利用馬孝琴博士在做博士論文中做過的正交試驗(yàn)得出的結(jié)果，即影響成型壓力、密度和生產(chǎn)率的主要因素是柱塞直徑和錐套錐長．柱塞直徑的增加意味著成型棒直徑的增加，也就是沖桿套內(nèi)徑、錐套內(nèi)徑和保型簡內(nèi)徑的相應(yīng)增大，而這些內(nèi)徑的增大意味著秸稈在成型過程中與各個簡壁的接觸面積增加，造成阻力增加。從而使液壓系統(tǒng)的負(fù)載明顯加大，也就是增大了成型的總壓力，但是柱塞直徑的增加使得柱塞端面單位面積上的壓力減小，而成型套錐長變化，根據(jù)張百良教授等的試驗(yàn)結(jié)果；成型壓力隨著成型錐角和錐長的增加而增加。對于設(shè)計好的成型裝置，其沖桿直徑與成型棒直徑己經(jīng)確定，因而錐套大小端的直徑也隨之確定，對于大小端的直徑己確定的錐套，錐長的增加勢必引起錐角減�。畯亩�使由于錐長增加引起成型壓力增加的部分與成型錐角減小引起成型壓力減小的部分相抵消，因此，成型錐長的變化對成型壓力的影響最小。
    利用馬孝琴博士做過的生產(chǎn)率與沖桿直徑和單位能耗關(guān)系試驗(yàn)得出的結(jié)果，隨著沖桿直徑的增大生產(chǎn)率有增大的趨勢，而單位能耗有減少的趨勢，這主要是因?yàn)闆_桿直徑的增大導(dǎo)致喂料量增大所致；生產(chǎn)率與沖桿直徑呈正相關(guān)關(guān)系，單位能耗與生產(chǎn)率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，而進(jìn)料量與沖桿直徑呈正相關(guān)關(guān)系，這就意味著在液壓系統(tǒng)一定的情況下，要想提高液壓成型機(jī)的生產(chǎn)率和降低單位能耗的方法有兩種，即加大直徑和提高預(yù)壓的進(jìn)料量。
    錐度和錐長也是影響成形密度和成型壓力的重要因素之一。利用馬孝琴博士做過的錐度、錐長與壓力、密度的關(guān)系試驗(yàn)得出的結(jié)果可以看出：在錐套大，小端直徑確定的情況下，改變錐度和錐長，成形密度將隨著錐度的減小和錐長的增加而增加，成型壓力也會隨著錐度的減小和錐長的增加而增加；所以，成型直徑在55—130mm范圍內(nèi)設(shè)計時，設(shè)計錐套的大、小端的端面面積比應(yīng)在1.23～1.778范圍內(nèi)。
其他因素的影響
1、原料的種類
    不同種類的原料，其壓縮成型特性有很大差異．原料的種類不但影響成型的質(zhì)量，如成型塊的密度，強(qiáng)度，熟值等，而且影響成型機(jī)的產(chǎn)量及動力消耗。在大量的農(nóng)林廢棄物中，有的植物體粉碎以后容易壓塊成型，有的就比較困難，例如木材廢料一般難壓縮（在壓力作用下變形較�。�；而纖維狀植物秸稈和樹皮等容易壓縮（在壓力作用下變形較大），在不加熱條件下，進(jìn)行壓縮成型時，較難壓縮的原料就不易成型，容易壓縮的原料則成型也較為容易。但是在加熱的條件下進(jìn)行壓縮成型時．如棒狀燃料成型機(jī)，木材廢料雖然難于壓縮，但木材本身的木質(zhì)素含量高，在高溫下能起粘結(jié)作用，其成型反而容易，而植物秸稈和樹皮等，原料的粘結(jié)能力弱，因此不易成型。所以原料種類對壓縮成型的影響與成型方式有密切關(guān)系。
2、原料的粒度
    原料粒度的大小也是影響壓縮成型的重要因素．對于某一確定的成型方式，原料的粒度大小應(yīng)不大于某一尺寸，例如：對于直徑為6m的顆粒成型燃料，通常要求原料的粒度不大于5mm。一般來說，粒度小的原料容易壓縮，粒度大的原料較難于壓縮。原料的粒徑越小，在相同的壓力及其條件下，其粒子的延伸率或變形較大，即粒徑越小，越容易成型。這種傾向在要求原料粒度較小的成型方式條件下較為明顯。原料的粒度同樣影響成型機(jī)的效率及成型物的質(zhì)量。例如原料粒度較大時，成型機(jī)將不能有效地工作，能耗大，產(chǎn)量小。原料粒度不均勻，特別是形態(tài)差異較大時，成型塊表面將產(chǎn)生裂紋，密度、強(qiáng)度降低。但對有些成型方式，如沖壓成型時，要求原料有較大的尺寸或較大的纖維，原料粒度小反而容易產(chǎn)生脫落，富通新能源生產(chǎn)銷售的秸稈壓塊機(jī)、木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)成型機(jī)械設(shè)備專業(yè)生物質(zhì)顆粒燃料。
3、加熱溫度
    加熱溫度也是影響壓塊成型的一個顯著因素，根據(jù)生物質(zhì)的成型機(jī)理，生物質(zhì)中的木質(zhì)素能夠聯(lián)結(jié)在一起的基本條件是要有合適的成型溫度．通過加熱，一方面可使原料中含有的木質(zhì)素軟化；另一方面還可以使原料本身變軟，變得容易壓縮。在自然水率條件下，木質(zhì)素的軟化點(diǎn)溫度為80～130℃，當(dāng)加熱到70～100℃時，木質(zhì)素的粘合力開始增加，溫度達(dá)到160—250℃時可以熔融．因此成型時生物質(zhì)的加熱溫度不得低于其軟化點(diǎn)溫度。加熱溫度不但影響原料成型性，而且影響成型機(jī)的工作效率，加熱溫度應(yīng)調(diào)整到一個合理的范圍．溫度過低，不但原料不能成型，而且功耗增加；溫度增高，電機(jī)功耗減小，但是成型壓力減小，成型物擠壓不實(shí)，密度變小，容易斷裂破損，且棒料表面過熱燒焦，煙氣較大．有些成型方式，如顆粒燃料成型機(jī)，雖然沒有外熱源加熱，但在成型過程中，原料和機(jī)器部件之間的摩撩作用也可將原料加熱到100℃，同樣可使原料所含木質(zhì)素軟化，起到粘結(jié)劑作用。
