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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘春飞 李艳洁 王玉 徐泳
采用试验与离散元模拟相结合的方法,对U形筒和圆形筒螺旋输送机输送颗粒物料的动态过程进行对比研究。结果表明:1)U形筒和圆形筒螺旋输送机输送颗粒时都存在质量累积波动现象,波动现象都随着螺旋叶片的转速、螺旋输送机的倾斜角度增加逐渐减弱;2)螺旋输送机的倾斜角度在0~45°时U形筒的效率大于圆形筒,当倾斜角度超过60°后圆形筒效率超过了U形筒,另外输送效率并非随螺旋叶片的转速增加线性增大,而是当转速增大到一定值后趋于稳定;3)对比U形筒和圆筒螺旋输送机工作时颗粒在所受挤压力,位于进料口处颗粒受力最大,且在进料口处圆筒螺旋输送机大于U形筒,转速增加颗粒受力趋稳。
关键词：
螺旋输送机 颗粒 离散元法 仿真 U形筒
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张恒宇 李艳洁 刘春飞 徐泳
针对螺旋输送机的输送效率问题,对双轴螺旋输送机输送颗粒物料的过程进行离散元法数值计算,并与单轴螺旋输送机输送物料的试验和模拟结果进行对比。在试验验证了仿真模型和参数正确的基础上,对双轴螺旋输送机的轴距和螺距2个参数与质量流速率(■)间的定量关系进行二元二次多项式拟合,得到拟合优度R~2=0.964 6的回归方程。研究结果表明:1)双轴的相对转动方向对■没有影响;2)螺距和轴距对■均有明显影响。■随着轴距的增大显著增大,大螺距时会在达到极值后趋于稳定或略有下降;■随着螺距的增大先增大至峰值后下降;3)双轴的螺距和轴距对颗粒运动影响显著。两轴中间位置颗粒的最小轴向平动速度与轴距呈现近似线性的递减关系,且螺距越大,其减小趋势越明显。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
张伟 李成华
传动滚筒作为带式输送机的核心部件,其模型简化与计算长期困扰着技术人员。采用APDL语言对有限元软件进行二次开发,实现对承受大扭矩、大张力的重型滚筒进行分析。开发出设计滚筒的专用程序,实现对滚筒结构尺寸的合理性进行分析,协调各部件间的尺寸关系,设计出最合理的滚筒产品,结果表明本程序分析结果准确。
关键词：
带式输送机 滚筒 有限元
[期刊] 物流技术
[作者]
曾飞 吴青 初秀民 代超磊
实时准确获取带式输送机固体散状物料流量信息是实现带式输送机智能调速的基础。针对流量检测系统对检测速度、传输方式和功能扩展等的要求,设计了基于FPGA的带式输送机物料流视觉检测系统。系统由物料流视频图像采集终端和现场中控室组成,终端与中控室间通过3G网络进行数据远程通信。首先分析了系统结构及视觉检测原理,然后对系统硬件和软件进行了详细设计。本系统将有助于研究带式输送机远程智能调速,促进港口、企业等节能减排和减员增效的实现。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨春雨 卜令超 陈斌 顾振
为了缩短带式输送机系统优化算法的开发周期,降低开发成本,该文研发了基于PLC和dSPACE的带式输送机系统硬件在环仿真平台。该平台的硬件部分由主机、PLC和dSAPCE组成,模拟带式输送机系统的动态运行,能够实现设定带速的准确跟踪,反映带式输送机系统在运行过程中的动态特性。该仿真平台对带式输送机系统进行模块化设计,能够根据实验需要快速改变带式输送机系统参数和结构,克服了其他类型仿真平台不能很好反应系统特性和灵活性差的缺点,可用于分析控制算法在带式输送机系统上的应用效果。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
薛志平 白雪卫 张博 刘庆玉 高堃峰
针对附属于给定机型颗粒成型机上的螺旋进料器,对玉米秸秆粉料在进料器内的流动特性进行了模拟分析。利用离散元分析软件EDEM,创建了螺旋进料器部件的几何模型,并对玉米秸秆粉料颗粒接触模型和颗粒生成方法进行了研究,通过离散元模拟获得了现有工况下螺旋进料器工作时的粉料流动状态。采用HERTZ-MINDLIN无滑移接触模型,取重力加速度为9.81m·s(-2),设置接触参数并生成了秸秆颗粒25000个进行仿真模拟。结果表明:在T=13.8014.30s阶段为一典型的出料波动周期。出料过程中粉料呈浪涌流动状态的不连续
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
