李春东 刘洋 曹丽英 白永强 汪飞 张上旺

摘要：为解决锤片式粉碎机工作效率低、能耗高等问题，对其工作参数进行响应面优化设计。首先进行粉碎机最佳工作参数组合的优化试验，分析主轴速度、回料管直径、喂料速率、筛网孔径及物料含水率对生产率、电耗和粒度的影响规律。然后对试验数据进行响应面设计分析，求解出最优组合并进行试验验证。试验结果表明，粉碎机的最优工作参数组合为：主轴转速2700r/min、回料管直径57mm、喂料速率0.25kg/s、物料含水率10%和筛网孔径6mm。对比单因素最优的评价指标，生产率提高4.36%，电耗下降3.23%，粒度减小23.21%。

关键词：锤片式粉碎机；正交试验；响应面分析；饲料加工机械

中图分类号：S817.12+2

文献标识码：A

文章编号：20955553 （2024） 02012208

收稿日期：2023年10月13日  修回日期：2023年12月15日

基金项目：内蒙古自治区自然科学基金（2021MS05065、2022MS05030）；内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划项目（NJYT23046）

第一作者：李春东，男，1981年生，内蒙古赤峰人，教授级高级工程师；研究方向为特种车辆总体技术。Email： lichundong@imust.edu.cn

通讯作者：曹丽英，女，1980年生，内蒙古呼和浩特人，博士，教授，博导；研究方向为农业及矿用机械智能化。Email： kdcly@imust.edu.cn

Experimental research on optimization of working parameters of hammer mill

Li Chundong1， Liu Yang2， Cao Liying2， Bai Yongqiang3， Wang Fei2， Zhang Shangwang2

（1. Engineering Training Center， Inner Mongolia University of Science and Technology， Baotou， 014010， China;

2. School of Mechanical Engineering， Inner Mongolia University of Science and Technology， Baotou， 014010， China;

3. Inner Mongolia First Machinery Group Co.， Ltd.， Baotou， 014010， China）

Abstract：

In order to address the issues of low operational efficiency and high energy consumption in the hammer mill， a response surface optimization design was conducted for its operational parameters. Initially， the optimal working parameters of the mill were optimized， and an analysis was performed on the impact of spindle speed， return pipe diameter， feed rate， screen aperture， and material water content on productivity， power consumption， and particle size. Subsequently， a response surface design analysis was carried out using test data to determine and validate the optimal combination through experimentation. Ultimately， the optimum working parameter combination for the crusher is determined as follows： spindle speed at 2700 r/min， return tube diameter at 57 mm， feed rate at 0.25 kg/s， material water content at 10%， and screen aperture at 6 mm. Compared with the single factor optimal evaluation index， the productivity increased by 4.36%， the power consumption decreased by 3.23%， and particle size reduced by 23.21%.

Keywords：

hammer mill; the multifactor orthogonal experiments; response surface analysis; feed processing machinery

0 引言

粉碎是飼料生产过程中的关键工艺之一，粉碎机是完成物料粉碎的主体设备。锤片式饲料粉碎机因具有良好的空载启动速度、对物料的适用范围广，维护方便等特点而被广泛使用。锤片式饲料粉碎机工作性能的主要影响因素是结构参数和工作参数，如锤片尺寸、筛网形状、筛网孔径、形状和排列方式、粉碎室形状、粉碎机转子转速、喂料量、通风量、物料含水率等［13］。……