    本課題在HPB-III型生物質(zhì)成型機(jī)上做過一個不同溫度相同含水率條件下秸稈成型試驗(yàn)，如圖3-9:
   根據(jù)試驗(yàn)要求，進(jìn)行了大量的測試，可以看出，在HPB一Ⅲ型生物質(zhì)成型機(jī)生產(chǎn)過程中，成型機(jī)指示溫度在230℃以上時，成型棒表面光滑程度較好，在220℃和210℃時，其表面光滑程度降低，在200℃幾乎不能成型。
    成型機(jī)指示溫度在230℃以上時，成型棒出模比較順利，成型溫度為220℃成型棒出模開始出現(xiàn)困難，在210℃時，可以看到成型捧出模明顯困難，在200℃時，成型棒幾乎不能出模。
    成型機(jī)指示溫度在210～230℃之間時，成型棒表面顏色為灰褐色；在240℃～260℃之間時，其顏色為灰黑色；在270℃及其以上時，成型棒表面呈焦黑色。
    成型機(jī)指示溫度在270℃以上時，成型棒出模冷卻后的膨脹率較大，冷卻后表面裂紋較多，但其裂口的大小隨著成型溫度的降低而減小，
    成型溫度過高，不僅不能有效地降低成型壓強(qiáng)，而且還會出現(xiàn)以下問題：
    (1)由于加熱圈設(shè)在成型套筒外表面，會降低成型套筒耐磨性，使用壽命縮短；
    (2)溫度過高會使緊貼成型套筒內(nèi)壁的生物質(zhì)形成的炭化層太厚，表面變軟滑，摩擦阻力減少，不能成型。
    (3)由于生物質(zhì)原料中水分的存在，溫度過高，生物質(zhì)中的水分易產(chǎn)生高壓蒸氣，會發(fā)生“放氣”或“放炮”現(xiàn)象，中斷成型．
3.5.4保型筒長度和保型時間
    成型塊在最大工作壓力下的保持時間是對成型有影響的又一個重要因素。有關(guān)研究表明：將成型塊在最高壓力下保持一段時間能增加松弛密度。Doghcrty和Wheeler的試驗(yàn)表明：在最高壓力下保持10能使松弛密度比沒有滯留時間的增加10%．并且釋放后沒有明顯的松弛現(xiàn)象．其他研究者的研究結(jié)果與ot Dogherty的研究結(jié)果相似，其結(jié)果為：當(dāng)滯留時間從1mm增加到30min時，壓塊的松弛密度從5%增加到8%．Mcwes將壓塊在最高壓力下保持1～15min,發(fā)現(xiàn)隨著滯留時間的增加，松弛密度增加，但滯留超過1in后，其松弛密度增加相對很�。甇sobov將壓塊在最高壓力下保持1～30min，發(fā)現(xiàn)成型塊在最高壓力下滯留2～3min后，可恢復(fù)的壓縮張力相對很小，另外Kjelgaard和Federov也發(fā)現(xiàn)了相似的規(guī)律。
    張百良教授用液壓驅(qū)動式秸稈成型機(jī)對玉米秸稈進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果表明保型時間或保型筒長度越長，保證成型所需的最低成型壓強(qiáng)越小，能耗也較小。保型時間與保型筒長度和生產(chǎn)率有關(guān)，當(dāng)保型時間一定時，生產(chǎn)率越高，保型筒長度應(yīng)適當(dāng)加長．
6、本章小結(jié)
    (1)成型壓力與成型密度呈正相關(guān)關(guān)系，密度隨著壓力的增大而增大，但是當(dāng)密度達(dá)到一定值時就不會再增大；在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，由于聊的松弛密度不同各個成型階段測成型壓力也大不相同；lOOmm直徑成型棒密度在0.9～1.2g.cm-3之間所需壓力在70～95噸力的范圍內(nèi)．
    (2)含水率對生產(chǎn)率、單位產(chǎn)品能耗、棒料松弛密度和成型壓力都有一定的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著含水率的增加松弛密度降低；秸稈含水率在15%左右時，生產(chǎn)率最高，單位產(chǎn)品能耗最低，所需成型壓力較低。
    (3)增大柱塞直徑可以提高生產(chǎn)率，降低單位能耗，又能使柱塞端面單位面積上的壓力減�。辉阱F套大，小端直徑確定的情況下，改變錐度喝錐長，成形密度將隨著錐度的減小和錐長的增加而增加，成型壓力也會隨著錐度的減小和錐長的增加而增加，成型直徑在55～130mm范圍內(nèi)設(shè)計時，設(shè)計錐套的大，小端的端面面積比應(yīng)在1.23～1.778范圍內(nèi)．
    (4)加熱指示溫度控制在250～260℃，成型效果較好，成型壓力較低，單位能耗偏低。