滚筒-连杆组合式草方格铺设打散机构的仿真分析与试验

摘要

针对以散放稻草为原料的草方格沙障铺设作业过程中秸秆打散不均匀、铺设厚度不符合技术要求等问题，基于多体动力学和离散元耦合方法对秸秆打散、输送过程进行仿真分析；以滚筒转速、滚筒间距和曲柄转速为影响因素，以打散后输送板上秸秆平均厚度和秸秆均匀度为响应值，通过预试验和单因素试验确定各因素对响应值的影响规律，基于前期试验进行响应面优化试验，使用Design-Expert软件建立二次多项式回归模型。以草方格沙障铺设要求范围内的秸秆平均厚度最低和秸秆均匀度最高作为目标值，通过响应面进行优化求解。仿真试验结果表明：滚筒转速为68.98 r/min，滚筒间距184.7 mm，曲柄转速90.63 r/min，打散装置性能最优。台架试验结果与仿真理论值相比，秸秆平均厚度误差为2.89%，秸秆均匀度误差为1.96%。

关键词

打散机构 / 草方格 / DEM-MBD / 仿真优化