環模制粒機可靠性設計與分析技術研究

史旭翔

摘? 要：現階段，環模制粒機存在較強成型效果以及較高的制粒效果，其為加工顆粒的重要設備。隨著顆粒飼料以及固體成型燃料需求量越來越多，環模制粒機的市場需求也逐漸上升。目前，環模制粒機可靠性差問題已經變為一項技術難題。本文深入分析了環模制粒機的可靠性設計以及分析技術，力求給環模制粒機的改進帶來一定的借鑒。

關鍵詞;環模制粒機;穩定性;分析技術

引言

環模制粒成型技術為一類通過旋轉的輥軋壓縮而制作顆粒的技術。它為現在世界上制粒成型行業一項主流技術，其廣泛應用在了加工顆粒加工以及生物質固化等技術方面[1]。目前，和國外發達國家相對比，我國環模制粒機整體水平還比較低，除了需要深入研究環模制粒機的結構以及制粒機工作原理之外，制粒機的可靠性研究也比較空白。實際當中，因為構成環模制粒機的部件較多，并且較為繁瑣，另外環模制粒機在長時間工作在高溫以及高濕的環境下，進而當環模制粒機在應用一段時期后將會降低可靠性，往往發生比較大的故障率，提升了制粒的成本。這嚴重對制粒設備競爭水平產生影響[2]。因此，深入研究環模制粒機的可靠性，對目前制粒機進行可靠性的分析和評估，并且在這個基礎上改進設計環模制粒機以及深入研究提升可靠性的有關技術。這不但減小顆粒產品生產的成本，來對提升環模制粒機在行業內競爭水平發揮重要的作用[3]。本文深入分析了環模制粒機的可靠性研究的現狀，環模制粒機的可靠性分析，研究了環模制粒機的關鍵子系統技術，最后提出了提升環模制粒機可靠性的技術措施，力求給環模制粒機的改進帶來一定的借鑒。

1環模制粒機的可靠性研究的現狀

環模制粒機的可靠性不但指設備運行的穩定以及高可靠性水平，其也指的為顆粒質量可靠性可以得到不斷保障。怎么提升制粒機可靠性對提高制粒機的使用壽命以及確保生產工作正常的運行，減小生產的成本和產品質量尤為重要[4]。對著這些問題的研究主要含有下面幾個方面，分別為：第一，研究制粒的工藝參數，其主要應用試驗手段來分析各類工藝參數，例如：水溫、配方、擠壓力和磨輥的間隙等方面來對顆粒成型率以及顆粒質量的影響;第二，改進設計制粒機的結構;第三，對制粒機的維修方法以及使用方法進行改善。

環模制粒機可靠性以及性能的充分發揮除了和自身質量相關，還和正確使用和日常維護存在比較大的關聯。一些研究學家也從這個方面深入進行研究。環模制粒機的可靠性分配和優化設計等方面都為環模制粒機可靠性理論和方法所研究的重點問題，其對應也會出現比較多的研究成果。這些研究成果為我國環模制粒機領域可靠性設計和分析帶來一定技術服務，并且給未來發展帶來方向。整體來說，我國的制粒機可靠性理論以及方法研究水平和國外的先進水平相對比還存在比較大的差距，我國的環模制粒機可靠性技術研究還位于初期的研究階段。

2環模制粒機的可靠性分析

2.1可靠性試驗方案的確定

可靠性的試驗根據試驗環境氛圍試驗場試驗以及現場試驗。根據試驗的截止狀況能夠有定時的截尾試驗以及定數的截尾試驗。在定數的結尾數據當中，結尾時間為隨機改變。在定數的結尾試驗過程當中，試驗什么時候終止還未知。所以，在工程當中選取規定試驗結尾時間的試驗比較多。和現場試驗相對比，實驗室的試驗通常不能全方位反映設備真實故障規律。除此之外，試驗的主要目的為評估環模制粒機應用時候的可靠性，進而選取現場的跟蹤統計試驗方法比較合理。所以，最后確定試驗手段是現場跟蹤的定時結尾試驗。

