基于蜂窝结构的仿生立式环模生物质颗粒机设计与试验

作     者：王韦韦 周国安 蔡丹艳 郑泉 李兆东 刘立超 陈黎卿 WANG Weiwei;ZHOU Guoan;CAI Danyan;ZHENG Quan;LI Zhaodong;LIU Lichao;CHEN Liqing

作者机构：安徽农业大学工学院合肥230036 安徽省智能农机装备工程实验室合肥230036 

基　　金：安徽省科技重大专项(202003a06020013) 安徽省重点研发与开发计划项目(202004a06020058) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第17期

页      码：267-274页

摘      要：针对传统生物质颗粒环模成型机生产成型效率低、环模失效严重等问题,基于仿生蜂窝状有序多模孔结构,该研究提出了一种立式环模生物质颗粒成型机仿生设计方法。对蜂窝单体几何模孔结构进行图像处理,对蜂窝相邻模孔边缘轮廓拐点坐标进行提取,并获取模孔网格坐标,构建环模-压辊-物料耦合作用受力模型,以物料摄取量、挤压力为设计目标,对颗粒成型机仿生环模、模孔、压辊等参数进行设计。样机通过三压辊与仿生环模孔之间摩擦作用,实现对成型区域内物料的挤压成型,从而形成致密的生物质颗粒。温室条件下以颗粒度为2~4 mm的玉米秸秆为物料,物料含水率为12%、压辊主轴转速为100 r/min,结果表明:在相同转速下,优化后的仿生立式环模生物质颗粒成型机较传统环模成型机吨料能耗降低10.08%,生产的成型颗粒密度大于等于1.32 g/cm^(3),抗跌碎性指数为99.4%,样机能耗为40.46 kW·h/t,该研究各项指标均达到了相关标准的要求且高于传统生物质颗粒机。

主 题 词：生物质 成型机 仿生 环模颗粒机 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 1201[管理学-管理科学与工程类] 1002[医学-临床医学类] 0828[工学-建筑类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.202210131

馆 藏 号：203124984...