根据简化模型和PFC3D软件的特点(给墙体加载速度),在数值模拟时可不考虑橡胶弹簧、振动电机和机架等结构,采用墙面单元建立筛面、筛箱侧壁、进料筒和收集盒等结构,采用FISH语言编程给筛面和筛箱侧壁加载速度边界条件,进料筒和收集盒则保持静止。限于计算机条件的限制,模型将的2层筛面简化为1层。

为方便统计颗粒在不同筛面区域的筛分效率,沿筛面长度方向均匀设置3个颗粒收集盒,筛面尾部设置1个颗粒收集盒,收集盒可实时统计不同筛面区域过筛颗粒的数量、直径和筛分效率等信息。建立的三维离散元模型。

筛面尺寸为300mmx600mm,筛面采用10mmx10mm的方形孔,孔隙率为69.4。球单元由1500个球形颗粒组成,用于模拟粮食颗粒,模型对颗粒直径尺寸进行了放大,直径范围为6一16mm;球直径服从均匀分布,颗粒与颗粒、颗粒与墙面的接触模型采用线性接触模型。颗粒和墙面的物理参数如表1所示。

模型省略了将物料颗粒送入进料筒的输送装置,而是直接在进料筒中生成颗粒,并在Z方向施加重力使颗粒自由落下并堆积在入料口。简化后的三维离散元模型与颗粒生产情况。