第二章环模颗�；�主要结构参数的分析计算
2.1环模颗�；尚喂�
颗粒压制机的颗粒成形过程，是建立在粉粒体间存在间隙的基础上。粉料在温度、摩擦力和挤压力等综合因素的作用下，使粉粒体的空隙缩小，形成具有一定密度和强度的颗粒。根据粉料在挤压过程中不同的状态，可将其分为3个区，即供料区、变形压紧区和挤压成形区(见图2-1)。
(1)供料区：物料基本不受机械外力的影响，但它受离心力的影响（环模旋转），使粉料紧贴在环模的内圈上，密度为0.4～0.7g/cm3。
(2)变形压紧区：随着模、辊的旋转，物料进入压紧区，受到模辊的挤压作用，粉料之间产生相对位移。随着挤压力的逐渐增大，粉粒体间空隙逐步减小，物料产生不可逆的变形，密度增加到0.9～1.0g/cm3。
(3)挤压成形区：在挤压区内，模辊间隙较小，挤压力急剧增大，粉粒体之间接触表面积增大，产生较好的粘接，并被压入�？住Ｎ锪嫌捎诓员湫魏退苄员湫蔚茸楹媳湫�，形成的颗粒密度达到l.2～1.4g/cm3。物料被挤压出�？字笥幸欢ǖ幕氐剩纯帕Ｖ本堵源笥谘鼓？拙叮�，一般回弹率为2%～5%。物料的物理性质、环模的长径比(L/D)都会影响回弹率。
2.2压入物料高度的计算
压入物料高度直接决定生产率，下面在进行受力分析的基础上推导压入物料高度的计算公式。
粉料被压辊带入变形压紧区，主要依靠物料与压辊、压模表面的摩擦。分析变形压紧区靠近供料区的一小段粉料的受力状态。如图2-2所示，引压辊表面将物料攫入变形区的临界点A点的切线和压模内表面Ai点的切线，两切线相交于c点。现对ACA1物料三角柱作受力分析，以c为原点，CAi为x轴，图中∠ACA1=∠DAO1=P，称为攫取角，求出b也即找到了压粒的必要条件�！鰽CAi受到压辊的压力N，摩擦力F；受到压模的压力Q，摩擦力T，f为粉料与模、辊之间的摩擦系数。
2.4环模与压辊
颗粒压制机的压模、压辊是重要的工作和磨损部件，其工艺参数的配备合理与否，性能和质量的好坏，将直接影响到颗粒机的生产效率和产品质量。
2. 4,1环模的结构参数及环模转速度
(1)环模的模孔
颗粒料是从环模上的小孔挤出，�？椎闹嵯咭话愣际侵赶蚧纺５闹嵯�，如图2-4所示。
环模的孔形和厚度对制粒的质量和效率有着密切的关系。选择环模的孔径太小、厚度太厚，则生产效率低下、成本费用高，反之则颗粒松散、影响质量和制粒效果。因此科学地选用环模的孔形和厚度等参数是高效、优质生产的前提。
环模的孔形：目前常用的�？仔巫粗饕兄毙慰�、反向阶梯孔、外锥形扩孔和下向带锥形过渡阶梯孔4种。直形孔加工简单，使用最为普遍：反向阶梯孔和外锥形扩孔减小了�？椎� 有效长度，缩短了物料在�？字械募费故奔洌室擞诩庸ぶ本缎∮�Ø10mm的颗粒：正向带锥形过渡阶梯孔适宜于加工直径大于Ø10mm的粗纤维含量高、体积质量低的颗粒饲料。除了上述4种孔形以外，还有外锥形孔和内锥形孔、非圆形孔等多种孔形，但使用不普遍。直形孔适于配合饲料的制粒：外孔扩大适用于脱脂糠等高纤维饲料的制粒；内孔扩大适合于牧草粉类体积大的饲料制粒。
进料孔口直径应大于�？字本�，这样可减少物料的入孔阻力，以利于它们进入模孔。进料孔有3种基本形式，即直孔、锥孔和曲线形孔。前苏联学长的研究结果表明进料孔形中以曲线形孔最优，其次是锥孔，直孔最差。不过，曲线孔需要专用工具加工，尤其是在孔径较大时加工较为困难。为此，美国CPM公司将小孔(孔径小于lOmm)压模的�？捉峡撞捎们呖仔�，而大孔（孔径大于lOmm）压模的�？捉峡撞徊捎们呖仔�，而是采用锥孔、直孔或与锥孔组合形式。锥孔生产小孔颗粒时，进口锥角B =30。。对于大孔径，难以压制的纤维性轻质原料，常用正向带锥形过渡阶梯孔，直径为d>10mm、I=1～2d．Ø=30°～45°。实现大孔预压、小孔成形挤压的过程，确保制粒的质量。
