李燕燕[1]2015年在《锤片式粉碎机筛网结构设计与实验研究》文中认为通过对新型筛分原理锤片式粉碎机样机的筛分效果试验研究发现，筛网作为主要的排料设备，与筛分物料直接接触，其结构合理与否直接影响粉碎机筛分效率。课题主要从筛孔形状、筛孔排列和筛网安装角度三个方面对不同粒度大小的物料在不同筛网结构参数下的筛分效率进行了研究首先，论文对新型筛分原理粉碎机的工作原理、课题组前期工作成果进行了介绍，论述了锤片式粉碎机筛分效率研究的背景与意义，并就关于筛分效率的国内外研究现状及不足之处进行了补充说明。其次，确定影响筛分效率的筛网结构参数因素（筛孔形状、筛网安装角度和筛孔排列方式）。在现有的颗粒透筛概率理论的基础上，分析了上述各个筛面结构参数对筛分效率影响的一般规律，并以此为依据对粉碎机的筛网进行设计，加工。再次，以筛分效率为实验指标，对影响筛分效率的筛网结构参数进行实验研究。以粉碎机样机结构参数为依据，设计模拟透筛装置，并搭建了透筛实验台。应用设计的新筛网在筛分实验台上进行模拟实验。通过考查筛孔形状、筛网安装倾角（筛网倾角）、筛孔排列方式和气流速度四个因素对不同粒度物料筛分效率的影响，找到了适合各粒度级颗粒筛分的粉碎机工作参数和筛网机构参数。实验结果表明，对不同粒度的颗粒筛分，气流速度和筛网安装倾角对筛分效率的影响规律一致，即随着气流速度的增大，筛分效率呈先增后减的趋势，并且颗粒粒度越小，变化越显著；筛孔形状对筛分效率的影响较大，且对不同粒度的颗粒筛分，长方孔筛网都表现出了良好的筛分性能，六角孔筛比正方孔筛筛分效率高，圆孔筛网的筛分效率最低；筛孔的排列方式对筛分效率的影响比较小，相比U型排列的筛网，T型排列的筛网筛分效果较好。最后，对锤片式粉碎机分离装置内颗粒的筛分过程进行了仿真分析。先使用三维建模软件PRO/E建立了锤片式粉碎机分离装置实体模型，然后导入流体分析软件FLUENT中对分离流道内气流场进行了数值模拟，得到收敛的流场分析结果，为FLUENT-EDEM仿真分析提供流场模型，再用FLUENT-EDEM（气流场-颗粒）耦合模块就各实验因素水平对粉碎机筛分过程进行仿真，最后模拟结果与实验进行了对比分析，得出了结论。对比结果显示，模拟结果与实验结果基本吻合，相对误差不超过4％。并以此为依据，确定了筛网结构参数和气流参数的最佳组合。为锤片式粉碎机针对不同粒度的粉碎颗粒选择不同的工作参数提供试验和理论依据。
孙洪斌[2]2013年在《提高锤片式饲料粉碎机工作效率方法的研究》文中研究指明锤片式饲料粉碎机是我国传统饲料粉碎业的核心设备之一,具有结构简单、通用性好、生产率高和使用安全等优点,但传统锤片式饲料粉碎机由于自身结构的特点存在空气环流层,使得锤片式饲料粉碎机的功耗大、分离效率低。为克服传统锤片式饲料粉碎机的缺点,设计了一种新型锤片式饲料粉碎机,有效的避免了空气环流层的影响,但在设计过程中,也发现新型锤片式饲料粉碎机存在回流量过大、输送效率低的问题,本论文在此基础上对粉碎机的回料管及其转子部分进行了研究并对其进行了改进。首先,论述了锤片式饲料粉碎机的课题研究背景、国内外发展现状及课题意义,对锤片式饲料粉碎机的发展过程及国内外的研究进程进行了说明,从流体力学方面的内容出发对新型锤片式饲料粉碎机中的物料分离过程进行了模拟分析。同时对分离装置的结构进行了结构分析。其次,为解决新型锤片式饲料粉碎机回流量过大的问题,对锤片式饲料粉碎机的分离装置进行了研究,在利用有限元分析软件FLUENT对分离装置中的气固两相流运动状态进行模拟的基础上,提出在回料管上开孔可以减小物料回流量的思想。