基于EDEM软件的螺旋布料装置工作参数的研究

2017.09建设机械技术与管理

粒与几何体中再添加一个Moving Plane 模型来模拟刮板输送器与料斗之间的相对运动[8]。

创建4种不同粒径颗粒对应的4个颗粒工厂，根据实际生产时的各种混合料的配合比设置为相应的质量

沥青混合料路面具有表面平整、行车舒适、耐磨、养护维修简便等优点，在高速公路和高等级公路上得到广泛的应用。然而，近年来沥青路面也出现了多种类型不同程度的早期破坏现象，研究认为摊铺离析是造成早期病害的主要原因之一[1-7]。针对沥青路面摊铺过程出现的摊铺离析现象，基于EDEM 软件对沥青混合料摊铺机螺旋布料装置螺旋布料装置进行了理论分析与仿真分析，得出了相关工作参数的优化参数，为摊铺机螺旋布料装置改进提供一定的优化数据。

1 EDEM 仿真及分析

1.1 EDEM 螺旋布料装置仿真参数设置

螺旋布料系统仿真是完全模拟现实生产过程的，设置系统的仿真参数要考虑现实中机械的实际工作过程。为布料螺旋添加Linear Rotation 运动模型，添加

布料螺旋的起始点坐标，从而给布料螺旋一个旋转方向，设置角速度为48deg/s ，角加速度为0。为了使仿真更加的接近实际施工过程，颗粒的选用也选择四种不同粒径的颗粒，材料选为玄武岩。在进行EDEM 仿真时，设置颗粒与颗粒的接触模型为Her tz-Mindlin with JK R ，该模型考虑了接触颗粒间的接触力。颗粒与几何体的接触模型为Hertz-Mindlin （No slip ），在颗

摘　要：针对沥青路面摊铺过程出现的摊铺离析现象，通过EDEM 对螺旋布料装置进行仿真，仿真结果表明螺旋叶片做直线运动和翻滚运动时，在布料槽内形成强烈的对流混合，起初混合料与布料螺旋不同的部位接触碰撞引起无序的运动，随着时间增加，形成平稳移动的颗粒群，使混合料颗粒的速度逐渐降低，改进后布料器的螺旋布料流量和布料效率都符合要求。研究了填充系数、螺旋转速和摊铺机的摊铺速度对布料离析的影响，得到摊铺机在作业过程中的最佳填充系数、布料螺旋的最佳转速范围和摊铺机的最佳行驶速度范围。

关键词：螺旋布料装置对流混合填充系数螺旋转速摊铺速度

基于EDEM软件的螺旋布料装置工作参数的研究

Study on the working parameters of Spiral fabric device based on EDEM software

长安大学工程机械学院白自艳/BAI Ziyan

蔡梦克/CAI Mengke 李博/LI Bo 张胜军/ZHANG Shengjun

颗粒粒径0～33～55～1010～20配合比组成 / %

34132528质量流量 /（kg/s ）

40.8

15.6

33.6

表1?仿真中混合料各种颗粒的质量流量 (mm)

由表2可以看出，将罐体壁厚由8mm 降低为6mm ，只需对结构做简单的修改

（加两个加强环），就可以使罐体的强度与原方案相当，大大降低了罐体的成本和重量。

3 结束语

基于CAE 进行结构受力分析，可以对结构进行优化，实现轻量化设计。举一反三，CAE 在分析复杂环卫产品的结构力学性能时，特别是运动、受力的关键部件，是非常重要的方法，也是结构设计的理论基础。

参考文献

[1] 应朝阳.GB7258-2012《机动车运行安全技术条件》 .北京：

中国标准出版社, 2012.

[2] 成大先.机械设计手册.北京：

化学工业出版社, 2008.[3] 胡玉梅.车辆结构强度基本理论与CAE 分析技术. 重庆：重庆大学出版社, 2009.

收稿日期：

2017-04-24

通讯地址：

长沙市高新区林语路288号中联重科麓谷第二工业园（410206）