孔顆粒時(shí)，進(jìn)口錐角p? =30。對(duì)于大孔徑?，難以壓制纖?維性輕質(zhì)原?料，常用正向帶?錐形過(guò)渡階?梯孔，直徑為d>10mm，D=1~2d，=30~45。實(shí)現(xiàn)大孔預(yù)?壓、小孔成形擠?壓的過(guò)程，確保制粒的?質(zhì)量。 有研究表明?： 1）倒角30環(huán)模型孔應(yīng)?力較大，45倒角環(huán)模，60倒角環(huán)模型?孔較前者在?倒角處應(yīng)力?依次遞減，在非倒角處?應(yīng)力值明顯?依次遞減小?。這說(shuō)明60?倒角環(huán)模孔?在工作時(shí)的?應(yīng)力較30?和45小。 2）30倒角環(huán)模型?孔的位移和?

29、45倒角環(huán)模型?孔位移較6?0倒角環(huán)模型?孔均較大。 3）60倒角環(huán)?？?結(jié)構(gòu)好 ，與實(shí)際吻合?。 本設(shè)計(jì)選用?60倒角環(huán)模孔?。 圖6 環(huán)?？椎男?狀 Fig 6 Ring of the shape? of the die ?？椎呐挪?方式也是環(huán)?模設(shè)計(jì)里面?一個(gè)很重要?的問(wèn)題。根據(jù)制粒對(duì)?象的不同，顆粒料的大?小也不同，但是一旦制?粒對(duì)象確定?后，顆粒料的大?小也就基本?確定料，?？椎拇笮?也就可以確?定下來(lái)。通常?？椎?排布方式有?兩種，一種是排成?比較整齊的?陣列，一種是錯(cuò)位?排布，如圖7所示?。為了使物料?能夠比較好?地進(jìn)入?？?，?？椎呐挪?方式一般

30、是?進(jìn)行錯(cuò)位排?列。在考慮壓摸?有足夠強(qiáng)度?的條件下，盡量提高開(kāi)?孔率。環(huán)模鉆孔時(shí)?的排列方式?一般沿周向?排列，并在寬度方?向上排與排?之間的小孔?相互交錯(cuò)，使整個(gè)鉆出?的小孔呈近?似等邊角形?排列。本設(shè)計(jì)按等?邊三角形布?孔，三角形邊長(zhǎng)?為a=5.8mm。 圖7 ?？椎呐帕?方式 Fig 7 Die arran?gemen?t 環(huán)?？组_(kāi)孔?率：環(huán)模表面開(kāi)?孔率的大小?，直接影響復(fù)?合肥制粒機(jī)?的產(chǎn)量和加?工難易程度?。開(kāi)孔率高，則其產(chǎn)量大?，但加工孔眼?多，制造所需的?工時(shí)就多。在考慮開(kāi)孔?率和產(chǎn)量的?同時(shí)，應(yīng)特別注意?壓模表面有?足夠抗斷裂?能力和結(jié)構(gòu)

31、?強(qiáng)度，以防止承載?破裂而縮短?使用壽命。對(duì)于開(kāi)孔率?問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外做了?大量的實(shí)驗(yàn)?研究，一般認(rèn)為，根據(jù)?？字?徑不同，開(kāi)孔率可在?20%-30%之間選擇。 開(kāi)孔率計(jì)算?公式為： (9) 式中 ——模孔半徑（mm） N——模孔數(shù) 本設(shè)計(jì)環(huán)模??？诪椋O(shè)計(jì)?？讛?shù)?為1600?軸向方向每?行10個(gè)孔?，環(huán)模上共1?60行。

32、 ?？椎挠行?長(zhǎng)度(L)：?？椎挠行?長(zhǎng)度是指物?料擠壓成形?的孔模長(zhǎng)度?。?？椎挠行?長(zhǎng)度越長(zhǎng)，物料在?？?內(nèi)的擠壓時(shí)?間越長(zhǎng)，制成后的顆?粒越堅(jiān)硬，強(qiáng)度越好，顆粒質(zhì)量也?越好。反之，則顆粒松散?，粉化率高，顆粒質(zhì)量降?低。 3.1.5 環(huán)模的厚度? 環(huán)模的厚度?需要綜合考?慮模孔的有?效長(zhǎng)度、減壓孔的深?度以及環(huán)模?的強(qiáng)度來(lái)確?定。環(huán)模厚度和?孔徑以及被?壓物料特性?有關(guān)，環(huán)模越厚、模孔越深、孔徑越小，則孔壁阻力?越大，物料擠壓越?堅(jiān)實(shí)。壓制不同物?料，不光按孔徑?來(lái)選用環(huán)模?，還需要選用?相應(yīng)的最佳?環(huán)模厚度，即選用最佳?

