螺旋带式动物饲料搅拌机的结构设计与研究

摘要

近年来，我国畜牧业得到突飞猛进的发展，饲料搅拌技术的要求也必将越来越高。根据实际养殖需求和饲料自身特性的不同，饲料搅拌设备有立式、卧式、浆式等多种结构形式。目前使用最广泛的是卧式饲料搅拌机，主要因为其生产效率高、工作可靠性强、价格便宜等特点而广受好评。本文主要以螺旋带式动物饲料搅拌机为研究对象，分析了该搅拌设备的饲料混合机理，对其关键结构参数螺旋升角、搅拌臂排列方式、搅拌轴转速等进行分析，建立了虚拟样机模型，对搅拌轴进行了静强度分析及对搅拌装置整体进行了模态分析，并对搅拌系统进行离散元数值仿真，对饲料颗粒的运动轨迹及其混合均匀度进行数值分析。
　　1、分析搅拌设备的结构组成及混合机理，并对单位饲料颗粒进行受力分析，分别得到其在X轴跟Y轴上的分力公式，并推导出颗粒的位置方程式。
　　2、对搅拌机主要结构的结构参数及工作参数进行研究分析，得到其关键参数的基本取值：搅拌仓体积取值为6 m3，搅龙最大直径为1867mm，底部的螺旋叶带与搅拌仓壁间隙为13mm螺旋带螺旋升角的参考取值范围为9.7°＜α＜25.2°，搅拌轴转速的最佳取值范围：20≤n≤30.95r/min。搅拌长短臂采用正排列方式，且长短搅拌臂交错排列，相位角选用90°。
　　3、利用Pro/E软件建立螺旋带式TMR饲料搅拌机的虚拟样机，通过有限元分析法对搅拌轴进行了静强度分析，对整个螺旋带式搅拌装置整体进行了模态分析。
　　4、利用EDEM软件对饲料搅拌机搅拌系统进行数值仿真，对饲料的运动轨迹进行了分析，得到搅拌颗粒运动矢量图，并出现了搅拌低效区；通过混合变异系数方法对饲料搅拌均匀度进行了分析，得到了当前参数条件下的最佳搅拌时长为60s。

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第一章 绪论

1.1畜牧业概述

1.2本文研究的目的和意义

1.3TMR饲料搅拌机研究动态

1.4本文主要研究内容及研究方法

第二章 搅拌机总体设计及混合机理

2.1物料特性

2.2主要组成结构

2.3混合机理分析

2.4本章小结

第三章 搅拌机主要结构参数分析

3.1螺旋带式TMR饲料搅拌机主要参数

3.2主要结构参数分析

3.3转速的确定

3.4三维模型的建立

3.5本章小结

第四章 搅拌装置有限元分析

4.1 ABAQUS简介

4.2ABAQUS搅拌装置有限元静强度分析

4.3ABAQUS搅拌装置的模态分析

4.4本章小结

第五章 基于EDEM物料混合过程仿真分析

5.1离散元基本理论

5.2相似理论

5.3EDEM仿真前期处理

5.4仿真结果分析

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

个人简介

在读期间主要科研成果