双驱动带式环模制粒机三维设计与性能分析(3)
1.2论文的研究方法和结构
首先，本毕业设计要完成的是对所研究机械，即双驱动带式环模制粒机的三文建模和工程图的获取。传统设计方法是首先跟据二文的工程图开始设计，而当今的制造领域，CAD计算机辅助设计已经逐渐过渡到三文建模，这也将是未来机械制造发展的主流趋势。本次设计采用直接对环模制粒机三文建模，再生成二文工程图的方法。这将大大缩短设计时间，提高效率。
其次，结合环模制粒机的主要结构，研究制粒机理，通过对不同工作条件的探讨，分析各种因素对生产率的影响规律。根据材料力学、弹塑性力学理论，推导环模抗弯强度及接触强度的计算公式，结合这两个公式对环模的使用寿命进行分析。
然后，针对制粒机的不同应用领域和环模的不同工况，推导正交各向异性及各向同性材料在模孔中的受力模型。建立环模内表面的受力模型，确定力的作用区域，为后续的有限元分析奠定基础。
最后，结合力学模型运用ANSYS软件对环模进行有限元仿真。把仿真结果与理论推导结果及实际情况分别进行对比。分析物料在模孔中的挤压过程，对这个过程选择正确的模型及合适的单元，针对不同孔型的模孔物料挤压过程进行仿真，比较不同孔型模孔的受力及磨损，为模孔的优化提供依据。
2. 制粒机简介
2.1制粒机的分类和基本特点
国外畜牧业和农用机械发达的国家，对制粒技术的研究从未停止过。英、美最早在二三十年代就开始了制粒机的研制。第一台环模制粒机1931年在美国诞生，英国随后也研制成功。到七十年代，许多欧洲国家也都具有了环模制粒机的生产能力。虽然制粒机的工作原理和形式在整个发展过程中变化不大，但其制造水平和性能却在持续改进。我国在国外制粒机发展的影响下，制粒机的制造水平也越来越成熟。
制粒机的种类较多，根据制粒机的结构特征，制粒机主要分为以下3种类型：
1） 活塞式
主要部件是活塞冲模，供料器是一定容器，在加料后，通过活塞的往复运动，将物料压缩成型。
2） 螺旋挤压式
主要部件是螺杆，其中螺旋形式有多种，物料进入机体之后，受到螺旋挤压力粉碎并混合搅拌，在另一端的模孔内挤出成型。成型之后，被模孔外的切刀切
成颗粒饲料。
3） 压模式 分为平模和环模两种。
平模制粒机是采用压辊将物料压入平板上的模孔中制成圆柱状颗粒饲料的。压辊可以是圆锥或圆柱状，数量2～4个。传动方式有动模、动辊、动模动辊三种。虽然平模制粒机有结构简单、制造容易、造价低廉的优点，但是由于其工作时，其工作平面载荷不均，平模上内外径的线速度不同，造成模辊的磨损不均，而且生产的颗粒强度不均，所以应用范围有限，只适用于软饲料的加工。
环模式的主要工作部件是环形压模与压辊。而环模制粒机根据传动形式有齿轮传动和带传动两种类型。皮带传动型的环模制粒机又可分为单侧皮带传动（单驱动）和双侧皮带传动（双驱动）两种。本次建模的制粒机即为双驱动带式环模制粒机。
其他类型的还有对辊式、休勒式等等形式的制粒机，但都使用不够广泛，所以不再赘述。制粒机的主要分类参见图2-1。
2.2环模制粒机的性能要求
制粒机的基本定义将粉料制成粒料的机器，为了能满足上述功能机，其性能应能满足以下要求：
1）通用性强，能将各种不同种类和成分的粉状配合饲料，加工成不同规格的颗粒饲料。
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