池優(yōu)陽(yáng)，阮競(jìng)蘭

（河南工業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

垂直圓盤管道刮板輸送機(jī)EDEM仿真研究

池優(yōu)陽(yáng)，阮競(jìng)蘭

（河南工業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

針對(duì)國(guó)內(nèi)少有的垂直圓盤管道刮板輸送機(jī)進(jìn)行了Solidworks仿真模型的建立，基于離散元仿真軟件EDEM模擬了大豆顆粒在輸送過(guò)程中的宏觀運(yùn)動(dòng)情況；通過(guò)改變傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，使用控制變量法獲得了顆粒物料拋出的最佳速度；經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的后處理分析獲取了大豆顆粒在輸送機(jī)內(nèi)的運(yùn)行情況，主要包括：顆粒運(yùn)行軌跡的繪制以觀察顆粒碰撞情況;顆粒在各軸向上的速度以分析顆粒運(yùn)行穩(wěn)定性;顆粒輸送過(guò)程中的受力以防止顆粒受力過(guò)大而破碎。這些為圓盤管道刮板輸送機(jī)的仿真研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

垂直圓盤管道刮板輸送機(jī)；離散元；EDEM；大豆顆粒模型

0 引言

在當(dāng)今各行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，連續(xù)輸送機(jī)械有著非常重要的作用，連續(xù)輸送機(jī)種類很多，但都存在著一定的不足，例如：氣力輸送設(shè)備，輸送過(guò)程中動(dòng)力消耗大，輸送管道易堵塞；螺旋輸送機(jī)，物料易破碎，螺旋葉片及料槽磨損嚴(yán)重；斗式提升機(jī)，易產(chǎn)生粉塵爆炸，料斗帶易打滑、跑偏和撕裂，并且回料過(guò)多[1]。

圓盤管道刮板輸送機(jī)，是由鋼絲繩牽引，帶動(dòng)鉚接于其上的圓形刮板推動(dòng)物料運(yùn)動(dòng)，并且在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中管道內(nèi)形成負(fù)壓，這樣周圍空氣進(jìn)入和物料混合，使物料流態(tài)化更有利于輸送[2]。此種輸送機(jī)可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的線路，將物料從加料點(diǎn)輸送至卸料點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)水平輸送、垂直輸送及傾斜輸送，如圖1所示?？奢斔臀锪系姆秶浅V,如粉狀、顆粒狀、低強(qiáng)度塊狀以及小型成品件物料都可以被輸送。與傳統(tǒng)連續(xù)輸送機(jī)相比，具有能耗低以及空間任意布置輸送線路等優(yōu)點(diǎn)。

圖1 圓盤管道刮板輸送機(jī)Fig.1 Disc tube scraper conveyor

對(duì)于此種刮板輸送機(jī)的研究還不是很多，有少數(shù)文獻(xiàn)雖然也對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，但多數(shù)對(duì)模型進(jìn)行了大量的簡(jiǎn)化，并且大多只進(jìn)行了水平輸送方式的研究，對(duì)于垂直輸送和傾斜輸送方式的研究文獻(xiàn)不多。為了豐富對(duì)于此種輸送機(jī)的研究，以獲取多種輸送方式下物料的運(yùn)行情況，作者借鑒已有文獻(xiàn)中使用離散元軟件EDEM的仿真方法，以顆粒物料為研究對(duì)象選取垂直輸送方式來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬仿真，利用離散單元法可把研究對(duì)象看成充分多的離散單元，根據(jù)仿真全過(guò)程中每一時(shí)刻各顆粒間的相互作用反復(fù)迭算，最終獲得物料在垂直輸送方式下的運(yùn)行參數(shù)。

離散單元法（Discrete Element Method，DEM）是美國(guó)Cundall P.A.教授在1971年基于分子動(dòng)力學(xué)原理提出的一種顆粒離散體物料分析方法。離散單元法經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，分析原理和計(jì)算方法已經(jīng)日趨成熟，新型三維離散元軟件（Engineering Discrete Element Method，EDEM）是世界上第一個(gè)用現(xiàn)代化離散元模型設(shè)計(jì)的用以模擬和分析顆粒單元運(yùn)動(dòng)規(guī)律的CAE軟件[3]。

