錘片式粉碎機(共14頁)
《錘片式粉碎機(共14頁)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《錘片式粉碎機(共14頁)(14頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上 圈飼斛加工2009-N0. 7搏CERE和AL&F飼EED料INDIUSTORY商 錘片式飼料粉碎機若干關鍵技術問題的探討 曹麗英1”,王順喜1,武佩2,吳書倫3 1.中國農業(yè)大學工學院,北京;2.內蒙古農業(yè)大學機電工程學院,內蒙古呼和浩特;3.黑龍江畜牧研究所, 黑龍江齊齊哈爾) 摘要:綜合了國內外的粉碎理論和研究成果,針對錘片式飼料粉碎機的篩分效率、使用壽命、噪聲和振動等技術難題, 從粉碎理論的角度和實際應用的效果對其進行了探討,為今后進行深入的研究提供了理論上的參考。 關鍵詞:飼料;錘片式粉碎機;關鍵技術;粉碎理論 中圖分類號: $8
2、17.12+2 文獻標識碼:A 文章編號:1003—6202(2009) 07—0034—03, The Di scus si on about Mos t I mport ant Te chnol ogi e s of Feed Hammer Mi l l s ABSTRACT:Ba sed on commi nut i on t heor y and st udy r esul t s a t home and abr oad,t he t echni cal pr obl ems suc h as s i evi ng e ffi c i enc y, s er vi ce l i
3、 f e,noi s e and vi br at i on et c.o f f eed hammer mi l l s wer e di s cussed i n r espec t of commi nut i on t heor y and pr act i cal appli cat i on ef f ect .Thi s pr ov i ded a t heor et i cal r ef er enc e f or f ur t her s tudy. KEYWORDS:f e ed;hamme r mi l l ; i mpor t an t t ec hnol ogy;
4、e ormni nut i on t heor y 粉碎是利用機械力來改變原料的物理性狀,破壞物料內 部凝聚力,使大塊物料變成粒度滿足生產要求的細小顆粒的 過程。粉碎工序是飼料生產中的重要丁序之一,直接影響著 飼料產品后續(xù)加下下序和飼料產品質量?。錘片式飼料粉 碎機是一種沖擊式粉碎設備,因其通用性廣、粉碎質量好、傳 動連接方式靈活、空載啟動迅速、對飼料的溫度敏感性弱、占 地面積較小、使用維修方便和生產率高等優(yōu)點,在國內外飼 料加工行業(yè)中得到了廣泛應用舊j 。 目前國內外錘片式飼料粉碎機技術正在不斷地完善和 提高,涌現了一些新科技,出現了一些新動向,特別是其中一 些關鍵技術
5、。本文就此簡單對其進行分析和探討。 1粉碎理論和粉碎過程研究 在粉碎原理方面,出現r 不少理論和假設。著名的粉碎 能耗三大理論分別是1867年的P.R.Ri t t i nger ( 德國) 表面積 學說,認為固體物料粉碎時,能耗與新產生的表面積成正比; 1885年F.Kick( 德國) 的體積學說,認為將幾何形狀相似的 同類物料破碎成幾何形狀也相似的產品時,能耗與被破碎的 料塊的體積或質量成正比;1952年F.C.Bond(邦德) 的裂縫 學說,認為粉碎單位體積物料的粉碎功與裂縫的多少成正 比,而裂縫的多少又和物料顆粒的粒徑( 或邊長) 的平方根成 反比"、41。此外還有
