黑水虻虫沙双向集料装置参数优化与试验

摘要

针对黑水虻虫沙机械化集料程度低的问题,结合黑水虻养殖特点与虫沙特性,设计一种螺旋式双向集料装置.阐述了该装置的结构组成与工作原理,对其关键部件双向螺旋进行了分析与参数设计.采用离散元软件建立了虫沙-双向螺旋装置的耦合仿真模型,模拟仿真了虫沙的集料输送过程,以螺距、螺旋轴径、螺旋转速、移动速度为试验因素,以质量流率为评价指标进行了四元二次回归通用旋转组合仿真试验.试验结果表明,各因素对质量流率影响主次顺序为螺旋转速>螺旋移动速度>螺旋轴径>螺距.以提高质量流率为目标,运用Design-Expert8.0.6软件进行参数优化,确定了最优组合:螺距153 mm、螺旋轴径29 mm、螺旋转速83 r·min-1、螺旋移动速度66 mm·s-1,此时仿真优化得到集料质量流率为1.13 kg·s-1,加工物理样机并进行验证试验,得到集料质量流率为1.20 kg·s-1,与仿真试验相对误差为5.83％.