基于EDEM軟件的可視化特點(diǎn)，通過(guò)此軟件能夠更加直觀、便捷地得到輸送機(jī)的運(yùn)行情況，并通過(guò)添加顆粒物料來(lái)仿真輸送機(jī)的輸送過(guò)程，經(jīng)過(guò)EDEM的后處理模塊來(lái)進(jìn)行顆粒物料的運(yùn)行參數(shù)分析，為模型的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。

1 輸送機(jī)仿真模型建立

利用三維建模軟件Solidworks進(jìn)行圓盤管道刮板輸送機(jī)模型的建立如圖2所示。但是由于EDEM仿真過(guò)程中，復(fù)雜的模型會(huì)造成仿真時(shí)長(zhǎng)的延長(zhǎng)，所以在導(dǎo)入到EDEM軟件之前要對(duì)模型進(jìn)行盡可能的簡(jiǎn)化。模型的簡(jiǎn)化是將螺栓、軸承、鍵等標(biāo)準(zhǔn)零件去除，這樣可以減少仿真利用的時(shí)間。簡(jiǎn)化模型如圖3所示。

圖2 圓盤管道刮板輸送機(jī)完整模型Fig.2 Complete model of disc tube scraper conveyor

2 EDEM前處理參數(shù)設(shè)置

2.1 全局模型參數(shù)

EDEM仿真中首先要確定顆粒的接觸模型，常用的顆粒接觸模型有Hertz-Mindless無(wú)滑動(dòng)接觸模型、黏結(jié)接觸模型、運(yùn)動(dòng)平面接觸模型、線彈性接觸模型等。顆粒與顆粒之間、顆粒與壁面之間的法向受力和切向受力，可以采用利用兩物體之間的相對(duì)位置與它們各自受力處的曲率半徑進(jìn)行對(duì)比的方法得到，而顆粒接觸模型中Hertz-Mindless無(wú)滑動(dòng)接觸模型正是利用了這一原理，并且能夠較好地反映硬質(zhì)剛性物體間的力學(xué)行為特點(diǎn)，所以這里接觸模型為Hertz-Mindless無(wú)滑動(dòng)接觸模型[4]。

圖3 圓盤管道刮板輸送機(jī)簡(jiǎn)化模型Fig.3 Simplified model of disc tube scraper conveyor

材料屬性的設(shè)定對(duì)仿真結(jié)果的正確性有著至關(guān)重要的影響，這里選取生產(chǎn)中常見(jiàn)的大豆作為研究對(duì)象，因?yàn)榇蠖诡w粒建模相對(duì)簡(jiǎn)單且生產(chǎn)中易于獲取。經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和查閱資料獲得了大豆顆粒和模型零部件材料的屬性參數(shù)以及相互作用參數(shù)[5]，如表1和表2所示。

表1 材料屬性Table 1 Materials properties

表2 接觸屬性Table 2 Contact properties

2.2 大豆顆粒建模

仿真顆粒模型越接近真實(shí)情況就越能反映顆粒在圓盤管道刮板輸送機(jī)中的真實(shí)運(yùn)行情況，利用EDEM中的四面構(gòu)型法來(lái)創(chuàng)建大豆模型，如圖4所示，大豆的其他屬性經(jīng)EDEM可以自動(dòng)獲取，如表 3所示[5]。

圖4 大豆顆粒模型Fig.4 Soybean particle model

表3 大豆顆粒屬性Table 3 Soybean particle properties

2.3 定義幾何體

2.3.1 導(dǎo)入幾何體

將Solidworks中簡(jiǎn)化的模型另存為IGS格式導(dǎo)入到EDEM中，其中坐標(biāo)系如圖5所示，螺旋喂料器沿Z軸反方向輸送，刮板垂直輸送沿Y軸正方向輸送，顆粒拋出沿X軸正方向拋出，黑色方格區(qū)域?yàn)橛?jì)算域。

2.3.2 定義模型運(yùn)動(dòng)

模型的運(yùn)動(dòng)包括螺旋喂料器的運(yùn)動(dòng)和刮板的運(yùn)動(dòng)。螺旋喂料器繞定軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，添加Liner Rotation運(yùn)動(dòng)；刮板的運(yùn)動(dòng)既包括圓弧段運(yùn)動(dòng)又包括直線段運(yùn)動(dòng)，需要連續(xù)添加Liner Rotation和Liner Translation運(yùn)動(dòng)。螺旋喂料器的輸送量由下面計(jì)算公式可求[6]：

