基于动力学模型的超细青饲料粉碎机结构和工作参数分析.pdfVIP

│2025年/第3期│ 中国农机装备│农业机械化│基于动力学模型的超细青饲料粉碎机结构和工作参数分析

基于动力学模型的超细青饲料粉碎机结构和工

作参数分析

张树林，杨春带，黄艳121

（1.柳州工学院，广西柳州，545616；2.鹿寨维安汽车配件有限责任公司，广西柳州545699）

针对超细青饲料粉碎过程中的关键技术问题，建立了基于动力学模型的粉碎机结构分析方法。通过有限元分析软件

摘要：

对粉碎腔体、转子系统和筛网组件进行动态仿真，研究了粉碎机结构参数和工作参数对粉碎效果的影响。实验结果表明，

转子刀片安装角度在35°—40°范围内，粉碎效率最高；筛网孔径为1.5mm时，物料粒度分布最均匀；转子转速在2800-

3200r/min区间运行最为稳定。

青饲料粉碎机；动力学模型；结构优化；有限元分析；粉碎效率

关键词：

1.引言程实际，为后续动力学分析奠定了基础。

随着规模化养殖业的快速发展，对青饲料加工设表1超细青饲料粉碎机主要结构参数

备的要求不断提高。传统粉碎设备存在粉碎粒度不均结构部件参数名称数值范围标准值

匀、能耗高、噪声大等问题，制约了养殖业的效益提转子系统主轴直径/mm75-8580

升。针对这些问题，国内外学者对粉碎机结构进行了刀片数量/片24-3632

大量研究，但缺乏系统的动力学分析。将动力学理论刀片安装角度/°30-4538

与结构设计相结合，建立精确的数学模型，对提高粉粉碎腔腔体内径/mm450-500480

碎机性能具有重要意义。在此基础上，通过实验验证凸起高度/mm15-2520

和参数优化，可为新型高效粉碎设备的开发提供可靠腔体长度/mm600-700650

筛网组件筛网层数/层2-43

的技术支持。

一级筛孔径/mm2.0-2.52.2

末级筛孔径/mm1.0-1.81.5

2.动力学模型的建立

2.1粉碎机结构参数2.2动力学方程推导

为准确建立动力学模型，首先对超细青饲料粉碎基于青饲料粉碎机的结构特征，转子系统在高速

机的关键结构参数进行分析。粉碎机主要由进料装置、旋转过程中受到物料冲击力、切削阻力和轴承支承反

粉碎腔、转子系统和筛网组件组成[1]。其中转子系统力作用。根据刚体转动定律，转子系统的动力学方程为：

作为核心部件，包含主轴和多组切削刀片。前期研究（1）

2

表明，刀片安装角度与粉碎效果密切相关，需重点考式中：J为转子系统绕转动轴的转动惯量(kg·m)；

2

虑。粉碎腔采用整体式结构，内壁设计特殊凸起以提α为角加速度(rad/s)；ΣM为外部力矩的代数和(N·m)。

考虑实际工况，外部力