中国作为世界上最大的存栏猪养殖大国,伴随养殖业迅速发展带来巨大经济效益的同时也因为养殖业的固体畜禽粪便任意排放导致了严重的环境污染问题。畜禽养殖业产生的固体畜禽粪便任意排放问题不仅会造成环境污染问题,也是对资源的浪费。利用固体畜禽粪便养殖蝇蛆不仅可以解决环境污染问题,养殖成熟后的蝇蛆还为畜禽养殖业和水产养殖业提供急需解决的高蛋白饲料难题,并且经过蝇蛆养殖后的固体畜禽粪便可以再次作为有机肥料入田,形成了一个有序、循环、绿色的养殖生产链。目前如何将蝇蛆和固体畜禽粪便颗粒混合物快速、有效、机械、可控地分离开来是蝇蛆养殖业面临的瓶颈难题。基于上述原因,本课题提出从离散元思想入手,通过对蝇蛆和固体畜禽粪便颗粒进行动力学分析,获得优化设计并联振动筛的关键参数,并对优化设计后的并联振动筛进行刚体动力学分析,最后对加工试制的并联振动筛的透筛性能进行筛分试验。本课题的研究内容主要包含以下几个方面:(1)基于离散元思想进行振动仿真分析蝇蛆和固体畜禽粪便颗粒在碰撞过程中的运动情况,需要从碰撞颗粒自身的物性参数(碰撞恢复系数、泊松比、剪切模量等)入手,结合运动学理论,通过碰撞试验得到蝇蛆的恢复系数,并通过数字图像法测得了蝇蛆的泊松比参数数值,参考农业物料的相关参数设定其他参数,为离散元仿真建模奠定基础。(2)对蝇蛆和固体畜禽粪颗粒进行接触模型、碰撞模型以及力学模型等分析,将蝇蛆和固体畜禽粪便颗粒建立成软球模型并简化为弹簧阻尼模型,确定离散元分析原理过程;设定混合颗粒总数为20000,其中蝇蛆和固体畜禽粪颗粒的颗粒数占比为1:3,蝇蛆尺寸分为两种,畜禽粪颗粒尺寸种类分为三种,并呈现正态分布情况;根据测定的蝇蛆和固体畜禽粪便颗粒的基本参数建立多样化的离散元仿真三维颗粒尺寸模型并进行多因素仿真对比分析,得到初步仿真结果。(3)对课题组现有的1T2R多维振动筛进行优化设计,对优化后的并联振动筛进行拓扑综合分析,并对并联振动筛机构进行了逆解和正解,分析了并联振动筛的奇异位型,并进行了并联振动筛的工作空间仿真,最终得到了优化设计后的并联振动筛的基本结构。(4)对并联振动筛进行刚体动力学理论分析,初步建立了并联振动筛机构系统的第一拉格朗日乘子方程和广义惯性力方程;针对并联振动筛的第一支链进行运动学和影响系数分析,建立约束方程,再利用动力学仿真来验证理论分析的正确性,得到驱动参数的仿真数值。(5)针对装配好的并联振动筛进行控制系统的初步设计调试,根据需求选定运动控制系统元器件,调试完成后进行正交试验分析出并联振动筛的筛分效果影响因素的排列顺序,并针对筛分效果影响显著的条件进行单因素筛分效果试验,进一步验证了影响因素对筛分效果的影响,并验证了基于DEM思想的仿真结果的正确性。