圖5 圓盤管道刮板輸送機(jī)EDEM仿真模型Fig.5 EDEM simulation model of disc tube scraper conveyor

式中：D為螺旋葉片直徑（0.35 m）；φ為物料裝滿系數(shù)；s為螺距（0.28 m）；n為螺旋軸轉(zhuǎn)速（r/min）；C為傾斜輸送修正系數(shù)，螺旋喂料器水平放置取1；K為螺旋葉片的影響系數(shù)，取1。

在垂直輸送段，圓形刮板和圓形管道構(gòu)成了工作空間，在工作過(guò)程中，由于受到工況的限制，所以工作空間有一定的使用效率，設(shè)容積效率為ηV，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)刮板面積 S（S=π·R2，其中 R=0.2）和刮板線速度v（m/s）的乘積即可視為刮板輸送的體積輸送量，這里可以根據(jù)單位的變化進(jìn)行驗(yàn)證：m2·m/s=m3/s，即每秒輸送的物料體積，再設(shè)物料的容重為γ（t/m3），可得到輸送機(jī)的質(zhì)量輸送量Q刮為：

物料從料倉(cāng)螺旋喂料器輸送至刮板，通過(guò)傳動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)刮板使物料運(yùn)動(dòng)，然后通過(guò)離心力的作用將顆粒甩出，完成顆粒的輸送任務(wù)。這里涉及的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)即為刮板運(yùn)行速度和螺旋喂料器轉(zhuǎn)速必須取合適的值以完成相同的輸送量，即：

將已知參數(shù)代入式（2）得：

式中：n輪為傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。

由式（3）可知，首先要確定刮板的運(yùn)行速度，然后才能確定螺旋喂料器的轉(zhuǎn)速。由前面可知，物料到達(dá)輸送末端后克服重力的作用在離心力的作用下被拋出輸送機(jī)，離心力公式為：

將已知參數(shù)代入式（4）得到物料線速度v=1.403 2 m/s，轉(zhuǎn)化為傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為n=67 r/min，那么物料拋出輸送機(jī)的臨界速度為67 r/min，當(dāng)傳動(dòng)輪速度小于67 r/min時(shí)，物料離心力小于重力將無(wú)法被拋出。為了找到一個(gè)最佳的拋出速度，可逐漸增加拋出速度為 80、90、100、110、120、130、140 r/min。

以傳動(dòng)輪速度120 r/min為例，刮板的運(yùn)動(dòng)形式為：圓弧—直線—圓弧—直線……，運(yùn)動(dòng)時(shí)間依次疊加完成刮板的預(yù)期運(yùn)動(dòng)，以圖5中最下方的黑色刮板為例，運(yùn)動(dòng)形式如表4所示。

表4 運(yùn)動(dòng)類型及時(shí)間Table 4 Movement type and time

2.4 創(chuàng)建顆粒工廠

為了使顆粒按設(shè)計(jì)要求出現(xiàn)，就必須要?jiǎng)?chuàng)建顆粒工廠，這里在裝料倉(cāng)入口處建立顆粒工廠。設(shè)定顆粒直徑大小按正態(tài)分布產(chǎn)生，另外，為了防止仿真一直停留在顆粒的產(chǎn)生過(guò)程中，設(shè)置放置顆粒的最大嘗試次數(shù)為20次。

2.5 設(shè)置時(shí)間步長(zhǎng)和仿真時(shí)間

時(shí)間步長(zhǎng)是求解器的迭代時(shí)間，本模型中的顆粒排列緊密，可以將時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為20%倍的瑞利時(shí)間。最后，對(duì)仿真區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格大小定義，網(wǎng)格越精細(xì)仿真結(jié)果將越接近真實(shí)情況，一般為2～4倍的，這里定義Cell Size為4 Rmin，網(wǎng)格數(shù)達(dá)到2 525 860個(gè)[7]，如圖6所示。仿真開始7 s的情況如圖7所示。

