基于離散元法的磁吸式精密排種器充種顆粒運動仿真及試驗研究.pdf

1、離散元法是一種計算散粒體力學行為的有效數(shù)值方法,可以分析顆粒群的運動規(guī)律,以及顆粒與機械部件之間的相互作用。本文以永磁體磁吸滾筒式精密排種器為研究對象,采用離散元法對排種器工作過程中種群的顆粒運動進行仿真模擬及試驗研究,研究工作如下:
　　 1.以磁粉包衣丸粒化油菜種子為測試對象,統(tǒng)計分析了種子的幾何尺寸及分布規(guī)律,測定了種子的力學特性參數(shù),包括種子與種子、種子與排種器之間的摩擦系數(shù)、碰撞恢復系數(shù)和種子的彈性性模量,為排種顆粒運

2、動離散元建模分析提供技術(shù)支撐。
　　 2.以大型商用離散元軟件EDEM為平臺,利用VC++軟件對顆粒體力模塊進行二次開發(fā),通過分析吸種條件,建立吸種時的磁力模型,利用EDEM API接口實現(xiàn)磁力在仿真模型中的動態(tài)加載,解決EDEM軟件本身不能加載磁力的技術(shù)性難題。
　　 3.對排種器的充種過程進行仿真分析,通過分析吸種時的種子運動軌跡,發(fā)現(xiàn)光滑外壁排種器吸種時存在種子在永磁體端面擺動現(xiàn)象,提出了排種輪外壁吸種部位帶有凹穴

3、的結(jié)構(gòu),通過比較光滑外壁和有凹穴外壁兩種排種器種子的擺動幅度,結(jié)果顯示有凹穴排種器能明顯降低種子的晃動幅度,保證了吸種穩(wěn)定性。
　　 4.以排種輪轉(zhuǎn)速、永磁體端面磁場強度、種箱位置角為仿真實驗因素,對兩種排種器充種性能進行仿真比較,分析得出無凹穴排種器適用于永磁體端面磁場強度較小時的低速排種,有凹穴排種器適用于永磁體端面磁場強度較大是的高速排種,并確定出兩種排種器工作的最佳匹配參數(shù)；研究種箱振動頻率對種箱供種狀況的影響,分析種群