基于离散元法的多层刮板式清粪机仿真优化

摘要

为解决多层式刮板清粪机存在的末端粪便漏不净、对配套笼具系统层间距离要求高、运行稳定性差的问题,利用离散元分析软件EDEM 2.3对多层刮板式清粪机的工作过程进行了数值模拟,研究了刮板垂直倾角X1、刮板纵向倾角X2、承粪板倾角X3对多层刮板式清粪机机械性能的影响。通过对比模型中虚拟刮板与9LPT-3第一代样机上配置的多层刮板式清粪机的工作情况,验证模拟模型的可靠性。以清粪完成后粪便堆积体宽度Y1、清粪过程中粪便堆积体最大高度Y2、刮落量的稳定性Y3为评价指标,使用该虚拟模型进行二次正交旋转组合实验。结果表明,X1、X2、X3与Y1、Y2存在显著相关性,分别为P<0.000 1和P<0.05,与Y3不相关;综合考虑后,x1、x2、x3分别选择7°、35°、5°时,多层刮板式清粪机的机械性能最佳。