南宁二手收割机改装旋耕机：基于EDEM的农业机械离散元仿真分

在农业机械领域， 拖拉机、联合收割机、谷料收割机等农业机械性能取决于机器与农作物、种子和土壤等散料的交互效率，以及机器在特定条件下可能出现的故障或停机时间。典型的问题包括收割设备纤维堵塞、工具磨损或种子和谷物分布不均。

预测材料的行为及其与机器的相互作用是提高效率和性能的关键。然而，由于散料的复杂性和可变性，这是具有挑战性的；对新设备设计进行物理测试既昂贵又有限制，特别是在考虑对作物进行测试时，由于恶劣天气条件而错过了季节测试时机，可能会大大推迟新设备的上市时间。

包括获取车辆与地面作用力的精确数据，以及任何谷物或作物的处理过程的仿真分析。可以预测散体材料的运动行为，识别堵塞、磨损等风险，并对不同的材料进行仿真测试，了解农业设备如何与土壤交互，材料如何与农业设备交互，加快机器的设计速度并优化工艺流程，大大降低了人力、物力及时间成本。

另外，EDEM还能够帮助工程师对物料混合、谷物受到的冲击力进行分析，帮助设计师优化设备，减少在处理谷物过程中谷物的损害率。在设计初期使用EDEM模拟和分析散装材料的行为以及它们的相互作用和对设备的影响，为工程师提供关键的数据支撑。

首先在EDEM根据材料是否可以压缩，是否为粘性，一共提供了8种土壤模型的数据库。

接下来在EDEM Creator模块中创建元颗粒，使用该功能创建出柔韧的纤维，如茎、秸秆和草。

下面将对机械和土壤的相互作用，谷料和农作物的处理系统两方面中的部分设备进行仿真分析。

通过EDEM模拟旋耕机耕作过程，评估耕作效率及耕作质量，验证优化旋耕机性能，并降低能耗。

将EDEM和多体动力学（MBD）耦合，观察拖拉机轮胎与土壤的相互作用，研究车辆与土壤互相作用时的动态行为，分析塌陷影响，犁耕效率及犁刀磨损情况，保证设备的运行性能。

通过EDEM仿真，分析通过筛孔的物料占比，测试不同操作工况下的筛分效率。根据仿真结果，对结构和工作参数进行优化，找到最大吞吐量，提高筛分效率并减缓堵塞问题。

研究螺旋输送机将谷物从料仓运送到外部所需的力和扭矩，预测谷物在输送机内部的流动特性（谷物速度、压力等），验证输送系统的输送能力和功率需求，评估输送机的输送性能。

验证不同叶片，不同转速下的肥料撒落分布情况，评估不同方案的施肥效果。

通过EDEM仿真，了解物料的流动状态，验证谷物干燥情况，干燥不足或干燥过度的占比，获取正常干燥的设计参数，最小化在干燥过程造成的物料损失和能量浪费。

EDEM除了能够模拟细粒材料外，还可以使用粘结模型来模拟复杂的纤维状农业材料。

利用EDEM仿真玉米收割过程，根据仿真结果对采摘流程、设备结构参数，设备强度等进行优化。

利用EDEM可以模拟草及其与机器的交互，预测纤维农业材料与机械零件之间的相互作用，分析不同设备结构对工作的影响，从而优化设计和工艺。在EDEM中使用纤维模拟草地。

基于EDEM离散元模拟仿真技术，对排种器进行分析，保证排种器工作过程中播种量稳定、排种均匀、不损伤种子，从而避免种子浪费，减少人力成本，便于设备的维修，大大提高了生产效益和设备使用性能。

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