基于多孔装置的颗粒挤压试验研究

蒋清海 武 凯 孙 宇 杨 栋

南京理工大学机械工程学院，南京，210094

基于多孔装置的颗粒挤压试验研究

蒋清海 武 凯 孙 宇 杨 栋

南京理工大学机械工程学院，南京，210094

对粉体挤压制粒过程的模拟条件进行讨论，分析单孔挤压装置的不足，设计了一套多孔挤压试验装置用于模拟环模制粒过程。通过分析挤压力曲线变化规律，对制粒成形机理做出了合理解释。试验研究了长径比L、含水率W和模具温度θ对挤压力F的影响规律，建立了相应的数学模型，通过生产对比试验验证了多孔挤压试验装置的有效性。

多孔装置；制粒；挤压力；试验

0 引言

环模制粒技术在可再生生物质能源和饲料工业等领域都有十分广泛的应用，具有产量高、质量稳定、产品便于储存和运输等优点。国内外学者在环模制粒技术的成形机理[1-2]、力学特性[3-4]、核心部件(环模与压辊)的磨损机理[5-6]以及工艺参数[7]等方面开展了大量的研究工作，并取得了一定的成果。目前，研究挤压制粒过程的方法主要有整机试验和单孔挤压试验两种。整机试验能充分还原制粒生产过程，具有较高的可信度，但存在试验成本高、试验过程复杂等问题；单孔挤压试验装置既能反映物料在模孔内受压并挤出的核心过程，又能有效降低试验成本和试验难度，因此被众多学者采用。吴劲锋等[8]利用单孔挤压装置研究了苜蓿草的成形密度与挤压力之间的关系；周晓杰等[9]研究了压缩条件对径向力的影响规律；ADAPA等[10]利用单孔装置建立了苜蓿草的能耗、硬度与耐久性模型。单孔挤压试验与环模制粒过程仍有许多区别，在模拟环模制粒过程中存在以下问题：①忽略了模孔倒角的影响；②仅考虑一个模孔内的压制成形过程，忽略了开孔率的影响；③由压杆直接在模孔内进行闭式压缩至指定压力后再挤出的，而实际制粒过程是挤压力与模孔内阻力达到相互平衡的过程，二者的加载方式明显不同。此外，MISLJENOVIC等[11]的研究也指出，环模制粒与单孔制粒的纤维朝向有明显的差异，且环模制粒的颗粒质量要明显优于单孔制粒的颗粒质量。

为此，本文设计了一套多孔挤压试验装置来模拟不同原料和成形条件下的挤压制粒过程，为环模制粒过程的工艺参数优化和节能降耗研究提供试验参考。

1 试验装置需求分析与设计

1.1 环模制粒成形原理

环模在电机驱动下带动物料，进而带动压辊同向旋转。物料在模辊的作用下被带入模辊工作间隙，依次经过供料区、变形压紧区和挤压成形区。随着模辊间隙的减小，粉体密度和环模内壁上的挤压力逐渐增大。当挤压力大于模孔内的阻力时，物料被压入模孔内并通过模孔挤出成形。挤压区内的环模内表面挤压力可由模孔入口处压力求得。环模制粒过程原理如图1所示。图1中，挤压成形区和压紧变形区的环模圆心角为α1和α2，rad；R为环模半径，mm；r为压辊半径，mm；FR为物料对环模的作用力，N；FN为物料对环模的摩擦力，N；h1、h分别为挤压成形区和变形压紧变形区的物料层高度，mm。

图1 环模制粒过程原理Fig.1 Diagram of pelleting process andpelleting principle

1.2 试验装置需求分析

环模挤压制粒过程中，环模与压辊的线速度基本一致。物料被模辊攫取进入模辊间工作区后，主要依靠环模与压辊间的挤压力将物料压实并压入模孔。物料从模孔中挤出后，由切刀切断形成指定长度的颗粒。制粒成形过程受多种因素(原料种类、原料粒度与含水率、成形温度、压缩速度和模具结构等)的影响，因此，试验装置应具备模拟不同温度、模具结构和挤压速度等制粒条件和记录试验过程关键数据的功能。