减压孔的深度和直径(R、E)：对于纤维含量高的原料，由于它所具有的制粒特性的差异，要求在压粒的过程中减少通过�？椎淖枇�，即要求在额定受压后减压成型藉以降低回弹率。为此，模孔应设计成两区段，进料挤压区段L和减压出料区段R，即L+R=T。减压出料孔有3种基本形式：直孔、锥孔和锥孔与直孔的组合，其中直孔和锥孔最为常用，它的最大孔径稍大于模孔直径d，其深度取决于相应的有效I作长度L。在有些情况下，尤其是当加工料出现在深减压孔内会膨胀而堵塞，或者当减压孔使环模的强度降低时，宜采用锥孔与直孔的过渡组合方式，或者采用锥孔。
压模工作面的开孔率是压模的一项重要指标。它是工作面（内壁）�？鬃苊婊匝鼓９ぷ髯苊婊��？茁实拇笮《钥帕；纳视泻艽笥跋欤诳悸茄姑凶愎磺慷鹊奶跫�，尽量提高开孔率。压�？茁实募扑惴椒ㄓ敕鬯榛赴迳缚卓茁实募扑惴椒ㄏ嗤８菘拙洞笮〔煌�，开孔率可在20%-30%之间选取。
�？椎呐挪挤绞揭彩腔纺Ｉ杓评锩嬉桓龊苤匾奈侍�。根据饲养对象的不同，颗粒料的大小也不同，但是一旦饲养对象确定后，颗粒料的大小也就基本确定料，�？椎拇笮∫簿涂梢匀范ㄏ吕�。通常�？椎呐挪挤绞接辛街�，一种是排成比较整齐的阵列，～种是错位排布，如图2·7所示。为了使物料能够比较好地进入模孔，模孔的排布方式一般是进行错位排列，通常按等边三角形布孔，也有按等腰三角形布孔。
压缩比：压缩比是模孔的进口面积和�？酌婊谋戎�，此值仅表示物料进入压制室后如何有效压缩物料的一个指示值。对于<10mm小孔径D2／d2=l. 56，对于>10mm大孔径则更大。
模孔的有效长度(L)：�？椎挠行Сざ仁侵肝锪霞费梗ǔ尚危┑目啄３ざ取Ｄ？椎挠行Сざ仍匠�，物料在�？啄诘募费故奔湓匠ぃ瞥珊蟮目帕Ｔ郊嵊�，强度越好，颗粒质量也越好。反之，则颗粒松散，粉化率高，颗粒质量降低。
环模的厚度(T)：综合考虑模孔的有效长度、减压孔的深度以及环模的强度来确定。压模厚度和孔径以及被压物料特性有关，压模越厚、�？自缴�、孔径越小，则孔壁阻力越大，物科挤压越坚实。压制不同饲料，不光按孔径来选用压模，还需要选用相应的最佳压模厚度，即选用最佳深（厚）径比，以便获得优质颗粒饲料，还不堵塞模孔。国际上通常选用环模的厚度(T)：为32～127mm。
长径比(L／d)：�？椎挠行Чぷ鞒ざ萀与其孔径d之比，称之为长径比。压制不同的物料，需要采用相应的最佳长径比，藉以压制成密实的颗粒制品。例如，压制玉米粉所需的长径比一般为12，压制苜蓿草所需的长径比为8。使用长径比这个参数能够反映加工料对其压模结构参数的相应要求。所以．不同粒径的颗粒只要选用长径比合适的压模，能生产出相同质量的产品，和高的生产效率。不同类型饲料的适宜�？字本逗统ぞ侗燃慰嘉南�
(2)材质、孔形加工与热处理
环模所用材质对于环模的使用寿命有着密切的关系，环模的材质可以采用优质合金钢，目前采用不锈钢较多。对于不易挤压的物料的压制，也可以采用青铜压模，因为青铜质软，挤压物料比较容易，但使用寿命较短，目前很少使用。
美国克劳德一伯吉斯材料公司K．哈伯尔先生通过对146个压模(40种材料和10种孔径)在相同条件下进行了试验，得出结论表明，采用X40Cr14（高碳铬钢）制造的压模，压模表面硬度HRC61-62，使用专用设备钻孔，真空淬火，生产2500t饲料后无明显的磨损。而采用20Mn／ER5（低碳钢）钻头打孔，热处理后表面硬度HRC56-58，芯部
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