摆动筛筛分过程的DEM-PMBK耦合仿真优化与试验

来源：中国农机化学报杂志2020年第10期北京时间：

作者：冯娜娜;魏保立;蒋德龙;肖世杰;

单位：郑州铁路职业技术学院机电工程学院;河南农业大学农学院;

摘要：摆动筛广泛应用于谷物分级、清选和种子加工等农业生产活动,筛分过程中筛面存在复杂的平面运动。为探明其筛分机理,以摆动筛和大豆籽粒为研究对象,采用虚—实结合法建立筛面边界模型,提出一种基于离散单元法(DEM)与平面多体运动学(PMBK)的摆动筛耦合模型,对大豆籽粒在筛面上的颗粒流和透筛过程进行数值模拟。仿真结果表明,当颗粒直径达到6.91 mm时,颗粒只能通过三角形筛孔模型,直到颗粒直径达到6.96 mm时,颗粒才能通过圆形筛孔模型。对比仿真试验与实际试验筛下物中不同粒径区间(5.60～7.00 mm)籽粒透筛率沿筛面的分布结果,验证本文提出的虚—实结合法建立的筛面边界模型以及基于DEM-PMBK耦合模型的可行性和准确性,为摆动筛的优化设计及相关研究提供参考依据。

关键词：摆动筛;离散单元法;平面多体运动学;边界模型

基金资助：国家自然科学基金项目(51575458);; 河南省高等学校重点科研项目指导计划项目(20B580006)