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卧式单轴日粮混合机的设计与离散元分析
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作者 陈瑞 李骅 +1 位作者 齐新丹 李超 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期207-215,225,共10页
针对全混合日粮混合机结构复杂但功能相对单一,仅能满足物料简单混合等问题,通过理论计算、离散元数值模拟,设计了一种集混合与揉搓为一体的卧式单轴日粮混合机。对该装置主要结构进行设计,确定混合室采用V型结构且容积为9 m^(3),将满... 针对全混合日粮混合机结构复杂但功能相对单一,仅能满足物料简单混合等问题,通过理论计算、离散元数值模拟,设计了一种集混合与揉搓为一体的卧式单轴日粮混合机。对该装置主要结构进行设计,确定混合室采用V型结构且容积为9 m^(3),将满面螺旋叶片改进为分段螺旋叶片,确定了螺旋搅龙外径、叶片螺距和排布等,并在叶片上安装梅花刀片和月牙刀片揉搓物料。采用离散元EDEM软件对日粮混合机工作过程进行仿真,以整体颗粒、单一颗粒运动轨迹分析物料混合过程,轴向呈现“周向旋转-轴向移动-堆积回落”循环往复运动,径向大致绕螺旋主搅龙做圆周运动,Lacey混合指数为0.98;随机选定颗粒分析物料揉搓过程,揉搓方式包括剪切揉搓和挤压揉搓,颗粒粘结键断裂率为16.6%。研究结果可为全混合日粮混合机的研究提供参考。 展开更多
关键词 全混合日粮 混合机 卧式单轴 揉搓
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基于Fluent的新型同轴双通道单螺杆挤出机流场分析
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作者 安志达 朱骄阳 +1 位作者 姚俊 郭树国 《饲料工业》 北大核心 2025年第24期7-13,共7页
针对传统单螺杆挤出机剪切能力有限,对物料的混合能力不足这一缺点,使用SolidWorks三维软件设计了一种新型同轴双通道单螺杆挤出机,以黏性流体力学为理论基础,同等设计参数下的传统单螺杆挤出机为参照,利用Fluent平台对两种单螺杆挤出... 针对传统单螺杆挤出机剪切能力有限,对物料的混合能力不足这一缺点,使用SolidWorks三维软件设计了一种新型同轴双通道单螺杆挤出机,以黏性流体力学为理论基础,同等设计参数下的传统单螺杆挤出机为参照,利用Fluent平台对两种单螺杆挤出机从流道内压力、速度矢量、速度流线方面进行了对比分析。分析结果显示:新型单螺杆挤出机相比于传统单螺杆挤出机在输运段压力变化缓慢,但在混合段变化迅速;整体的挤出速度低于传统单螺杆挤出机;混合段的速度流线方向发生了明显的变化,且变得更加杂乱。研究结果显示:新型单螺杆挤出机的同轴双通道设计能有效降低物料的挤出速度,增加物料在混合段的停留时间,通过多次不断地剪切与搅拌,可以有效改善混合性能。 展开更多
关键词 单螺杆挤出机 同轴双通道 FLUENT 对比分析 混合性能
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饲料颗粒成型的应力松弛特性研究
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作者 金楠 王红英 +1 位作者 王威 吴俊华 《饲料工业》 北大核心 2025年第5期12-18,共7页
为分析饲料颗粒成型中应力松弛特性对饲料颗粒保形效果的影响,文章利用单颗粒压缩试验平台,完成了15%、20%和25%水分饲料在70、80℃和90℃温度下经过1、3 min和5min热处理的饲料颗粒应力松弛特性试验。基于五元件广义麦克斯韦模型建立... 为分析饲料颗粒成型中应力松弛特性对饲料颗粒保形效果的影响,文章利用单颗粒压缩试验平台,完成了15%、20%和25%水分饲料在70、80℃和90℃温度下经过1、3 min和5min热处理的饲料颗粒应力松弛特性试验。基于五元件广义麦克斯韦模型建立了饲料颗粒应力松弛流变模型,各湿热处理条件下模型的决定系数R^(2)均大于0.988,预测值与试验值的离差平方和范围为0.016~0.026。模型参数的分析结果表明:随着饲料水分和热处理温度的升高,饲料颗粒的应力松弛量增大,模型中平衡弹簧的Ee值减小,应力松弛后颗粒的残余应力减小,有利于提高饲料颗粒的保形效果。 展开更多
