環模和壓輥是環模
顆粒機的主要工作部件和核心部件。制粒過程中物料是在環模與壓輥的強烈擠壓作用下強制通過環模孔而壓實成形的顆粒飼料。所以，環模應該具有良好的機械性能。環模顆粒機在制粒過程中，影響制粒質量、生產效率、能耗、和使用壽命的因素很多，其中物料的制粒特性和環模、壓輥結構參數的影響最為明顯，而環模和壓輥的結構參數是確定其性能的最關鍵因素。因此有必要對環模和壓輥的結構參數進行分析，并優化出最佳的結構參數。
3.1環模孔結構參數分析與優化
環模顆粒機環模孔塑性變形是制粒過程中常見，多發的故障之一，也是影響制粒質量的主要因素。由于塑性變形發生初期跡象并不十分明顯，環模內表面上也沒有明顯的肉眼可見的變化，因此往往易被操作人員忽略。比起那些較容易被發現的故障，如模孔堵塞、劃痕和點蝕等來說，具有更大的隱蔽性和危險性。有必要對環模孔的受力情況進行分析，從而能更有效地降低環模孔塑性變形產生的危害，延長環模的使用壽命。
3.1.1環模孔產生塑性變形的原因分析
由機械零件失效形式可知，塑性變形是指不同材料在載荷或者摩擦力較大的情況下，材料表面相互接觸，其中接觸面材料表面沿摩擦力作用方向產生過大接觸應力并發生不可恢復的永久變形。可以通過對環模和壓輥的受力狀況分析，獲得環模孔塑性變形產生的原因和主要的影響因素。下面取環模和壓輥工作部分作為分析對象。
根據前面的分析知道，環模受到壓輥對它的擠壓力，物料對它的摩擦力，電機對它的驅動力矩以及壓輥在環模通過物料傳遞的驅動力作用下自轉。受力分析圖見圖2.11。由于電機對環模的驅動力矩是定值，環模半徑也不會變化，因此環模傳遞的圓周力不變。而壓輥對環模的正壓力是由壓輥對環模的壓緊程度決定的，取決于環模和壓輥之間間隙大小。摩擦力大小為壓輥和環模接觸區內的正壓力與摩擦系數的乘積。摩擦力對制粒過程有著重要影響。
影響摩擦力大小的因素之一為壓輥對環模的正壓力，正壓力是由壓輥和環模之間間隙和物料對環模擠壓力綜合作用下產生的，壓輥和環模裝配好之后會有一定大小的張緊力，而張緊力與模輥間隙之間存在一定的關系。當模輥間隙、物料種類和喂料量一定的情況下，張緊力的大小是一定的。張緊力與壓輥對環模的正壓力之間存在一個固定的比值，即杠桿比。當環模和壓輥的結構參數一定時，杠桿比為一個常量。因此分析摩擦力可以轉移到分析環模與壓輥之間張緊力的大小。也就是說摩擦力的大小取決于壓輥對環模的張緊程度，并隨著張緊力的增大而增大。張緊力在環模孔塑性變形過程中起著主要作用。由此可見，環模顆粒機可以通過調整模輥間隙改變環模和壓輥的張緊程度，同時也會影響到摩擦力。
從以上分析可以看出，環模孔產生塑性變形是由于壓輥調整時張緊力過大導致壓輥與環模間接觸過緊。在低速重載的工作條件下造成過大的載荷和磨擦力，又因為環模為多孔、薄壁、環形結構，在一定程度上降低了環模自身的機械強度。最終會導致制粒過程中環模內壁表層材料沿摩擦力方向產生塑性變形，環模孔進料口產生嵌入孔中的凸棱，縮小環模孔進料口的大小，影響制粒過程。