33、厚徑比，以便獲得優(yōu)?質(zhì)顆粒肥料?，還不堵塞模?孔。 壓縮比(L/d):?？椎挠行?工作長(zhǎng)度L?與其孔徑d?之比，稱之為長(zhǎng)徑?比。壓制不同的?物料，需要采用相?應(yīng)的最佳長(zhǎng)?徑比，藉以壓制成?密實(shí)的顆粒?制品。一般壓縮比?取5~25，根據(jù)復(fù)合肥?的粘性等特?性，在此論文中?取10。 大部分復(fù)合?肥的直徑為?3mm左右?，因此取?？?有效長(zhǎng)度L?=30mm，有相關(guān)資料?查得環(huán)模厚?度T=36mm。 3.1.6 環(huán)模線速度? 設(shè)計(jì)環(huán)模轉(zhuǎn)?速時(shí)要考慮?四個(gè)問(wèn)題：①制粒產(chǎn)量：它與轉(zhuǎn)速?zèng)]?有成正反比?關(guān)系，但存在最佳?轉(zhuǎn)速范圍對(duì)?應(yīng)最佳產(chǎn)量?；②顆粒成形率?：太高轉(zhuǎn)速容?易把壓制出?來(lái)的顆粒甩?碎

34、，降低成形率?，即等于產(chǎn)量?下降；③不同肥料配?方對(duì)應(yīng)不同?轉(zhuǎn)速，以壓制高品?質(zhì)顆粒；④環(huán)模內(nèi)徑尺?寸，環(huán)模運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)?程中產(chǎn)生離?心力，轉(zhuǎn)速太高，離心力就越?大，影響制粒機(jī)?穩(wěn)定性。綜合上面因?素和結(jié)合世?界制造制粒?機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，環(huán)模的轉(zhuǎn)速?應(yīng)由環(huán)模內(nèi)?徑線速度確?定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，模孔直徑小?的環(huán)模，應(yīng)采用較高?的線速，而模孔直徑?大的環(huán)模則?應(yīng)采用較低?的線速。一般認(rèn)為，?？字睆綖?3.2~6.4mm時(shí)，壓模的最高?線速可達(dá)到?10.2m/s；?？字睆綖?16~19mm時(shí)?，壓模的最高?線速應(yīng)限制?在6.1~6.6m/s。在實(shí)際應(yīng)用?中，國(guó)內(nèi)外廠商?選用的環(huán)模?線速均在3?.5一8.5m/s。本設(shè)

35、計(jì)環(huán)模?速度=3.5m/s。 3.1.7 環(huán)模內(nèi)徑設(shè)?計(jì) 環(huán)模內(nèi)徑D?和壓帶寬b?：根據(jù)單位功?率面積理論?推導(dǎo)，環(huán)模內(nèi)徑D?應(yīng)在一最佳?的范圍內(nèi)，由單位功率?面積A計(jì)算?式得： 即： (10) 在相同環(huán)模?面積的情況?下，寬度過(guò)小使?環(huán)模直徑相?應(yīng)增大，從而主機(jī)整?體體積都增?加，造成不必要?的浪費(fèi)；寬度過(guò)大使?物料落入環(huán)?模后，不能達(dá)到布?料均勻，至使環(huán)模和?壓輥在使用?的過(guò)程中磨?損不均勻，壽命減少。經(jīng)研究試驗(yàn)?，一般b與D?的關(guān)系為: 所以：D=

36、 (11) 環(huán)模直徑與?制粒能耗的?關(guān)系：大直徑環(huán)模?顆粒機(jī)由于?增加了環(huán)模?的有效工作?面積和壓輥?的擠壓作用?，可提高肥料?的生產(chǎn)效率?，降低磨損費(fèi)?用和操作成?本，但是小規(guī)模?的生產(chǎn)使用?大徑的環(huán)模?，也就選著大?型制粒機(jī)，會(huì)增加制粒?成本。因此制粒機(jī)?的規(guī)模大小?，決定了環(huán)模?的直徑大小?。 環(huán)模的直徑?與使用壽命?和成本之間?的關(guān)系：環(huán)模的直徑?與使用壽命?成線性關(guān)系?，環(huán)模的直徑?越大，環(huán)模的使用?壽命越長(zhǎng)。選擇最優(yōu)直?徑，從而可以降?低環(huán)模和壓?輥的磨損費(fèi)?用。 總結(jié)：從各方面考?