仿真结果表明,在饲料粉碎机的回料管上开孔,可降低中心区域负压对气流场流动状态的影响,是有效解决新型锤片式粉碎机气流回流量过大的问题的有效途径,可提高饲料粉碎机的分离效率。同时,利用FLUENT软件对回料管处不同大小、不同位置的孔径做了模拟分析,发现了开孔孔径的大小、位置及数量对其物料分离效率及回流量有一定影响。并得出,在一定开孔范围内,开孔孔径越大,气流的回流量越小,越有利于物料分离的结论。在此基础上利用ANSYS Workbench软件对分离装置的结构进行了静力学及模态分析,为以后合理设计分离装置提供理论依据。最后,为了解决新型锤片式饲料粉碎机输送效率低的问题,对转子结构进行了改进。在利用有限元分析软件FLUENT对锤片式饲料粉碎机中的气固两相流运动状态进行模拟的基础上结合仿真软件ANSYS Workbench对粉碎机的转子进行了流固耦合分析,提出在锤架板之间增加固定板不仅可以提高转子的强度同时又能增加物料的输送效率的思想。仿真结果表明,在锤架板之间增加固定板不仅可提高转子结构的强度,同时又能有效解决新型锤片式饲料粉碎机输送效率低的问题。
吉颖风[3]2000年在《新型锤片式粉碎机筛分效率的研究》文中提出本文通过对锤片式饲料粉碎机研究现状的调研分析，比较系统地提出了粉碎机工作过程中的几种排粉方式，并从运动学、动力学及能量计算等角度研究了气流组织对排粉过程的影响。在大量分析的基础上，应用新的设计思想，完整系统而富有创新地研制了试验样机。通过正交试验设计和多次试验，发现了粉碎机工作性能和有关参数之间的一些十分重要的规律。从样机优越的工作性能方面获得了新型、高效粉碎机设计的一些新理论和新方法，它为粉碎机的科学研究和开发奠定了坚实基础。 本文比较系统地揭示了影响粉碎机筛分效率的一般规律，分析了粉碎机气流组织运动与碎物料运动之间内在必然的联系，并得出有一定意义的结论。
曹丽英, 杨左文[4]2018年在《基于EDEM对新型锤片式粉碎机筛网改进的验证》文中进行了进一步梳理锤片式饲料粉碎机筛网是影响粉碎机筛分效率的重要因素之一,为了提高新型锤片式饲料粉碎机筛分效率,对粉碎机筛网进行了改进,设计为凹面型筛网。将原来的平板型筛网改进设计为凹面型筛网,再利用EDEM软件模拟仿真,统计其筛分后出料量与回料量,比较平板型筛网与凹面型筛网回料率的大小和仿真用时。结果发现,在相同的条件下,平板型筛网物料回料率较大,且回料用时较长,说明筛分效率较低。新型锤片式饲料粉碎机凹面型筛网可以有效提高粉碎机筛分效率。以上研究为该粉碎机的筛分效率的提高设计提供了一种新思路,并为其他机械的筛网改进提供了理论依据。
曹丽英, 张跃鹏, 张玉宝, 李燕燕[5]2016年在《筛片参数优化对饲料粉碎机筛分效率的影响》文中研究说明传统锤片式粉碎机普遍存在着筛分效率低于粉碎效率的问题,为了寻求提高粉碎机的筛分效率的途径,该文通过试验台试验与颗粒动力学仿真相结合的方法,通过研究粉碎机筛片的结构参数和分离装置内的气流速度对筛分效率之间的影响规律,揭示物料的透筛机理。通过试验台试验发现:随着气流速度的增大,筛分效率呈先高后低的趋势;筛孔形状和筛片安装角度对筛分效率的影响较大;筛孔的排列方式对筛分效率的影响较小。利用颗粒动力学仿真软件EDEM-FLUENT对颗粒筛分过程进行模拟仿真,模拟结果与试验结果基本吻合,二者的相对误差不超过4%,结果显示:气流速度为6~15 m/s时,物料透筛效率呈先逐渐增大后又逐渐降低的趋势;筛片安装角度在20~70°范围内,最佳筛片安装角度为35~45°;在筛片开孔率相同的情况下,长方孔的筛分效率最高,圆孔的筛分效率最低。研究认为:在多种组合中,气流速度为12.37 m/s,筛片安装角度为40°的长方形的T型筛孔的筛分效率最高。
