基于离散元法回转清理筛运动参数对筛分过程的影响分析

以HZZD型回转清理筛为原形,建立了离散元仿真筛分模型,借助离散元分析软件EDEM,通过改变清理筛运动参数,分析影响物料平均推进速度和筛分效率的因素,以获得最佳运动参数。分析结果显示,对颗粒群平均推进速度的影响水平:筛体回转半径>转速>筛面倾角;为达到较好的筛分效果,筛体回转半径、转速和筛面倾角宜取为20 mm、450 r/min、6?~8?。     

基于EDEM的组合清理筛筛分仿真和性能分析

为优化平面回转筛的结构和工艺参数，提高组合清理筛的筛分处理量和筛分效率，采用离散元软件EDEM对组合清理筛的平面回转筛分过程进行模拟仿真，探究颗粒在筛分过程中的运动规律，并仿真分析了回转半径、回转速度和筛面倾角对组合清理筛筛分处理量和筛分效率的影响。结果表明，提高回转半径、回转速度和筛面倾角均可提高组合清理筛筛分处理量，但会降低筛分效率（物料提取率和除杂率）。在回转速度为420 r/min左右、回转半径为20 mm左右、筛面倾角为7°~ 9°时，组合清理筛的筛分效率较好，筛分处理量也较大。     

筛网倾斜式筛分装置物料运动轨迹研究

目前筛分设备大多笨重,价格较高而且不宜携带,缺乏专门针对物料制样的筛分设备。针对现存问题,设计一种用于制样的筛网倾斜式小型筛分装置,以单颗粒筛分理论为基础,对物料在筛网上的运动轨迹进行了数学推导。借用多体动力学软件ADAMS对物料在给定条件下的运动轨迹进行了仿真。通过研究发现,在筛面直径100 mm,电机转速960r/s,倾斜角度5°的实验条件下,物料从倾斜筛面高处落下后,可以在激振力作用下回到倾斜筛面高处,重复利用倾斜筛面进行筛分,达到预期设计目的。该研究成果可以弥补现有装置的不足,为后续相关研究提供参考。     

TQLM系列平面回转振动筛

由河南省安阳市粮油机械厂生产的TQLM系列平面回转振动筛提供平面回转筛和平面回转振动筛两种结构，可配置不同筛孔进行清理多种物料，如小麦、油料、稻谷等；筛面设计有自动清理系统；3层筛面配置和自带风选结构，可充分清理大、中、小、轻杂质。     

基于FLUENT的回转组合多层筛沉降室流场的数值模拟

根据回转组合多层筛实际使用过程中风道系统下沉降室内气流速度过大、沉降效果不好等情况,通过Solid Works2013对回转组合多层筛风道系统进行建模,运用流体力学仿真软件Fluent对风道系统进行模拟仿真,分析影响下沉降室内轻杂沉降效果的因素,经过仿真模拟对比分析三种挡风板结构改进:(1)改变下沉降室入口挡风板长度;(2)改变挡风板角度;(3)改变挡风板拐角挡板的长度。结果表明:改进挡风板的角度和挡风板拐角挡板的长度,对降低下沉降室内沉降区域气流速度、提高气流均匀性和稳定性有比较好的效果。当挡风板角度为145°、拐角挡板为15 mm时,沉降室内气流速度明显降低,低速区增大,沉降效果最好。     

回转组合多层筛风道系统仿真分析

利用流体动力学分析软件(FLUENT)对回转组合多层筛风选通道内气流速度、气流方向进行了仿真模拟,得到回转组合多层筛风道系统流道的速度云图。通过观察分析速度云图,发现上沉降室内气流速度不稳定,沉降区速度过大,不能有效沉降轻杂。研究发现上挡风板尺寸及其与进风口的距离直接影响着上沉降室气流速度大小和气流分布状态,经优化后上沉降区域的气流速度明显降低,低速区增大,涡流减少,有效提高了杂质沉降效率和降低能耗。     

基于EDEM的核桃壳仁混合物振动筛分级工艺优化

为提高核桃壳仁混合物的分级效果，对现有核桃壳仁混合物分级设备进行三维实体建模，利用EDEM软件模拟核桃壳仁混合物的分级过程，以筛面上物料的运动速度、质量以及各等级颗粒在统计区域的数量为指标，以振幅、振动频率、振动方向角、筛面倾角为考察因素，对振动筛分级工艺进行优化。结果表明：在振动频率12 Hz、振幅5 mm、振动方向角45°、筛面倾角4°的工艺参数组合下，各等级核桃壳仁的透筛率最高，分级效果最好。     

