机械化平房仓入仓装备及关键问题研究

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平房仓储粮为我国保障粮食安全的重要战略手段,其目前进仓环节存在人力资源浪费较大、效率低等问题,不利于我国仓储现代化发展。以改善当前散粮进仓作业模式,提高机械化水平为目标,围绕散粮入仓中的问题展开研究,主要研究内容如下:(1)针对平房仓提出了机械化入仓方案,对于超高大平房仓散粮入仓时面临的粮食分级、破碎问题,设计了粮食分流器并实现了散粮机械化入仓。对平房仓机械化入仓方案进行了评估,并基于ANSYS对设备整体进行了静力学分析,结果表明通过增加支撑结构的组数,可使每组结构产生的最大应力小于材料许用应力以保证设备安全。(2)以平房仓入仓的核心装备皮带输送机及卸料小车作为研究对象,进行了散粮输送过程的分析研究。首先建立了散粮在倾斜皮带上输送时的数学模型,论证了散粮的输送状态与摩擦系数间的关系。通过实验与EDEM仿真对照的方法对小麦与输送皮带之间的接触参数进行了标定,根据标定结果对皮带机输送散粮进行分析。结果表明,在倾斜输送时小麦与皮带之间的动摩擦系数对输送状态的影响最大,其次为小麦间动摩擦系数;当输送过程中产生粮食堆积区时,通过提高输送速度或减小输送段长度的方法保证散粮的平稳输送状态,并描述了粮食堆积区出现位置与皮带倾角、输送速度之间的关系。(3)针对粮食在储运、进仓环节中存在的破碎问题展开了研究。为研究其破碎行为,通过试验记录了不同含水率下粮食在挤压破碎时的力学性能,并在离散元环境下进行了相同的破碎试验,依靠方差分析及神经网络两种方法对破碎参数进行了预测,最终得到了不同含水率下粮食的破碎参数。通过斗式提升机进行了粮食破碎试验,并在离散元环境中进行粮食破碎仿真,仿真产生的破碎与实际结果相差在9%以内,表明得到的破碎参数对粮食在挤压环境下破碎率的预测具有较高的可靠性。
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