37、慮，環(huán)模直徑越?大越好，但由于是設(shè)?計(jì)小型農(nóng)家?制粒機(jī)，環(huán)模直徑不?能取太大，而且比較普?遍的現(xiàn)象是?，大型顆粒機(jī)?生產(chǎn)小孔徑?顆粒肥料時(shí)?效果不如小?型顆粒機(jī)效?果好，尤其是在生?產(chǎn)直徑中3?mm以下的?顆粒時(shí)特別?明顯，而復(fù)合肥直?徑大多數(shù)為?3mm左右?。根據(jù)國(guó)內(nèi)外?制粒機(jī)參數(shù)?及優(yōu)先數(shù)列?確定環(huán)模直?徑系列：250、300、320、350、400、420、508、558、678、768等。本設(shè)計(jì)中取?300mm?,K取0.2，b=kD,則b=60mm。 圖 8 環(huán)?？讌?shù)? Fig 8 Ring die param?eters? 3.1.8 環(huán)模材料要?求 (1)耐腐

38、蝕性：有些復(fù)合肥?在高溫、高壓下會(huì)引?起點(diǎn)蝕，從而腐蝕環(huán)?模材料。因此，腐蝕是影響?環(huán)模性能的?最關(guān)鍵的影?響因素，必須加以控?制。高鉻、高碳的環(huán)模?具有很好的?耐腐蝕性。 (2)韌性：在制粒過(guò)程?中環(huán)模承受?很大的壓力?，這種壓力能?引起環(huán)模的?即時(shí)損壞；超過(guò)工作時(shí)?間也會(huì)造成?環(huán)模的疲勞?損傷。因此，環(huán)模材料的?選擇、熱處理的方?法和模孔的?多少都是決?定環(huán)模韌性?的重要因素?。 (3)耐磨性：多數(shù)環(huán)模的?損壞是由于?磨耗。環(huán)模會(huì)因使?用而引起表?面磨損和模?孔增大。環(huán)模的耐磨?性隨它的表?面硬度、顯微結(jié)構(gòu)和?化學(xué)成分而?變化。要使環(huán)模得?到最佳的耐?磨性，關(guān)鍵在于材?料的選擇和?熱處

39、理的方?法。 綜上所述：環(huán)模的材料?選用高鉻合?金，此設(shè)計(jì)中選?用4Crl?3，4Cr13?材料含碳0?.4%～0.5%，鉻12%～14%，其中含Cr?量在12%的環(huán)模使用?壽命比含C?r量13.5%以上的環(huán)模?壽命低。4Cr13?材料剛度和?韌性都較好?，熱處理常用?整體焠火，硬度大于H?RC50，并具有良好?的耐磨性和?耐腐蝕性，使用壽命較?長(zhǎng)，噸料環(huán)模費(fèi)?用最低。 3.1.9 環(huán)模制造加?工工藝 對(duì)于同一環(huán)?模材料，不同的加工?工藝將直接?影響環(huán)模的?質(zhì)量及質(zhì)量?穩(wěn)定性，因此，制定合理的?環(huán)模加工工?藝非常重要?，是提高其使?用壽命和穩(wěn)?定質(zhì)量的關(guān)?鍵。環(huán)模因其結(jié)?構(gòu)，一般由鍛造

40、?專業(yè)廠家提?供環(huán)模鍛打?毛坯。一個(gè)合理的?環(huán)模加工工?藝主要包括?鍛造、粗車(chē)、精車(chē)、鉆擴(kuò)孔、磨內(nèi)孔及在?機(jī)加工工序?間安排適當(dāng)?的熱處理工?藝。 4Crl3?環(huán)模材料加?工工藝 開(kāi)料一鍛造?一粗車(chē)一法?蘭孔一鉆孔?一倒角一沉?孔一清洗一?淬火一精磨?。 材質(zhì)4Cr?13制粒機(jī)?環(huán)模，環(huán)模的鍛造?工藝是：圓錠鋸床切?割成環(huán)模坯?料，坯料鍛造加?熱入爐溫度?為700℃以下，預(yù)熱3~5h，緩慢加熱3?~4h，升溫到11?60℃保溫2h后?出爐鍛造(始鍛溫度1?140℃，終鍛溫度9?00℃)，往返鍛造4?次。終鍛后立即?退火，退火工藝為?緩（慢升溫到8?80℃保溫5h，隨爐降溫到?660℃后再

41、升到8?60℃，保溫3h后?隨爐冷卻至?500℃出爐）。 粗糙度也是?衡量環(huán)模質(zhì)?量的重要指?標(biāo)。在同樣的壓?縮比下，粗糙度值越?大，飼料擠出阻?力越大，出料越困難?，過(guò)大的粗糙?度也影響顆?粒表面的質(zhì)?量。合適的粗糙?度值為應(yīng)在?0.8~1.6之間。 環(huán)模?？准?工工藝:環(huán)模?？准?工設(shè)備主要?有：自動(dòng)多工位?鉆床、單頭手工鉆?、單頭自動(dòng)鉆?等設(shè)備。自動(dòng)多工位?鉆床常見(jiàn)的?有：8一12工?位的立式或?臥式鉆床和?4一8工位?高速注油深?孔槍鉆。 3.2 輥的設(shè)計(jì) 3.2.1 壓輥結(jié)構(gòu) 壓輥主要由?壓輥軸、壓輥、滾動(dòng)軸承等?組成。壓輥的作用?壓輥的作用?是將物料擠?壓入模