6、恩·朗夫的沖擊理論等。這幾種理論都 有其局限性,因為在實際生產中物料的性狀并非完全符合這 些理論的假設條件,故這些理論使用起來不太方便,難以發(fā) 揮應有的作用。 在粉碎產量和功耗方面,美國的J acobs on( 杰克帕森) 研 究了粉碎機在粉碎谷物類飼料的生產率與輸出功率和篩孔 直徑是成比例的,即: G=JPd, (1) 式中,G為生產率,P為輸出功率,d為篩孔直徑,.,為杰克帕 森系數,該系數的具體值可通過實驗得到。51。 在粉碎粒度分布方面,日本推崇粉碎機理的解析方法, 該方法是用粉碎產品的分布狀態(tài)來研究粉碎機理,應用較多 的解析粉碎法是Ros i n—Ramml
7、er 公式舊。1: G=1一exp( 一ad“) , ( 2) 式中,d為顆粒的粒徑,n為指數,口為系數,G為顆粒累計質 量百分數。它是顆粒粒徑分布的累計分布形式。只要指數n 及系數a確定了,式( 2) 就可以確定該顆粒的粒徑分布。 在粉碎過程方面,影響較深的研究是1959年德國( 前西 德)學者Fr i edr i ch利用高速攝影技術對單粒玉米的粉碎過程 進行的研究。他發(fā)現在大多數情況下,玉米在粉碎室里受到 的是偏心沖擊析不是正面沖擊。由于偏心沖擊作用,不能正 面擊碎物料,所以耗費了較多的能量。至今Ff i edr i ch的研究 成果仍被部分研究者所引用。 事實上,
8、物料粉碎是一個非常復雜的過程,影響粉碎效 果的因素很多,例如,多相流里各種顆粒在高速運動狀態(tài)下 的個體行為極難觀察或理論模擬;物料實際發(fā)牛的詳細粉碎 機理或粉碎過程中很多環(huán)節(jié)都不甚清楚,比如物料不同大 小、不同形狀顆粒之間的相互碰撞、摩擦造成物料的破碎機 理以及粉碎規(guī)律的研究等。比較精確或定鼉化的非常實用 的粉碎理論還比較稀缺,雖然對物料粉碎理論或粉碎過程的 很多研究都進行了宏觀或統(tǒng)計觀察或定性分析研究,但是精 確而詳細的物料粉碎理論還有很多內容需要進行更深入研 究,粉碎理論未來的研究道路還很艱難。 收稿日期:2009- 03- 25; 修回日期:2009 - ' 06-
9、05 基金項目:國家科技支撐計劃項目(課題任務書編號:2006BADl 2809) 作者簡介:曹麗英( 1980一) 。女.博士研究生,主要從事農業(yè)機械測試與控制面的研究。 通訊作者:王順喜( 19 59一) ,男,教授,博士生導師,主要從事飼料加工工程、機電工程和農業(yè)機械裝備工程的研究。 曹麗英等:錘片式飼料粉碎機若干關鍵技術問題的探討/2009缶囊7期 2篩分機理的研究 在篩分機理方面,有代表性的研究是Thyn和Pechl ak,他 們曾利用同位素示蹤技術研究粉碎機內物料的統(tǒng)計運動規(guī) 律。國內也有學者利用高速攝影技術對粉碎機的T作原理 及物料在粉碎室內的運動規(guī)律進行了研究
10、¨馴。這些研究都 表明影響錘片式飼料粉碎機能耗和效率的一個重要因素是 物料環(huán)流層,環(huán)流層造成了小于篩孔的碎物料不能及時排 出,導致分離效率降低、物料過度粉碎、無效功耗增加、粉碎 機牛產效率降低和物料的溫度升高。關于環(huán)流層內大小顆 粒物料的運動、分布規(guī)律大體上有兩種觀點:一種觀點認為 環(huán)流層是呈疏松狀的氣固兩相流,環(huán)流層內的大小顆粒是隨 機分布的,沒有大小顆粒分層觀象,環(huán)流層在粉碎室四周分 布是不均勻的,形態(tài)也是不一致的。另一種觀點認為離心力 場使大顆粒分布在篩片和齒板的工作表面區(qū)域,小顆粒則分 布在內側區(qū)域內¨0’“J。為了破壞環(huán)流層,人們使用r 異型篩 ( 非圓形)或改