姜鑫 尹文庆 浦浩 胡飞 陈彩蓉 李旭辉
[目的]针对螺旋输送器在输送谷粒的过程中需要在线测量物料输送量的问题,选择合适的在线测量方法,实现螺旋输送器输送谷粒体积的在线测量。[方法]选择常用的螺旋输送器,应用激光三角法构建结构光三维视觉测量系统;通过试验参数标定法建立物长与像素偏移值的关系;在对结构光图像进行预处理的基础上,通过阈值判定法获取谷粒流轮廓;分别用图像处理法与几何解析法对螺旋叶片裸露情况进行判定,对断裂的谷粒流轮廓运用最小二乘法进行拟合;基于梯形微元积分求和法,分别建立谷粒流截面计算模型与体积计算模型。[结果]螺旋输送器填充率在45%以上,转速在26.3～46.0r·min~(-1),输送3种不同体积谷粒时,谷粒流体积测量平均误差小于5%,重复试验变异系数小于0.024,均方根误差小于0.969。当测量体积为11.6 L,螺旋输送器转速为32.8 r·min~(-1)时,图像处理法的最小误差为1.73%,几何解析法最小误差为1.97%。[结论]采用结构光三维视觉测量系统,应用梯形微元积分求和法建立谷粒流体积计算模型,可以实现螺旋输送器输送谷粒体积的在线测量。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
崔玉洁 张祖立 白晓虎
利用单螺杆挤压机对粉碎后的秸秆物料进行加工试验。通过单因素试验 ,找出秸秆含水率、粉碎粒度、螺杆螺距、螺杆头部与喷孔间隙对试验指标的影响。通过通用旋转组合试验 ,找出各影响因素及各因素间的交互作用对性能指标的影响规律 ,建立了数学模型 ,并对试验结果进行了分析
关键词：
作物秸秆 螺旋挤压 颗粒饲料
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
刘东 刘子昕 王琦 李晓旭 闫承琳
【目的】建立竹粉颗粒材料的离散元模型并标定其相关接触参数。【方法】基于毛竹Phyllostachys edulis粉末物理堆积角实验结果，采用离散元法(DEM)模拟仿真和实验设计(DOE)相结合的方法，通过Plackett-Burman (P-BD)实验、爬坡实验和响应面实验获得竹粉堆积角和仿真参数之间的二次多项式回归模型，以物理堆积角为目标值预测得到接触参数的最优组合。【结果】实测竹粉物理堆积角为49.29°；P-BD实验结果表明了竹粉-竹粉滚动摩擦系数、竹粉-竹粉恢复系数和竹粉-不锈钢板静摩擦系数对堆积角影响显著(P<0.05)；响应面实验结果进一步证实了P-BD实验的结果，同时表明竹粉-竹粉滚动摩擦系数自身交互作用、竹粉-竹粉滚动摩擦系数和竹粉-竹粉恢复系数的交互作用对堆积角有显著影响(P<0.05)；最优因素组合为竹粉-竹粉恢复系数0.44，竹粉-竹粉滚动摩擦系数0.22，竹粉-不锈钢板静摩擦系数0.45。【结论】本研究在41.20°～55.27°堆积角范围内建立的竹粉颗粒堆积角定量模拟标定与预测平台具有较高的可靠性，DEM标定方法可为后续建立评估生物质颗粒运动行为及其与设备相互作用的材料模型提供参考。图5表6参27
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
陶志影 孙家伟 韩志恒 刘橙 张林 叶鼎承 何金成
为了得到异位发酵床垫料颗粒精准的离散元模型接触参数,以谷壳作为发酵床垫料,对谷壳部分物理参数及其物理力学特性进行测定分析,利用离散元仿真软件进行谷壳堆积角的模拟试验。选用Hertz-Mindlin (no slip)模型作为颗粒之间的接触模型,以堆积角作为评价指标,选取谷壳间的静摩擦系数、谷壳间的滚动摩擦系数及谷壳的剪切模量3个因素,通过单因素试验与三因素三水平正交试验相结合对垫料谷壳颗粒离散元模型参数进行筛选,得到对谷壳堆积角有显著影响的参数,从而来找出最佳参数组合,使得模拟试验中颗粒的堆积角与现实中颗粒的自然堆积角一样,从而建立准确的离散元仿真模型。结果表明:颗粒堆积角影响比较明显的参数有静摩擦系数、滚动摩擦系数和剪切模量3个参数,且静摩擦系数影响最大。剪切模量为3.75e+8Pa,静摩擦系数为0.41,滚动摩擦系数为0.15时,模拟试验的堆积角值与实际谷壳颗粒的堆积角值最为接近。说明试验标定的参数精准,可以为颗粒床离散元仿真建模基本参数的标定提供理论依据,并为翻抛刀具的设计提供研究基础。
[期刊] 物流技术
[作者]
韩绍军
