顆粒機是飼料生產(chǎn)工藝的關鍵設備,而環(huán)模是顆粒機工作的心臟部件,也是顆粒機最容易磨損的零件之一。在制粒過程中,當顆粒的成形率下降到75%時,稱之為環(huán)模失效。研究環(huán)模失效的原因,改善環(huán)模的使用條件,對提高顆粒產(chǎn)量和質量、降低制粒能耗、減少生產(chǎn)成本等方面有著重要意義。

觀察飼料生產(chǎn)廠家使用失效后的環(huán)模,根據(jù)環(huán)模實際失效現(xiàn)象來看,環(huán)模的實效形式大致可以分成五類:
1)環(huán)模工作一段時間后,環(huán)?變(nèi)壁磨損嚴重,環(huán)模孔徑增大,所生產(chǎn)的顆粒飼料直徑超過規(guī)定值而失效。
2)環(huán)模內(nèi)壁磨損后,內(nèi)表面凹凸不平嚴重,使飼料在制粒過程中流動受阻,顆粒飼料產(chǎn)量下降而失效。
3)環(huán)?走M料口倒角斜面磨損嚴重,壓輥擠壓物料的過程中,進料量減少,擠壓力減小,物料不能流暢地從環(huán)模孔中擠出成形,環(huán)?锥氯罱K導致環(huán)模失效。
4)環(huán)模和壓輥之間的間隙過小造成過大的載荷和磨擦力,導致了在制粒過程中環(huán)模表層材料沿磨擦力方向產(chǎn)生塑性變形,并使得環(huán)?兹肟诙俗冃。h(huán)?走M入物料困難而失效。
5)環(huán)模內(nèi)壁磨損后,內(nèi)徑增大,環(huán)模厚度減小,同時環(huán)模孔內(nèi)壁也隨著磨損,使各出料小孔間的壁厚不斷減薄,導致環(huán)模結構強度下降,在最危險的截面上首先出現(xiàn)裂紋并不斷擴大,直到裂紋延伸到較大的范圍而導致環(huán)模失效。產(chǎn)生上述五種失效現(xiàn)象的實質性原因,歸納起來可以分為交變應力下的疲勞破壞失效和磨粒磨損失效。
2.6.1交變應力下的疲勞破壞失效
環(huán)模在制粒過程中受到交變應力的作用,上面求得交變應力循環(huán)特性為:

表明交變應力是非對稱循環(huán)的,環(huán)模通常發(fā)生疲勞破壞,這與環(huán)模在實際使用中所產(chǎn)生失效結果相吻合。在此基礎上,適當增大環(huán)模寬度、厚度和內(nèi)徑,可提高環(huán)模的抗彎能力和生產(chǎn)效率;增大內(nèi)徑和有效擠壓長度,可明顯降低環(huán)模的接觸壓應力。
2.6.2磨粒磨損失效
磨損原因很多,分為正常磨損、不正常磨損。正常磨損原因主要有物料的配方、粉碎粒度、物料的調(diào)質質量等。正常磨損情況下環(huán)模出現(xiàn)軸向均勻磨損,導致環(huán)模?變(nèi)徑增大,壁厚變薄。不正常磨損主要原因:壓輥調(diào)得過緊,與環(huán)模間隙太小,互相磨損嚴重;勻料器角度不好,導致分配物料不均勻而環(huán)模內(nèi)壁局部磨損嚴重;環(huán)模內(nèi)掉進金屬而磨損等。由于以上的原因,環(huán)模多出現(xiàn)不規(guī)則磨損,多為腰鼓形。
2.7顆粒機概述小結
本章對環(huán)模顆粒機制粒過程中的料層分布、環(huán)模和壓輥之間被壓入物料高度、環(huán)?资芰顟B(tài)、環(huán)模強度以及環(huán)模的失效問題進行了分析,總結如下:
1)粉狀物料在擠壓制粒過程中三個區(qū)域的劃分很好的闡述了制粒過程,供料區(qū)物料厚度的變化將直接影響顆粒飼料的生產(chǎn)效率和制粒能耗,因此,環(huán)模顆粒機在壓制不同物料的情況下,供料區(qū)物料層的厚度都有一最佳值。
2)推導出環(huán)模與壓輥之間被壓入物料高度的計算公式,即供料區(qū)物料層厚度。供料區(qū)物料層厚度與環(huán)模、壓輥的結構參數(shù)和物料的攫取角有關。
3)環(huán)?自谥屏_^程中的軸向擠壓力與物料的泊松比、物料與環(huán)模孔之間的摩擦系數(shù)、環(huán)?字睆、環(huán)模孔深度以及物料受到環(huán)?椎念A應力有關系。軸向的擠壓壓強隨著環(huán)?咨疃鹊脑龃蟪手笖(shù)形式增大,且在環(huán)?走M料口處的軸向擠壓壓強達到最大。
4)在環(huán)模顆粒機制粒過程中,環(huán)模受到的壓輥對它產(chǎn)生的彎曲應力和接觸應力,著重分析了彎曲應力和接觸壓應力產(chǎn)生的原因和對環(huán)模使用壽命的影響。
5)環(huán)模的失效原因主要有交變應力的作用和磨粒磨損兩種,非對稱循環(huán)的交變應力會使環(huán)模產(chǎn)生疲勞破壞。環(huán)模在制粒過程中會產(chǎn)生正常的磨粒磨損。當模輥間隙過小,物料中含有過硬的雜質等因素會造成環(huán)模和壓輥的非常規(guī)磨損,大大縮短了環(huán)模和壓輥的使用壽命,我們同時還生產(chǎn)銷售環(huán)模式
木屑顆粒機、
秸稈壓塊機等顆粒燃料成型機械設備。