1.3 多孔挤压试验装置的设计

针对单孔挤压装置存在的问题，本文设计了一套多孔挤压装置进行制粒过程的模拟试验，主要从以下几个方面模拟环模制粒过程：①通过压杆在套筒内模拟模辊间隙的变化，物料在模孔上方外载荷的作用下被压实并从模孔中挤出，挤压方式与环模制粒生产过程保持一致；②通过温控装置和外层保温石棉模拟制粒腔内的温度条件，并保持温度稳定；③压盘与导向轮的设计能有效避免压杆与套筒装配同轴度误差引起的干扰。由于模孔入口处的压力等于物料在模孔内所受的摩擦力，因此可认为多孔挤压过程的挤压力变化曲线与环模制粒过程的挤压力变化曲线基本一致。挤压试验装置总体结构如图2所示。

图2 挤压试验装置总体结构Fig.2 Structure of compression equipment

利用多孔挤压装置，通过更换多孔模具、调节装置温度、改变试验原料等方法研究模孔长径比与倒角、挤压制粒成形温度、原料粒度和含水率等参数对挤压力与成形颗粒质量的影响。自制多孔模具和挤出成品颗粒如图3所示。

(a)挤压成形模具

(b)挤出成品颗粒图3 挤压成形模具与挤出成品颗粒Fig.3 Extrusion dies and granular particles

2 试验材料、仪器及方法

2.1 试验材料和仪器

试验原料为某批次混合饲料的原料，主要成分的质量分数为：玉米52.25%、小麦15%、国产豆粕8.4%、棉粕5%、玉米蛋白粉4%、猪油3.05%、印度豆粕2.8%、鱼粉1.5%、菜粕1.5%、干酒糟1.5%、石粉1.25%。原料的粒度分布(质量分数)为0.3mm(25.8%)、0.42mm(17.3%)、0.9mm(43.6%)、1.2mm(6.2%)、2.0mm(4.8%)和2.5mm(2.3%)。

通过计算机控制加载荷设备(恒瑞金WDW-100万能试验机)以指定速度加载，并记录加载过程中的应力、应变、位移和载荷等关键数据。采用德国sartoriusMA45高精度水分测定仪对原料的含水率进行快速检测；采用上海更发制药设备有限公司的101-1A型电热鼓风干燥箱为烘干设备。其余设备包括自制多孔挤压组合模具(含内径为40mm的套筒和一系列多孔挤压模具)、精度为0.01g的电子天平等。

2.2 试验方法

2.2.1 原料准备

利用干燥箱将原料烘干至含水率8%以下，为确保试验中原料粒度及含水率的一致性，将原料充分混合均匀后，利用水分测定仪确定原料干燥后的含水率W0。利用喷壶将水喷洒在原料上的方法依次将原料的含水率分别调节至10%、12%、14%、16%和18%，充分混匀并置于密封袋内48 h后备用。原料含水率调节前后的重量存在如下关系：

mx=(1-W0)m0/(1-Wx)

(1)

式中，m0为原料的初始质量，g；W0为原料的初始含水率；Wx为原料的最终含水率；mx为原料调整含水率后的最终质量，g。

2.2.2 试验过程

利用温控加热装置将多孔模具、压杆及套筒加热到指定温度并保温。为使物料温度尽可能接近模具温度，同时避免保温时间过长导致物料明显的水分流失，每次将30g原料加入套筒中并保温1min。期间，驱动万能试验机将压盘位置调整至与压杆接触。保温完成后，利用万能试验机的自动进给功能，带动压杆以20mm/min的恒定速度将物料压实并从多孔模具中挤出，模拟环模制粒过程中物料在模辊作用下从环模模孔中挤出的制粒过程，并由计算机记录挤压成形力的变化曲线。

压杆接近多孔模具时，套筒内的物料层逐渐变薄且流动性变差，压杆与多孔模具即将产生直接接触时，挤压力呈现快速回升的趋势。此时，继续进给会导致压杆与模具产生刚性干涉，造成压力机与试验装置的损坏。因此，试验过程中，一旦物料消耗殆尽，曲线开始快速回升，立即停止压力机进给。

本试验主要研究制粒过程中单因素的影响规律，因此采用模孔直径为3.5mm，模孔倒角为45°，开孔数为7，长径比依次为14、12、10、8、6、5的一系列多孔模具。

3 数据分析

将长径比L、含水率W及模具温度(成形温度的参考值)θ作为试验因素，每个因素取若干水平进行单因素影响试验，并记录相应的挤压力变化曲线。

3.1 长径比试验分析

设置模具温度θ=80 ℃，取含水率W=14%的物料进行不同长径比L的挤压制粒试验，挤压力F随时间变化曲线如图4所示。

图4 不同长径比的挤压力-时间曲线(θ=80 ℃，W=14 %)Fig.4 Curves of compressing force with time at different length-diameter ratio (θ=80 ℃，W=14 %)