42、孔，在?？字惺?壓成型。 1. 壓輥軸 2.密封蓋 3.壓輥 4.滾動(dòng)軸承 5.擋圈 1.Press?ure rolle?r 2.Herme?tic seal 3.Rolle?r 4.Rolle?r beari?ng 5.Retai?ning ring 圖 9 壓輥基本結(jié)?構(gòu) Fig 9 Press? rolle?r struc?ture 3.2.2 壓輥類型選?擇 壓輥具有較?大的承壓能?力。要求壓輥表?面具有較大?的摩擦系數(shù)?，以便能攫住?粉料；常見(jiàn)的壓輥?有： （1）開(kāi)蜂窩孔式?，帶物料一般?，壓力均勻性?一般；凹穴內(nèi)填滿?物料，形成摩擦表?面摩

43、擦系數(shù)?較小，物料不易側(cè)?向滑移。 （2）開(kāi)溝槽式，帶物料量多?，壓力不均勻?；在輥面上有?窄形的槽溝?以增加摩擦?力，與凹穴輥面?一樣，物料不易側(cè)?向滑移。 （3）碳化鎢光壓?輥，帶物料量少?，壓力均勻；輥面嵌有碳?化鎢顆粒，表面粗糙，質(zhì)硬耐磨。對(duì)于磨損壓?輥嚴(yán)重及粘?性大的物料?，這種輥面尤?為見(jiàn)效。具有碳化鎢?涂面的壓輥?，使用壽命比?其它兩種較?長(zhǎng)。但在使用時(shí)?，務(wù)必使該輥?定位準(zhǔn)確，避免磨損壓?模。 從工作效果?和制造工藝?考慮，小型制粒機(jī)?可選擇淺開(kāi)?槽式壓輥，即壓輥表面?有與軸線平?行的淺槽。 3.2.3 壓輥直徑的?確定 顆粒形成的?基本原理

44、如?圖10所示?。它是通過(guò)環(huán)?模和壓輥之?間相互的擠?壓力，克服物料通?過(guò)模孔的阻?力，從而達(dá)到制?粒的目的。 圖10 擠壓原理圖?（雙輥制粒） Fig 10 Extru?sion princ?iple diagr?am (doubl?e roll granu?latio?n) 相同環(huán)模下?，壓棍直徑越?大，環(huán)模和壓棍?之間型成的?三角擠壓范?圍越大，越利于擠壓?作用。理論上單輥?的壓輥直徑?可做得最大?，擠壓時(shí)間，擠出效果應(yīng)?最好，但在機(jī)器運(yùn)?轉(zhuǎn)時(shí)，壓輥和壓模?之間的作用?力在主軸、主軸軸承、空軸等之間?傳遞，所以單輥制?粒機(jī)的主軸?、主軸軸承、空軸等機(jī)械?結(jié)構(gòu)粗大，只在小型制

45、?粒機(jī)應(yīng)用極?難用于大型?制粒機(jī)中。雙壓輥制粒?機(jī)的兩只壓?輥之間擠壓?力F1和F?3在主軸兩?端夾板上平?衡；壓模上的反?作用力F2?和F4相互?抵消，設(shè)備上的主?軸（主軸軸承處?）、主軸軸承、空軸上受力?小，機(jī)械結(jié)構(gòu)小?，是實(shí)際中使?用最多的機(jī)?型。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確?定壓輥外徑?與壓模內(nèi)徑?比為=0.47，并圓整后確?定壓輥直徑?。 壓輥直徑d?=D，取0.47，D=300mm?，則d=141.1mm圓整?的d=140mm?，壓輥中空，如11圖所?示，根據(jù)受力分?析，其最大應(yīng)力?發(fā)生在A、B，，。 圖 11 壓輥彎矩圖? Fig 11 Rolle?r bendi?ng

46、momen?t diagr?am N=3.342KN?，空心內(nèi)徑取?90mm，H=25mm，B=60mm，則得： 符合要求。 3.2.4 壓輥材料選?擇 壓輥工作過(guò)?程中主要受?到物料對(duì)其?徑向的擠壓?和切向的摩?擦作用，其破壞主要?由磨損引起?，因此壓輥材?料需要較高?的硬度，而對(duì)強(qiáng)度的?要求較環(huán)模?低。壓輥材料的?表面硬度理?論上應(yīng)低于?環(huán)模的表面?硬度，這樣能保證?環(huán)模的磨損?較低。原則上，環(huán)模和壓輥?的最佳壽命?比為 1:1，從而實(shí)現(xiàn)同?時(shí)換件，節(jié)約時(shí)間，即壓輥材料?為4Cr1?3合金鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理?后其表面硬?度為HB3?50。 3.2.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)

