原料在預(yù)處理階段主要受軸向壓力或剪切力的作用，對環(huán)模和平模成型顆粒機(jī)來說，這段受力發(fā)生在物料進(jìn)入預(yù)處理倉及進(jìn)入成型腔前所承受的力，主要有滾輪施加的正壓力、軸向剪切力，即物料流動的摩擦力；對棒狀成型顆粒機(jī)來說，原料在預(yù)處理階段主要受軸向正壓力，因為在這一階段中物料原形要被破壞，顆粒變小，顆粒間發(fā)生不規(guī)則移位及摩擦升溫，并排出松散物料中的部分水分，有效減小物料間的空隙，同時物料也發(fā)生局部彈性變形，形成可以進(jìn)入成型腔的顆粒團(tuán)（餅）。對于棒狀成型顆粒機(jī)，在該階段依靠較小的軸向壓力的增大就能獲得較大的體積變形增量，從而保證預(yù)壓和成型段有較大的物料喂入量，秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)成型顆粒燃料如下所示：
預(yù)壓階段是對喂人后的物料進(jìn)行壓縮。此時物料溫度逐步升至軟化點，承受的力主要是軸向壓力和直徑收縮造成的徑向反作用力。此時物料顆粒發(fā)生較大位移，壓力使物料顆粒間空隙進(jìn)一步縮小，水分汽化蒸發(fā)排出，物料顆粒發(fā)生嚴(yán)重彈性變形，物料內(nèi)部細(xì)小顆粒重新排序并相互填補(bǔ)，淀粉、糖類析出物開始發(fā)生黏接作用，成型燃料具有了雛形。物料在持續(xù)施加的壓力下由預(yù)壓階段進(jìn)入具有成型角的成型段。這一段溫度升到160℃以上，物料中的木質(zhì)素產(chǎn)生熔融現(xiàn)象，產(chǎn)生黏性，同時因成型腔內(nèi)的一段內(nèi)徑收縮，此時物料承受較大的正壓力和與成型模具間的摩擦力，細(xì)小顆粒之間產(chǎn)生分子吸引力或靜電引力，這樣生物質(zhì)原料基本形成了有一定形狀和密度的成型燃料，接著就被送進(jìn)了保型段。
保型階段的內(nèi)徑比成型段出口直徑略有增大（直徑增大的程度與成型腔長度和質(zhì)量要求有關(guān)），長度一般是成型段的2倍。這一段作用是消除成型燃料的內(nèi)應(yīng)力，保證其松弛密度，保持燃料外部形狀。顯然，應(yīng)力松弛時間越長，松弛（保型）距離越長，內(nèi)應(yīng)力消除就越充分，成型后的燃料穩(wěn)定性能也越好。
由以上分析可見，燃料在成型過程中的受力情況對燃料的成型起著決定性的作用，本節(jié)將對物料在螺桿擠壓成型顆粒機(jī)、柱塞成型顆粒機(jī)、平模成型顆粒機(jī)和環(huán)模成型顆粒機(jī)成型過程中的受力情況進(jìn)行分析。
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