关键词 饲料加工 颗粒成型 应力松弛 广义麦克斯韦模型 湿热处理
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小型制粒机喂料器参数优化与试验 被引量:28
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作者 彭飞 李腾飞 +3 位作者 康宏彬 张国栋 孔丹丹 王红英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期51-58,共8页
采用离散元法EDEM对喂料器的工作过程进行了数值模拟,定量研究了喂料过程中喂料量的变化规律以及由于物料受螺旋叶片终止断面的影响,产生不稳定、不均匀的'脉动'喂料现象,此现象在转速较低的情况下尤其明显。以主轴直径X1、螺... 采用离散元法EDEM对喂料器的工作过程进行了数值模拟,定量研究了喂料过程中喂料量的变化规律以及由于物料受螺旋叶片终止断面的影响,产生不稳定、不均匀的'脉动'喂料现象,此现象在转速较低的情况下尤其明显。以主轴直径X1、螺距X2和喂料转速X3为因素,以喂料质量流率Y1、稳定性Y2和出料口落料速度Y3为评价指标,按照3因素5水平正交旋转组合设计试验方法,利用Design-Expert 8.0.6软件回归分析法和响应面分析法,建立了3个因素下喂料评价指标的数学模型。通过与研制的喂料器的实际运送情况进行对比,验证了模型的可靠性。结果表明,3个因素相对喂料质量流率和流率稳定性都具有显著相关性,显著水平分别为P<0.01和P<0.05,而这3个因素与出料口落料速度无明显相关性;采用响应面法对最佳参数组寻优,得到喂料器的最佳参数组合:轴径为35 mm、螺距为57 mm、转速为139(°)/s,喂料器喂料量波动性减小、喂料稳定性得到提高。采用该参数组的虚拟试验结果显示,喂料器质量流率为13.89 g/s,稳定性为8.46 g/s。实体样机验证试验表明:采用该参数组设计的喂料器可以使得小型环模制粒机的喂料质量流率提高4.28%,喂料变异系数降低16.11%。 展开更多
关键词 小型制粒机 喂料器 仿真优化 试验 EDEM 响应面法
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苜蓿草粉制粒密度与挤出力模拟试验 被引量:31
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作者 吴劲锋 黄建龙 +1 位作者 张维果 赵武云 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期68-71,共4页
以苜蓿草粉作为制粒原料,建立了环模制粒的试验装置,模拟苜蓿颗粒的制粒过程。通过对不同粒度的苜蓿草粉进行制粒过程模拟试验,得出制粒挤出力与粒度、密度的关系。
关键词 苜蓿 粒度 挤出力 密度 环模失效
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自走式全混合日粮制备机设计与试验 被引量:11
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作者 田富洋 陈玉华 +3 位作者 宋占华 闫银发 李法德 王中华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期106-114,共9页
