環模
顆粒機是飼料機械四大主機之一，很大程度上決定了飼料加工產量，在飼料加工過程中占有非常重要的地位。目前，國內在環模
制粒機理方面的研究幾乎是空白，而且制粒機與國外同類型設備相比仍然存在結構不合理，生產效率偏低、能耗偏高等缺陷，這極大地制約了產品的國際競爭力。研究環模制粒機理與結構優化技術，對提升飼料機械整體設計、制造水平，促進飼料工業的發展具有重要的理論意義與實用價值。
隨著飼料工業的迅速發展，飼料機械的需求越來越大，要求也來越高。研發高品質、高效率的飼料機械產品已成為支持飼料工業發展的迫切需求。
環模制粒機是飼料機械四大主機之一，其生產的顆粒飼料以其眾多優點在我國得到了廣泛的推廣和應用。相應地，制粒工藝是絕大多數飼料廠采用的加工工藝技術，也是飼料工業十分重視并不斷取得進展的重要工藝，世界谷物飼料有將近75%是以顆粒形狀生產的。可見，環模制粒機是生產顆粒飼料的主要飼料機械設備，其性能在很大程度上決定了飼料加工產量，在飼料加工過程中占有非常重要的地位。
環模制粒機中，環模和壓輥是最重要的工作部件和磨損部件，其性能和質量好壞將直接影響制粒機的生產效率和產品質量。環模是一種多孔環形易損件，薄壁、環模孔緊密分布、制造和裝配尺寸精度要求高。環模的結構參數對制粒過程的影響很大，一個性能良好的環模設計時應考慮到環模的選材、直徑、壓縮比、環模孔形狀、開孔率、環模厚度、有效長度、模孔的排布方式等因烈。同時，環模的轉速對制粒產量、顆粒成形率也有較大的影響，最佳環模線速度可以提高環模制粒機生產效率，還能提高制粒質量和降低制粒能耗。壓輥由于和環模的線速度基本相等，且壓輥的直徑僅為環模內徑的0.4~0.47，因此壓輥磨損率是環模的,2.5倍左右。所以，壓輥一般用高碳合金鋼或用與壓模同樣的材料制造。為了增強制粒過程中物料的攫取能力，壓輥表面常采用增加摩擦力和耐磨的措施，通常在輥面沿軸向拉絲或開凹坑，且槽溝不出兩端，以免端部跑料。國外生產的壓輥也有輥面堆焊碳化鎢，這樣既增加了摩擦面，又增加了耐磨性。環模和壓輥最好同時更換，如果環模和壓輥僅換其一，將加速模輪的磨損。為了減少昂貴的環模耗用量，常舍輥保模，延長壓膜使用壽命。
制粒室供料區物料層分布情況對制粒過程的影響在環模制粒機制粒室中，當供料區物料層厚度處于最佳值時，變形壓緊區和擠壓成形區的長度達到最大。當喂料量偏小，供料區物料層厚度小于最佳值時，變形壓緊區和擠壓成形區會隨著供料區厚度的減小而縮短。也就是說在任一相同的區間長度內，空間的縮小量在不斷的變小，導致擠壓成形區的長度也在減小，進而造成被擠壓進環模孔的物料減少，生產效率降低。
制粒時，供料區物料層厚度只要小于變形壓緊區的最大起始點，都將直接影響變形壓緊區和擠壓成形區的有效工作長度，并引起工作電流的波動和生產效率的變化。如果供料區物料層厚度大于變形壓緊區的最大起始點，即超過供料區物料層厚度的最佳值。此時除了增加供料區內的物料層的厚度外，是不會對單位時間內的環模制粒機產量和工作電流產生影響的，即不會引起制粒能耗和生產效率的變化。因為供料區物料層厚度超過了壓緊區最大起始點，而變形壓緊區和擠壓成形區的長度是不會有任何變化的，多喂入的物料所在供料區由于攫入角大于環模和壓輥形成的臨界磨擦角，多余的物料是不會被攫入變形壓緊區的。在這種情況下隨著喂料量的不斷加大，物料進出平衡被打破，喂料量大于制粒產量，供料區的物料層會越積越厚，直到堆滿所有空隙，導致環模孔堵塞，環模制粒機不能正常工作。因此，在環模制粒機實際生產過程中，隨著供料區物料層厚度的變化，環模制粒機的瞬時生產效率和制粒能耗都會相應隨之發生改變。只要供料區物料層厚度沒有超過壓緊區最大起始點時，就不會因為供料區物料層厚度的增大造成供料區料層越堆越多，而導致制粒機不能正常工作的現象。因此，在環模制粒機處于穩定的工作過程中，環模和壓輥是勻速旋轉的，如果喂入物料保持不變，每一瞬時的工作狀態基本上都是相同的，環模制粒機工作電流波動較小即制粒能耗也相對穩定。
由此可見，能夠引起環模制粒機生產效率和制粒能耗變化區域為變形壓緊區和擠壓成形區，而其長度隨著供料區物料層厚度的變化而在一定范圍內變化。所以供料區物料層厚度存在一最合理的值。也就是說，制粒機實際工作過程中，喂入的物料分布在供料區的厚度沒有超過變形壓緊區的最大始入點，環模制粒機在允許的功率下會正常工作。如果喂入物料量太大，供料區物料層厚度超過變形壓緊區的最大始入點的厚度，供料區物料層就會堆積并逐漸增大，環模制粒機就不能正常工作。因此，當環模制粒機結構參數和制粒功率一定時，環模和壓輥之間供料區物料層厚度存在一最佳值，可以最大程度地提高環模制粒機生產效率和降低制粒能耗。