47、確?定 壓輥主要有?直徑和長(zhǎng)度?兩個(gè)尺寸參?數(shù)。設(shè)計(jì)中環(huán)模?內(nèi)徑取30?0mm，軸向長(zhǎng)度6?0mm。目前常用環(huán)?模制粒機(jī)中?，壓輥數(shù)目一?般為1～3 個(gè)，其直徑和環(huán)?模內(nèi)徑之比?為 1：2～1：3之間。當(dāng)壓輥數(shù)目?較多時(shí)，上述比值取?較小值。壓輥長(zhǎng)度同?環(huán)模軸向長(zhǎng)?度，取為60m?m。壓輥通過(guò)與?物料間的擠?壓摩擦作用?將物料帶入??？?，并擠壓成型?。為增大壓輥?對(duì)物料的摩?擦作用，減小壓輥表?面的磨損，將壓輥加工?為溝槽輥面?，溝槽深度為?3.5mm。 3.2.6 壓輥數(shù)目確?定 有研究表明?，影響環(huán)模使?用壽命的主?要因素交變?載荷作用下?環(huán)模橫截面?上拉、壓彎曲應(yīng)力?引起的疲勞?

48、失效，即為彎曲應(yīng)?力和接觸擠?壓應(yīng)力作用?下的交替變?換的折算應(yīng)?力引起的疲?勞破壞。構(gòu)件的疲勞?破壞與交變?荷載作用下?的應(yīng)力幅和?應(yīng)力比有關(guān)?，應(yīng)力幅和應(yīng)?力比的增大?將加速構(gòu)件?的疲勞破壞?。壓輥數(shù)目的?變化主要引?起彎曲應(yīng)力?的改變，合理的壓輥?數(shù)目，有效提高環(huán)?模使用壽命?。隨著輥的數(shù)?目增多，交變應(yīng)力影?響減少，減少的趨勢(shì)?降低；但是隨著輥?數(shù)目增多，對(duì)物料的壓?力減少。綜上所述本?設(shè)計(jì)采用最?常用的兩個(gè)?壓輥，兩壓輥時(shí)，交變應(yīng)力比?一輥小得多?比三輥稍大?，壓力也較大?。 3.3 切刀 切刀數(shù)量一?般由制粒機(jī)?壓輥個(gè)數(shù)決?定的，每只壓輥配?一把切刀。通過(guò)調(diào)整切?刀相對(duì)環(huán)模?

49、在周向與徑?向的位置，可以控制顆?粒的長(zhǎng)度。切刀一般分?為硬質(zhì)刀片?型及薄刀片?型。 硬質(zhì)刀片耐?磨性好，韌性差，適用于大粒?徑；薄刀片韌性?好，耐磨性差，適用于小料?徑。在調(diào)整時(shí)，硬質(zhì)刀片一?般要調(diào)整到?刀口離環(huán)模?外表面5m?m左右，距離太小時(shí)?粉料會(huì)增多?，且可能會(huì)碰?傷刀口，太大時(shí)顆粒?長(zhǎng)度難以一?致，有可能會(huì)出?現(xiàn)長(zhǎng)顆粒料?，因?yàn)殡S著距?離的增大，刀口對(duì)顆粒?的折彎力矩?增大，顆?？赡軙?huì)?從環(huán)模表面?折斷。薄刀片因?yàn)?具有彈性，可以調(diào)整到?貼住環(huán)模外?表面的位置?，這樣切出的?顆粒整齊一?致，特別適用于?一些小粒徑?復(fù)合肥。在實(shí)際生產(chǎn)?中，切刀的調(diào)整?是很靈活的?，可根據(jù)需要?使用

50、一把、兩把或三把?切刀進(jìn)行切?割。由于制粒機(jī)?在供料時(shí)，可能存在分?配上的缺陷?，分配到每個(gè)?壓輥上的肥?料量就不能?保證完全一?致，這樣在每個(gè)?擠壓區(qū)內(nèi)擠?出的顆粒長(zhǎng)?度就不一樣?，有的擠壓區(qū)?擠出的顆粒?長(zhǎng)些，有的擠壓區(qū)?擠出的顆粒?短些，但在一個(gè)擠?壓區(qū)內(nèi)基本?是一致的，對(duì)于這種情?況，就應(yīng)該分別?調(diào)整每個(gè)切?刀的位置。 3.4 喂料刮板和?勻料輥 物料在沿環(huán)?模軸向由外?向里進(jìn)入上?下壓制腔時(shí)?, 因物料與機(jī)?體的摩擦以?及物料本身?內(nèi)部摩擦, 其所具有的?動(dòng)能是逐漸?衰減的, 加上離心力?的作用, 這樣就使得?物料貼附在?環(huán)模內(nèi)壁時(shí)?, 并非沿軸向?均勻分布。為了清除粘?積在傳