针对目前国内奶牛饲喂过程中青贮池饲料运输成本高、操作工序多以及营养损失大等问题,在现有立式饲料搅拌机的基础上,确定了牛场青贮秸秆饲料高效饲喂的自走式全混合日粮制备机总体方案,设计了青贮池青贮秸秆饲料取料装置、环形输送装... 针对目前国内奶牛饲喂过程中青贮池饲料运输成本高、操作工序多以及营养损失大等问题,在现有立式饲料搅拌机的基础上,确定了牛场青贮秸秆饲料高效饲喂的自走式全混合日粮制备机总体方案,设计了青贮池青贮秸秆饲料取料装置、环形输送装置、带有切碎刀片的立式搅拌装置以及可调节撒料范围的侧门撒料装置。针对人工手动或多功能单一机械移除青贮圆捆或方捆塑料拉伸膜效率低的问题,模拟人类牙齿咬切方法设计了一种切捆除膜装置,利用下割刀的咬合动作实现对青贮捆的抓捆、切捆、除膜等一体化作业。设计了一种高效挂接机构,可对青贮池取料装置和切捆除膜装置进行快速换装,实现了牛场青贮秸秆饲料高效饲喂的一体化作业。经试验检测,样机取料高度为5000 mm,取料宽度为2000 mm,全混合日粮总制备时间为23.7 min,得到全混合日粮混合均匀度为91.1%,全混合日粮生产率为29.6 m^3/h,卸料自然残留率为0.7%,青贮秸秆捆破膜清除率达98.4%,验证了该机的实用性。 展开更多
关键词 全混合日粮 青贮秸秆饲料 切捆除膜 搅拌 自走式 畜牧机械
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环模秸秆压块机吨燃料能耗试验与工艺优化 被引量:14
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作者 段建 陈树人 +1 位作者 姚勇 蒋小霞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期149-155,共7页
以水稻秸秆为原料,利用9JYK-2000A型环模秸秆压块机进行压缩成型试验研究,以主轴转速、含水率、成型温度和模辊间隙为影响因子,以压块机吨燃料能耗为响应函数。寻求工艺参数对压块机吨燃料能耗影响规律和最优组合。利用Design-Expert 8.... 以水稻秸秆为原料,利用9JYK-2000A型环模秸秆压块机进行压缩成型试验研究,以主轴转速、含水率、成型温度和模辊间隙为影响因子,以压块机吨燃料能耗为响应函数。寻求工艺参数对压块机吨燃料能耗影响规律和最优组合。利用Design-Expert 8.0.6的回归分析法及响应面分析法,建立并分析了4个因子对试验指标影响的数学模型。结果表明:主轴转速为160.8 r/min、含水率为(23.92±3)%、成型温度为84.5℃、模辊间隙为2.47 mm条件下,压块机吨燃料能耗为27.10 kW·h/t,所生产成型压块的松弛密度均值为1.023 g/cm3;各因素对压块机吨燃料能耗贡献率由主到次依次为:主轴转速、含水率、模辊间隙、成型温度;试验验证模型预测值与试验值之间相对误差均值为4.50%,可用来预测环模秸秆压块机的吨燃料能耗。 展开更多
关键词 环模秸秆压块机 吨燃料能耗 试验 工艺优化
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立式TMR搅拌机的混合原理及其搅龙参数的设计 被引量:16
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作者 冯静安 张宏文 +1 位作者 梅卫江 曹卫彬 《石河子大学学报(自然科学版)》 CAS 2009年第4期503-506,共4页
为给饲料搅拌机的设计和试验研究提供理论依据,本文分析了立式TMR饲料搅拌机的结构、特点及其混合原理,对其相关部件的参数进行了设计,特别对其核心部件——锥形搅龙的结构参数及其工艺参数进行了理论分析,据此设计了立式TMR饲料搅拌机... 为给饲料搅拌机的设计和试验研究提供理论依据,本文分析了立式TMR饲料搅拌机的结构、特点及其混合原理,对其相关部件的参数进行了设计,特别对其核心部件——锥形搅龙的结构参数及其工艺参数进行了理论分析,据此设计了立式TMR饲料搅拌机试验样机,并确定了搅龙结构参数与搅龙转速之间的相互关系,通过分析确定了在给定的搅龙结构参数下,搅龙的临界转速范围为27~68r/mim转速。 展开更多
关键词 TMR 锥形搅龙 混合原理 饲料搅拌机 临界转速
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卧式混合机的混合机理、结构性能特点及发展前景分析 被引量:12
