生物质经压缩作为燃料是具有广阔应用前景的绿色能源。传统生物质压缩机多采用液压式成型技术,价格较昂贵,并且容易造成泄漏,污染环境,因此不能满足市场小型化、批量化、低成本的需求。而机械连杆式压缩机具有体积小,结构简单,维护方便等优点,能够适应小型化、可移动性等市场要求。本文结合多输入单输出技术,提出一种新型连杆式生物质燃料压缩机,从构型设计、运动学分析、静力学分析、运动仿真分析及有限元分析等方面,对压缩机进行研究。具体研究内容和创新成果如下：1)提出一种新型连杆式生物质燃料压缩机结构。在分析生物质成型特性基础上,提出生物质燃料压缩机设计目标；通过对两种新型多输入单输出方案的分析比较,确定以电动推杆做动力源、对称连杆做增力机构的新型压缩机方案；对对称连杆机构进行运动学与静力学分析,得到机构的输入与输出关系表达式,并用MATLAB软件分析各参数对机构性能影响,为机构参数优化提供依据。2)引入新型粒子群优化算法对生物质燃料压缩机进行参数优化设计。通过建立机构的增力比及杆件动载荷系数模型,以冲压过程中机械增益尽可能大、各杆承受载荷尽可能小为目标,选择操作简单、优化速度快的粒子群算法作为本课题的优化算法。利用MATLAB软件编写控制算法自动运行程序,对机构进行最优化设计,确定合理的机构参数,并验证优化结果,为机构参数优化提供一种新的思路。3)完成生物质燃料压缩机性能分析。通过ADMAS软件,对机构进行运动学仿真,分析生物质压缩机的运动特性；为提高整机强度及稳定性,利用ANSYS软件,对连杆、机架及其他重要零件进行有限元静态分析,根据机架及零件的强度条件,提出修改方案,确定各构件外形结构。最终通过理论分析与ADMAS仿真确定生物质燃料压缩机的技术参数。仿真结果表明,与现有生物质燃料压缩机相比,新型连杆式生物质燃料压缩机具有节能环保、轻便可靠的优点,是一项值得推广的技术。
