籽瓜籽瓤离散元模型构建及籽瓤分离过程研究

【目的】针对QW-QZ-2型籽瓜破碎取籽分离机瓜籽含杂率高和筛网各部分分离效率差异大等问题，采用数值模拟方法研究籽瓤分离过程，为籽瓜破碎取籽机的结构优化提供依据。【方法】以甘肃省白银市“靖远一号”品种籽瓜为研究对象，采用试验法测量籽瓜各组分的本征参数，利用Hertz Mindlin with JKR模型，以堆积角为响应标定籽瓜各组分接触参数，进行籽瓜籽瓤分离数值模拟试验，并与试验结果进行对比分析。【结果】利用标定的参数建立籽瓜籽瓤分离数值模拟模型，经试验确定籽瓜破碎取籽机分离辊的较优转速为110～130 r/min，瓜籽含杂率为3.98%～4.03%，在该转速下筛筒区域的瓜瓤分离净度均大于20%且分布较为平均，有效避免了各区域分离效率的差异和分离辊部分区域磨损较大的问题。仿真结果与试验结果基本一致，瓜籽含杂率的最大相对误差为4.71%，瓜瓤分离净度的最大相对误差为6.33%，均满足作业要求。【结论】所建立的离散元模型模拟精度较高，能够满足籽瓜籽瓤分离的需求。