9
作者 任广跃 王红英 +1 位作者 于庆龙 李军国 《饲料工业》 北大核心 2003年第3期6-8,共3页
关键词 饲料混合机 卧式混合机 混合机理 结构 性能特点 发展前景
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小型可调间隙饲料制粒机设计与试验 被引量:7
10
作者 彭飞 王红英 +1 位作者 康宏彬 孔丹丹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期103-110,共8页
为实现小批量颗粒饲料生产,设计一种小型可调间隙饲料制粒机,包括环模及配套部件、压辊及配套部件、传动机构等。该制粒机特征为:压辊调节部件位于制粒机外部,能够在不停机的状态下实时调节模辊间隙,保证颗粒饲料的连续生产。同时设计... 为实现小批量颗粒饲料生产,设计一种小型可调间隙饲料制粒机,包括环模及配套部件、压辊及配套部件、传动机构等。该制粒机特征为:压辊调节部件位于制粒机外部,能够在不停机的状态下实时调节模辊间隙,保证颗粒饲料的连续生产。同时设计了与该制粒机配套的控制系统。基于弹塑性理论,采用有限元分析软件Abaqus内置的Drucker-Prager Cap本构模型对制粒机模辊挤压过程进行了数值模拟,模拟结果表明,模辊间隙的设置应与物料的摩擦因数相匹配,适当提高物料的摩擦因数能够避免物料内部滑移耗能,有利于提高颗粒饲料的产量和质量。制造样机并进行了生产试验,以某配方乳猪料为原料,进行制粒机作业性能指标的测定,结果表明:该制粒机生产的颗粒饲料成品含水率为13.53%,直径为3 mm,颗粒含粉率为3.27%,颗粒耐久度(PDI)为94.34%,颗粒硬度为176.03 N,生产率约为42 kg/h,各项指标均达到设计要求,满足小批量颗粒生产的要求。 展开更多
关键词 小型饲料制粒机 可调间隙 数值模拟 试验
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不同装载系数和混合时间对V型混合机混合效果的影响 被引量:6
11
作者 沈维军 陈清华 +1 位作者 田科雄 金宏 《粮食与饲料工业》 CAS 北大核心 2006年第5期26-27,31,共3页
V型混合机是预混合饲料厂和药厂最常采用的混合机,为了研究不同装载系数和混合时间对预混料混合均匀度的影响,探求V型混合机在添加剂预混料生产中合理的装载系数和最佳的混合时间。采用甲基紫示踪法,以玉米粉为原料,采用两因素随机分组... V型混合机是预混合饲料厂和药厂最常采用的混合机,为了研究不同装载系数和混合时间对预混料混合均匀度的影响,探求V型混合机在添加剂预混料生产中合理的装载系数和最佳的混合时间。采用甲基紫示踪法,以玉米粉为原料,采用两因素随机分组实验设计方案,分为5个装载系数(20%、30%、40%、50%和60%)和3个不同混合时间(8、10、15 m in)对饲料混合均匀度的影响进行研究。结果表明:V型混合机的最佳装载系数为30%,最佳的混合时间为10 m in。 展开更多
关键词 V型混合机 装载系数 混合时间 甲基紫示踪法 混合均匀度 变异系数(CV)
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影响制粒机生产率的因素 被引量:13
12
作者 王红英 张树阁 樊增绪 《饲料工业》 北大核心 2002年第4期5-7,共3页
关键词 制粒机 生产率 原料 喂料器 进料流量 蒸汽调质 颗粒配合饲料 颗粒配合饲料
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9JLT-10全混日粮搅拌机及搅龙设计 被引量:8
13
作者 李含锋 陈伟旭 +2 位作者 马君 张庆柱 宋炜 《农机化研究》 北大核心 2010年第1期131-133,共3页