平筛工作原理的多种解释

高方平筛（以下简称平筛）是小麦制粉工业的两大主机之一。自上世纪初自由摆动式挑担筛在欧洲兴起,历经百年不断发展提高,形成今日的无立轴自衡式平筛。平筛设计服务于物料筛理,物料在筛面上的运动理论是俄罗斯航空之父H．E茹科夫斯基教授提出来的。其内容简言为：物料对筛面作与筛面相同角速度,而划圆半径小于筛面（划圆半径）的匀速圆周运动。如何使物料在筛面上的相对运动行程最长,促使物料在“等厚筛理”过程中呈现良好的分层（分级）与透筛联动效果,是平筛原理和结构设计追求的目标。作为筛体平面回转的惯性振动机械,为实现最佳综合筛理效果,与分级物料的筛面摩擦系数和画圆半径密切相关的筛体加速度是平筛性能的核心技术参数。     

QFZ清理分级机的设计和应用

简述了提高组合清理筛处理量的主要途径,如选择恰当的筛分振动振型,提高筛理面积和筛面利用率等。详细介绍了QFZ清理分级机系列产品的结构特点和工作原理。QFZ清理分级机采用循环风系统和并行的多层筛面,有利于提高产量并减少污染。总结了QFZ清理分级机系列产品在小麦、大豆、玉米等不同物料的清理工艺中的使用情况。     

振动研磨机颗粒系统的仿真试验

为了探寻偏心振动磨的最佳工艺参数,达到减小乏能区、提高研磨效率的目的,以单筒偏心振动磨为研究对象,建立偏心振动磨内部介质运动数学模型。借助于离散元素法颗粒系统分析软件EDEM,模拟不同振幅、频率组合下研磨介质与物料的运动状态。理论与试验研究结果表明:系统在简谐激振力作用下,筒体以高频率连续振动,介质在磨腔内形成明确的动态回转质心,且随激振频率和振幅不同有所变化;研磨介质和物料混合过程中,振幅增大混合速度增加,但振幅过大时部分物料被甩到磨腔边缘,混合均匀度反而降低;当激振频率为16 Hz,振幅为10 mm时,介质运动范围较大,乏能区明显减小,物料与研磨介质间接触力增加,研磨效率大大提高。因此,可以通过控制激振频率和振幅等参数来获得更有利的研磨效果,提高研磨效率。     

不同孔形下豆类透筛效果对比及圆筒筛优化

以大豆为对象,推导了筛孔透筛区域的面积计算公式,对比了不同孔型圆筒筛的大豆透筛效果,得出大豆在正方形筛孔的圆筒筛中透筛效果最好,并通过仿真计算对其进行了验证。在此基础上对正方形筛孔的圆筒筛进行优化,用筛分比和除杂比计算筛分效果,通过正交仿真试验分析得到不同工艺参数对圆筒筛的豆类筛分效果的影响次序,并得出最佳工艺参数为圆筒倾角5°、圆筒转速16r/min、进料速度14t/h、筛孔边长9mm,该条件下筛分效果为0.935,比原始模型提高了3.89%。     

基于离散元法的往复振动筛运动参数优化

目的:明确往复振动筛运动参数与筛分效率间的精确量化关系,确定具有最优筛分效率的运动参数组合。方法:利用Rocky精确模拟小麦籽粒和茎秆在筛分过程中的运动行为,设计多因素正交旋转组合数值模拟试验研究振动频率、振幅、振动方向角和筛面倾角对筛分效率的影响。结果:小麦在筛分过程中的运动行为与理论吻合,验证了利用Rocky进行数值模拟的正确性和可行性;频率、振幅、振动方向角和筛面倾角对筛分效率有显著影响,且存在显著的交互作用;最优运动参数为振动频率10 Hz、振幅2 mm、振动方向角45°、筛面倾角0°。结论:建立了反映往复振动筛运动参数与筛分效率间量化关系的回归模型,并获得了最优的往复振动筛的运动参数组合。     

