五柱塞式秸秆燃料成型机的性能参数分析

【摘要】：目前国内已有的几种致密型秸秆成型设备均有一定缺点：例如,螺旋挤压式能耗多,螺旋磨损严重；液压驱动活塞式动作缓慢,生产率偏低,耗能相对较高；已有的机械柱塞式柱塞数最多为三个。因此,这一领域仍有很大的开发潜力。 五柱塞式秸秆燃料成型机主要是在达到世界先进水平、设计结构属世界首创的三柱塞式的基础上进一步升级改造,尝试在小幅度提高动力机功率的前提下,降低秸秆煤的单产能耗并提高生产效率。 本实用新型主要包括动力机和冲压机构以及给料机构三部分。冲压机构是由偏心盘——连杆——柱塞所组成,只是采用左右两侧对称的布置方式,可以相互抵消一部分载荷冲击。输入扭矩采用V带传递,并在低速轴端安装大飞轮,在过载时能够抵消一部分冲击载荷或在载荷尖峰时刻使载荷变化趋于平缓。成型机每组给料机构是由一套六立柱式的往复运动的搅拌器以及一组立式螺旋组成。 本论文主要从以下四方面对五柱塞式进行研究与分析： 1.应用Solidworks建立成型机的虚拟样机模型并进行仿真装配和全局运动干涉检查。 2.应用COSMOSMotion对冲压与给料机构进行运动仿真模拟以获得柱塞所受作用力和驱动主轴工作所需平衡转矩等曲线图。 3.利用有限元分析软件对主要受力部件进行性能仿真分析,校核其强度与寿命是否满足设计要求。 4.将五柱塞式与三柱塞式进行结构先进性与经济效益对比分析,以验证其可行性与合理性。 【关键词】：五柱塞 秸秆成型 单产能耗 性能仿真分析
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S225.2
【目录】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1. 绪论10-26
• 1.1 研究背景10-14
• 1.2 国内外生物质成型机研究现状14-18
• 1.2.1 国外发展现状14-15
• 1.2.2 国内发展现状15-18
• 1.3 目前主要的成型工艺18-23
• 1.3.1 非预热热压成型工艺19-22
• 1.3.2 非预热热压成型工艺22-23
• 1.4 本课题的研究内容及方法23-24
• 1.4.1 本课题的研究内容23
• 1.4.2 本课题的研究方法23-24
• 1.5 本章小结24-26
• 2. 虚拟样机模型的建立26-37
• 2.1 虚拟样机模型建立的基础26-27
• 2.1.1 设计的指导思想26
• 2.1.2 模型设计的依据26-27
• 2.2 虚拟样机模型的建立27-33
• 2.2.1 产品的概念设计27-28
• 2.2.2 零件模型的建立28-31
• 2.2.3 虚拟样机的建立31-33
• 2.3 虚拟样机运动机构的干涉检查33-36
• 2.4 本章小结36-37
• 3. 五柱塞秸秆燃料成型机的理论分析37-63
• 3.1 五柱塞秸秆燃料成型机的运动模拟37-47
• 3.1.1 冲压机构的运动模拟42-44
• 3.1.2 仿真结果分析44-46
• 3.1.3 确定主轴最小截面直径46-47
• 3.2 冲压机构元件强度分析47-52
• 3.2.1 有限元模型的建立47-49
• 3.2.2 冲压机构的等效应力49
• 3.2.3 主轴的疲劳强度分析49-52
• 3.3 主轴的性能分析52-62
• 3.3.1 主轴受力的理论分析52-54
• 3.3.2 主轴强度的有限元分析54-62
• 3.4 性能分析结果62-63
• 4. 升级前后机型的对比分析63-71
• 4.1 冲压机构的性能对比分析63-65
• 4.2 经济效益的对比分析65-69
• 4.2.1 重量与尺寸的对比分析65-66
• 4.2.2 转矩及动力大小的对比分析66-69
• 4.2.3 产量与能耗的对比分析69
• 4.3 本章小结69-71
• 5. 课题的结论与建议71-73
• 5.1 本课题的结论71-72
• 5.2 发展建议72-73
• 参考文献73-78
• 附录78-80
• 致谢80

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