[發明專利]一種單軸開式壓縮試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201710106250.7
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106872273A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 王德成;沈鴻翔;王光輝;張曉明;賀長彬;馮金奎;李帥
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于生物質壓縮試驗裝備領域，具體涉及一種單軸開式壓縮試驗裝置及方法。

背景技術

目前，環模制粒、制塊設備廣泛應用于飼料顆粒(塊)、生物質顆粒(塊)等的加工領域。由于不同物料的壓縮特性均不相同，主要與物料本身特性如組成成分、含水率、溫度以及制粒模具的模孔尺寸如錐角、長度、直徑有關。使用單軸壓縮試驗裝置相較于樣機試驗，能夠有效快速的研究物料壓縮特性，省時省力。但目前現有的壓縮試驗裝置均為另一端封閉的閉式壓縮形式，與環模制粒(塊)設備中另一端開放的開式壓縮形式有所區別，無法研究模孔尺寸對壓縮特性的影響，且現有壓縮試驗均為一次性填料壓縮，與環模制粒設備壓輥一次次擠壓的重復壓縮形式不同，試驗結果與實際生產結果有所偏差。

發明內容

本發明的目的是提供一種單軸開式壓縮試驗裝置及方法，其特征在于：

所述單軸開式壓縮試驗裝置，其特征在于：由上至下依次包括壓桿1、上模具2、模套4、加熱線圈3、下模具5和支撐柱6；其中，支撐柱6固定在下模具5凸腔的中心，模套4插入下模具5凸腔的上圓柱中心通孔，與支撐柱6頂面接觸；加熱線圈3套在下模具5凸腔的上圓柱外面，上模具2下部圓盤下面凸起卡入下模具5凸腔的上圓柱臺階孔內，由螺栓7通過上模具2下部圓盤上的螺栓孔和下模具5的凸腔上對應的螺栓孔將二者連接固定；壓桿1插入上模具2中心通孔內。

所述上模具2中心通孔與壓桿1外徑滑動配合，且壓桿1的長度大于上模具2中心通孔長度。

所述模套4內部為通孔，通孔的上部倒梯形套筒；其通孔形狀根據試驗需求自由變換；模套4長度根據情況自由變換。

所述下模具5凸腔的上圓柱中心通孔上部具有兩個臺階孔，上臺階孔與上模具2下部圓盤下面凸起配合；下臺階孔及下部中心通孔與模套4外周配合。

所述支撐柱6為圓柱體，直徑大于模套4內孔直徑小于模套4外徑；支撐柱6上端頂靠模套4下端面，下端頂靠在殼體內表面，并能自由取下。

一種開式壓縮試驗方法，包括如下步驟：

a.連接加熱線圈，對模套4進行預熱；

b、將一定量的試驗物料填入上模具2的通孔中，使用壓桿1將物料一次性全部壓入模套4中，使試驗物料壓縮成塊；

c、將支撐柱6移除，保留壓入模套4中的試驗物料塊，作為可移動的“堵頭”；

d、取出壓桿1，在上模具2的孔中填入少量物料，使用壓桿1將物料全部壓入模套4中；

e、重復d操作，每次添加等量物料，實現壓桿1往復壓縮，使壓縮物料不斷從模套4中擠出；存放在下模具5下部腔中。

本發明的有益效果是本試驗裝置結構簡單、易于拆裝，可用于研究不同模孔尺寸對壓縮的影響，能夠滿足科研工作者進行多種試驗過程的要求，使得試驗結果更準確有效，從而實現生物質開式壓縮試驗，可研究不同模孔尺寸對壓縮的影響，并使得試驗結果更貼近實際生產結果。

附圖說明

圖1單軸開式壓縮試驗裝置結構示意圖。

圖2不同模孔尺寸的模套示意圖,其中，a、b、c為不同模孔尺寸的模套；d為模套長度改變示意圖。

圖3為圖2中不同模孔形式的模套俯視圖，a為圓模孔；b為方模孔。

具體實施方式

本發明提供了一種單軸開式壓縮試驗裝置及方法，所述單軸開式壓縮試驗裝置，下面結合附圖，對本發明做進一步詳細的說明。

如圖1所示單軸開式壓縮試驗裝置結構示意圖。由上至下依次包括壓桿1、上模具2、模套4、加熱線圈3、下模具5和支撐柱6；其中，壓桿1插入上模具2中心通孔內；上模具2中心通孔與壓桿1外徑滑動配合，且壓桿1的長度大于上模具2中心通孔長度。

支撐柱6為圓柱體，固定在下模具5凸腔的中心，其直徑大于模套4內孔直徑小于模套4外徑；支撐柱6上端頂靠模套4下端面，下端頂靠在殼體內表面，并能自由取下。模套4插入下模具5凸腔的上圓柱中心通孔，與支撐柱6頂面接觸；下模具5凸腔的上圓柱中心通孔上部具有兩個臺階孔，上臺階孔與上模具2下部圓盤下面凸起配合；下臺階孔及下部中心通孔與模套4外周配合。加熱線圈3套在下模具5凸腔的上圓柱外面，上模具2下部圓盤下面凸起卡入下模具5凸腔的上圓柱臺階孔內，由螺栓7通過上模具2下部圓盤上的螺栓孔和下模具5的凸腔上對應的螺栓孔將二者連接固定；模套4內部為通孔，通孔的上部倒梯形套筒；其通孔形狀根據試驗需求自由變換；模套4長度根據情況自由變換。

一種開式壓縮試驗方法，包括如下步驟：

a.連接加熱線圈，對模套4進行預熱；