基于離散元的翻拋機(jī)滾筒物料翻拋仿真分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、翻拋機(jī)是一種有機(jī)肥堆肥發(fā)酵過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備。目前，對(duì)翻拋機(jī)設(shè)計(jì)研究主要采用試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)方法，計(jì)算機(jī)輔助方法研究偏少;計(jì)算機(jī)仿真大多也僅是對(duì)翻拋機(jī)拋刀等進(jìn)行排列方式和力學(xué)方面的分析，對(duì)翻拋機(jī)翻拋效果的分析研究較少。本文以特定型號(hào)無(wú)槽條垛式翻拋機(jī)為研究對(duì)象，采用離散元法對(duì)其翻拋效果進(jìn)行研究，主要開(kāi)展了以下工作:
　　1、介紹了條垛式堆肥翻拋機(jī)的工作機(jī)理，所研究滾筒的拋刀分布情況，以及對(duì)物料條垛翻拋的目的;研究了條垛式翻拋機(jī)拋刀的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

2、、工作的相關(guān)參數(shù)的初步確定，得到了翻拋機(jī)工作的基本條件，同時(shí)為后面的模擬仿真提供了對(duì)比依據(jù)。
　　2、試驗(yàn)測(cè)定有機(jī)肥物料發(fā)酵關(guān)鍵階段的相關(guān)物理特性（含水率，密度），力學(xué)特性參數(shù)（摩擦系數(shù)，休止角），并合理建立含水率為50％的物料顆粒離散元接觸力學(xué)模型，并在EDEM中仿真模擬物料單軸壓縮試驗(yàn)，將模擬結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)研結(jié)果相比較驗(yàn)證其模型的正確性。
　　3、采用離散元法對(duì)翻拋機(jī)物料翻拋進(jìn)行了研究，用EDEM離散元軟件對(duì)物料顆粒在滾

3、筒翻拋?zhàn)饔孟碌倪\(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模擬。為研究滾筒對(duì)物料顆粒的混合和表征不同顆粒的情況，建立了兩種顆粒模型。建立了翻拋機(jī)幾何模型和物料的物理模型，確定了相關(guān)仿真參數(shù)。用EDEM對(duì)翻拋機(jī)翻拋過(guò)程進(jìn)行了仿真研究，對(duì)單個(gè)物料顆粒翻拋過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡、速度、位移進(jìn)行了研究，同時(shí)對(duì)整個(gè)堆垛截面顆粒的分布情況進(jìn)行了研究。模擬發(fā)現(xiàn):隨著滾筒轉(zhuǎn)速的增加，物料混合效果越來(lái)越好;但堆積角度隨著滾筒轉(zhuǎn)速的增加，逐漸變小。在設(shè)定仿真條件下，綜合考慮，滾筒轉(zhuǎn)速為350rp

4、m時(shí)翻拋效果較好。當(dāng)翻拋機(jī)前進(jìn)速度增大時(shí)，物料混合效果變差;同時(shí)物料的堆積角度變小。在設(shè)定仿真條件下，綜合考慮，前進(jìn)速度為0.05m/s時(shí)翻拋效果較好。
　　4、對(duì)翻拋機(jī)進(jìn)行了翻拋性能試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)物料顆?；旌下?，物料堆垛的堆積角度，物料的翻拋距離和物料顆粒的分布范圍的試驗(yàn)分析，得出了翻拋機(jī)前進(jìn)速度和滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)其翻拋效果的影響，并與EDEM仿真進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明，物料顆粒翻拋過(guò)程與仿真過(guò)程基本一致，相同前進(jìn)速度下，物料混合率與仿