基于DEM离散元技术的玉米直线振动筛仿真分析

目的：分析物料颗粒在直线振动筛面上的运动情况,以便直线振动筛的机构优化。方法：基于离散单元法,采用EDEM软件对直线振动筛面上物料颗粒的运动情况进行仿真分析。以堆积角为响应,采用批处理的形式对仿真物料颗粒的离散元仿真参数进行校准;采用SolidWorks软件建立直线振动筛的三维模型,以物料在筛网面的下落高度、物料颗粒的形状尺寸为变量,以物料颗粒在筛网面上运动的平稳程度为指标,通过仿真,观察物料颗粒在晒网面的运动速度及位置分布情况。结果：单球形颗粒的速度分布相对较大,在达到振动筛分平稳阶段,单球形玉米颗粒的速度分布相对稳定,颗粒跳动现象明显减少。双球形玉米颗粒的速度分布相对较小,在达到筛分的稳定阶段,双球形玉米颗粒的位置跳动比较明显。双球形玉米颗粒在振动筛面的速度明显低于单球形玉米颗粒,不同下落高度的单球形玉米颗粒对振动筛分有一定的影响。结论：在对直线型振动筛分设计过程中,不同的高度,不同的颗粒形状对筛分的效率都有较大的影响,基于离散元法可以有效地分析物料振动筛分情况。     

等覆盖率变径编织方法

针对鱼雷、炮弹等具有旋转曲面芯轴的编织型保护层覆盖率恒定的问题,提出控制芯轴牵引速度与纱锭转速的比例关系来实现等覆盖率编织的方法。基于对编织物局部结构的分析,建立编织物覆盖率与编织角、芯轴半径和芯轴锥角等编织参数的数学关系模型。首先采用逆解法求解局部编织物编织过程中的牵引速度和纱锭转速;其次应用积分原理将所求速度模型应用到整个编织物,运用MatLab 计算并分析编织点高度、编织角、牵引速度与芯轴半径之间的关系;将所得数据通过Solidworks 软件建立相应的编织物虚拟模型,并对不同部位处织物密度进行对比分析。结果表明,各个部位的织物密度基本一致,证明所建立的数学模型具有可靠性。     

全封闭带式输送机返料装置返料性能仿真试验研究

为揭示小麦颗粒在全封闭带式输送机返料装置中的运动规律和返料性能,为返料装置的结构优化提供理论指导,开展了全封闭带式输送机返料装置返料性能仿真试验。采用离散元软件EDEM和Hertz-Mindlin颗粒接触模型建立了多球元叠加小麦颗粒模型和返料装置离散元仿真模型,对小麦颗粒群在返料板作用下的运动规律进行研究;以颗粒返回率为评价指标,返料板倾斜角、带速为考察指标进行二因素四水平仿真正交试验。结果表明:颗粒群在返料板的推动作用下呈现4种运动方式;返料板倾斜角是影响评价指标的主要因素,带速是次要因素;返料板倾斜角0°和带速3.5 m/s为最优组合参数,此条件下颗粒返回率为43.76%;较小返料板倾斜角有利于返料板携带走更多的颗粒和减缓改向滚筒底部颗粒堆积;颗粒返回率与带速呈正相关关系,较高带速可以提高颗粒返回率。研究结果揭示了返料装置返料机理以及返料性能的影响规律,可为返料装置的结构优化提供理论指导。     

基于EDEM的大产量原粮振动清理筛筛分效果分析

针对目前对于大产量原粮振动清理筛的需求,结合TQLZ180×200型粮食振动清理筛,对大产量原粮振动清理筛进行结构改进。基于EDEM离散元分析软件对振动筛的筛分过程进行仿真模拟,分析振动筛工艺参数对筛分效果的影响,建立工艺参数和筛分效率关系曲线。结果表明,在振动筛的振动频率14 Hz、振幅3.5 mm、振动方向角35°、筛面倾角6°时,筛分效果最好。该研究为以后振动筛筛分效果分析和参数设定提供依据。     

基于模糊控制算法的智能风筛系统设计

目的:解决风筛机筛选农作物中杂质分离效率低、控制效果不稳定、超调等技术问题。方法:提出一种基于模糊控制算法的智能化风筛系统,选择风速及其变化率作为输入变量,以舵机角度作为输出变量,通过模糊控制规则调节舵机角度,降低风筛超调,从而提高农作物杂质筛选效率,并依靠Arduino平台搭建系统进行了现场试验。结果:经过系统测试,在玉米脱出物喂入量3 kg/s,风量低于11.7 m/s限制条件下,风筛达到杂质分离率93%以上,无超调现象,设计的模糊控制算法鲁棒性强。结论:该控制系统运行稳定,能够快速根据风速调节筛选板的角度,且控制精度高,具有良好的控制效果。