李树彦[6]2014年在《新型锤片式粉碎机回料管优化设计》文中认为论文针对新型锤片式粉碎机样机的试验研究发现，回料管内负压值是影响其筛分效率的主要因素之一。利用计算机三维数值模拟和对粉碎机样机进行了试验测试，得出了回料管内负压值与新型锤片式粉碎机分离效率之间的关系式，完成了对回料管结构参数的优化。(1)在回料管内部负压不同的情况下，利用CFD软件Fluent14.0对粉碎机样机分离装置和回料装置内的单相流场进行了数值模拟，得到了流场内压强和气流速度的变化。模拟结果表明回料管内负压值对分离装置内压强和气流速度有着很大的影响。随着回料管内负压值的增大，流场内部的气流速度也逐渐提高。但是当回料管内负压值增大到一定程度时，流场内部的气流流速随着负压的增大而逐渐减小。结果表明合理选择回料管内负压值，对于提高流场内部气流流动有着重要的作用。(2)利用Fluent14.0中的欧拉双流体模型对计算区域内的气固两相流场作了三维数值模拟。得到了在回料管内负压值不同的情况下，分离装置和回料装置内物料浓度的分布状况。模拟得到的结果表明回料管内负压值对新型锤片式粉碎机的分离效率有着很大的影响，当回料管内负压值过大或者过小时，都会使新型锤片式粉碎机物料的回料量增加，降低粉碎机的分离效率，且分离装置外管壁处物料堆积严重不利于物料的分离。(3)采用Matlab软件对模拟得到的数据进行了曲线拟合，得出了回料管内负压值与分离装置出口出料量之间的函数关系式。对其求最优解可以看出,当回料管内压强为-596.5Pa时，新型锤片式粉碎机的分离效率最高。为新型锤片式粉碎机回料管优化设计提供了理论依据。(4)对模拟得到的数据进行试验验证，结果表明回料管内负压为-596.5Pa时分离装置出口出料量达到最大。同时通过试验得到了回料管内管径不同时，回料管内负压值，通过Matlab软件曲线拟合和求解可以得到回料管负压为-596Pa时回料管内管径的值。
曹丽英[7]2010年在《新型锤片式粉碎机物料分离特性的模拟与测试分析》文中研究表明锤片式饲料粉碎机由于对物料的适应性强、通用性好、工作可靠、结构简单、价格便宜、容易调整维修等优点得到广泛的应用,尤其在中小型饲料粉碎机中,锤片式粉碎机是应用最广泛的机型之一。传统锤片式饲料粉碎机存在的主要问题是由于存在物料环流层,导致粉碎机筛分效率差,能耗高,物料温升大、容易过粉碎。论文针对课题组自行研制的新型锤片式饲料粉碎机(以下简称锤片式粉碎机)的筛分效率进行了研究。通过计算机仿真模拟和试验测试的方法,对新型粉碎机中的物料分离特性及其影响因素之间的关系进行了研究,为其改进设计和优化提供了理论依据。(1)采用计算流体力学软件FLUENT6.3对锤片式粉碎机整机的气流流场进行了三维数值模拟,获得了气流流场的基本特征。通过与试验测试结果比较表明,利用FLUENT对锤片式粉碎机气流流场进行模拟分析的结果是合理的。研究发现,粉碎室内的负压对回料管内的压力影响很大。气流的组织状况不仅与分离装置的弯转半径有关而且与粉碎室和分离装置之间的过渡段的结构紧密相关。(2)利用FLUENT6.3中的Mixture多相流模型对粉碎机分离装置中的气—固两相流进行了数值模拟。对物料在分离装置内的分布状况进行了试验研究,得到了不同参数条件下,物料的分布规律,试验结果与两相流的模拟结果很吻合,验证了两相流模拟的可行性。