1、卧式环模饲料颗粒机工作原理的探讨（上）颗粒饲料在饲料厂内已得到广泛的应用，饲料颗粒机也是饲料加工厂内动力消耗最大的设备之一，但目前在饲料制粒过程中对于饲料颗粒机的受力分析及各参数之间的关系报道较少，这对饲料制粒机设计、使用和操作有一定的影响。因此，了解制粒机的工作原理和各参数之间的关系，是改进制粒机设计及正确操作的重要依据。现对颗粒机的工作原理作如下的探讨。1 物料在压制过程中的物理现象当粒度不同的粉状物料由压制室内喂料刮刀的导向进入主动旋转的压模和从动旋转的压辊之间的预压缩区内时，物料具有了一定松散度，内部形成了大小不等的孔隙，同时受到旋转压模的带动和挤压，粉状颗粒之间产生移动（滑动和滚动）
2、 。粉状颗粒之间的孔隙随压模和压辊的滚压逐步减小，内部压力和物料密度随之增加，粉状物料之间从点接触变成面接触。当压力达到一定值后，物料达到预定的密度，密度较高的物料从预压缩区进入挤压区，从弹性变形转变成塑性变形，物料内部呈现出流动特性，并开始进入压模孔内。由于粉粒之间的挤压属于机械啮合，粉粒之间接触面积的增加，物料自身的特性和经调质后产生的黏结性，导致物料在压模孔内经过一定时间的保压，达到预定密度和强度的颗粒被挤出压模孔外，经割刀切割后形成所需长度的颗粒。颗粒在挤压室内的挤压过程，可分为预压缩区和挤压区两个阶段，见图 1。1.1 预压缩区内的物料状态将松散物料挤压成一定密度的物料，该区域内物料
3、内部应力逐步增加。此时，被压缩的物料不具有流动性，物料亦不能流向压模孔内，因此，该区域内压模孔是不会出料的。物料经压模并在压辊摩擦力的带动下，物料之间产生相对移动，粉粒之间孔隙减小，被相对挤压后变形，或小粉粒填人大粉粒之间的间隙中再压缩变形。粉状颗粒逐步从弹性变形转变成塑性变形，物料相对于压模和压辊之间的运动由慢逐步变快，物料的绝对运动从快逐步变慢。此时，动力主要消耗于粉状物料之间的摩擦，物料与压模和压辊的摩擦和粉状物料在压缩过程中的弹性变形和塑性变形上。1.2 挤压区内的物料状态在该区域，一定密度的物料在经压模和压辊继续挤压下，物料内部应力不再增加，在强大的压力下物料呈现出流动特性，一定密度
4、的物料开始流向压下一页下一页一定密度后，该区的模孔全面出料；挤压成形区：物料在压模和压辊的强烈挤压下，进入压模孔经保压后挤压成型，挤出压模孔经割刀切割成颗粒。2. 4.1 挤压区当物料经预压缩区达到一定密度时，进入挤压区，此时，物料与压模和压辊无相对滑动。此时，高密度物料具有流动特性，进入压模孔内，使物料内部压力基本稳定不变，物料密度不再增加。物料在压模和压辊的强烈挤压下，物料的流动方向向着压应力作用于压模孔的轴线方向。高密度的物料开始进入压模孔内，经一定时间的保压，直至成型出粒。该区域内无论是物料内部的压应力，还是压模和压辊都是受到的压应力为最大，见图 7，在挤压区内的压实的物料几乎全部进入挤压区对应的压模孔内，进入挤压区的物料的体积为挤压区模孔排出机外颗粒的总体积。2.4.2 挤压区物料内部压应力与物料的密度挤压区物料内部压应力与物料的密度的讨论，见图 8。