11、變粉碎室的形狀,如采用水滴形、橢圓形、八角 形粉碎室¨“。上述努力雖然使粉碎機生產效率有所提高, 但仍沒有從根本上解決物料篩分問題。 多種不同粒度隨機混合分布的物料顆粒在高速運動狀 態(tài)下,物料的篩分過程頗為復雜,粉碎室內高速運動物料質 點系中各個微粒質點詳細篩分過程軌跡的研究還很缺乏,篩 分效率與相關影響參數的精確數學模犁很少見到,粉碎室內 許多物料詳細篩分過程不太清楚,比如粉碎室內多相流流場 形態(tài)及其實時變化對物料分離效率的影響規(guī)律等。提高篩 分效率是一項關鍵技術,要想取得突破,篩分機理的深入研 究非常必要。 3錘片、篩片、錘篩間隙的研究 錘片是粉碎機最重要也是最易磨
12、損的工作部件。錘片 末端線速度、錘片形狀和厚度、錘片數日、排列方式等都對粉 碎機的生產性能有著密切關系。在粉碎機其他參數小變的 情況下,提高錘片末端線速度可以提高錘片的打擊強度和單 位時問內錘片打擊物料的次數,也可以提高粉碎機產量和細 化物料的粒度,但錘片末端線速度太高,粉碎機的空載功率 就會增大,能耗、振動和噪聲也會隨之加大。有研究資料表 明,對于谷物類物料錘片的線速度一般為80~90 m/s,對于 纖維物料一般為105—115 m/s。根據國內外的研究和對比 試驗,錘片相對越薄,粉碎效果相對越好,能耗相對降低,但 耐磨性相對變差,使用壽命相對變短。常用的錘片厚度是 4
13、。6 mi l l ?。 篩片是控制物料粉碎粒度的基本工作部件。篩片的開 孔率、工作表面、篩片包角、篩孔的排列方式等都是影響篩分 效率和成品粒度的蕈要因素。有些大型錘片式飼料粉碎機 采用了振動篩來提高生產能力.也有把粉碎和篩分過程分開 進行來提高生產率。 錘篩間隙對篩片的通過性能、錘片的粉碎作用、物料的 粒度、錘篩的使用壽命都有影響。錘篩間隙越小,物料的粒 度就越小,粉碎機的產量就越低。篩片的磨損也越嚴重。錘 篩問隙變大,緊貼篩片的物料受錘片打擊的概率降低,生產 效率F降。前蘇聯的學者認為錘篩間隙應該介于原飼料顆 粒平均粒徑的I一2倍。德罔( 前西德) 學者Fri edi
14、 sh認為谷 物類飼料最佳錘篩f s J隙應該是8 mm。我閏粉碎機系列推薦 的錘篩| .日J隙谷物類為4—8 m/n,秸稈類為10—14 mm,通用性 困 機型為12舢”1。 在保證優(yōu)良性價比的前提下,提高錘片的耐磨性,延長 其使用壽命不僅可以節(jié)約生產成本,減少更換錘片次數,減 輕工人勞動強度,并且可以提高生產效率和企業(yè)的經濟效 益。研究開發(fā)性能高、壽命長的粉碎機錘片也是一項關鍵技 術?,F在的問題是材料熱處理技術和各種表面強化技術的 性價比還沒有完全過關。這一領域具有很大研究奪問和研 究潛力。錘篩間隙的確定應在一般指導原則下,通過試驗獲 取最佳錘篩間隙范圍值。 4噪
15、聲及振動的研究 粉碎機噪聲是檢驗粉碎機性能的一項重要指標。內蒙 農大的武佩等人對錘片式粉碎機的噪聲進行了研究,認為在 空載和額定負載下,粉碎機的噪聲源主要是空氣動力性噪 聲,該研究結果為粉碎機降噪設計提供了一定的理論依 據【l 引。在保證錘片末端線速度不變的前提下,增大轉子直 徑,減小轉子轉速;提高粉碎機各部件的加工精度和裝配精 度;增加隔音罩或增強吸音等降噪措施都有利于粉碎機噪音 控制。國內學者對粉碎機振動也進行了較多研究,比如于翠 萍等分析了粉碎機產生振動的原因,介紹了粉碎機隔振系統(tǒng) 的理論、設計和應用¨“。董艇艦等人對錘片式粉碎機轉子 固有頻率及振幅做了分析,建立了
16、錘片式粉碎機轉子振動的 力學模瓔及數學模型,分析了其固有頻率及在額定轉速下的 振幅與其它參數的關系,為錘片式粉碎機減小振動提供了理 論依據㈣。 隨著飼料粉碎機的大型化發(fā)展和性能指標的逐步提高, 錘片式飼料粉碎機的振動和噪音問題日益突出??刂苹蚪? 低噪音的難點之一是:粉碎機出廠時振動和噪音可以達標, 但經過一段時間的使用后,由于各錘片的不均勻磨損、各部 件裝配精度不f 司程度的下降、多種零部件的磨損或移位等多 種兇素的影響,造成了錘片式粉碎機振動加劇和噪音的增 大。如何使錘片式粉碎機在使用了一段時間后,還能夠一直 保持粉碎機振動和噪音不超標,是一個關鍵技術問題。 5國內外
