基于EDEM的固态有机肥运施机装撒肥装置的设计与仿真分析

作     者：宋阳 王泽河 弋景刚 

作者机构：河北农业大学机电工程学院 河北省智慧农业装备创新技术中心 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2024年第9期

页      面：34-40页

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：河北省重点研发计划项目(21327214D) 

主　　题：设施农业机械 装撒肥装置 离散元仿真 试验设计 参数优化 

摘      要：针对固态有机肥装撒肥过程主要靠人工完成，存在机械化程度低、劳动强度大、效率低且施肥不均匀等问题，极大地限制了设施农业机械的发展，特别是设施蔬菜产业链过程中有机肥装撒肥环节，其中有机肥的施用时间较短，而肥料所需要的装载和运输时间较长。为提高工作效率，文中在固态有机肥运施机的基础上，设计了一种装肥、运肥及撒肥一体式的装撒肥装置，并采用离散元法对其过程进行仿真分析。采用SolidWorks软件建立好三维模型后，导入到EDEM软件进行仿真，为获得装置的最佳抛撒参数，以撒肥均匀性为响应，以装置的前进速度、螺旋转速和螺旋叶片个数为因素，采用Design-Expert软件设计试验，根据Box-Behnken试验结果建立并优化响应值与各因素间的2阶回归模型，得到各个参数的最佳组合：装置移动速度为0.2 m/s、螺旋抛撒转速为202 r/min、螺旋叶片数为4片，为固态有机肥运施机的结构设计与优化提供参考。