圖6 時(shí)間參數(shù)設(shè)定Fig.6 Time parameters

圖7 仿真7 sFig.7 Simulation at 7 s seconds

3 仿真結(jié)果分析

使用控制變量，通過(guò)只改變傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的方法，獲得各轉(zhuǎn)速下顆粒物料的拋出情況進(jìn)行對(duì)比，然后獲得顆粒物料拋出的最佳速度；確定刮板最佳運(yùn)行速度后，進(jìn)入數(shù)據(jù)處理模塊，在后處理界面可直觀地觀察顆粒在輸送機(jī)內(nèi)的宏觀運(yùn)動(dòng)情況，并以靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的形式顯示出來(lái)，這里進(jìn)一步研究了刮板最佳運(yùn)行速度下顆粒在輸送機(jī)內(nèi)運(yùn)行情況，主要包括顆粒的運(yùn)行軌跡、速度和受力等參數(shù)。

3.1 刮板不同運(yùn)行速度下顆粒拋出效果對(duì)比

只改變物料拋出速度，控制其他變量一致進(jìn)行仿真，仿真結(jié)束后進(jìn)行對(duì)比獲得最合適的物料拋出速度。對(duì) 67、80、90、100、110、120、130、140 r/min各速度下的模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，物料拋出效果圖整理后（顆粒以跡線形式顯示）如表5所示。

由表5可看出，在傳動(dòng)輪臨界轉(zhuǎn)速67 r/min時(shí)，顆粒物料有大部分沒(méi)有拋出；隨著轉(zhuǎn)速的逐漸增大，顆粒物料的拋出效果越來(lái)越好，回流和掉落現(xiàn)象越來(lái)越少；轉(zhuǎn)速為120、130、140 r/min時(shí)，顆粒物料拋出效果基本相同，但可看出在轉(zhuǎn)速為120 r/min時(shí)，顆粒物料的拋出軌跡曲線最好，所以確定最佳轉(zhuǎn)速為120 r/min。

表5 各轉(zhuǎn)速下顆粒物料拋出效果對(duì)比Table5 Comparison of the ejection effect of particles at different speeds

在確定了傳動(dòng)輪最佳轉(zhuǎn)速為120 r/min后，由式（3）可得到螺旋喂料器軸的轉(zhuǎn)速。

式中：設(shè)定螺旋喂料器填充率φ=0.2；刮板輸送容積效率ηV=0.75；代入公式可得n螺=70 r/min。

3.2 傳動(dòng)輪120 r/min時(shí)輸送過(guò)程中單顆粒運(yùn)行軌跡

通過(guò)后處理數(shù)據(jù)分析，為了更加清楚地顯示顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，利用EDEM后處理中Selection選取具有代表性顆粒，使顆粒以跡線（Stream）形式顯示獲得了顆粒的輸送軌跡如圖8所示。將顆粒在X、Y、Z軸方向上位置坐標(biāo)輸出并將數(shù)據(jù)整合，然后導(dǎo)入MATLAB中，在同一坐標(biāo)系中繪制三維立體軌跡曲線圖，如圖9所示。

從圖9可看出，顆粒在拋出過(guò)程中，從圓弧段運(yùn)動(dòng)到直線段時(shí)出現(xiàn)了碰撞，但基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，說(shuō)明仿真模型基本符合要求。

3.3 輸送過(guò)程中顆粒平均運(yùn)行速度

通過(guò)運(yùn)行仿真，發(fā)現(xiàn)顆粒在刮板輸送段內(nèi)的時(shí)間較短，在8.85～9.65 s時(shí)間段內(nèi)能夠較準(zhǔn)確地反映顆粒在輸送管內(nèi)的運(yùn)行速度情況。理想狀態(tài)下，在此時(shí)間段內(nèi)顆粒僅在Y軸正向有運(yùn)動(dòng)速度，顆粒在此時(shí)間段內(nèi)Y軸方向的運(yùn)行速度曲線如圖10所示；而經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)收集發(fā)現(xiàn)此時(shí)間段內(nèi)顆粒在X軸和Z軸方向上也存在著一定的速度，如圖11和圖12所示。

