基于离散元法的碾米机结构优化设计研究

发布时间：2024-12-27 03:44

　　 为改进擦离式碾米机结构,优化擦离式碾米机碾米性能,该文采用离散元法对糙米在擦离式碾米机内的碾米过程进行了数值仿真模拟,通过正交试验法模拟分析了碾白室内不同碾筋结构参数对碾白压力的影响,提出了优化碾筋结构的方案,结果表明:对平均碾白压力影响最大的是碾筋高度,对碾辊压力影响最大的是碾筋根数,碾筋结构设计的最优参数是:根数为2、倾角为3°、高度为4 mm的组合,研究结果可为擦离式碾米机碾米性能的优化提供理论依据,也为其他颗粒加工机器的性能优化提供参考。

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【部分图文】：

图1 擦离式碾米机简图

擦离式碾米机是由落料装置、螺旋输送器、碾辊、筛筒、出料阻力调节部件等组成[14-15]（如图1所示）。本文主要研究米机在连续作业条件下，不同结构参数的碾筋对其工作稳定性的影响，故简化研究对象，不考虑落料及出料结构。根据农业机械手册[1]，得知小型米机碾辊轴的设计参数要通过如下公式....

图2 米粒运动简图

则密实碾白压力为：现实加工时，碾白室的米粒并非紧密接触，米粒与米粒之前是存在间隔的，所以就需要对米粒的流体容重进行修正，修正系数为λ，碾白室内的压力在整个三维空间上都会受λ影响，所以我们就用λ3来表示碾白的压力修正系数[3]。综上所述，擦离碾白压力P为：

图3 米粒等效球直径频数直方图

故在离散元商业软件EDEM中采用球半径均值m=1.51675mm，方差s=0.08632的Normal分布生成糙米籽粒模型。3.2离散元仿真接触模型

图4 碾白室内米粒平均速度

当获取仿真中碾米机稳定工作段内籽粒质量变化情况，结合式（7)-(9）、（11），可得出擦离式碾米机在各种方案下，稳定连续作业时碾白压力及标准差的模拟值。图5仿真过程

本文编号：4021082