活体蝇蛆与畜禽粪混合物离散颗粒群动力学和多维筛分分离方法的研究

基本信息
批准号:51675239
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:杨启志
学科分类:
依托单位:江苏大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:朱芬,赵如金,尹小琴,杨德勇,黄文岳,蔡静,孙梦涛,马新坡,方佳佳
关键词:
并联机构多维振动筛离散颗粒群动力学离散元法蝇蛆分离方法
结项摘要

Being short of mechanical controllable separating methods, with high efficiency and high velocity, of the living maggots and wet livestock manure in handing the waste of the livestock manure in our lives limits the better development of the method of breeding maggots to handle the livestock manure in case of pollution. The deeper reason is the absence of the study on the basic theory--dynamics of the discrete particles of the living maggots and livestock manure which leads to the failure of getting the key design parameters for the multidimensional sieving machine. In order to solve these bottleneck problems, it is promoted a new method to separating the living maggots and livestock manure with multidimensional sieving machines base on the parallel mechanisms. Firstly, the dynamics of the discrete particles of the living maggots and livestock manure is studied using DEM method. It is gotten the key design parameters of the multidimensional sieving machine with high separating efficiency and high separating velocity on the base of researches on the dynamics. Secondly, the new parallel mechanisms using in the multidimensional sieving machine are innovated using the Orientation Feature Set Method of the modern mechanics. The kinematics, dynamics of the multidimensional sieving machine are studied using the Influence Coefficient Method and the Principle of Virtual Work and the Darren Bell Method. Thirdly, it is simulated the motion of separating the living maggots and livestock manure with multidimensional sieving machines using the EDEM software. The controlling system of the parallel multidimensional sieving machine is set up too. Finally, the principled sample machine of the parallel multidimensional sieving machine is manufactured and the sieving tests are carried out.

为解决限制蝇蛆养殖处理畜禽粪便技术做大做强的瓶颈问题——缺乏高效、快速、可控的活体成熟蝇蛆与潮湿固体畜禽粪便的机械式分离方法,更深层的原因是缺乏蛆粪混合物离散颗粒群的复杂动力学、运动规律等基础理论研究,无法获得基础而必需的设计依据与关键设计参数,课题提出了一种采用多维振动筛分方法来高效快速可控分离蛆粪的机械式分离思路。课题采用DEM方法研究蛆粪混合物离散颗粒群在多维振动下的复杂动力学、运动规律问题;研究蛆粪混合物具有高效率筛分性能的多维振动筛分方法设计的关键运动参数、动力参数;采用现代机构学中基于方位特征集的并联机构拓扑理论等方法对多维振动筛的主体并联机构新机型进行综合;运用影响系数法、虚功原理、达朗贝尔法等研究多维振动筛的运动学、动力学等性能;基于EDEM进行多维振动筛虚拟样机筛分蛆粪混合物的动态仿真;完成多维振动筛的非线性解耦控制;制作蛆粪分离多维并联振动筛样机,完成相应的筛分试验。

项目摘要

为解决限制蝇蛆养殖处理畜禽粪便技术做大做强的瓶颈问题——缺乏高效、快速、可控的活体成熟蝇蛆与潮湿固体畜禽粪便的机械式分离方法,更深层的原因是缺乏蛆粪混合物离散颗粒群的复杂动力学、运动规律等基础理论研究,无法获得基础而必需的设计依据与关键设计参数,课题提出了一种采用多维振动筛分方法来高效快速可控分离蛆粪的机械式分离思路。课题研究了活体蝇蛆活动度快速减缓及恢复的方法;采用DEM方法研究了蛆粪混合物离散颗粒群在多维振动下的复杂动力学、运动规律问题;研究了蛆粪混合物具有高效率筛分性能的多维振动筛分方法设计的关键运动参数、动力参数;采用现代机构学中基于方位特征集的并联机构拓扑理论等方法对多维振动筛的主体并联机构3-DOF、4-DOF新机型进行了综合;运用影响系数法、虚功原理、达朗贝尔法等研究1T2R、2T2R 二种多维振动筛的运动学、动力学等性能;基于EDEM进行多维振动筛虚拟样机筛分蛆粪混合物的动态仿真;完成多维振动筛的非线性解耦控制;制作了多款蛆粪分离多维并联振动筛样机,完成相应的筛分试验。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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