流固耦合下生物质致密成型机振动单元设计及试验

来源：中国农机化学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：杜霄辰, 杨贤勇, 范春茂, 马彦华

单位：1. 内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特市，010018； 2. 牧草饲料生产全程智能化装备内蒙古自治区工程研究中心，呼和浩特市，010018

摘要：为实现生物质振动压缩，以偏置式曲柄滑块机构为核心设计机械式振动单元，由于滑块的往复运动会挤压一侧滑轨，使得滑轨滑块间磨损加剧，影响振动单元的稳定性。针对该问题，提出在滑轨上加工“爪形油路”，将高压油注入其中，使滑块与滑轨间产生动压油膜，滑块在动压油膜的作用下沿滑轨运动；建立偏置式曲柄滑块机构与油膜的三维模型，基于流固耦合的方法分析动压油膜对滑轨上应力的分散作用；通过空载和致密成型试验验证振动单元工作可靠性。试验结果表明：在偏置式曲柄滑块机构上引入动压油膜后，系统扭矩波动幅度显著降低，在10 Hz、15 Hz和20 Hz振动频率下分别减少约23.1%、48.1%和37.0%。该结构可有效提升振动系统稳定性，为后续研究和优化提供依据。

关键词：生物质致密成型机,振动单元,偏置式曲柄滑块,动压油膜,流固耦合

基金资助：国家自然科学基金项目（32060771）；内蒙古自治区科技计划项目（2023YFDZ0037）；内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目（BR221314，BR221032）；内蒙古农业大学学科交叉基金项目（BR231517）