17、典型的錘片式飼料粉碎機 由于錘片式粉碎機的技術進步,飼料粉碎作業(yè)具有更高 的效率、更低的電耗和成本。比如,振篩式錘片粉碎機在工 作過程中町不斷改變錘篩間隙,破壞粉碎室內環(huán)流層,使粉 碎機的粉碎效率較傳統(tǒng)機型提高20%以上¨“。 北美地區(qū)使用的錘片式粉碎機,直徑達1.9 m,篩片面積 4.5 m2,轉速3 600 r /mi n,錘片線速度107 m/ s, 功柳kW, 大多還配有供風系統(tǒng)用于氣力輸送ⅢJ 。· 美國Roskamp Champi on( CPM)公司的HM系列水滴型 臥式錘片粉碎機,篩孔采用交錯開孔排列布置方式,采用不 同篩孔直徑(3.2~ 4.8 mm) 的
18、篩片組合使用,效率提高10% ~15%,可通過調節(jié)錘篩間隙來控制產品粒度¨“。 荷蘭Van Aar s en公司的2D系列錘片式粉碎機兩側裝有 遙控電動換篩裝置,在運行中即可更換篩板,配有自動電磁 清潔系統(tǒng),適應性得到提高。 意大利GBS公司(GOI .FEm/BERGA/SANTATI) 的 MSVl20/25型立式粉碎機,機體內部涂覆耐磨材料顯著降低 了粉碎機噪聲。 瑞士Buhl er 公司的DFZK一2型系列雙立軸錘片式粉碎 圈曹麗英等:錘片式飼料粉碎機若干關鍵技術問題的探討/20眇年■7期 機,自動控制系統(tǒng)中配備有重顆粒剔除、實時監(jiān)測堵料等功 能,先進合理的結構設
19、計和動力配備使得該機的單位產量電 耗相對早先機型有所降低。 正昌138系列冠軍王粉碎機采用組合多腔粉碎室,粉碎 效率較普通機型提高l O%一30%。 牧羊SWFP66×100型錘片式微粉碎機采用可調節(jié)的軸 端進風口。有效改善了粉碎機的輔助吸風系統(tǒng),提高了粉碎 效率。采用“山”型二次粉碎室結構,提高了粉碎效果。 上述飼料粉碎機某些性能的提高是因為在一些關鍵技 術上有所突破,錘片式飼料粉碎機關鍵技術的研究很艱巨, 一旦有所突破,將對整個行業(yè)的科技進步和社會發(fā)展產生巨 大的推動作用。 6未來有待深入研究的一些關鍵技術探討 ( 1) 采用現代高新技術詳細觀察錘片式飼料粉碎機內物
20、 料的瞬間粉碎過程,或用功能強大的計算機軟件詳細模擬研 究上述粉碎過程,結合多種科學理論( 如碰撞理論、彈性力 學、塑性力學等基本科學理論等) 深層次研究飼料粉碎理論, 創(chuàng)新粉碎原理和方法非常必要。 ( 2)從多相流、流化床、篩分理論等不同學科角度來研究 物料篩分機理,搞清楚詳細的篩分過程,并使其能有所突破。 ( 3) 要研究開發(fā)新型的使用壽命長和效率高的錘片,特 別是在錘片材料及其耐磨性方面應該加大研究力度。 ( 4) 對錘片式飼料粉碎機使用全程中的自平衡技術進行 攻關研究,從根本上降低噪聲及振動的影響范圍和程度。 ( 5) 研究開發(fā)飼料粉碎機深層測控技術,實現多方位自
21、 動控制,比如錘篩間隙自動調控技術等,使其一直工作在最 佳狀態(tài)。 ( 6)研究開發(fā)新型、高效、優(yōu)質飼料粉碎機,在傳統(tǒng)飼料 粉碎機基礎上取得突破,以促進行業(yè)科技進步,推動社會進 步。 [ 參考文獻] [1]周慶安。姚軍虎,劉文剛,等.粉碎工藝對飼料加工和營養(yǎng)價值 及對動物生產性能的影響[ J] .飼料工業(yè),2002,23 ( 11) :6—9. [ 2] 劉晃.我國飼料粉碎機的現伏與發(fā)展[J ].漁業(yè)現代化, 2004,3( 1) :42—43. [3] 張國旺. 超細粉碎設備及其應用[M].北京:冶金工業(yè)出社, 20 05. [4]趙敏,盧亞平,潘英民.粉碎理論與粉碎
