基于9YK-0.4D型环模式压块机压块过程分析研究

摘要

在农作物秸秆压块过程中，研究农作物秸秆在压块过程中的运动规律以及受力变化对优化压缩工艺、改进压块设备和提高压块产品质量的影响具有重要意义。本文以9YK-0.4D型环模式压块机为研究对象，利用 Solidworks进行三维实体建模并建立ADAMS模型和秸秆柔性体模型，以不同的工作转速对秸秆压块过程的运动学和动力学进行ADAMS与ANSYS联合仿真分析。得出了秸秆的运动和受力变化与环模转速之间的关系。利用ANSYS建立秸秆与环模的接触模型，对秸秆压块过程进行有限元数值模拟，得出了秸秆在模孔内的应力应变以及摩擦力变化规律。通过对秸秆压块机压块过程的理论分析和仿真研究，获得了以下结论：
　　（1）对环模式压块机压块成型影响因素和压块过程理论的分析，得出秸秆在压块过程中不同因素对秸秆成型的影响规律。得出了秸秆在不同压缩阶段成型的必要条件。
　　（2）对在不同工作转速下秸秆的位移、速度、加速度和秸秆节点受力变化规律分析，得出在供料区、压紧区和挤压区时压辊对秸秆施加作用力的变化关系。
　　（3）利用 ANSYS对秸秆压块成型过程模拟分析，得出了秸秆的位移形变、等效应力应变和摩擦力随着秸秆的喂入呈指数增长，当秸秆通过锥形区时，秸秆的位移形变、等效应力应变和摩擦力均保持在一定的水平范围内。

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插图和附表清单

1 引言

1.1 国内外压块设备研究现状

1.2 虚拟样机技术在农业纤维物料压缩特性研究方面的应用

1.3 存在的问题

1.4 课题的研究意义

1.5 课题研究的主要内容及研究方案

2 环模式压块机的结构与分析

2.1 环模式压块机的总体结构

2.2 环模式压块机的工作原理

2.3 环模式压块机喂料装置

2.4 环模式压块机压块装置

2.5 压块成型机理分析

2.6 影响压块成型的因素

2.7 压块过程理论分析

3 9YK-0.4D型环模式压块机三维实体建模及秸秆柔性体模型的建立

3.1 9YK-0.4D型环模式压块机三维实体建模

3.2 秸秆柔性体模型的建立

4 虚拟样机模型的建立

4.1 导入模型和定义材料属性

4.2 添加约束和驱动

4.3 创建虚构件

4.4 柔性体模型导入与连接

4.5 虚拟样机模型检验

5 仿真分析

5.1 秸秆物料的位移仿真分析

5.2 秸秆物料的速度仿真分析

5.3 秸秆物料的加速度仿真分析

5.4 秸秆主节点的受力分析

5.5 压缩力与位移的关系

6 秸秆压块过程有限元模拟与分析

6.1 建立压块分析模型

6.2 添加约束、施加载荷与求解

7 结论与建议

7.1 结论

7.2 建议

致谢

参考文献

附录

作 者 简 介