一种散粒体物料匀料盘设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及散粒体物料匀料盘设计的技术领域，具体涉及一种散粒体物料匀料盘 设计方法。
【背景技术】
[0002] 匀料盘也称匀料板，用来提高物料的分布均匀性，常用在谷物的加湿调质、干燥、 风选等加工设备中。常见的匀料盘分为圆盘式和圆锥体式两种形式，以上两种匀料盘上的 料层厚度均匀性差，不能实现料层厚度均匀一致。而匀料盘设计方法的研宄可以实现物料 在匀料盘的均匀分布，提高加湿调质、干燥以及风选等加工设备的工作效率，但目前还没有 相关资料对匀料盘设计方法进行说明。国内外针对匀料盘的理论与结构研宄尚需深入。因 此，目前尚缺乏一种散粒体物料设计方法，以解决料层厚度不均匀的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题为：针对散粒体物料匀料盘匀料性能较差，不能实现均 匀布料的问题，如何设计匀料盘以提高其匀料性能的技术难题，提供了一种散粒体物料匀 料盘设计方法。该方法根据物料的物理特性和运动规律，设计出能实现散粒体物料料层厚 度均匀一致的匀料盘。
[0004] 本发明采用的技术方案是：一种散粒体物料匀料盘设计方法，其方法包括以下几 个部分： 匀料盘初始形状设定阶段：确定物料与匀料盘的物理特性参数，包括形状、密度、尺寸、 泊松比、弹性模量、恢复系数和摩擦系数。基于圆锥体式匀料盘，物料在匀料盘上的运动轨 迹为空间螺旋线，确定运动轨迹上某一位置的物料运动加速度，其公式为：
【主权项】
1. 一种散粒体物料匀料盘设计方法，其特征在于设计方法包括以下工序及其内容： ① 匀料盘初始形状设定工序：基于物料与匀料盘的物理特性参数，计算重力作用下 物料在匀料盘上的运动加速度，确定目标加速度下所需的斜面斜率，设定匀料盘的初始形 状； ② 三维模型生成工序：在计算机上生成设定匀料盘的三维模型； ③ 离散元模拟工序：基于物料与匀料盘的物理特性参数，利用离散元软件对所设定料 盘的三维模型进行模拟； ④ 判定工序：判断模拟结果是否满足预定条件，若满足则完成设计，否则进入下一工 序； ⑤ 匀料盘形状修正工序：修正初始设定匀料盘的三维模型，反复进行所述离散元模拟 工序和匀料盘形状修正工序直至经判定工序满足预定条件。
2. 根据权利1所述的一种散粒体物料匀料盘设计方法，其特征在于：所述物理特性参 数是指形状、密度、尺寸、泊松比、弹性模量、恢复系数和摩擦系数。
3. 根据权利1所述的一种散粒体物料匀料盘设计方法，其特征在于：所述匀料盘上物 料的运动加速度是基于圆锥体式匀料盘计算所得，计算公式为：
式中，γ为圆锥母线与底面的夹角，g为重力加速度，β是物料运动轨迹的螺旋角，为 常数。
4. 根据权利1所述的一种散粒体物料匀料盘设计方法，其特征在于：所述目标加速度 为实现料层厚度均匀的加速度。
5. 根据权利1所述的一种散粒体物料匀料盘设计方法，其特征在于：所述匀料盘的初 始形状依据不同目标加速度下的γ值设定为平滑的曲面锥体形式。
6. 根据权利1所述的一种散粒体物料勾料盘设计方法，其特征在于：所述判定工序中 的预定条件为物料的料层厚度均匀一致。
7. 据权利1所述的一种散粒体物料匀料盘设计方法，其特征在于：所述匀料盘形状修 正工序中，修正所述曲面锥体式匀料盘的曲母线形式。
【专利摘要】本发明提供了一种不依赖辅助装置而容易地设计适于散粒体物料的匀料盘设计方法。本发明的匀料盘设计方法包括：设定匀料盘初始形状的初始形状设定工序、利用计算机生成匀料盘三维模型的三维模型生成工序、通过离散元软件对三维模型进行模拟的离散元模拟工序、检查模拟结构是否符合预定条件的判定工序以及修正匀料盘的形状使得达到预定条件的匀料盘形状修正工序。
【IPC分类】G06F17-50, G06T17-00
【公开号】CN104765938
【申请号】CN201510219889
【发明人】贾富国, 姚丽娜, 史宇菲, 王会, 韩燕龙, 曾勇, 蒋龙伟
【申请人】东北农业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年5月4日