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秸秆水平环模成型机设计 耿博文 高宇博 韩 蓉 叶东旭 房 宁 （哈尔滨石油学院机械工程学院，黑龙江 哈尔滨 150027） ［摘 要］ 以秸秆环模成型机为研究对象，介绍研究秸秆成型机的目的和意义，拟定秸秆成型机的传动 方案，确定秸秆成型机所需电动机型号及减速器型号，并对秸秆成型机压辊和环模的材料、结构分别进行选择 和设计。 ［关键词］ 秸秆成型机；环模；结构设计 ［中图分类号］ TK6 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-7909-(2016)03-77-2 1 研发生物质成型机的目的和意义 2 水平环摸成型机总体设计 生物质能源是一种清洁能源，具有可再生性和环 2.1 传动方案的拟定 ［1］ 境友好的双重属性 。农作物秸秆在农村是非常丰富 本设计突破传统的设计理念，采用环模水平放置 ［2 ］ 的生物质资源之一，是一种宝贵的可再在生资源 。利 的结构，电动机和减速器的连接采用联轴器，环模水平 用秸秆资源生产出环保燃料，既缓解了我国能源紧张 放置，工作时秸秆物料带动压辊转动，环模和压辊彼此 的局面，同时也减少了温室气体的排放，保护生态环 产生相对运动从而挤压出物料，这种简单的传动方式 境，又有利于改善农村居民生产生活条件，增加农民收 可使传动路线较短，功率损耗较低，如图1所示。 ［3 ］ 入 。生物质成型机的研制可有效解决我国能源短缺、 2.2 电机及减速装置的选择 废弃物污染和“三农”问题。 生物质燃料成型机对动力设备没有特殊的要求， 图1 传动方案图 在我国普遍使用三相交流电源。因此，选用市面上常 型燃料的燃烧性能都有重要的影响。 ［4 ］ 见的Y 系列三相异步电动机 ，型号为Y 180L-4 。 2.4.3.1 环模孔的有效长度（L）。环模孔的有效长度 2.3 压辊的设计 是指物料固化成型的模孔长度。模孔有效长度直接影响 压辊是成型机中的重要部件，也是易磨损件之 物料成型时间，有效长度长的环模所得到的成型颗粒更紧 一。为了达到提高压辊使用寿命应选用合金结构钢如 实，强度更高。本设计模孔的有效长度L=40 mm。 40Cr ，并对其进行调质处理，使其表面硬度达到HB360 2.4.3.2 模孔长径比（L/d）。模孔的长径比即模孔 ［6］ 以上，根据受力分布合理性，以三只压辊为最佳。其结 的有效长度L 与模孔直径d 之比 。本设计中环模的有 构如图2 所示。 效长度为40 mm ，模孔的直径d=8 mm ，因此长径比为5。 2.4 环模的结构设计 2.4.3.3 模孔的孔型。环模模孔的孔型主要有外 2.4.1 环模材料的选择。环模材料的选择能够直 锥孔、内锥孔、直孔和阶梯孔，如图3 所示。本设计的物 接影响环模的强度，耐磨性和抗腐蚀性。目前，环模常 料主要是秸秆，属于高纤维物料，因此选择外锥形孔。