研究表明:回料管出口负压对物料的分离影响很大,当回料管中负压太大或者太小,都会造成物料沉积量的增加,分离效率下降。其它条件不变,小粒径的颗粒较大粒径的颗粒被输送的距离远,大粒径颗粒受重力影响较大,在弯管部分的沉降明显,且难以越过回料管进口区域,不利于物料的筛分。分离装置入口速度对物料的输送有很大影响,入口速度太大或太小都会降低物料的分离效率。物料的分离性能与分离装置中弯管段的弯曲半径有很大关系,适当减小外管壁的弯曲半径,增大直管段和弯管段过渡圆弧的半径,可以减小管壁对物料的阻碍作用,有利于物料分离性能的提高。(3)采用正交试验方法,对粉碎机的性能进行了实验研究。结果表明,回料口负压大小、筛片安装方式和筛片规格对生产率和度电产量都有不同程度的影响。其中回料口负压对粉碎机物料分离性能的影响作用最大,筛孔直径影响次之,而筛片安装方式无显著影响。因此,研究回料管中负压特性是提高粉碎机物料分离性能的关键所在。
王志强[8]2009年在《新型锤片式饲料粉碎机物料分离特性研究》文中提出锤片式粉碎机是饲料加工的主要设备,但传统机型一般都受物料环流层的影响,导致物料分离效率低、能耗大、物料被过粉碎等问题。针对以上不足,课题组提出了基于二次粉碎工艺的新型原理锤片式粉碎机,使得物料环流层问题得到了解决,但仍存在物料分离效率低的问题。为了解决这个问题,本文对新型粉碎机物料分离装置内的气流流场进行了模拟与试验研究。结果表明物料分离装置内存在涡流和回流现象,弯管处尤为明显;喂料斗侧的气流速度较高,远离喂料斗侧的气流速度较低,物料分离效率与直弯管过渡角紧密相关。利用FLUENT6.3软件中的Mixture模型对物料分离装置进行了气固两相流模拟。结果表明物料分离装置内固相的分布极不均匀,大多数的颗粒都集中在筛片内侧,且随着物料浓度的增加使得物料难以排出,造成堵料;物料分离装置出口处的负压会使得已过筛的物料产生涡流回旋现象,不利于已过筛物料的排出;颗粒的粒径对固相颗粒顺利过筛有一定的影响,随着粒径的增大物料过筛会变得困难,粒径越小越容易过筛,且浓度的影响大于粒径。
曹媛[9]2015年在《新型锤片式粉碎机粉碎室内锤片的优化和测试》文中研究指明锤片式粉碎机改变了传统的筛分模式实现了单机循环粉碎，对于过大颗粒容易堵塞筛网难以透筛，物料容易形成环流层，筛网磨损严重等问题得到了有效的解决，本论文主要是对粉碎室内部转子组的重新设计以及对改变转子组结构前后分别进行单向气流以及气固两相流进行模拟。首先，本论文讲述了课题研究的意义以及研究的背景，对有关于饲料粉碎机相关的理论做了详尽的赘述，对常用的饲料粉碎机以及本课题研究的粉碎机如何工作进行了分析，主要造成粉碎机分离效率低的几个主要因素作了详细的说明，在师兄师姐的研究基础上进行剖析，最后，确定自己研究的方向。其次，粉碎机进行了单相流以及双相流进行了模拟数值模拟[1]。比较单相流和双向流对粉碎室的模拟结果，MRF是一种定常的求解方法，UDF是时间作为变量的动网格计算方式，其中利用MRF计算的稳定性，速度优于利用UDF计算的结果，动网格中UDF是一种自定义的函数，其计算的结果接近实际，但在运算时间所上是MRF的9-10倍。再次，改进前后的锤片组互相对比分析。根据模拟结果可知改进前后的锤片对物料的破碎力以及速度有所提高，加了肋板之后物料的速度明显大于不加肋板的速度，提高了切向速度，即锤片与物料接触的时候切向速度增加，有利于减小能耗，提高物料产量。环流层出现的本质问题是原料无效撞击过多，是部分原料围绕着锤片端部的线速度作同向转动，加肋板之后环流层明显减弱，提高了物料和锤片之间的破碎力以及物料与物料之间的破碎力。最后，加工出改进之后的锤片组，对破碎机进行了实验分析。分析物料运动情况，验证数学模型以及数值模拟的准确性[2~8]。并以喂料量和转速作为两个因素，测量出不同喂料量以及不同转速粉碎室内物料的破碎合格率的情况，以一定时间出料量作为标准进行比较，对比两种情况的粉碎率。
