基于EDEM的皮带式推料机器人推料仿真与试验研究

摘要

【目的】推料机的推料效果是牧场推料机器人性能的一个重要指标，为得出皮带式推料机器人最佳作业参数，研究推料机器人作业参数对推送率和推送效率的影响，本文基于EDEM软件对推料机器人推料过程进行模拟仿真分析。【方法】基于离散元法，通过试验与仿真标定得出TMR饲料间、饲料与接触装置间的接触参数；运用EDEM软件建立3种离散单元物料颗粒的Hertz-Mindlin接触模型，以皮带式推料机装置的推料角度、皮带速度、前进速度作为试验因素，以推送率和推送效率作为评价指标，采用三因素三水平的正交试验方法进行推料仿真试验研究。通过实际试验对仿真结果进行验证。以推料机的推送率和推料效率最大为目标值，通过响应面进行优化求解。【结果】仿真试验结果表明：本文推料机理论最优作业参数组合为推料角度30°、皮带速度2.99 m/s、前进速度0.83 m/s时，推送率为94.6%，推送效率为724.5 kg/min。对于推送率而言，皮带速度和前进速度对其影响极显著(P<0.01)，推料角度的影响显著(P<0.05)；对于推送效率而言，皮带速度和前进速度对其影响极显著(P<0.01)，推料角度对其影响不明显(P>0.05)。【结论】本研究验证了推料机结构的合理性，为自动推料机器人推料作业参数组合提供了参考。

关键词

皮带式推料机 / TMR饲料 / 仿真分析 / 推送率 / 推送效率