22、設備發(fā)展評述[ J ]. 礦冶,2001。l O( 2):36—38. [ 5] 王與.錘片式粉碎機錘片的工作特性研究[ D] .北京:中國農 業(yè)大學。2008( 5) :4一19. [ 6] [ 日] 神保元二.粉碎[M] .王少儒,孫成林譯.北京:中國建筑 工業(yè)出版社,1985. [ 7] 戴麗燕.關于Rosi n—gamml e r粒徑分布函數的研究[ J] .有色 礦冶。2000,16( 3) :15一17. [8]吉穎鳳.新型錘片式粉碎機篩分效率的研究[ D].北京:中國農 業(yè)大學,2002:4—5. [ 9] 李文奎.錘片式粉碎機中物料的運動與分離淺析[ J]
23、.飼料工 業(yè),199l,12(4) :14—15. [10] 劉憲,吉穎風。李博強,等.錘片式飼料粉碎機內碎物料分離 速度的分析[ J ] .農業(yè)機械學報,2004,35( 1 ) :182~183. [ “] 劉承俊,趙欣.錘片式粉碎機氣固兩相環(huán)流層的特征及對 粉碎篩理過程影響的機制[ J] .農業(yè)機械學報,1991,22( 3) : 36—43. [12] 劉文廣,劉偉峰.錘片式粉碎機異型粉碎室的理論分析與試驗 研究[D] . 呼和浩特:內蒙古農業(yè)大學,2006: l l —12. [ 13]武佩,柏大柴.錘片式粉碎機噪聲的測試分析[J ].內蒙古 農牧學院學報,199
24、4,15( 3) :69—72. [14]于翠萍,胡繼云,趙凡琳.錘片式粉碎機隔振系統(tǒng)的設計[ J]. 糧食與飼料丁業(yè),2000( 10) : 25—26. [15] 堇艇艦,周福民,宋艷萍,等.錘片式粉碎機轉子軸組固有頻 率及振幅的分析[ J] .天津理工學院學報.,2003,19( 2) :61— 63. [ 16]王衛(wèi)國.飼料加工技術新進展[ J ].糧食與飼料工業(yè),2007 ( 5):25—27. [ 17】Kurt A Rosent mt er ,Gregor y DWi l l i ams .Des i gn Cons ide ra t i ons f or t
25、he Cons t r uct i on and Operat i on of Feed Mi l l ing Fac i l i t i es.Pa r t II : Pr I Ⅻ№Engi neer i ng Cons ide ra t i ons [EB/OL] .ht tp://a s ae.f r ymult i .t om.2004—08. [18] 曹康,金征宇.現代飼料加工技術[M] .上海:上??茖W技術 文獻出版社,2003. ( 責任編輯:俞蘭苓) 上海農科院轉基因檢測技術填補國內空白 據上海農科院有關人士透露,該院通過幾年努力,完成了轉基因生物檢測技術方法標
26、準方面的研究和轉基因 檢測標準體系的建設,填補了我國在轉基因農產品的定性、定量檢測技術方面空白,很大程度上滿足了我國農產品 進出口貿易的需要,并取得了一定的經濟效益;此外,配合農業(yè)部和上海市地方農業(yè)行政主管部門開展轉基因農產 品執(zhí)法檢查,協助主管部門加強對國內外轉基因農產品的監(jiān)管,使消費者的知情權與選擇權得到滿足,取得了廣泛 的社會效益。 上海農科院在國內外率先開展了轉基因油菜T45、轉基因玉米MON863的轉化事件特異性的序列分析,并建立 了其定性、定量PCR檢測方法,檢測方法靈敏度達到歐盟和I SO標準要求。 上海農科院利用建立的轉基因生物PCR檢測技術標準方法,為上海市及周邊省市40余家公司和廠家開展了 轉基因農產品檢測服務,檢測了數百批1 000余例樣品,產生直接經濟效益近100萬元,為企業(yè)節(jié)約檢測開支百萬 元以上。這些大大促進了我國轉基因產品標識制度的實施,滿足了消費者對轉基因產品的知情權和選擇權,保障 了上海乃至全國農產品的正常國際貿易。 ( 摘自RMRB,2009- -07- -02)__ 專心---專注---專業(yè)
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。