本毕业设计课题任务的内容：电动助力式小型播种机以人力和电动机（48V直流）动力相结合，主要用于农户田间播种和设施种植播种（以小麦、玉米为主），增加部分装置也可用于施肥、耙磨、除草等田间作业。技术要求：播种深度20~60mm连续可调，播种行距200~500mm连续可调，播种穴距0~500mm可调，种子破碎率和播种均匀度符合国家标准，工作要求：最大生产率为10亩/日。该机结构主要由机架、动力装置、操纵机构、开沟器、镇压轮、播种量调节器和料斗等组成。本设计要求达到结构合理、生产成本低、能耗小，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。设计成果要求设计图纸和设计计算书各1套，并进行计算机仿真样机和优化设计。

3、对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括图表、实物等硬件要求）：

设计说明书不少于2万字；工程绘图量不少于折合成图幅为A0号的图纸3张；用计算机进行设计、计算与绘图一般不少于2/3；并进行计算机仿真样机和优化设计。查阅文献15篇以上，翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于3000字。

4、主要参考文献

[1] 董刚李建功潘凤章主编.机械设计（第三版）北京：机械工业出版社1998

[2]成大先主编.械设计图册北京：化学工业出版社 1997

[3]蔡春源主编.机电液设计手册北京：机械工业出版社 1997

[4]徐灏主编.新编机械设计师手册北京：机械工业出版社 1995

[5]朱喜林张代治主编.机电一体化设计基础北京：科学出版社 2004

[6]求是科技编著.PLC应用开发技术与工程实践北京：人民邮电出版社 2005

[7]雷天觉主编.液压工程手册北京：机械工业出版社 1990

[8]孙桓陈作模主编.机械原理（第六版）北京：高等教育出版社 2001

[9]王爱玲主编.现代数控机床北京：国防工业出版社 2003

[10]赵如福主编.金属机械加工人员手册（第三版）上海科学技术出版社 1990

[11]齐麟张亚雄黎上威董学朱胡松春编著蜗杆传动设计（上、下册）北京：机械工业出版社 1987

[12]齿轮手册编委会编著齿轮手册（上、下册）北京：机械工业出版社 1990

[13]《现代机械传动手册》编委会编著现代机械传动手册北京：机械工业出版社 1995

[14]郭爱莲主编.新编机械工程技术手册经济日报出版社 1991

[15]杨公源主编.机电控制技术及应用北京：电子工业出版社 2005

[16]袁任光编著.可编程序控制器选用手册北京：机械工业出版社 2002

[17]饶振纲王勇卫编著.滚珠丝杠副及自锁装置北京:国防工业出版社 1990

[18]陆玉何在洲佟延伟主编.机械设计课程设计（第三版）北京：机械工业出版社 1999

[19]数字化手册系列（软件版）编写委员会编著.机械设计手册（软件版）R2.0北京：机械工业出版社 1999

5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划：

起迄日期工作内容

3.19～3.25

3.26～4.08

4.09～5.20

5.21～6.17

6.18～6.24

完成毕业实习报告，开题报告。

设计任务分析与总体方案的确定。

实施设计、计算、绘图、试验。

进行计算机仿真样机和优化设计，并编写设计说明书。

毕业设计（论文）答辩及成绩评定。

摘要

随着近来温室大棚的发展以及环保发展意识的日益增强，小型机的需求就显得更为重要，尤其以电力为动力装置的机械。然而目前广泛应用的播种机是以内燃机及人力为动力装置。本设计电动小型播种机与传统的播种机相比.新颖之处在于播种机完全采用电力为动力装置，从而改善了人们在田间作业时的工作环境，况且更符合环保发展的观点。

本设计主要用于农户田间播种和设施种植播种.增加部分装置也可用于施肥、耙磨、除草等田间作业。详细介绍了播种机的结构组成以及各部件的形式、要求以及功用。详细介绍了电动小型播种机动力装置及各部件要求，包括播种机的动力选择、机械传动的选择及尺寸、排种轮设计、排肥轮的设计、开沟器的设计、轴的设计、链轮的设计、其他的各部件设计以及播种机的工作要求、播种前的准备及播种机的使用等。在设计中考虑播种深度连续可调、播种行距连续可调、播种穴距可调、种子破碎率和播种均匀度符合国家标准。设计中在考虑实用的同时，兼顾经济节约，从而达到结构合理、生产成本低、能耗小、效率高，而且操作方便的目的。

关键词：电动小型播种机

Abstract

With the development of the greenhouse and the consiousness of protecting our ervironment ,boosting up ,the apply of the powy machine becomes more important ,especially the machine with electric power .but at the present time the seeding-machine which is adopted abroadly is drived ba gad engine or man power .this kind of minitype seeding-machine knows from the conventional seeding-machine .Its novel aspect is its drive set which are drived by electric power completly ,so they will improve the work condition ,and accord with euthenics .

