3.1環模與壓輥的直徑
從第二章分析可以看出顆粒機的環模和壓輥的尺寸與物料壓入的高度間的關係非常複雜，而這幾個參數是確定顆粒機產量的關鍵參數。
以環模直徑為460為例，分別計算攫取角在30度、36度、45度、60度下輥徑模徑比與物料高度H之間的係，繪製曲線如下圖：
可以看出：
(1)物料高度H隨輥徑模徑比的增大而增大，但不呈現出線性關係。輥徑模徑比越大，物料高度H增(zeng)加(jia)的(de)速(su)度(du)越(yue)快(kuai)，所(suo)以(yi)，在(zai)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)盡(jin)可(ke)能(neng)提(ti)高(gao)壓(ya)輥(gun)直(zhi)徑(jing)是(shi)增(zeng)加(jia)生(sheng)產(chan)率(lv)的(de)最(zui)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan)。但(dan)是(shi)，當(dang)輥(gun)徑(jing)模(mo)徑(jing)比(bi)超(chao)過(guo)一(yi)定(ding)值(zhi)後(hou)，再(zai)增(zeng)加(jia)壓(ya)輥(gun)直(zhi)徑(jing)，生(sheng)產(chan)率(lv)將(jiang)不(bu)會(hui)提(ti)高(gao)。在(zai)上(shang)例(li)中(zhong)，當(dang)攫(jue)取(qu)角(jiao)在(zai)30度、36度、45度、60度時，對應的最大輥徑模徑比分別為0.65，0.62，0.58，0.53。所以，若開發大小輥顆粒機，大輥直徑不能超越該臨界值。
(2)攫取角越大，曲線越陡。這表明針對不同的物料，物料高度H隨輥徑模徑比增大而增大的敏感度不一樣。攫取角越大越敏感。
前麵的分析是以環模直徑為460mmjinxingfenxide，congzhongkeyikanchuyagunyuhuanmodechicunguanxibijiaofuza，weilenenggouquanmianlejieyagunyuhuanmodechicunyuyaruwuliaozhijianguanxi，genjuyueshutiaojianjinxingjisuan，dedaotu3-2所示的曲線。
圖3-2中，橫坐標為環模內孔的半徑，縱坐標為壓輥的半徑，圖中的曲線為壓入物料高度^的等高線。可以看出：
環模的內徑一定時，壓輥的直徑增大壓入的物料增加，但是增大到一定程度，
隨壓輥的半徑增加壓入的物料反而減少；
如果壓輥的直徑一定，增大環模的尺寸對物料的壓入量影響不大；
大尺寸的環模和壓輥可以較大地提高產量；
相同的壓輥和環模，p角越大，物料壓入量越多。
可以看出，顆粒機生產率與其他參數之間的關係。但其中由於壓輥數目同模輥直徑比有相互製約關係，因此z的增加不一定在任何情況下都能使生產率提高，而要通過計算來確定。以MUZL420T為例：兩輥時環模內徑為460，壓輥直徑216;三輥時環模內徑為460，壓輥直徑205，設攫取角為30度，代入公式進行計算，可以得到采用三輥的生產效率是兩輥的1.36倍。對不同攫取角下生產率的比值進行計算，得到圖3-3。可以看出，隨攫取角的增大，三輥與兩輥的生產率比值也越大，三輥優勢也更加明顯。
下麵分析采用大小壓輥對生產率的影響。仍以MUZL420T為例，大小輥的直徑取值如表3-1。
如上表所示，大小輥直徑和保持一定，取7種組合進行生產率對比分析，分析結果如圖3-4～圖3-8。從圖中可以看出，無論攫取角多大，大小輥組合情況下的生產率比兩輥直徑相同情況下的生產率高都高。攫取角為30度時由於大小輥直徑差可以取得更大，所以生產率提高更多，由圖3-4可知，最大可以提高1.4倍。隨攫取角增大，允許的大小輥直徑差減少，生產率的提高受到限製，40度時提高1.17倍，50度時提高1.11倍，60度時提高1.05倍。但是，在相同的大小輥直徑組合下，攫取角大時生產率的提高更顯著，見圖3-8。綜上所述，當攫取角比較小時，采用大小輥組合可以有效地提高生產率。
3.2壓輥和環模之間的載荷
壓ya輥gun和he環huan模mo之zhi間jian的de載zai荷he分fen析xi對dui壓ya輥gun和he環huan模mo的de結jie構gou設she計ji具ju有you很hen好hao的de指zhi導dao意yi義yi，同tong時shi通tong過guo對dui壓ya輥gun和he環huan模mo之zhi問wen的de載zai荷he分fen析xi也ye有you利li於yu分fen析xi壓ya輥gun和he環huan模mo的de磨mo損sun情qing況kuang。首shou先xian，壓ya輥gun和he環huan模mo的de強qiang度du和he剛gang度du計ji算suan需xu要yao知zhi道dao兩liang者zhe之zhi間jian的de載zai荷he，知zhi道dao載zai荷he後hou才cai能neng確que定ding環huan模mo的de厚hou度du、壓輥的大小；再zai者zhe，物wu料liao壓ya入ru的de多duo少shao有you與yu載zai荷he有you關guan，物wu料liao壓ya入ru多duo，壓ya輥gun和he環huan模mo之zhi間jian的de載zai荷he大da，壓ya輥gun和he環huan模mo的de的de磨mo損sun也ye就jiu越yue嚴yan重zhong，反fan之zhi，物wu料liao壓ya入ru少shao，壓ya輥gun和he環huan模mo之zhi間jian的de載zai荷he小xiao，磨mo損sun少shao，因yin此ci壓ya輥gun和he環huan模mo之zhi間jian的de載zai荷he與yu環huan模mo和he壓ya輥gun的de磨mo損sun有you關guan，磨mo損sun又you與yu壓ya輥gun和he環huan模mo的de壽shou命ming有you關guan。
