【技术实现步骤摘要】
本技术涉及属于生物质能，具体公开了一种成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置。
技术介绍
1、生物质固化成型技术是将秸秆等农林废弃物压缩成高密度燃料棒或颗粒，使其成为燃烧方式、热值均接近煤炭却基本无污染物排放的高品位清洁能源。然而生物质-成型模孔界面摩擦在促进成型的同时，也显著降低了成型装备的磨损寿命和能效。目前，由于一直无法实现生物质-成型模孔界面摩擦系数的原位测量，导致无法对生物质固化成型装备进行结构和运行参数的调控优化，严重影响了生物质转换利用的效率和成本。
2、申请号为2020108351270的专利公开了一种松散物料致密成型摩擦磨损试验装置，包括成型、粉碎、输送和物性控制单元，成型单元将松散物料压制成型后经出料通道送入粉碎单元入料口，粉碎单元将成型物料粉碎成颗粒物料，经输送单元将颗粒物料运送至物性控制单元的入料口，由物性控制单元中温湿度传感器监控颗粒物料的水分和温度，以模拟真实制粒过程，并对挤压过程中的物料与模盘之间挤压力、物料挤压区温度进行实时检测，从而为生物质致密成型装备结构优化与产品创新提供数据支撑。但是该实验装置无法对不同区段摩擦力以及摩擦界面法向力进行测量，进而无法准确测量生物质-模孔界面的摩擦系数。基于现有技术的上述不足，本申请提出了一种能够有效解决上述技术问题的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是针对目前生物质固化成型与生物质-模孔界面摩擦系数无法准确测量的问题，构建一种成型装备物料
2、本技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，包括动力单元、成型单元和测试单元；
4、所述成型单元包括依次连接的进料段、成型段和保型段，且进料段、成型段和保型段的内部模孔截面均呈矩形设置，所述动力单元设置在进料段的一侧且将物料由进料段推向成型段和保型段，所述成型段和保型段的一侧面均开口设置，成型段和保型段的开口中分别间隙配合有成型段活动盖板和保型段活动盖板；
5、所述测试单元包括四组中空力传感器、数据采集机箱和显示器，四组所述中空力传感器分别设置在进料段与成型段之间、保型段与成型段之间、成型段活动盖板上及保型段活动盖板上，所述进料段与成型段、保型段与成型段之间的中空力传感器的测力方向均平行于物料的挤出方向，所述成型段活动盖板和保型段活动盖板上的中空力传感器的测力方向均垂直于对应的模孔界面。
6、作为上述方案的进一步设置，所述成型单元还包括进料斗和物料箱，所述进料斗设置在靠近动力单元一侧的进料段上端，所述物料箱设置在保型段的出口端。
7、作为上述方案的进一步设置，四组所述中空力传感器均通过预紧螺栓与成型单元相连接。
8、作为上述方案的进一步设置，所述保型段活动盖板与保型段、成型段活动盖板与成型段之间的安装间隙设置在0.1±0.02mm之间。
9、作为上述方案的进一步设置，所述进料段、成型段和保型段的内部模孔截面均设置成正方形。
10、作为上述方案的进一步设置，所述动力单元包括油箱、控制系统、油泵、控制阀和执行油缸，所述执行油缸的活动端作用于进料段设置。
11、作为上述方案的进一步设置，四组所述中空力传感器均与数据采集机箱电性连接，所述数据采集机箱与显示器电性连接。
12、本技术公开的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，在进料段与成型段以及成型段与保型段之间安装中空力传感器，以实现生物质成型过程中不同区段摩擦力的原位监测，同时在成型段、保型段一侧设置间隙配合的活动盖板，并配合设置的中空力传感器，可实现生物质成型过程中生物质与成型段、保型段法向接触力的原位监测，然后再结合原位监测得到的摩擦力及法向接触力即可精准计算出物料与模孔界面的摩擦系数。
13、与现有技术相比，本技术至少具有如下有益效果：
14、本技术能够对物料挤出成型过程中的各个不同区段进行摩擦力及法向接触力的原位监测，从而可以精准计算出物料在挤出成型过程中与各个区段模孔界面的摩擦系数，进而给松散物料固化成型装备结构以及运行参数优化与产品创新提供数据支撑。
15、本技术还能够控制动力单元进行不同往复运动频率和推进速度的挤压运动，从而可以开展不同运行参数下生物质应变规律以及生物质-模孔界面摩擦学特性的原位探究。
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1.一种成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，包括动力单元、成型单元和测试单元，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，其特征在于，所述成型单元还包括进料斗和物料箱，所述进料斗设置在靠近动力单元一侧的进料段上端，所述物料箱设置在保型段的出口端。
3.根据权利要求1所述的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，其特征在于，四组所述中空力传感器均通过预紧螺栓与成型单元相连接。
4.根据权利要求1所述的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，其特征在于，所述保型段活动盖板与保型段、成型段活动盖板与成型段之间的安装间隙设置在0.1±0.02mm之间。
5.根据权利要求1所述的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，其特征在于，所述进料段、成型段和保型段的内部模孔截面均设置成正方形。
6.根据权利要求1所述的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，其特征在于，所述动力单元包括油箱、控制系统、油泵、控制阀和执行油缸，所述执行油缸的活动端作用于进料
7.根据权利要求1所述的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，其特征在于，四组所述中空力传感器均与数据采集机箱电性连接，所述数据采集机箱与显示器电性连接。
...【技术特征摘要】
1.一种成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，包括动力单元、成型单元和测试单元，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，其特征在于，所述成型单元还包括进料斗和物料箱，所述进料斗设置在靠近动力单元一侧的进料段上端，所述物料箱设置在保型段的出口端。
3.根据权利要求1所述的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，其特征在于，四组所述中空力传感器均通过预紧螺栓与成型单元相连接。
4.根据权利要求1所述的成型装备物料与模孔界面摩擦系数分段原位测量装置，其特征在于，所述保型段活动盖板与保型段、成...
【专利技术属性】
技术研发人员：况福明，郑泉，朱德泉，王明峰，王韦韦，张庆法，李斌，马忠，姬傲，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：新型
国别省市：
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