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粉碎机是饲料加工粉碎工序的重要设备,粉碎效果的好坏对饲料产品的适口性、饲喂效果及后续加工工序有着重要的影响。传统的锤片式饲料粉碎机工作时,粉碎室内的物料在离心力的作用下,随着锤片组高速旋转在筛片内侧产生物料环流层,使达到粒度要求的部分物料颗粒在环流层的阻挡下不能及时透筛,出现物料过粉碎、温升高等问题。鉴于此,本课题组在对传统粉碎机结构改进的基础上开发出一种新型筛分机理的锤片式饲料粉碎机,本文针对分离装置的外管壁进行改进设计。 论文首先论述了粉碎机的研究背景,对国内外关于粉碎机的研究情况加以介绍;主要对本文提出的一种新型锤片式饲料粉碎机的工作原理详细说明,以及目前该机存在的问题。 其次对分离装置加以改进,利用泛函分析计算出当物料沿外管壁运动时摩擦力做功最小时的外管壁曲线形状,以此曲线作为分离装置的外管壁,依次改变该曲线的入口角度建立六组分离装置模型。 再次,对物料在分离装置内的运动规律进行了数值模拟,运用ANSYSWorkbench中的FLUENT数值计算软件对六组分离装置模型中物料浓度分布状态以及颗粒速度进行气固两相流数值模拟,考察入口角度对物料分布状况的影响。当入口角度为85°时来设计最小摩擦功耗曲线分离装置,并缩短其几何尺寸来减小物料的行程。对最小摩擦功耗曲线分离装置和原始分离装置内物料浓度和物料颗粒速度分别进行气固两相流数值模拟,从浓度分布云图与速度分布云图来分析两种分离装置对物料的运输情况,比较两者的区别,进一步说明最小摩擦功耗曲线分离装置的优越性。 最后,加工出最小摩擦功耗曲线下的分离装置实体部件进行试验研究,利用高速摄像机对分离装置内的物料进行跟踪拍摄,分析物料的运动情况,验证数学模型以及数值模拟的正确性。并以喂料量和转速作为两个因素,测量出不同喂料量和不同转速下分离装置的出料情况,以单位时间出料量作为标准进行比较,对比两种分离装置对物料的运输分离效果。