基于EDEM-RecurDyn耦合的玉米剥皮装置仿真分析与试验

作者：王善博; 阿力木·买买提吐尔逊^*; 黄强斌; 师邀兵; 李谦绪; 杜志高

来源：中国农机化学报, 2023, 44(10): 115-143.

DOI：10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2023.10.017

• 玉米剥皮装置
• 离散元
• EDEM-RecurDyn耦合
• 柔性化模型
• 台架试验

玉米适收期短，收获劳动强度大，有关玉米的研究工作总是受这两点限制。玉米剥皮装置中压送轮为橡胶材质，在实际工作中会发生很大的变形，ANSYS与EDEM等软件很难对其建立柔性化的仿真模型。针对以上问题，采用EDEM-RecurDyn耦合的方式，建立玉米剥皮装置柔性化仿真模型，以剥皮辊及压送轮转速为试验因素进行试验，结果显示，当剥皮辊转速为480 r/min、压送轮转速为96 r/min,喂入速度为500 kg/h时，玉米果穗平均受力为15.65 N,受力的方差为7.80,果穗绕自身轴线的转动速度为58.86 r/min,此工况下玉米受力平稳且有较快转速。以果穗剥净率、落籽率及籽粒破损率为试验指标进行台架试验对仿真结果展开验证，当剥皮辊转速为480 r/min、压送轮转速为96 r/min,喂入速度为500 kg/h时，果穗剥净率为90.22%,落籽率和籽粒破损率分别为0.97%和1.07%,试验结果和仿真结果相吻合。此研究表明利用EDEM-RecurDyn耦合建立玉米剥皮装置离散仿真模型，可为此后玉米剥皮装置试验工作提供前期指导，节省试验成本，减轻劳动负担。

• 单位
  机电工程学院; 新疆农业大学