1. 本选题研究的目的及意义
随着医药、食品等行业的快速发展,对成品辅料包装自动化和高效化的要求日益提高。
下料溜子作为自动化包装系统中连接存储和包装环节的关键设备,其性能的优劣直接影响着包装效率和产品质量。
传统的溜槽设计主要依靠经验和简单的力学计算,难以准确预测物料流动过程中的复杂行为,容易出现堵塞、破损、分离等问题,导致生产效率低下、产品质量不稳定。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着计算机技术的快速发展和离散元方法的日益成熟,EDEM软件作为一种强大的颗粒仿真工具,已被广泛应用于农业、矿业、化工、医药等领域,用于模拟分析颗粒物质的运动、混合、分离、破碎等行为。
在国内,学者们利用EDEM软件对不同类型的下料溜槽进行了仿真研究,并取得了一定的成果。
例如,[参考文献1]利用EDEM软件对矿石溜槽进行了仿真分析,研究了溜槽倾角、宽度等参数对物料流动特性的影响;[参考文献2]采用EDEM软件对煤炭溜槽进行了优化设计,有效提高了煤炭的流动性;[参考文献3]基于EDEM软件研究了不同形状的颗粒在下料过程中的运动规律。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要内容包括以下几个方面:1.成品辅料特性分析:对成品辅料的物理特性进行测试,包括颗粒形状、粒径分布、密度、休止角、摩擦系数等,为建立准确的颗粒模型提供依据。
2.下料过程分析:分析成品辅料在下料过程中的运动规律,包括速度分布、浓度分布、碰撞行为等,识别可能出现的堵塞、破损、分离等问题。
3.溜子结构设计:根据成品辅料特性和下料过程分析结果,设计出结构合理的下料溜子,包括确定溜子的倾斜角度、截面形状、壁面材料等关键参数。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:1.文献调研:查阅国内外相关文献,了解成品辅料下料溜子的研究现状、设计方法和仿真技术,为课题研究提供理论基础。
2.成品辅料特性测试:利用激光粒度仪、电子天平等仪器设备,对成品辅料的物理特性进行测试,包括颗粒形状、粒径分布、密度、休止角、摩擦系数等,为建立准确的颗粒模型提供数据支持。
3.下料过程分析:基于理论力学和颗粒动力学理论,分析成品辅料在下料过程中的受力情况、运动规律和碰撞行为,识别可能出现的堵塞、破损、分离等问题,为溜子结构设计提供理论指导。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面:1.研究对象的新颖性:针对成品辅料下料溜子设计难题,将EDEM离散元仿真技术应用于成品辅料包装领域,为解决成品辅料下料过程中出现的堵塞、破损、分离等问题提供新的思路和方法。
2.仿真模型的精确性:建立准确可靠的成品辅料颗粒模型,充分考虑颗粒形状、粒径分布等因素对下料过程的影响,提高仿真模型的精度和可靠性。
3.优化设计的有效性:通过EDEM仿真分析,优化溜子结构参数,提高下料效率、降低能耗、减少物料浪费,并通过实验验证优化设计的有效性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 黄辉, 黄巨聪, 谭思远, 等. 基于EDEM与Solidworks的玉米籽粒离散元建模与仿真[J]. 农机化研究, 2021, 43(12): 159-164, 218.
[2] 周俊杰, 白帆, 郝淑英, 等. 基于EDEM的饲料颗粒抛送装置仿真分析与试验[J]. 农业工程学报, 2022, 38(17): 87-95.
[3] 姚宇, 刘成良, 程志华, 等. 基于EDEM的螺旋溜槽流动特性分析[J]. 机械工程学报, 2020, 56(11): 177-184.
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