51、動(dòng)盤(pán)?內(nèi)表面上的?少量粉料, 該機(jī)器在主?軸頭上固定?了一刮料斜?鐵, 將傳動(dòng)盤(pán)上?積存的粉料?鏟除, 而鏟下的粉?料較密實(shí)并?通過(guò)斜鐵、壓輥和傳動(dòng)?盤(pán)與壓輥之?間的間隙又?重新進(jìn)入上?下壓制腔, 從這個(gè)意義?上講, 這也是對(duì)壓?制腔一種少?量喂料, 但方向與上?述相反。喂料刮板與?環(huán)模間距為?3mm。 物料在進(jìn)入?壓縮區(qū)前分?布不均勻，導(dǎo)致壓輥表?面壓應(yīng)力不?均，致使非常規(guī)?磨損, 而這種磨損?是非常有害?的, 其產(chǎn)生的后?果也是相當(dāng)?嚴(yán)重的。要想有效地?解決這一問(wèn)?題、改善磨損, 我們必須從?如何盡量使?進(jìn)入壓縮區(qū)?前的物料能?均勻地分布?在環(huán)模內(nèi)壁?上著手。可增設(shè)勻料?輥如圖12?所示

52、，通過(guò)勻料輥?掃平環(huán)模上?的物料，使物料 盡可能的均?勻分布。勻料輥直徑?35mm，勻料輥與環(huán)?模間距=20mm。 圖 12 勻料輥和喂?料刮板 Fig 12 Roll and feedi?ng scrap?er 3.5 模輥間隙 正確地調(diào)整?環(huán)模和壓輥?之間的工作?間隙是環(huán)模?使用的關(guān)鍵?。一般來(lái)說(shuō)，環(huán)模與壓輥?之間的間隙?在0.1—0.3mm之間?為宜。通常情況下?，新壓輥和新?環(huán)模相配宜?采用稍大的?間隙，舊壓輥和舊?環(huán)模相配宜?采用較小的?間隙，大孔徑的環(huán)?模宜選用稍?大的間隙，小孔徑的環(huán)?模宜選用稍?小的間隙，容易制粒的?物料宜取大?間隙，難以制粒的?物

53、料宜取小?間隙。若壓輥與環(huán)?模的間隙太?小，會(huì)加劇兩者?間的磨擦，縮短各自的?使用壽命。若兩者間的?間隙太大，物料將在兩?者之間打滑?，不易成型。通常應(yīng)在保?證物料能順?利成型的前?提下，盡可能的調(diào)?大環(huán)模和壓?輥的間隙。設(shè)計(jì)中環(huán)模?和壓輥尺寸?為中小型，復(fù)合肥與兩?者間的摩擦?系數(shù)處于中?上水平，故取壓輥和?環(huán)模間的間?隙為0.2mm。 3.6 輥軸 壓輥軸上有?兩個(gè)軸承，由于工作時(shí)?有一定的軸?向力，選用圓錐滾?子軸承30?210?？芍猟=50mm,D=90mm，T=21.75mm。則壓輥軸直?徑為50m?m。 如圖3-7所示，3.42KN，壓輥軸受力?圖如圖13?所示。

54、 F=1710N? 切應(yīng)力 應(yīng)力圖如圖?14所示。 圖 13 壓輥受力圖? Fig 13 Tryin?g to press? rolle?r 圖 14 應(yīng)力圖 Fig 14 Stres?s diagr?am 彎矩圖如圖?15所示 圖 15 彎矩圖 Fig 15 bendi?ng momen?t diagr?am 最大彎矩 最大拉應(yīng)力? 所以軸符合?規(guī)格。 4 電動(dòng)機(jī)的選?擇 電動(dòng)機(jī)是已?經(jīng)系列化 的產(chǎn)品，在機(jī)械設(shè)計(jì)?中，要根據(jù)工作?載荷大小及?性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、起動(dòng)特性、過(guò)載情況、工作環(huán)境、

55、安裝要求及?空間尺寸限?制和經(jīng)濟(jì)性?等要求從產(chǎn)?品目錄中選?擇電動(dòng)機(jī)的?類型、結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速?，最后確定具?體型號(hào)。 4.1 選擇電動(dòng)機(jī)?的類型和結(jié)?構(gòu)型式 由于小型農(nóng)?家復(fù)合肥制?粒機(jī)對(duì)起動(dòng)?轉(zhuǎn)距有較高?要求，根據(jù)其結(jié)構(gòu)?特點(diǎn)，應(yīng)選交流電?動(dòng)機(jī)，Y系列電動(dòng)?機(jī)具有高效?、節(jié)能、震動(dòng)小和運(yùn)?行安全可靠?的特點(diǎn)，安裝尺寸和?功率等級(jí)符?合 IEC 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，符合小型復(fù)?合肥制粒機(jī)?的工作要求?。 4.2 確定電動(dòng)機(jī)?的容量 環(huán)模內(nèi)徑線?速度計(jì)算公?式：（m/s） 則環(huán)模轉(zhuǎn)速?： （r/min）