環huan模mo和he壓ya輥gun是shi比bi較jiao昂ang貴gui的de易yi損sun件jian，其qi使shi用yong壽shou命ming是shi評ping價jia環huan模mo顆ke粒li機ji性xing能neng的de重zhong要yao指zhi標biao。怎zen樣yang減jian少shao和he改gai善shan環huan模mo和he壓ya輥gun的de磨mo損sun，延yan長chang他ta們men的de使shi用yong壽shou命ming，降jiang低di生sheng產chan成cheng本ben，是shi研yan究jiu顆ke粒li機ji的de核he心xin內nei容rong。通tong過guo前qian麵mian的de分fen析xi，壓ya輥gun和he環huan模mo的de壽shou命ming與yu它ta們men間jian的de載zai荷he有you密mi切qie關guan係xi。
根據前麵的分析，我們知道製粒的過程是物料被卷入、壓(ya)緊(jin)，最(zui)後(hou)從(cong)環(huan)模(mo)上(shang)的(de)模(mo)孔(kong)被(bei)擠(ji)出(chu)，因(yin)此(ci)在(zai)環(huan)模(mo)圓(yuan)周(zhou)方(fang)向(xiang)，環(huan)模(mo)與(yu)壓(ya)輥(gun)的(de)間(jian)距(ju)越(yue)大(da)，物(wu)料(liao)壓(ya)力(li)程(cheng)度(du)越(yue)小(xiao)，載(zai)荷(he)也(ye)就(jiu)越(yue)小(xiao)。反(fan)之(zhi)，環(huan)模(mo)與(yu)壓(ya)輥(gun)的(de)間(jian)距(ju)越(yue)小(xiao)，物(wu)料(liao)壓(ya)力(li)程(cheng)度(du)越(yue)大(da)，載(zai)荷(he)也(ye)就(jiu)越(yue)大(da)。
為了定性分析壓輥和環模的載荷，建立環模的模型，並施加非均勻載荷，如圖2. 25所示，所加載荷的函數是
F= kx
通過施加約束，並進行網格劃分，得到環模的有限元模型，如圖3-9所示，通過求解，得到環模在載荷作用下的應力分布圖（圖3-10）和位移變化圖（圖3-11）。
從圖3-12可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，在(zai)這(zhe)樣(yang)的(de)載(zai)荷(he)作(zuo)用(yong)下(xia)，環(huan)模(mo)外(wai)側(ce)的(de)位(wei)移(yi)變(bian)化(hua)比(bi)較(jiao)大(da)，這(zhe)說(shuo)明(ming)如(ru)果(guo)物(wu)料(liao)在(zai)環(huan)模(mo)軸(zhou)線(xian)方(fang)向(xiang)的(de)均(jun)勻(yun)的(de)話(hua)，環(huan)模(mo)裏(li)側(ce)的(de)磨(mo)損(sun)最(zui)大(da)，環(huan)模(mo)外(wai)側(ce)的(de)磨(mo)損(sun)最(zui)小(xiao)。下(xia)麵(mian)來(lai)對(dui)此(ci)作(zuo)詳(xiang)細(xi)的(de)分(fen)析(xi)。
如ru果guo在zai環huan模mo軸zhou線xian方fang向xiang卷juan入ru的de物wu料liao均jun勻yun，按an理li是shi磨mo損sun均jun勻yun，但dan是shi考kao慮lv到dao環huan模mo實shi際ji上shang是shi懸xuan臂bi梁liang的de結jie構gou形xing式shi，環huan模mo外wai側ce的de變bian形xing大da，因yin此ci環huan模mo和he壓ya輥gun的de間jian距ju會hui比bi沒mei有you工gong作zuo時shi大da一yi些xie，這zhe樣yang物wu料liao就jiu沒mei有you裏li側ce的de物wu料liao緊jin一yi些xie，所suo以yi磨mo損sun小xiao一yi些xie。按an照zhao這zhe樣yang的de分fen析xi，環huan模mo的de磨mo損sun曲qu線xian應ying該gai是shi如ru圖tu3-13所示。因此物料在環模軸線方向均勻卷入的話，裏側反而磨損嚴重。
上麵的分析是基於載荷在環模軸線方向是均勻這一假設分析得到的結論，實際的載荷情況應該根據磨損的情況反過來分析。圖3-14即為壓輥的實際磨損照片，環模與壓輥磨損曲線如圖3-15。
從實際磨損情況看，沿軸向方向，壓輥與環模兩端的磨損明顯大於中間部位，且兩端的磨損基本對稱（後端更長、更平滑、角度更小）。結合前麵受力分析，得出如下結論：
(1)沿軸向方向，物料在壓輥與環模之rBJ分布不均勻：
(2)沿軸向方向，外側分布的物料較內側多；
(3)沿軸向方向，中間分布的物料較兩側少；
(4)為了使磨損更均勻，可以通過控製物料的分布來實現。
3.3本章小結
本章主要工作總結如下：
(1)對環模與壓輥的直徑進行了優化，分析了三輥顆粒機及大小輥顆粒機的優勢；
(2)建jian立li了le壓ya輥gun有you限xian元yuan模mo型xing，並bing進jin行xing了le受shou力li分fen析xi，以yi此ci為wei基ji礎chu對dui壓ya輥gun的de磨mo損sun狀zhuang況kuang進jin行xing了le研yan究jiu，並bing與yu實shi際ji的de磨mo損sun情qing況kuang進jin行xing了le對dui比bi，驗yan證zheng了le分fen析xi的de正zheng確que性xing。
