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生物质环模颗粒成型存在的问题及对策分析被引量：14: 2016年; 为近一步深入研究生物质环模颗粒成型,对国内外生物质环模颗粒成型的研究现状作较为详细的阐述和说明,同时分析了生物质环模颗粒成型的工作原理、并指出现有环模生物质颗粒成型机主要存在磨损严重、能耗较大两大问题。最后对存在的问题提出针对性的解决性方法和对策。; 宁廷州马阿娟俞洋陈忠加; 关键词：生物质能磨损能耗

柱塞式压辊环模制粒技术数值模拟被引量：3: 2016年; 为研究柱塞式压辊环模制粒过程中物料的流动变形情况,且针对制粒过程中呈现的几何非线性、材料非线性和边界条件非线性问题,以微晶纤维素为例,基于弹塑性理论,采用连续介质力学方法,将颗粒物料视为均质连续体,采用大型非线性有限元分析软件ABAQUS及其内置的Drucker-Prager Cap物料本构模型对柱塞式压辊环模制粒过程进行了数值模拟与成型参数优化。结果表明,于45°安装线处,压辊柱塞底部以及进料口两侧的应力和位移较大,物料容易发生塑性变形;减小模辊间隙和增大模辊直径比均可促进物料塑性变形,为柱塞式压辊环模制粒工艺及模具结构优化设计提供了借鉴和参考。; 宁廷州俞国胜刘文广金实杨惠姣周莹; 关键词：生物质制粒数值模拟

内啮合式生物质环模成型模具的关键技术被引量：6: 2013年; 为给内啮合式生物质环模冷压成型机设计提供理论依据,对内啮合式环模成型机关键部件——凸模进行数学建模。采用力学模型及有限元法相结合的方法,对凸模与凹模啮合状态进行受力分析,且用Solidwork的Simulink模块对其啮合状态进行受力模拟,以获得凸模内部应力、应变及位移分布规律,并找出凸模应力集中部位。结果表明:内啮合式生物质环模冷压成型机凸模的受力在允许应力范围内,其结构合理,能满足物料成型要求,且可保证成型机的寿命,并降低了生产成本。; 德雪红俞国胜翟晓敏金敏; 关键词：环模凸模

柱塞式平模生物质成型机设计与试验被引量：24: 2015年; 针对传统生物质平模成型机能耗高、磨损严重的问题,该文提出了一种柱塞式平模生物质致密成型方法,并设计了成型机样机。该样机通过斜盘与弹簧配合,驱动柱塞往复运动,柱塞在运动过程中仅对模具内的原料进行挤压。成型模具部分采用组合式设计,主要由平模与成型套筒组成,可在成型套筒外部加热,同时可更换长径比不同的成型套筒以适应不同生物质原料。该文以不同颗粒度玉米秸秆和刺槐为原料,在原料含水率为15%,斜盘转速为50 r/min,原料温度为室温的条件下进行了试验,结果表明柱塞式平模生物质成型方法可行,颗粒成型率均高于98%,成型密度大于1.1 g/cm3,机械耐久性高于97%。该文提出的成型方法为生物质致密成型技术提供参考。; 陈忠加俞国胜王青宇袁湘月宁廷州金实; 关键词：生物质柱塞平模斜盘

基于ADAMS的柱塞式环模成型装置的轨迹仿真研究被引量：6: 2014年; 为降低改进设计过程中反复更改的成本、缩短设计周期,通过SOLIDWORKS对柱塞式环模成型装置进行三维建模,并通过ADAMS对其进行动态仿真,描绘出柱塞与模孔处关键点的相对轨迹。通过这种方法对柱塞、模孔啮合过程进行分析,证明现行设计下模孔与柱塞不会发生干涉,并给出了避免干涉的柱塞空间范围,使得压辊与环模的啮合处结构设计更为合理可行。; 俞洋俞国胜德雪红袁大龙陈忠加

柱塞式生物质环模成型机环模凹模磨损预测被引量：4: 2015年; 为研究柱塞式生物质环模成型机的磨损特性及预测磨损程度,利用分形理论及磨损机理,建立了环模凹模的磨损预测模型,并对凹模进行磨损预测和分析,用试验验证模型的正确性。结果表明:新型柱塞式环模的主要磨损部位在环模凹模模孔内壁处,其表面临界微凸体接触面积由表面形貌及材料属性决定;考虑了物料及环模凹模物理特性的环模凹模磨损预测模型的预测结果是正确的;探讨了几种典型参数与平均磨损率的关系,得知随着分形参数、成型压力、当量成型速度的增大,其平均磨损率也增大。试验用2种典型材质的环模凹模和2种成型物料形成的4组摩擦副中,42CrMo-秸秆的平均磨损率最慢,45钢-木屑的磨损率最快。; 德雪红俞国胜陈忠加郭文斌; 关键词：柱塞式成型机分形