56、 （12） 式中D——環(huán)模內(nèi)徑（m） D=300mm?，=3.5m/s 可求得： =223（r/min） 這符合經(jīng)驗(yàn)?參數(shù)100?~400 r/min的環(huán)?模轉(zhuǎn)速范圍?。 環(huán)模受到的?轉(zhuǎn)矩： 轉(zhuǎn)換為環(huán)模?驅(qū)動(dòng)力： 壓輥的擠壓?力： 功率： （12） 式中，P——電機(jī)傳遞給?環(huán)模的功率?；D——環(huán)模內(nèi)直徑?；n——環(huán)模轉(zhuǎn)速；——復(fù)合肥與環(huán)?模的摩擦系?數(shù)（=0.1~0

57、.37）。 由 F=3.443KN?，=0.1可求得：P=2.153KW? 圖 16 環(huán)模轉(zhuǎn)矩受?力圖 Fig 16 Ring die by tryin?g to torqu?e 電動(dòng)機(jī)容量?的選擇必須?根據(jù)工作機(jī)?容量的需要?來(lái)確定。如選電動(dòng)機(jī)?的容量過(guò)大?，必然會(huì)增加?成本，造成浪費(fèi)；相反，容量過(guò)小，則不能保證?工作機(jī)的正?常工作，或使電動(dòng)機(jī)?長(zhǎng)期過(guò)載、發(fā)熱量大而?過(guò)早損壞，因此所選發(fā)?動(dòng)機(jī)的額定?功率。應(yīng)等于或稍?大于電動(dòng)機(jī)?所需要的實(shí)?際功率。 電動(dòng)機(jī)所需?功率： =

58、 （13） 式中：電動(dòng)機(jī)所需?要的實(shí)際功?率，kW； 工作機(jī)所需?要的輸入功?率，kW； 電動(dòng)機(jī)工作?機(jī)之間傳動(dòng)?裝置的總效?率。 傳動(dòng)總效率?： = (14) 確定各部分?效率為：V 帶傳動(dòng)效率?=0.97，滾動(dòng)軸承傳?動(dòng)效率=0.99，單級(jí)圓柱齒?輪減速器效?率=0.98。 η==0.960.990.97=0.94 ===2.49KW 4.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?的選擇 額定功率相?等的同類型?電動(dòng)機(jī)，可以有

59、好幾?種轉(zhuǎn)速可選?擇，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)?速高，極對(duì)數(shù)少，尺寸和質(zhì)量?小，價(jià)格也便宜?，但會(huì)使傳動(dòng)?裝置的傳動(dòng)?比加大，結(jié)構(gòu)尺寸偏?長(zhǎng)，成本也會(huì)變?高，若選用低轉(zhuǎn)?速的電動(dòng)機(jī)?則相反。根據(jù)小型復(fù)?合肥制粒機(jī)?的總體設(shè)計(jì)?以及其傳動(dòng)?裝置的設(shè)計(jì)?，應(yīng)選用同步?轉(zhuǎn)速為15?00r／min的電?動(dòng)機(jī)，滿載轉(zhuǎn)速為?1440 r／min，該電動(dòng)機(jī)型?號(hào)為Y11?2M—4。 表 1 電動(dòng)機(jī)參數(shù)? Table? 1 Motor? param?eters? 型號(hào) 額定功率（KW） 轉(zhuǎn)速 （r/min） 效率 （%） 額定轉(zhuǎn)矩 （KWm） Y112M?—4 4 1440 2.2 2.3

60、5 皮帶傳動(dòng)設(shè)?計(jì) 表 2 皮帶傳動(dòng)設(shè)?計(jì)計(jì)算 Table? 2 Belt trans?missi?on desig?n and calcu?latio?n 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 設(shè)計(jì)功率(Kw) =1.12.49=2.74 查的工況系?數(shù)表得=1.1 2.74 選擇帶型 SPA型窄? V 帶(A型) 傳動(dòng)比 i= /≈2.13 i=2 小帶輪基準(zhǔn)?直徑(mm) 由標(biāo)準(zhǔn)寬度?制窄 V 帶選型圖及?查表選取 90 大帶輪基準(zhǔn)?直徑(mm) ＝i(1-ε)=2900.99≈178.2 取ε＝0.01，查表得 ＝180 1

61、80 實(shí)際傳動(dòng)比? 2.02 傳動(dòng)比誤差? ?%=1% 1% 皮帶速度（m/s) 合理 初定中心距?(mm) ＝300 300 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度?(mm) 1120 中心距（mm） 292.5 續(xù)表1 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 小帶輪包角?（rad） 2.87 單根 V 帶所能傳遞?的額定功率?( kW) 根據(jù)帶型=90 mm， =1440 r/min,查基準(zhǔn)寬度

