基于EDEM的家用榨油机压榨腔工作性能仿真研究

为改善榨油机出油率,利用CATIA建立压榨腔三维模型,在EDEM中构建家用榨油机压榨腔的破碎仿真模型,采用多指标三水平三因素的正交试验探究家用榨油机压榨腔压榨花生工作性能与榨杆转速、物料投放量、榨杆螺距三者的关系,利用极差法分析影响因素对各指标的主次顺序,通过矩阵分析得到物料颗粒黏结键断裂比例、理论出油率与三因素的各层结构矩阵以及2个指标值的权矩阵,并计算得到各因素各水平的权重。根据权重大小确定各因素对压榨腔总体工作能力影响主次顺序以及最优工作方案。结果表明:物料黏结键断裂比例的影响因素主次顺序为:榨杆转速>物料投放量>榨杆螺距。随着榨杆转速的增大黏结键断裂比例不断增大;随螺距的增大先减小后增大;随物料投放量的增加不断减小。理论出油率的影响因素主次顺序为:榨杆转速>物料投放量>榨杆螺距,随着转速的增加理论出油率大小逐渐增加,随着投放量的增加不断减小;随着榨杆螺距的增加而逐渐增加。通过矩阵分析,各个因素对正交试验的指标值影响的主次顺序为:A(榨杆转速)>B(物料投放量)>C(榨杆螺距),因素A3、B1、C3的权重最大,故压榨腔最佳方案为A3B1C3,即榨油机压榨腔压榨花生最佳工作参数为:榨杆转速80 r/min,单次投放量100粒,榨杆螺距6.3 mm。经验证试验验证,矩阵分析所得最佳工作参数条件下的花生出油率为45.20%,高于其余9组方案,故仿真所得结果具有合理性,为小型家用榨油机改良,油脂工业生产、榨油机械制造业升级奠定理论基础。