从图4中可以看出，各挤压力曲线的上升速度无明显的差别，且整体变化趋势基本一致，说明物料在不同长径比模具内的挤压成形过程是相似的。挤出过程中，套筒内物料的挤压力有所减小，一方面是由于物料与模具从相对静止转变为相对滑动，滑动摩擦力小于最大静摩擦力；另一方面是由于随着物料的连续挤出，模具腔内剩余的物料量减少 ，压杆的挤压力更容易传递到模孔入口处的物料上。

此外，从图4中可见挤压力曲线有毛刺和波动，故不宜直接取试验中的极值作为特征值。观察到挤压曲线的波峰波谷段近似呈抛物线形状，因此采用MATLAB软件对挤压曲线的波峰和波谷段分别进行抛物线拟合，取抛物线顶点作为挤出过程的最大挤压力，抛物线拟合曲线如图5所示。

图5 抛物线拟合曲线Fig.5 Parabola fitting of compressing curves

挤压力的波峰波谷值如表1所示。每组试验重复3次，结果取平均值。

从表1中的试验数据可以看出，虽然每次试验略有偏差，但相同试验条件下的挤压成形曲线的特征数据点基本一致。将表1中的波峰与波谷分别绘制两条曲线,如图6所示。

表1 不同长径比的挤压曲线特征值

图6 不同长径比的挤压力波峰(波谷)变化曲线Fig.6 Curves of wave crest(trough) of compressing force with different length-diameter ratio

在θ=80 ℃、W=14%的条件下，当长径比从5增大到14时，挤压力的波峰值和波谷值分别增大了90.17%和68.90%。

通过比对，选择指数模型y=Aex/α+y0进行拟合。波峰值的拟合结果为A=1.584 22，α=5.031 16，y0=21.290 91，决定系数β2=0.986 48；波谷值的拟合结果为A=5.678 42，α=10.527 65，y0=11.343 03，决定系数β2=0.907 25；拟合结果较好。

由图4可见，长径比小于10时，挤压力曲线之间的差距并不十分明显；当长径比增大到10及以上时，曲线的波峰(波谷)值增大趋势变得明显，表明长径比继续增大时，所需挤压力将急剧增大。在试验过程中发现，当长径比小于8时，挤出力虽然较小，但挤出的颗粒不够密实且表面毛刺较多，表明制粒过程中，需要根据物料特性选择足够的长径比和成形压力来保障颗粒质量。

3.2 含水率试验分析

参考长径比的试验结果，取长径比L=10的多孔模具，在温度θ=110 ℃条件下进行含水率对多孔模具挤压力影响的试验。不同含水率的挤压力变化曲线如图7所示；挤压力的波峰波谷值如表2所示。

图7 不同含水率的挤压力-时间曲线 (θ=110 ℃，L=10)Fig.7 Curves of compressing force with time at different moisture content(θ=110 ℃，L=10)

kN

将表2中的波峰与波谷数据进行拟合，不同含水率的挤压力波峰(波谷)变化曲线如图8所示。

图8 不同含水率的挤压力波峰(波谷)变化曲线Fig.8 Curves of wave crest(trough) of compressing force with different moisture content

在θ=110 ℃、L=10的条件下，当含水率W从10%增大到18%时，挤压力的波峰和波谷值分别下降了79.63%和77.82%。

通过比对，选择指数模型y=Aex/α+y0进行拟合。波峰值的拟合结果为A=331.325 75，α=0.051 63，y0=-2.522 98，决定系数β2=0.964 02；波谷值的拟合结果为A=343.782 39，α=0.046 20，y0=0.700 83，决定系数β2=0.967 61；拟合结果较好。

观察图8的波峰变化曲线可见，挤压力的波峰变化曲线随着含水率的升高逐渐变得平缓，说明水分很好地改善了物料的流动性能并起到了良好的润滑作用，使得制粒挤压过程变得相对稳定。含水率从10%上升到14%时，挤压力明显减小；含水率超过14%以后，挤压力减小趋势有所减弱。含水率并非越高越好，因为过高的含水率会导致环模制粒过程打滑、产品容易发生霉变等问题，同时还可能引起颗粒的容积密度和耐久性下降[12]。由此，环模制粒过程中，在满足制粒要求的前提下，提高物料含水率能有效减小制粒挤压力，降低制粒能耗，延长模辊使用寿命。