2.2威布爾分布基礎上的可靠性指標的計算

雙參數的威布爾分布式可靠性進行定量分析是一種常用分布模型。假設環模制粒機的故障間隔時間對雙參數的威布爾分布進行服從，通過軟件按照統計的數據來進行估計參數以及檢驗假設。當檢驗成功的時候，就會使用得出的分布函數來推導環模制粒機的可靠性指標表達結果。

通過MATLAB的統計工具箱給人們帶來一些應用到參數評估、參數檢驗以及統計圖繪制函數，并且將這個軟件應用在評估可靠性過程當中，這能夠大大提升環模制粒機的可靠性分析的工作速度。

3環模制粒機的關鍵子系統技術研究

按照故障的數據統計結構來定量評估環模制粒機的整體可靠性，人們將會清楚的認識制粒機可靠性指標的質量程度，其能夠了解到制粒機的MTBF比較長，可用度比較高，然而在應用一段時期之后，將會降低可靠性，增加設備的故障率。所以，環模制粒機的可靠性水平還需要進一步的提升。然而，僅僅對可靠性評估還不可以對環模制粒機可靠性水平進行全方位的認識，所以，在評估可靠性上僅僅對關聯故障進行考慮還不足，還缺少考慮非關聯故障給環模制粒機所帶來的影響。除此之外，為了可以精確的分析制粒機的可靠性，還需要按照所收集的故障記錄和生產現場數值的制粒機運行狀況來對環模制粒機關鍵的系統分析危害性以及故障模式。

對環模制粒機的子系統進行故障的分析和統計，進而對故障出現頻率比較大的子系統進行確定，接著對其進行深入分析，對關鍵系統內全部故障模式進行識別，找到各個故障模式故障的因素，并且分析系統所帶來的危害程度、影響，另外將這些故障出現的因素進行分類和編碼，進而確定出現故障因素所占的比例，最后給環模制粒機可靠性的提升帶來強有力的技術保障。

4提升環模制粒機可靠性的技術措施

4.1構建基于可靠性約束制粒機的設計標準

環模制粒機的可靠性水平是通過設計階段所決定的，其是一種串聯的系統。它的薄弱環節可靠性水平制約了整體的可靠性水平。所以，提升制粒機薄弱環節進行注重需要有下面幾個方面的措施：第一，組織有關專家將已有工程經驗進行總結，讓其更加系統化、科學化，另外形成有著指導意義的可靠性設計執行文件，將其看成是設計人員來設計環模制粒機可靠性的遵循原則。第二，制粒機可靠性要求以及約束條件變為可靠性技術的設計細則，進而確保準則有著比較好的實用性。第三，可靠性的設計準則需要包含環模制粒機設計的整個環節。

4.2充分做好環模制粒機的日常維護以及保養

第一，制粒機制造企業需要在設計以及生產時期嚴格遵循可靠性試驗，更好的對制粒機故障進行發現，并且根據用戶的反饋信息，給出對應解決手段，不斷的健全制粒機的說明書，進而給用戶帶來詳細的安裝指導。第二，用戶企業需要在制粒機制造企業幫助下對科學維修方案以及維修規程進行確定，并且在生產的時候越來越完善。

結束語

經過上述分析我們可以看出，環模制粒機市場需求逐漸上升，在這種發展的關鍵階段，有效進行環模制粒機可靠性技術的研究，對目前制粒機進行可靠性技術的分析，并且在這個基礎上來深入研究環模制粒機改進技術以及增長可靠性技術，其不但可以大大減小顆粒產品生產成本，還在提高我國的環模制粒機國內市場競爭水平也存在巨大的推動作用。

參考文獻

[1]? 德雪紅，俞國勝.內嚙合式生物質環模成型模具的關鍵技術設計[J].北京林業大學學報，2018，35（5）：128-132.

[2]? 范文海.環模制粒機生產率理論計算及其影響因素分析[J].糧食與飼料工業，2019（6）：34-36.

[3]? 張煒，吳勁鋒.環模制粒機中環模結構型孔的有限元分析[J].中國農機化，2019（2）：83-85.

[4]? 李海兵，李令芳.制粒機環模特性及應用[J].工藝設備，2017，26（15）：7-9.