王永刚[10]2014年在《新型锤片式粉碎机筛分机理试验研究》文中研究表明筛分是目前目前应用较广泛的对颗粒进行粒度分类的方法。随着粉体颗粒技术、农业机械工程技术、筛分技术等相关领域的不断提高，大量新的科学技术、新的研究方法应用到筛分技术中来，筛分设备实际处理效率和处理方式也有了质的分飞跃和发展，使得筛分技术越来越多的应用于各个领域。现有的研究大多将物料在筛面上的复杂运动简化为一个颗粒在筛面上的运动，求得物料的理论运动学参数，而后根据实验结果引入物料群相互影响系数加以修正。忽略了颗粒之间的碰撞，大量的仿真分析、试验结果证明颗粒之间的碰撞对透筛的影响是不可忽略的。因此，单颗粒透筛概率理论对于颗粒透筛的研究有一定的局限性，同时单颗粒透筛概率模型均时在理想条件下球形物料的理论透筛概率公式。事实上，物料颗粒并非球形，尤其物料粉碎颗粒多为不规则形状。因此，理论模型需要经过修正才能满足实际需要。从总体上来看,筛分基础理论的研究仍然落后于生产实践和筛分机械系统动力学的研究,筛分理论尚处于假说和科学实验阶段,还不能对筛分过程作出圆满的解释。由于筛面上物料的运动和筛分过程是一个极其复杂的过程,用传统的理论已经很难使问题得到深入研究。建立以试验为基础,以计算机技术为依托的综合考虑物料性质及其相互影响的物料运动和筛分过程数学模型,将是必然的发展趋势。为了解决新型粉碎机样机透筛效率偏低的问题，课题组提出了通过透筛试验的方法，设计了粉碎颗粒透筛试验装置，结合高速摄影机的应用技术，对颗粒整个透筛过程进行拍摄。通过试验获得颗粒粒度、分离装置内的气流场、颗粒触筛时运动轨迹与透筛效率之间的关系。结合MATLAB GUI图像处理的强大的图像处理功能。设计了单颗粒粒度与圆形度、颗粒粒度分布曲线、颗粒运动轨迹的标定的测试系统。为试验图像的处理提供了方便快捷的工具；为粉碎机针对不同粒度的粉碎颗粒选择不同的工作参数提供试验和理论依据。
参考文献：
[1]. 锤片式粉碎机筛网结构设计与实验研究[D]. 李燕燕. 内蒙古科技大学. 2015
[2]. 提高锤片式饲料粉碎机工作效率方法的研究[D]. 孙洪斌. 内蒙古科技大学. 2013
[3]. 新型锤片式粉碎机筛分效率的研究[D]. 吉颖风. 中国农业大学. 2000
[4]. 基于EDEM对新型锤片式粉碎机筛网改进的验证[J]. 曹丽英, 杨左文. 饲料工业. 2018
[5]. 筛片参数优化对饲料粉碎机筛分效率的影响[J]. 曹丽英, 张跃鹏, 张玉宝, 李燕燕. 农业工程学报. 2016
[6]. 新型锤片式粉碎机回料管优化设计[D]. 李树彦. 内蒙古科技大学. 2014
[7]. 新型锤片式粉碎机物料分离特性的模拟与测试分析[D]. 曹丽英. 内蒙古农业大学. 2010
[8]. 新型锤片式饲料粉碎机物料分离特性研究[D]. 王志强. 内蒙古农业大学. 2009
[9]. 新型锤片式粉碎机粉碎室内锤片的优化和测试[D]. 曹媛. 内蒙古科技大学. 2015
[10]. 新型锤片式粉碎机筛分机理试验研究[D]. 王永刚. 内蒙古科技大学. 2014