3.3 模具温度试验分析

参考含水率试验结果，取含水率W=14%的物料在长径比L=10的多孔模具上进行成形温度对多孔模具挤压力的影响试验。不同模具温度下的挤压力变化曲线如图9所示；挤压力的波峰波谷值如表3所示。表3中的波峰波谷变化曲线如图10所示。

图9 不同模具温度的挤压力-时间曲线(W=14%，L=10)Fig.9 Curves of compressing force with time at different temperature(W=14%，L=10)

kN

图10 不同温度的挤压力波峰(波谷)变化曲线Fig.10 Curves of wave crest(trough) of compressing force with different temperature

在W=14%、L=10的条件下，当温度θ从70℃上升到110℃时，挤压力的波峰和波谷值分别减小了56.62%和55.86%。

对比分析后选择二次多项式y=A+Bx+Cx2进行拟合，波峰值的拟合结果为A=90.218 57，B=-0.937 05，C=0.002 41，决定系数β2=0.963 40；波谷值的拟合结果为A=79.084 86，B=-0.846 27，C=0.002 33，决定系数β2=0.936 24；拟合结果较好。

观察图10曲线可知，挤压力随着温度升高有明显的减小，说明提高温度有利于挤压制粒过程的顺利进行。这是由于物料中的水分和油脂在适宜的温度下能起到良好的润滑作用。此外，原料内的淀粉糊化程度随温度升高而增加，有利于原料颗粒间的相互粘结，提高颗粒质量。但温度过高会导致颗粒产品硬度过高和维生素破坏等问题，因此应在充分考虑制粒产品质量的前题下提高成形温度。当温度上升到100℃以后，挤压力的波峰变化曲线下降趋势趋于平缓，温度超过100℃容易导致物料水分快速流失，因此在环模制粒过程中，将温度控制在90℃左右有利于保障颗粒质量、降低制粒能耗。

3.4 挤压过程机理分析

从不同参数条件下的多孔挤出成形曲线可以看出，所有曲线都存在十分相似的变化规律，可以将曲线划分为松散、过渡、压紧和挤出四个阶段。在挤压刚开始的松散阶段(线性)，挤压力增大十分缓慢，在压杆作用下，松散物料间的空气被挤出，颗粒间的大空隙被填满，该阶段中，压杆行程很大但受到的阻力较小，即较小的压力可获得较大的压缩变形。在过渡阶段(指数初始阶段)，压缩阻力随压杆的推移逐渐脱离线性关系，并逐渐呈指数形式增长，大颗粒在载荷作用下发生破碎，大量中小颗粒在挤压过程中发生位置重排，将物料内部的大空隙基本填充。物料间的空隙在挤压力作用下越来越小，物料颗粒间的相互接触面积逐渐增大，形成大量机械咬合，物料逐渐被压实并产生不可逆变形。此阶段下，需要一定的压力才能获得一定的压缩变形。在压紧阶段(迅速增长阶段)，物料颗粒间的空隙已基本消除，物料变得密实并产生塑性变形。物料通过机械镶嵌和生物黏结剂联结在一起，物料内部压力在压杆作用下急剧增大。在压力作用下，部分物料被逐渐压入模孔之中。此阶段下，较大的压力只能获得较小的压缩变形。在挤出阶段(波峰波谷阶段)，当物料内压力增大到足以克服模孔内的摩擦力时，物料被压入模孔并连续挤出。在此阶段下，挤压力略有下降或基本保持稳定；但在挤出结束阶段，物料流动性急剧下降造成挤压力上升。

若将多孔挤出过程与图1所示的环模制粒机工作区进行对比，以挤压成形力达到波峰波谷均值点作为依据划分变形压紧区和挤压成形区，则松散阶段和过渡阶段对应变形压紧区，压紧阶段和挤出阶段对应环模工作区中的挤压成形区。

4 生产过程验证试验

4.1 基于多孔挤压试验装置的扭矩计算

由几何结构参数可知，环模制粒机的产量Q与物料的初始密度ρ0和物料初始高度h0有如下关系[4]：

Q=6×10-11πξZnbρ0[R2-(R-h0)2]

(2)