近年来,韩总主持设计和实施了自动化立体仓库项目20余项,曾组织亚洲单体最大的仓库系统设计和实施工作;参与申请12项国家专利和2项PTC专利技术的研发,已经获得计算机软件著作权4项,参与起草国家行业标准6项并编写技术专著2本,担任《自动化立体仓库实用设计手册》副主编。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
乌兰图雅 王春光 赵方超 王晓蓉
针对农业纤维物料螺旋输送装置输送功耗大、效率低的问题,以比能产量和功耗为输送性能的评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,并以比能产量最大,功耗最小为优化目标,对影响螺旋输送性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,当螺距为300～355mm,螺旋轴转速100～140r/min、喂入量30～70kg/min时,螺旋输送装置能满足较高效率较低能耗输送要求;各因素对比能产量影响的主次顺序为:喂入量、螺距、螺旋轴转速;影响功耗的主次顺序为:喂入量、螺旋轴转速、螺距;螺旋输送装置优化参数组合为:螺距325mm,螺旋轴转速100r/min,喂入量30kg/min。优化后螺旋输送装置的比能产量为0.084 6kg/W,较优化前提高了4.96%,功耗为439.781W,较优化前降低了2.44%。
关键词：
玉米秸秆 揉碎 螺旋输送 参数优化
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
崔清亮 吕忠孝
参照螺旋搅龙的设计计算方法 ,给出了螺旋弹簧输送装置在垂直向上输送物料时的临界转速、垂直向上分速度和理论生产率的计算公式。试验测定了临界转速和实际生产率 ,并对试验结果和计算值进行了对比分析
关键词：
螺旋弹簧 输送装置 试验研究
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
薛忠 赵亮 王凤花 王槊 王刚 潘睿
为提高螺旋式排肥器对颗粒肥料的排肥稳定性与均匀性,采用离散元仿真软件EDEM对排肥器结构参数进行数值模拟并进行仿真试验,分析螺旋叶片直径、螺距和排肥轴转速对排肥器排肥性能的影响,获得排肥器工作参数与排肥量和排肥稳定性变异系数的回归数学模型。仿真试验结果表明:影响螺旋式排肥器排肥量的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,排肥量最大为221.2 g/s,最小为54.76 g/s;影响排肥稳定性变异系数的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,通过Design–Expert 8.0进行参数优化,确定排肥器最优参数组合,即螺旋叶片直径100 mm、螺距60 mm、排肥轴转速15 r/min,此时排肥稳定性变异系数达到最小值,为8.48%,排肥器排肥性能较为稳定均匀。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
吉泽坤 刘晃 崔铭超 张成林 秦康
养殖工船是拓展深远海养殖空间的新途径之一，在船载舱养过程中，如果未消化的饲料残渣和排泄物等颗粒物不能及时排出，则会对鱼类健康及其生长环境产生严重的负面影响。采用FLOW-3D软件进行数值仿真计算，研究了静止状态下30万t级养殖工船养殖舱出水口数目对舱内流场特征的影响，并在此基础上探究不同粒径与密度的颗粒物在舱内的去除效果。结果表明：当总进出水流量与出水口总面积恒定时，出水口数目从1增加到4,V_(99%)从0.244 m/s降低至0.232 m/s,V_(95%)从0.215 m/s降低至0.203 m/s，随着出水口数目的增加，养殖舱内流速减小；以占总量95%的颗粒物排出养殖舱所需时间为评价标准，当颗粒物密度为1 050 kg/m~3时，粒径为1 mm的颗粒物排出需要约24 min，粒径为0.5 mm的颗粒物排出需要约45 min，粒径为0.1 mm的颗粒物排出需要约78 min，当颗粒物密度相同时，随着粒径增大，其在养殖舱内的停留时间减少；颗粒物粒径为1 mm时，密度为1 100 kg/m~3的颗粒物排出需要约15 min，密度为1 150 kg/m~3的颗粒物排出需要约11.6 min，当颗粒物粒径相同时，颗粒物密度越大，其在养殖舱流场内的停留时间越短。该研究形成了CFD数值仿真计算与数理统计有机结合的综合分析方法，为之后具有不同横摇周期和较大横摇幅值的复杂工况提供研究手段及理论依据。
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