62、?制窄 V 帶額定功率?圖，得=1.07kw由?傳動(dòng)比 i=2 查Δ=0.17 1.07 0.17 V 帶的根數(shù) 查帶長(zhǎng)修正?系數(shù)表得K?=0.91；查小帶輪包?角修正系數(shù)?得=0.95 取3 單根V帶初?拉力(N) = =114.5N 查V帶截面?基本尺寸表?得 m=0.10kg／m 作用于軸上?的力(N) 184.7N 277.1N 114.5 184.7 277.1 帶輪選擇 小帶輪： ，可采用實(shí)心?式和腹板式?，由于較大，只 能用實(shí)心式?。

63、 大帶輪 ： =150，=50同時(shí)可?采用孔板式?。 5.1 皮帶受力分?析 圖 17 皮帶受力分?析圖 Fig 17 Belt force? analy?sis diagr?am 每根皮帶傳?遞的力為： 式中 F 帶的有效拉?力(N)； 帶的緊邊拉?力(N)； 帶的松邊拉?力(N)； 帶速(m／s)。 其中 ； 帶橫截面上?的拉應(yīng)力： 式中 ——有效拉應(yīng)力?（）； ——緊邊拉應(yīng)力?（）； —

64、—松邊拉應(yīng)力?（）； ——帶的橫截面?積（m）； 查手冊(cè)（GB115?4—89）得基準(zhǔn)寬度?制窄V帶S?PA型的截?面尺寸，計(jì)算皮帶的?截面面積A?=81mm 則帶橫截面?上的有效應(yīng)?力為： MPa 離心應(yīng)力：MPa ——離心應(yīng)力（MPa）； ——帶單位長(zhǎng)度?質(zhì)量； ——帶速。 彎曲應(yīng)力：假設(shè)帶的材?料服從胡克?定律，則 式中 ——彎曲應(yīng)力（MPa）； ——的彈性模量?(MPa)； ——帶橫截面的?中性層至最?外層的距離?(m)； ——帶輪的基準(zhǔn)?直徑(m

65、)。 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出?的小帶輪為?主動(dòng)輪，最大應(yīng)力發(fā)?生在緊邊進(jìn)?入小帶輪處?。由于設(shè)計(jì)帶?速V<10m／s，可根據(jù)歐拉?公式，，根據(jù)帶型，取(取=0.51)，則由帶應(yīng)力?分布計(jì)算最?大應(yīng)力： 6 變速箱設(shè)計(jì)? 6.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)?計(jì) 變速箱主要?由主動(dòng)輪軸?、驅(qū)動(dòng)軸、中間齒輪組?合、主動(dòng)齒輪組?合和殼體等?部分成，本設(shè)計(jì)采用?采用單級(jí)圓?柱齒輪減速?器，齒輪傳動(dòng)的?傳動(dòng)比4二?級(jí)傳動(dòng)，可滿足復(fù)合?肥制粒機(jī)的?傳動(dòng)比要求?，傳動(dòng)效率高?。傳動(dòng)平穩(wěn)、振動(dòng)低、噪聲小。 變速箱輸入?軸最高轉(zhuǎn)速?為720r?/min。 變速箱應(yīng)該?達(dá)到的最大?傳動(dòng)比。

66、 齒輪模數(shù)m?=2 6.2 動(dòng)力傳動(dòng)路?線設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)與變?速箱之間選?用窄V型皮?帶傳輸動(dòng)力?，具有強(qiáng)度高?、體積小，傳動(dòng)平穩(wěn)等?特點(diǎn)；變速箱內(nèi)采?用圓柱齒輪?傳動(dòng)的方案?。 作業(yè)時(shí)的傳?動(dòng)路線：發(fā)動(dòng)機(jī)一皮?帶輪一主動(dòng)?軸一變速箱?一驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)?制粒環(huán)模轉(zhuǎn)?動(dòng)。 6.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)?計(jì) 基本齒廓符?合GBl3?56的鋼制?內(nèi)外嚙合漸?開(kāi)線柱齒輪?傳動(dòng)。 6.3.1 主要參數(shù)選?擇 主動(dòng)齒輪和?從動(dòng)齒輪嚙?合傳動(dòng)：已知名義功?率：=40.86=3.45kw；轉(zhuǎn)速：=720 r／min。 齒數(shù)比：=，一般閉式傳?動(dòng)，可取，齒數(shù)比過(guò)大?，則大小齒輪?的尺寸懸殊?，會(huì)使傳動(dòng)的?總體尺寸增?大。因此，取=3.2。傳動(dòng)比：i=3.2；小齒數(shù)=18；輕微振動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪大小布?置，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊?湊。 表 3 主動(dòng)齒輪和?從動(dòng)齒輪嚙?合受力計(jì)算? Table? 3 Rivin?g gear and drive?n gear meshi?ng force? calcu?latio?n