全混日粮搅拌机主要用于奶牛、肉牛全混合日粮(TMR)加工制作的专用设备,能够将各种精、粗饲料按照一定的配方比例混合搅拌均匀,提高饲料的适口性和营养的均衡性。为此,应用CAD和SolidWorks对9JLT-10TMR饲料搅拌机下搅龙进行辅助设计,对... 全混日粮搅拌机主要用于奶牛、肉牛全混合日粮(TMR)加工制作的专用设备,能够将各种精、粗饲料按照一定的配方比例混合搅拌均匀,提高饲料的适口性和营养的均衡性。为此,应用CAD和SolidWorks对9JLT-10TMR饲料搅拌机下搅龙进行辅助设计,对搅龙强度进行COSMOS力分析;同时,对搅拌机整体装配进行仿真优化设计,以提高TMR饲料搅拌车整机性能,减少整机设计周期。 展开更多
关键词 搅龙 TMR 饲料搅拌 SOLIDWORKS
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双轴桨叶式混合机内椭球颗粒混合特性模拟 被引量:6
14
作者 兰海鹏 刘扬 +3 位作者 贾富国 唐玉荣 沈柳杨 栗文 《农机化研究》 北大核心 2017年第6期74-78,共5页
为探讨双轴桨叶式混合机内椭球颗粒的随机运动和混合特性,采用离散元法对颗粒混合过程进行了模拟研究。从单颗粒的随机运动轨迹、颗粒群的流线运动轨迹的角度分析了颗粒运动规律及混合特征,定量描述了混合程度与转子旋转圈数的数学关系... 为探讨双轴桨叶式混合机内椭球颗粒的随机运动和混合特性,采用离散元法对颗粒混合过程进行了模拟研究。从单颗粒的随机运动轨迹、颗粒群的流线运动轨迹的角度分析了颗粒运动规律及混合特征,定量描述了混合程度与转子旋转圈数的数学关系。结果表明:混合机内椭球颗粒的随机运动剧烈,径向和轴向上的混合效果良好;分层颗粒的混合均匀是在对流混合,剪切混合和扩散混合共同作用下实现的;分层颗粒的混合度与转子旋转圈数直接相关,混合度与圈数的关系符合指数增长模型。 展开更多
关键词 混合机 椭球颗粒 混合特性 离散元法 双轴桨叶
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新一代混合机——SJHS系列双层高效混合机 被引量:6
15
作者 李海兵 王东 +1 位作者 冯秋兰 秦永林 《粮食与饲料工业》 CAS 北大核心 2006年第6期27-28,共2页
介绍了新一代的SJHS系列双层高效混合机,它在诸多方面进行了改进,如增加了过渡搅拌件,使物料混合均匀度、残留率等指标得到明显改善,生产效率也大大提高;机体的密封和机体占地面积等得到明显改进。
关键词 饲料 混合机 混合均匀度 残留率 密封
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U型混合机内颗粒混合运动的离散元模拟 被引量:5
16
作者 刘文亮 刘扬 +4 位作者 张永成 唐玉荣 兰海鹏 张宏 马佳乐 《饲料工业》 北大核心 2019年第3期10-14,共5页
为探究机械搅拌式混合机内分层颗粒混合运动过程,应用离散元法对U型混合机内颗粒径向混合过程和运动规律进行模拟研究,定量分析转速对分层颗粒混合程度的影响。结果表明:U型混合机内对流、扩散和剪切作用机制对颗粒体系混合起着主要作用... 为探究机械搅拌式混合机内分层颗粒混合运动过程,应用离散元法对U型混合机内颗粒径向混合过程和运动规律进行模拟研究,定量分析转速对分层颗粒混合程度的影响。结果表明:U型混合机内对流、扩散和剪切作用机制对颗粒体系混合起着主要作用,颗粒运动存在小瀑布和不规则两种运动形态,颗粒混合系统可分为三个混合区域,三个混合区域之间的颗粒移动交换致使颗粒体系混合均匀,不同转速下各混合区域范围所占比例变化不明显。三种转速下,搅拌轴旋转圈数相同,混合程度相近。 展开更多
关键词 椭球颗粒 混合 离散元法 数值模拟 机械搅拌 运动形态
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环模制粒机生产率理论计算及其影响因素分析 被引量:8
17
作者 范文海 范天铭 +1 位作者 王祥 秦永林 《粮食与饲料工业》 CAS 北大核心 2011年第6期34-36,共3页