式中，Q为单位时间产量，t/h；ξ为开孔率和喂料均匀度的修正系数；Z为压辊数；n为环模转速，r/min；b为环模有效宽度，mm；ρ0为物料初始密度，kg/m3；R为环模内半径，mm；h0为物料初始高度，mm。

由余弦定理可知，圆心角与物料高度h存在如下关系：

r2=(R-r)2+(R-h)2-2(R-r)(R-h)cosα

(3)

由产量Q和物料初始密度ρ0(成形密度ρ1)可得物料初始高度h0(成形高度h1)，则变形压紧区和挤压成形区的环模圆心角α1、α2可求。根据多孔挤压试验装置获得变形压紧区和挤压成形区的压力分布，通过对两个区域内的压力数据分析发现，变形压紧区的平均压力约为挤压成形区平均压力的1/10。挤压成形区压力σ与多孔装置的挤压成形曲线波谷处压力相关，考虑到多孔装置开孔率和压缩速度等的影响，对文献[10]推导的环模制粒机扭矩模型进行修正：

(4)

式中，M为计算扭矩，N·m；μ为物料与环模的摩擦因数；ζ为修正系数，由模具开孔率和压缩速度等因素决定；Ab为套筒面积，mm2；σ为挤压成形区压力，MPa。

4.2 实际生产过程的扭矩测试

利用必创无线扭矩测试系统进行扭矩测试，采用在同一截面内对称粘贴应变片的方法消除弯矩对扭矩测试结果的影响，扭矩测试方案如图11所示。

图11 扭矩测试方案Fig.11 Torque test program

制粒机结构参数如下：压辊个数Z=2，环模内半径R=175 mm，环模宽度b=110 mm，模孔半径rh=1.75 mm，模孔长径比L=10，环模开孔率为0.3，压辊半径r=80 mm。

物料初始密度ρ0为610 kg/m3，含水率为14%，物料成形密度ρ1为1250 kg/m3，物料与环模间的摩擦因数μ为0.2，环模工作温度为87 ℃，喂料频率为9 mm，产量Q为5.4 t/h，实测总扭矩为1596.8 N·m，空载扭矩为145.2 N·m，有效扭矩为1451.6 N·m；由图10中的温度拟合曲线可得该条件下的挤压成形区压力σ=13.65 MPa，代入式(4)的扭矩模型计算可得修正系数ζ=0.314。依次改变喂料频率和调质温度，待生产过程稳定后重新测定环模工作有效扭矩。基于多孔挤压装置的计算结果和实际生产试验测试结果如表4所示。

表4 扭矩的计算值与测试值

通过对比分析可知，基于多孔挤压装置的扭矩计算结果与实际测量结果的相对误差在4%以内，误差主要是由物料分布不均匀和试验测量误差等因素引起的。试验结果表明多孔挤压装置是合理的，能较好地模拟环模制粒过程。通过多孔挤压装置开展相关试验研究不仅能有效提高参数优化试验的灵活性和便捷性，同时也大幅降低了参数优化试验的经济成本。

5 结论

(1)针对单孔挤压装置存在的缺点和不足，设计了一套多孔挤压制粒装置来进行挤压制粒过程模拟试验研究。通过分析挤压力曲线的变化规律，对挤压制粒成形机理做出了合理的解释。

(2)单因素试验结果表明：挤压力F随长径比L的增加呈指数增长，根据物料特性选择足够的长径比，既能保证颗粒强度，又能有效减小挤压力，降低能耗；随着含水率W的增加，挤压力F快速减小，整个挤压制粒过程趋于平稳，表明在满足制粒条件的前提下，提高含水率能有效改善制粒过程的模辊受力状态，降低制粒能耗；挤压力F随模具温度的升高呈二次多项式变化，适当提升温度有助于提高淀粉糊化率并促进油脂与水分的润滑作用，改善制品机械性能，降低制粒能耗。在该试验条件下，取长径比10、含水率14%、成形温度90 ℃，既能保证颗粒质量，又能有效减小挤压力。

(3)通过实际生产对比试验，验证了多孔挤压装置试验方法的可行性。

[1]STELTEW,CLEMONSC,HOLMJK,etal.FuelPelletsfromWheatStraw:theEffectofLigninGlassTransitionandSurfaceWaxesonPelletizingProperties[J].BioEnergyResearch, 2012,5(2):450-458.

[2]LEPK,AVONTUURP,HOUNSLOWMJ,etal.AMicroscopicStudyofGranulationMechanismsandTheirEffectonGranuleProperties[J].PowderTechnology, 2011, 206(1):18-24.

