在工作過程中，成型
顆粒機(jī)的主要工作部件環(huán)模首先在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力的帶動(dòng)下以一定的轉(zhuǎn)速做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，之后把調(diào)質(zhì)好的生物質(zhì)原料輸送到成型區(qū)，原料開始進(jìn)入工作區(qū)后，壓輥在工作區(qū)的物料的摩擦力的作用下也開始做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在工作區(qū)內(nèi)，物料隨著環(huán)模做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)速不斷加快的情況下，物料的密度開始逐漸變大，在這同時(shí)，物料的擠壓力也不斷增大，在這擠壓力的作用下，物料被迫開始進(jìn)入環(huán)模模孔內(nèi)，之后隨著擠壓力的不斷變大，從而克服物料與模孔內(nèi)壁的摩擦力，物料就被壓縮成型，并通過模孔輸出，隨著環(huán)模和壓輥的不斷旋轉(zhuǎn)，物料的不斷進(jìn)入，物料就不斷成型并通過環(huán)模模孔輸出，之后在切刀的作用下，被切斷下長度一致的
生物質(zhì)顆粒燃料。
根據(jù)物料在被擠壓成型的各個(gè)階段的狀態(tài)，可以將其成型過程分為供料區(qū)、變形壓緊區(qū)和成型區(qū)。
供料區(qū)：因?yàn)榄h(huán)模和壓輥所形成的楔形角要大于物料層的臨界摩擦角，一開始物料層不會(huì)攫入，但是隨著環(huán)模向前旋轉(zhuǎn)，物料不斷在環(huán)模壓輥之間堆積，隨著環(huán)模壓輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，物料不斷向前遞進(jìn)，占據(jù)環(huán)模壓輥之間的空白區(qū)域。在供料區(qū)內(nèi)，在環(huán)模高速旋轉(zhuǎn)的過程中，物料會(huì)受到離心力的作用，此時(shí)物料不受到機(jī)械力，所以物料都隨著環(huán)模緊貼在環(huán)模內(nèi)壁上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
變形壓緊區(qū)：環(huán)模和壓輥之間的工作楔形角要小于物料層的臨界摩擦角，此時(shí)物料被環(huán)模和壓輥帶動(dòng)隨著它們轉(zhuǎn)動(dòng)而做同步運(yùn)動(dòng)，不斷向擠壓成型區(qū)移動(dòng)，且隨著變形壓緊區(qū)內(nèi)的任一端面面積在運(yùn)動(dòng)過程中不斷減小，此時(shí)的物料層逐漸壓緊，物料受到壓緊密度變大，但是其內(nèi)部的各點(diǎn)壓力的大小還不足以成功克服環(huán)模模孔的內(nèi)壁的摩擦力，因此物料層僅僅是被不斷的壓縮，但并沒有克服模孔內(nèi)壁壓力而成型，在擠壓力變大的情況下，物料的粉粒體間空隙在逐漸變小，也就是物料產(chǎn)生了不可逆的塑性變形。
成型區(qū)：在此區(qū)域，環(huán)模與壓輥的間隙逐漸變小，小到一定程度后，導(dǎo)致擠壓力急劇增大，粉粒體之間接觸面積增大，此時(shí)他們之間就會(huì)產(chǎn)生較好的粘結(jié)性，隨后它們被擠入環(huán)模模孔內(nèi)。這時(shí)物料會(huì)發(fā)生彈性變形、塑性變形以及兩者之間的組合變形，所以顆粒密度較大。在物料被擠壓成型后從模孔輸出后，會(huì)有一定的回彈性，也就是顆粒燃料的直徑要稍大于環(huán)模模孔的孔徑。不同的生物質(zhì)原料、環(huán)模的長徑比等都會(huì)對物料的回彈性產(chǎn)生影響。
在物料被環(huán)模壓輥擠壓進(jìn)入環(huán)模模孔時(shí)，擠壓力達(dá)到最大值，最大值持續(xù)保持到D點(diǎn)。經(jīng)過D點(diǎn)之后，最大值開始減小，并且在F點(diǎn)達(dá)到最小值即大小為零。由于物料經(jīng)過D點(diǎn)后有一部分受到壓縮的物料會(huì)發(fā)生可逆的塑性變形從而膨脹，因此DF段會(huì)存在擠壓力，但是在物料經(jīng)過F點(diǎn)后，環(huán)模內(nèi)表面會(huì)出現(xiàn)膨脹的環(huán)狀粘結(jié)層。該粘結(jié)層的厚度和環(huán)模壓輥之間的間隙大小、環(huán)模壓輥支撐結(jié)構(gòu)的剛性以及不同殘余物料的膨脹系數(shù)大小有關(guān)系。環(huán)模與壓輥的間隙越大，殘余物料的厚度越厚，殘余物料的膨脹系數(shù)越大，粘結(jié)層就會(huì)越厚。
經(jīng)過環(huán)模的中心圓心O做一條射線，射線通過環(huán)模擠壓區(qū)的中心點(diǎn)即點(diǎn)D，另做一條射線通過環(huán)模的擠壓區(qū)臨界點(diǎn)，分別與壓輥交于A點(diǎn)，與環(huán)模交于Ai點(diǎn)，之后分別通過A點(diǎn)和Ai點(diǎn)做壓輥和環(huán)模的切線，兩者的切線相交于C點(diǎn)，ZACAi為物料的攫入角a，剛開始攫入物料時(shí)角a最大，為最大攫入角。當(dāng)物料不斷被擠壓時(shí)，攫入角a就會(huì)開始變小，從最大逐漸減小，直至最后變?yōu)榱恪＞鹑虢莂尤是環(huán)模與壓輥形成的楔形角。物料能夠順利被環(huán)模壓輥攫入的條件為：。等于或者是小于物料與壓輥之間的摩擦角和物料內(nèi)摩擦角的大小之和。這一條件說明，肖物料的種類確定之后，CLmax越小物料越較容易被攫入。
生物質(zhì)顆粒成形過程中的力學(xué)問題，主要是壓輥對環(huán)模產(chǎn)生了作用，使環(huán)模受到彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力。下面將從彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力兩個(gè)方面對環(huán)模進(jìn)行受力分析。
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