介绍了环模制粒机制粒成形过程与机理,对压紧区物料受力状态进行了分析,推导了环模制粒机最大物料挤压高度以及生产率的计算公式,并分析了环模制粒机结构参数、转速、压辊数量等因素对生产率的影响规律。分析表明:在环模直径一定的情况... 介绍了环模制粒机制粒成形过程与机理,对压紧区物料受力状态进行了分析,推导了环模制粒机最大物料挤压高度以及生产率的计算公式,并分析了环模制粒机结构参数、转速、压辊数量等因素对生产率的影响规律。分析表明:在环模直径一定的情况下增大环模宽度、压辊直径,提高环模转速以及增加压辊数量在一定范围内可以提高环模制粒机生产率。 展开更多
关键词 制粒机 生产率 影响因素
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饲草含水率对压块成形的影响 被引量:5
18
作者 李旭英 杨明韶 +2 位作者 白雪卫 韩保生 张永 《农机化研究》 北大核心 2004年第4期150-152,共3页
在机具一定的情况下,以乌梁素海生长的水草为压块物料,进行饲草压块成形试验,着重研究饲草的含水率对草块成形情况、草块密度、生产率的影响。试验结果表明:饲草含水率对压块成形的影响可分为3个区段:不成形区段(含水率小于20%或大于60%... 在机具一定的情况下,以乌梁素海生长的水草为压块物料,进行饲草压块成形试验,着重研究饲草的含水率对草块成形情况、草块密度、生产率的影响。试验结果表明:饲草含水率对压块成形的影响可分为3个区段:不成形区段(含水率小于20%或大于60%)、冷压成形区段(含水率为43%~60%)、热压成形区段(含水率为20%~43%)。初步确定适于水草压块的最佳含水率为38%左右。本试验为水(饲草)压块成形和实现商品化生产提供了理论依据,同时对发挥资源优势、保护生态环境有着重大的意义。 展开更多
关键词 饲草含水率 压块成形 影响因素 草块密度 生产率
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卧式饲料混合搅拌机混合原理及其搅龙参数的设计 被引量:6
19
作者 谢凡 坎杂 +2 位作者 李景彬 田绪顺 邓向武 《农机化研究》 北大核心 2014年第3期74-77,共4页
通过研究卧式双搅龙饲料混合搅拌机的结构、特点及其混合原理,分析了物料在混合机内产生的混合、剪切、揉搓及对流运动,提出一种适用于肉羊全混合日粮的加工制作设备,能够将各种精、粗饲料按照一定的比例配方混合搅拌均匀,从而提高饲料... 通过研究卧式双搅龙饲料混合搅拌机的结构、特点及其混合原理,分析了物料在混合机内产生的混合、剪切、揉搓及对流运动,提出一种适用于肉羊全混合日粮的加工制作设备,能够将各种精、粗饲料按照一定的比例配方混合搅拌均匀,从而提高饲料营养均衡性及适口性。运用Solidorks对卧式双搅龙饲料混合搅拌机相关部件建模,特别对其核心部件—双螺旋搅龙结构参数进行设计及理论分析。整机性能实验结果表明,该机混料均匀度为91.1%,投料稳定性93.4%,主要性能指标达到设计要求。 展开更多
关键词 卧式搅拌机 肉羊 混合原理 螺旋转速
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饲料混合机的混合机理及工作性能的评定 被引量:10
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作者 何延东 王宇 高连兴 《农机化研究》 北大核心 2006年第2期64-66,共3页
混合是生产配合饲料和混合饲料的关键工序,其目的是将配合后的各种物料在外力作用下相互掺合,使各种饲料能够均匀分布。饲料混合机作为混合工序的主导设备,其工作性能显得尤其重要。为此,介绍了我国典型饲料混合机的混合机理以及混合性... 混合是生产配合饲料和混合饲料的关键工序,其目的是将配合后的各种物料在外力作用下相互掺合,使各种饲料能够均匀分布。饲料混合机作为混合工序的主导设备,其工作性能显得尤其重要。为此,介绍了我国典型饲料混合机的混合机理以及混合性能的评价指标体系,讨论了混合均匀度的表示方法和测定方法,分析了饲料混合机的发展前景。 展开更多
关键词 畜牧学 饲料混合机 评述 混合机理 混合均匀度
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