基于離散元的翻拋機滾筒物料翻拋仿真分析與試驗研究.pdf

1、翻拋機是一種有機肥堆肥發(fā)酵過程中的關(guān)鍵設(shè)備。目前，對翻拋機設(shè)計研究主要采用試驗和經(jīng)驗方法，計算機輔助方法研究偏少;計算機仿真大多也僅是對翻拋機拋刀等進行排列方式和力學方面的分析，對翻拋機翻拋效果的分析研究較少。本文以特定型號無槽條垛式翻拋機為研究對象，采用離散元法對其翻拋效果進行研究，主要開展了以下工作:
　　1、介紹了條垛式堆肥翻拋機的工作機理，所研究滾筒的拋刀分布情況，以及對物料條垛翻拋的目的;研究了條垛式翻拋機拋刀的運動規(guī)律

2、、工作的相關(guān)參數(shù)的初步確定，得到了翻拋機工作的基本條件，同時為后面的模擬仿真提供了對比依據(jù)。
　　2、試驗測定有機肥物料發(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模型，并在EDEM中仿真模擬物料單軸壓縮試驗，將模擬結(jié)果與實際試驗研結(jié)果相比較驗證其模型的正確性。
　　3、采用離散元法對翻拋機物料翻拋進行了研究，用EDEM離散元軟件對物料顆粒在滾

3、筒翻拋作用下的運動進行了模擬。為研究滾筒對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對翻拋機翻拋過程進行了仿真研究，對單個物料顆粒翻拋過程中的運動軌跡、速度、位移進行了研究，同時對整個堆垛截面顆粒的分布情況進行了研究。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時翻拋效果較好。當翻拋機前進速度增大時，物料混合效果變差;同時物料的堆積角度變小。在設(shè)定仿真條件下，綜合考慮，前進速度為0.05m/s時翻拋效果較好。
　　4、對翻拋機進行了翻拋性能試驗，通過對物料顆粒混合率，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分析，得出了翻拋機前進速度和滾筒轉(zhuǎn)速對其翻拋效果的影響，并與EDEM仿真進行對比。試驗結(jié)果表明，物料顆粒翻拋過程與仿真過程基本一致，相同前進速度下，物料混合率與仿