圖8 顆粒以跡線（Stream）形式顯示軌跡Fig.8 The particle tracks in the form of stream

圖9 MATLAB中顯示顆粒軌跡Fig.9 The particle tracks in MATLAB

由圖10—圖12可以得到，顆粒8.85～9.65 s時(shí)間段內(nèi)在Y軸方向、X軸方向和Z軸方向的平均運(yùn)行速度如表6所示。

從表6可以看出，顆粒在Y軸向的平均運(yùn)行速度為 2.512 438 235 m/s，和理論值 2.513 274 m/s相差不大，基本能夠正確反映顆粒在輸送管內(nèi)的運(yùn)行情況；而顆粒在X軸和Z軸存在著較小的速度分別為0.005 629 686 m/s和-0.000 251 065 m/s，可知在垂直輸送段內(nèi)運(yùn)行時(shí)，顆粒和管道內(nèi)壁存在著一定的碰撞現(xiàn)象,但都非常微弱可以忽略。總的來(lái)看顆粒在輸送過(guò)程中還是比較穩(wěn)定的。

3.4 輸送過(guò)程中顆粒受力

通過(guò)情況分析，發(fā)現(xiàn)顆粒在輸送過(guò)程中存在輕微波動(dòng)，這樣就肯定存在著撞擊，那么就要研究顆粒在輸送過(guò)程中的受力情況，防止顆粒因?yàn)樽矒舳扑椤㈩w粒的受力曲線圖輸出如圖13所示。

表6 坐標(biāo)軸各向平均運(yùn)行速度Table 6 Average speed at each axial direction

圖10 時(shí)間段8.85～9.65 s內(nèi)顆粒Y軸向速度曲線Fig.10 Velocity curve of particles in Y axial within 8.85 to 9.65 seconds

圖11 時(shí)間段8.85～9.65 s內(nèi)顆粒X軸向速度曲線Fig.11 Velocity curve of particles in X axial within 8.85 to 9.65 seconds

圖12 時(shí)間段8.85～9.65 s內(nèi)顆粒Z軸向速度曲線Fig.12 Velocity curve of particles in Z axial within 8.85 to 9.65 seconds

圖13 顆粒受力曲線Fig.13 Particle force curve

由圖13可知，顆粒受力的峰值為0.058 976 7 N，出現(xiàn)在8～9 s時(shí)間段內(nèi)，即顆粒從螺旋喂料器進(jìn)入輸送管道的過(guò)程中，此過(guò)程中顆粒受到刮板的撞擊，受力發(fā)生突變，受力增大，但力的大小基本可以忽略。

4 結(jié)論

本文在創(chuàng)建了有效的仿真模型后，以物料為研究對(duì)象成功地模擬了圓盤刮板輸送機(jī)垂直輸送方式的整機(jī)運(yùn)行。首先解決了刮板從直線段到彎曲段的運(yùn)動(dòng)過(guò)渡問(wèn)題；其次得到了顆粒物料拋出的最佳速度為120 r/min，進(jìn)而確定了螺旋喂料器的喂料速度為70 r/min，實(shí)現(xiàn)了螺旋喂料器和刮板輸送的產(chǎn)量配合，并為后處理中對(duì)顆粒的分析提供了基礎(chǔ)；最后得到了顆粒的運(yùn)行參數(shù)，包括運(yùn)行軌跡、速度和受力。從軌跡線可看出，顆粒在輸送過(guò)程中，從彎曲段運(yùn)動(dòng)到直線段時(shí)出現(xiàn)了碰撞，但基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，說(shuō)明仿真模型基本符合要求。從顆粒的速度曲線可以看出，顆粒在輸送過(guò)程中和管道內(nèi)壁存在著一定的碰撞現(xiàn)象,但都非常微弱可以忽略，基本和刮板的運(yùn)動(dòng)保持一致。從受力來(lái)看，顆粒會(huì)受到刮板和管道內(nèi)壁的作用力，但力的大小都非常小可以忽略?？傊@些都為今后對(duì)此種輸送機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的研究提供了重要的基礎(chǔ)，也彌補(bǔ)了這方面文獻(xiàn)的不足。

［1］姚艷萍.圓盤管道刮板輸送機(jī)的離散元仿真和多屬性評(píng)價(jià)研究［D］.太原：太原理工大學(xué)，2015.

［2］Aerro Me Chanical.ConVeyors［DB/OL］.［2017-01-10］http：//www.floveyor,com/.

［3］劉璘.離散元素法在球磨機(jī)研究中的應(yīng)用［J］.南陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（4）:62-66.