[3] 武凯，孙宇，彭斌彬，等.环模制粒粉体旋转挤压成形扭矩模型构建及试验[J]. 农业工程学报，2013，29(24) :33-39.WUKai,SUNYu,PENGBinbin,etal.ModelingandExperimentonRotaryExtrusionTorqueinRing-diePelletingProcess[J].TransactionsoftheCASE, 2013, 29(24):33-39.

[4]HOLMJK,STELTEW,POSSELTD,etal.OptimizationofaMultiparameterModelforBiomassPelletizationtoInvestigateTemperatureDependenceandtoFacilitateFastTestingofPelletizationBehavior[J].Energy&Fuels, 2011, 25(8):3706-3711.

[5] 夏先飞，孙宇，武凯，等.秸秆压块机组合环模的磨损机理[J]. 农业工程学报，2014，30(4)：32-39.XIAXianfei,SUNYu,WUKai,etal.WearMechanismofRingDieforStrawBriquettingMachine[J].TransactionsoftheCASE, 2014, 30(4):32-39.[6] 蒋清海，武凯，孙宇，等.生物质制粒机环模的磨损机理分析[J]. 农业工程学报，2013，29(22)：42-49.JIANGQinghai,WUKai,SUNYu,etal.WearMechanismAnalysisofRingDieofPelletMill[J].TransactionsoftheCASE, 2013, 29(22):42-49.

[7]SERRANOC,MONEDEROE,LAPUERTAM,etal.EffectofMoistureContent,ParticleSizeandPineAdditiononQualityParametersofBarleyStrawPellets[J].FuelProcessingTechnology, 2011, 92(3):699-706.

[8] 吴劲锋，黄建龙，张维果，等.苜蓿草粉制粒密度与挤出力模拟试验[J]. 农业机械学报，2007，38(1)：68-71.WUJinfeng,HUANGJianlong,ZHANGWeiguo,etal.SimulatedExperimentandModelofPelletizingDensityandExtrudingForceforAlfalfaPowder[J].TransactionsoftheChineseSocietyforAgriculturalMachinery, 2007, 38(1):68-71.

[9] 周晓杰，王春光.压缩条件对苜蓿草径向受力的影响[J]. 农业机械学报, 2009，40(2)：115-118.ZHOUXiaojie,WANGChunguang.EffectofCompressingConditionsonRadialForceofAlfalfa[J].TransactionsoftheChineseSocietyforAgriculturalMachinery, 2009, 40(2):115-118.

[10]ADAPAPK,SCHOENAUGJ,TABILLG,etal.PredictionofHardnessandDurabilityofAlfalfaCubesProcessedfromFractionatedSun-curedandDehydratedAlfalfaChops[J].BiosystemsEngineering, 2007, 98(4):430-436.

[12]THEERARATTANANOONK,XUF,WILSONJ,etal.PhysicalPropertiesofPelletsMadefromSorghumStalk,CornStover,WheatStraw,andBigBluestem[J].IndustrialCropsandProducts, 2011, 33(2):325-332.

(编辑 张 洋)

Granular Extrusion Experimental Researches Based on Multi-hole Devices

JIANG Qinghai WU Kai SUN Yu YANG Dong

School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing,210094

According to analyses of pelleting processes of rotated roll forming, demands of simulation devices were discussed, and the shortcomings of single pellet unit were analyzed. A multi-hole device was designed to simulate granular extrusion processes, and a series of experiments were carried out. Change rules of compressing forcesFwere analyzed, and forming mechanism of granular extrusion was discussed. Mathematical models for the relationship among compressing forcesFand some basic parameters such as length-diameter ratiosL, moisture contentsWand temperaturesθwere established. Production tests were designed to verify the proposed model. A multi-hole device was proved to be practical in comparison with the results of production tests.

multi-hole device; granulation; compressing force; experiment

胡俊峰，男，1978年生。江西理工大学机电工程学院副教授。主要研究方向为柔顺机构及智能控制。发表论文30余篇。E-mail：hjfsuper@126.com。郑昌虎，男，1991年生。江西理工大学机电工程学院硕士研究生。蔡建阳，男，1991年生。江西理工大学机电工程学院硕士研究生。

2017-01-06

江苏省产学研联合创新资金-前瞻性联合研究项目(BY2012023)

S816.32;TH6

10.3969/j.issn.1004-132X.2017.08.007