本技術(shù)涉及屬于生物質(zhì)能，具體公開了一種成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置。

背景技術(shù)：

1、生物質(zhì)固化成型技術(shù)是將秸稈等農(nóng)林廢棄物壓縮成高密度燃料棒或顆粒，使其成為燃燒方式、熱值均接近煤炭卻基本無污染物排放的高品位清潔能源。然而生物質(zhì)-成型?？捉缑婺Σ猎诖龠M成型的同時，也顯著降低了成型裝備的磨損壽命和能效。目前，由于一直無法實現(xiàn)生物質(zhì)-成型?？捉缑婺Σ料禂?shù)的原位測量，導(dǎo)致無法對生物質(zhì)固化成型裝備進行結(jié)構(gòu)和運行參數(shù)的調(diào)控優(yōu)化，嚴重影響了生物質(zhì)轉(zhuǎn)換利用的效率和成本。

2、申請?zhí)枮?020108351270的專利公開了一種松散物料致密成型摩擦磨損試驗裝置，包括成型、粉碎、輸送和物性控制單元，成型單元將松散物料壓制成型后經(jīng)出料通道送入粉碎單元入料口，粉碎單元將成型物料粉碎成顆粒物料，經(jīng)輸送單元將顆粒物料運送至物性控制單元的入料口，由物性控制單元中溫濕度傳感器監(jiān)控顆粒物料的水分和溫度，以模擬真實制粒過程，并對擠壓過程中的物料與模盤之間擠壓力、物料擠壓區(qū)溫度進行實時檢測，從而為生物質(zhì)致密成型裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化與產(chǎn)品創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)支撐。但是該實驗裝置無法對不同區(qū)段摩擦力以及摩擦界面法向力進行測量，進而無法準確測量生物質(zhì)-?？捉缑娴哪Σ料禂?shù)?；诂F(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本申請?zhí)岢隽艘环N能夠有效解決上述技術(shù)問題的成型裝備物料與模孔界面摩擦系數(shù)分段原位測量裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對目前生物質(zhì)固化成型與生物質(zhì)-?？捉缑婺Σ料禂?shù)無法準確測量的問題，構(gòu)建一種成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，旨在為松散物料固化成型裝備結(jié)構(gòu)以及運行參數(shù)優(yōu)化與產(chǎn)品創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)支撐。

2、本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，包括動力單元、成型單元和測試單元；

4、所述成型單元包括依次連接的進料段、成型段和保型段，且進料段、成型段和保型段的內(nèi)部模孔截面均呈矩形設(shè)置，所述動力單元設(shè)置在進料段的一側(cè)且將物料由進料段推向成型段和保型段，所述成型段和保型段的一側(cè)面均開口設(shè)置，成型段和保型段的開口中分別間隙配合有成型段活動蓋板和保型段活動蓋板；

5、所述測試單元包括四組中空力傳感器、數(shù)據(jù)采集機箱和顯示器，四組所述中空力傳感器分別設(shè)置在進料段與成型段之間、保型段與成型段之間、成型段活動蓋板上及保型段活動蓋板上，所述進料段與成型段、保型段與成型段之間的中空力傳感器的測力方向均平行于物料的擠出方向，所述成型段活動蓋板和保型段活動蓋板上的中空力傳感器的測力方向均垂直于對應(yīng)的?？捉缑?。

6、作為上述方案的進一步設(shè)置，所述成型單元還包括進料斗和物料箱，所述進料斗設(shè)置在靠近動力單元一側(cè)的進料段上端，所述物料箱設(shè)置在保型段的出口端。

7、作為上述方案的進一步設(shè)置，四組所述中空力傳感器均通過預(yù)緊螺栓與成型單元相連接。

8、作為上述方案的進一步設(shè)置，所述保型段活動蓋板與保型段、成型段活動蓋板與成型段之間的安裝間隙設(shè)置在0.1±0.02mm之間。

9、作為上述方案的進一步設(shè)置，所述進料段、成型段和保型段的內(nèi)部模孔截面均設(shè)置成正方形。

10、作為上述方案的進一步設(shè)置，所述動力單元包括油箱、控制系統(tǒng)、油泵、控制閥和執(zhí)行油缸，所述執(zhí)行油缸的活動端作用于進料段設(shè)置。

