顆粒機是飼料生產工藝中最為關鍵的設備之一,它的性能優劣直接影響到
顆粒飼料的生產質量。HKJ-250型環模顆粒機是經過對國內外現有飼料顆粒機的查基礎上,結合魚、禽、畜飼料特點研究設計的。該機結構簡單、工作可靠、調整操作方便,適合中小型飼料加工廠及養殖場等使用,富通新能源生產銷售
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機、
木屑顆粒機等生物質顆粒燃料、顆粒飼料成型機機械設備。
1、結構及工作原理
顆粒機從其結構形式上可分為環模式和平模式兩種,本機為環模式顆粒機。環模式與平模式相比,其生產率高,加工出的顆粒成品的表面硬度較高,是目前應用最為廣泛的機型。本機主要由殼體、電機、機架、機座、轉子、環模、壓輥、切刀等部分組成,如圖1所示。
其工作原理是將已經調質攪拌好的物料,通過進料口進入到轉動著的料盆內,由于離心力作用,使物料不斷甩向環模的內壁上,形成均勻的環形料層,再經過環模和壓輥兩個相對旋轉件的強烈擠壓后,呈圓柱狀從環模孑L中擠出,并由切刀切斷成長度均勻的顆粒飼料排出機外,從而完成整個制粒過程。
2、主要設計參數
針對市場需要,我們確定了該機的主要設計參數:
顆粒直徑:φ2.5、φ3、φ4、φ5、φ6(m)
顆粒長度:5~20(mm)
生產率:500-800 kg/h
配套動力:15 kW電動機
3、主要部件設計
3.1環模的設計
環模是顆粒機的最主要部件。環模的材料選用高鉻合金鋼鍛件,硬度為HRC40~50,其抗拉強度不低于980Mpa。環模進行真空熱處理后表面硬度可達HRC58-62。環模的模孔形狀為直形孔。直形孔較階梯形、外錐形等孔型加工簡單,而且增加了物料在孔內受擠壓的時間。物料受擠壓的時間越長,成型的顆粒越堅硬,質量也越好。環模成型孔的大小可根據用戶的要求設計,各孔之間的距離誤差不大于0.1-0.4mm。
根據環模直徑大小,一般選取環模線速度v=4-7 m/s.本機選取環模線速度v=5m/s。
環模寬度b=0.25D=75mm。
環模的厚度也是影響顆粒質量的主要因素。環模厚度由模孔有效長度與孔徑之比即長徑比決定。選擇合適的長徑比可得到適宜的顆粒密度。長徑比與物料的性質有關,一般在8:1~18:1之間。因此,根據孔徑的大小,確定環模的厚度T,如表l。
3.2壓輥的設計
3.2.1 壓輥參數設計。該機采用溝槽輥面的兩輥結構,壓輥主要由偏心軸、壓輥殼、滾動軸承等組成。
壓輥直徑大小直接影響制粒時物料攝人角,因此在盡可能的條件下,應采用大直徑壓輥,對于兩輥式環模顆粒機,壓輥直徑d與環模內徑關系為D>2d。考慮間隙調整等因素,一般選取d= (0.4—0.485)D。
該機選取壓輥直徑d=105mm。
3.2.2壓輥與環模間隙的確定。為了形成有效的攫取力和擠壓力,環模和壓輥兩表面應保持一定的配合間隙。該機采用偏心機構手動調整模輥間隙,調節原理如圖3所示。該機有兩個壓輥,每個壓輥都可以單獨調節到靠近或遠離環模。壓輥安裝到環模內后利用偏心軸,可以調整壓輥外表面與環模內表面之間的間隙,壓輥應調整到與環模輕微接觸且剛好能帶動壓輥似轉非轉為宜,即環模與壓輥之間的間隙在0~0.15mm左右,此時物料最易被攝人,生產率最高。
4、環模與壓輥尺寸分析
顆粒機環模、壓輥尺寸是顆粒機諸參數中最為重要的兩個參數,因而選擇最佳的模輥徑比是設計顆粒機的關鍵問題,解決這個問題不僅有助于進一步認識制粒過程中的一些基本規律,還可為設計和改進顆料機提供理論依據。這里從顆粒機工作時某些參數之間的幾何關系加以研究,如圖4所示。
圖中ho表示壓輥所能攫取的物料層厚度,b表示壓輥的攫取角,即壓輥在A點的切線和環模內表面在A.點的切線相交所成的角。
5、結論
經試驗表明該機參數選擇合理,結構簡單,操作方便,加工物料質量好,符合魚、禽、畜飼喂需求,是中小型飼料加工廠及養殖場的理想設備。
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