柱塞式环模成型模具摩擦热数值分析被引量：1: 2014年; 为研究柱塞啮合式生物质环模成型机摩擦特性,利用传热学原理及柱塞环模冷压成型特点,以42CrMo钢为凹模材料,建立成型机凹模摩擦热分析数学模型,并借助Solidworks及ANSYS软件对物料成型过程中凹模摩擦热进行温度场数值模拟试验及数据对比分析。结果表明:凹模温度随工作时间增加呈上升趋势,其耐磨衬套及保型筒内、外壁及凹模体外壁温度增加速度不同;凹模温度增速随凸模转速变化而变化,其内壁温度在凸模转速达240r/min时达最佳生物质物料木质素软化状态;通过调整模具材料、物料、生产率等相关因素,可有效缩短物料木质素达软化温度时间,提高物料成型质量。; 德雪红俞国胜翟晓敏; 关键词：柱塞式生物质摩擦热 ANSYS软件

柱塞式压辊生物质成型机成型模具的设计被引量：2: 2021年; [目的]对柱塞式压辊生物质成型机成型模具的设计方法进行改进,在此基础上探究成型孔入口结构和柱塞与成型孔啮合深度对成型效果的影响,为成型模具的设计与成型品质的提高提供支持。[方法]建立压辊柱塞相对于环模成型孔的运动轨迹数学模型,根据数学模型提出设计成型孔入口与柱塞结构尺寸的理论方法。利用理论方法设计柱塞与成型套筒并进行加工,以用于后续生物质成型试验。采用自主研制的液压驱动单柱塞生物质成型机,以柠条粉为原料,成型孔入口结构为变量设计单因素试验,探究成型孔入口结构对成型效果的影响,进而采用改进后的成型孔入口结构,以原料含水率、柱塞与成型孔啮合深度以及成型孔长径比为变量设计三因素三水平正交试验,探究啮合深度对提高成型块松弛密度和抗跌碎性的影响,并确定最佳成型工艺参数。最后在柱塞式压辊生物质成型机上进行验证试验,对单因素试验和正交试验结果进行检验。[结果]通过改进方法设计的柱塞与成型孔间不发生干涉,无需建模仿真验证,简化了设计步骤。采用阶梯形成型孔入口,并适当增加柱塞与成型孔啮合深度有利于改善成型过程,提高成型品质。正交试验确定的最佳成型工艺参数为:生物质含水率22%,啮合深度1 mm,成型孔长径比为4.2。[结论]改进的理论方法使成型模具的设计更加简便快捷,对成型孔入口结构和柱塞与成型孔啮合深度的分析和改进为生物质成型品质的提高提供了技术支持。; 张宇崴俞国胜冀雨郝琪梁宇王金鸣; 关键词：柱塞式

对辊柱塞式成型机成型参数优化被引量：6: 2016年; 为寻求对辊柱塞式成型机锯末制粒时的最优成型参数,探索成型参数对成型结果的影响规律,以锯末含水率、成型模具长径比和主轴转速为试验因素,以成型颗粒密度和成型机生产率为试验指标,基于Design-Expert BBD(Box-Behnken Design)试验设计方法对试验数据进行了处理和分析,建立了试验因素对试验指标的回归方程。结果表明:对辊柱塞式成型机采用锯末为原料制粒时,最优成型参数为:含水率15.5%、成型模具长径比5.3、主轴转速47.25 r/min。在此条件下,成型颗粒密度和成型机生产率分别可达到1.17 g/cm3、75 kg/h;各试验因素对成型颗粒密度的贡献率从大到小依次为:成型模具长径比、主轴转速、含水率,各试验因素对成型机生产率的贡献率从大到小依次为:含水率、成型模具长径比、主轴转速;成型颗粒密度试验值与预测值最大相对误差为0.426%,成型机生产率最大相对误差为2.733%,吻合程度较高。; 宁廷州俞国胜皮森淼陈忠加袁湘月; 关键词：生物质锯末

对辊柱塞式成型机设计与试验被引量：18: 2016年; 基于生物质固化成型领域活塞冲压式成型机能耗低、生产率低和模辊式成型机生产率高、能耗高的特点,提出一种新型对辊式成型方式,并设计和制造了样机。该成型机压辊圆周上均布了一系列柱塞,运行过程中压辊柱塞与环模模孔相互啮合,避免了成型孔之外的物料受到压辊的挤压与摩擦。为测试该成型机的性能,进行了正交试验研究,结果表明,该成型机的较优成型参数为:含水率15%,成型模具长径比5.25,主轴转速47.25 r/min。以木屑为原料,在较优成型参数的条件下进行了成型机性能指标的测试,结果表明,该成型机生产的成型颗粒直径为10 mm,成型颗粒密度为1.15 g/cm3,机械耐久性为96.28%,生产率为75 kg/h,能耗为56 k W·h/t,成型率为95%,工作噪声为79 d B,各项指标均达到设计要求,实现了连续稳定生产。; 宁廷州俞国胜陈忠加袁湘月刘文广皮森淼; 关键词：生物质成型机柱塞颗粒燃料

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国家科技支撑计划(2012BAD30B0205)

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