11、作為上述方案的進一步設(shè)置，四組所述中空力傳感器均與數(shù)據(jù)采集機箱電性連接，所述數(shù)據(jù)采集機箱與顯示器電性連接。

12、本實用新型公開的成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，在進料段與成型段以及成型段與保型段之間安裝中空力傳感器，以實現(xiàn)生物質(zhì)成型過程中不同區(qū)段摩擦力的原位監(jiān)測，同時在成型段、保型段一側(cè)設(shè)置間隙配合的活動蓋板，并配合設(shè)置的中空力傳感器，可實現(xiàn)生物質(zhì)成型過程中生物質(zhì)與成型段、保型段法向接觸力的原位監(jiān)測，然后再結(jié)合原位監(jiān)測得到的摩擦力及法向接觸力即可精準計算出物料與模孔界面的摩擦系數(shù)。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型至少具有如下有益效果：

14、本實用新型能夠?qū)ξ锪蠑D出成型過程中的各個不同區(qū)段進行摩擦力及法向接觸力的原位監(jiān)測，從而可以精準計算出物料在擠出成型過程中與各個區(qū)段?？捉缑娴哪Σ料禂?shù)，進而給松散物料固化成型裝備結(jié)構(gòu)以及運行參數(shù)優(yōu)化與產(chǎn)品創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)支撐。

15、本實用新型還能夠控制動力單元進行不同往復(fù)運動頻率和推進速度的擠壓運動，從而可以開展不同運行參數(shù)下生物質(zhì)應(yīng)變規(guī)律以及生物質(zhì)-模孔界面摩擦學(xué)特性的原位探究。

技術(shù)特征：

1.一種成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，包括動力單元、成型單元和測試單元，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，其特征在于，所述成型單元還包括進料斗和物料箱，所述進料斗設(shè)置在靠近動力單元一側(cè)的進料段上端，所述物料箱設(shè)置在保型段的出口端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，其特征在于，四組所述中空力傳感器均通過預(yù)緊螺栓與成型單元相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，其特征在于，所述保型段活動蓋板與保型段、成型段活動蓋板與成型段之間的安裝間隙設(shè)置在0.1±0.02mm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，其特征在于，所述進料段、成型段和保型段的內(nèi)部?？捉孛婢O(shè)置成正方形。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型裝備物料與模孔界面摩擦系數(shù)分段原位測量裝置，其特征在于，所述動力單元包括油箱、控制系統(tǒng)、油泵、控制閥和執(zhí)行油缸，所述執(zhí)行油缸的活動端作用于進料段設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，其特征在于，四組所述中空力傳感器均與數(shù)據(jù)采集機箱電性連接，所述數(shù)據(jù)采集機箱與顯示器電性連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及屬于生物質(zhì)能技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種成型裝備物料與?？捉缑婺Σ料禂?shù)分段原位測量裝置，包括動力單元、成型單元和測試單元，成型單元包括依次連接的進料段、成型段和保型段，成型段和保型段的一側(cè)面均開口設(shè)置，成型段和保型段的開口中分別間隙配合有成型段活動蓋板和保型段活動蓋板；測試單元包括四組中空力傳感器、數(shù)據(jù)采集機箱和顯示器；本裝置能夠?qū)ξ锪蠑D出成型過程中的各個不同區(qū)段進行摩擦力及法向接觸力的原位監(jiān)測，從而可以精準計算出物料在擠出成型過程中與各個區(qū)段?？捉缑娴哪Σ料禂?shù)，進而給松散物料固化成型裝備結(jié)構(gòu)以及運行參數(shù)優(yōu)化與產(chǎn)品創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)支撐。

技術(shù)研發(fā)人員：況福明,鄭泉,朱德泉,王明峰,王韋韋,張慶法,李斌,馬忠,姬傲
受保護的技術(shù)使用者：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240228
技術(shù)公布日：2024/11/18