［4］王福林，尚家杰，劉宏新，等.EDEM顆粒體仿真技術(shù)在排種機(jī)構(gòu)研究上的應(yīng)用［J］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（2）:110-114.

［5］劉懷昌.鏈?zhǔn)綀A管刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)及DEM仿真優(yōu)化［D］.鄭州：河南工業(yè)大學(xué)，2015.

［6］劉四麟，糧食工程設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2002.

［7］王國(guó)強(qiáng).離散單元法及其在EDEM上的實(shí)踐［M］.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2010.

［8］劉浩宇.基于solidworks的刮板輸送機(jī)中部槽三維參數(shù)化建模［N］.科學(xué)導(dǎo)報(bào)，2009-05-25(019).

［9］伍維維，阮競(jìng)蘭.FLOVEYOR鋼索管式刮板輸送機(jī)［J］.糧食與飼料工業(yè)，2011（4）:6-7.

［10］李海燕，孟文俊.用EDEM分析不同充填率對(duì)垂直螺旋輸送機(jī)性能的影響［C］//物流工程三十年技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展之道.北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.

［11］孟杰，孟文俊，楊正茂.刮板輸送機(jī)模型建立對(duì)EDEM仿真結(jié)果的影響因素分析［J］.起重運(yùn)輸機(jī)械，2015（1）:50-53.

［12］李海燕.基于EDEM的垂直螺旋輸送機(jī)性能參數(shù)仿真研究［D］.太原：太原科技大學(xué)，2011.

［13］劉偉立，衛(wèi)紅波.基于EDEM軟件的螺旋輸送機(jī)仿真及分析［J］.機(jī)械工程師，2015，10:121-123.

［14］陳龍，張克平，樊宏鵬.基于EDEM的帶式輸送機(jī)工作過(guò)程仿真分析［J］.林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2016（9）:17-19.

［15］程敬愛(ài)，孟文俊，張啟胤.散體在垂直螺旋輸送機(jī)內(nèi)流動(dòng)性研究［J］.機(jī)械工程與自動(dòng)化，2012（6）:1-3.

［16］周文君，衛(wèi)紅波.基于EDEM的帶式輸送機(jī)輸送過(guò)程仿真及分析［J］.煤礦機(jī)械，2013（5）:89-91.

［17］姚艷萍，寇子明，孟文俊.散體物料在管道刮板輸送機(jī)垂直段運(yùn)行時(shí)的力學(xué)分析［J］.起重運(yùn)輸機(jī)械，2013（9）:34-37.

［18］王東霞.螺旋輸送機(jī)的數(shù)值分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究［D］.鄭州：河南工業(yè)大學(xué)，2012.

［19］梅磊.螺旋卸船機(jī)垂直輸送機(jī)理及試驗(yàn)研究［D］.武漢：武漢理工大學(xué)，2014.

［20］盛利.帶式輸送機(jī)三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)［D］.太原：太原科技大學(xué)，2014.

EDEM SIMULATION RESEARCH OF VERTICAL DISC TUBE SCRAPER CONVEYOR

CHI Youyang，RUAN Jinglan
（School of Mechanical and Electrical Engineering，Henan University of Technology，Zhengzhou450001，China）

The Solidworks simulation model was established for the domestic unfamiliar vertical disc tube scraper conveyor. The macroscopic movement of soybean particles during transportation was simulated based on discrete element simulation software EDEM. By changing the speed of a driving wheel，the optimal ejection velocity of the particle was obtained by using the control variable method. Through post processing analysis，the operation condition of particles in the conveyor was obtained，mainly including the particle trajectory plotting for observing the collision of the particles，the velocity at each axial direction of the particle for analyzing the operation stability of the particles，and the force analysis during particle transportation to prevent the occurrence of the particle breakage. The paper provides base data for the simulation research of the disc tube scraper conveyor.

vertical disc tube scraper conveyor；discrete element；EDEM；soybean particle model

TS 203 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

1673-2383(2017)05-0093-07

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20171030.0936.034.html

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2017-10-30 9:36:41

2017-02-09

河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（16210210107）

池優(yōu)陽(yáng)（1991—），男，河南舞陽(yáng)人，碩士研究生，研究方向?yàn)榧Z油機(jī)械設(shè)計(jì)理論。