This design is applied mostly with the farms of the farmers ,they can also used to fertilize、abrade、get rid of grass and so on ,when we incress some equipment .My design introduce the structure of the seeding-machine and the types of many parts 、some request an fuction .My design introduce the drive equipment of the machine and the types of many parts 、request and fuction .My design also introduce the drive equipment of the machine and the request of the parts which consist of the selecting of the power 、the size 、the design of the axial 、chain wheel 、some other parts and so on .We must consider suiting well of the depth 、the row spacing 、the distance of scoop and the rate of seeds breaking up when seeding .In my design ,while thinking over applied ,I give attention to saving econmy ,consequently achieve structure in reason 、the cost of produce lowness 、the cost of power lowness 、the effidiency highness and convenient when operating .

KEY WORDS :electromotion minitype seeding-machine

第1章前言1

1.1播种机的常识和技术现状1

1.2播种方式及常见播种类型3

1.2.1条播3

1.2.2穴播4

1.2.3撒播4

1.2.4精密播种4

1.2.5联合作业机和免耕播种5

1.3播种工作过程和机械构造5

1.3.1工作过程5

1.3.2机械构造6

1.4播种机械的发展趋势7

第2章总体设计9

2.1 概述9

2.2 设计任务10

2.3 设计目的10

2.4 动力方案选择10

2.5 设计题目分析及设计思想12

2.6 设计主参数及机构类型确定12

2.6.1工作速度12

2.6.2播量的确定13

2.6.3种、肥箱的容积13

2.6.4机架设计14

2.6.5工作幅度14

2.6.6 排种、排肥机构设计14

2.6.7开沟器设计18

2.6.8覆土器设计22

2.6.9镇压轮设计23

2.6.10 地轮设计23

第3章传动设计及播种技术措施25

3.1传动原理简图和动力传递路线图25

3.1.1传动原理简图25

3.1.2动力传动路线图25

3.2传动原理25

3.3技术措施26

3.3.1播种均匀性和各行排量一致性措施26

3.3.2降低破种率措施27

3.3.3种肥同播时，肥料的利用率27

第4章零部件设计28

4.1种箱及肥箱设计28

4.2开沟器设计及校核29

4.3排种器31

4.4地轮参数确定32

4.4.1轮子直径和轮辋宽度的确定32

4.4.2轮子滚动阻力计算32

4.5电机和电瓶选择及链轮设计33

4.5.1电机总功率确定33

4.5.2电动机及电瓶的选择34

4.5.3传动比的确定35

4.5.4链轮选择及设计计算36

4.6地轮轴设计40

4.7键的校核47

4.8销的校核48

4.9轴承的校核48

第5章电气控制系统设计49

5.1电气系统设计原则49

5.2电气元件的选择49

第6章播种机使用52

6.1播种量调整52

6.2实际操作说明53

6.2.1播种作业前准备53

6.2.2播种机的试播及作业55

6.2.3播种机的保养与保管56

6.2.4播种质量检查56

第7章毕业设计小结59

参考文献61

第1章前言

1.1 播种机的常识和技术现状

以作物种子为播种对象的机械称为种植机械，即播种机械。农业是关系国计民生的基础产业，而播种作业是农业生产过程中六大环节之一，播种机械化是农业机械化过程中最为复杂，也是最为重要的工作。播种机械所面对的播种方式、作物种类、品种变化繁多，这就需要播种机械有较强的适应性并且能满足不同种植要求的工作性能。

播种机一般由机架、牵引或悬挂装置、种子箱、排种器、传动装置、输种管、开沟器、划行器、行走轮和覆土镇压装置等组成。其中影响播种质量的主要是排种装置和开沟器。

1.机械播种的农业技术要求：

1)播量符合要求且准确，排种（排肥）均匀稳定，穴距及每穴粒数均匀。

2)播深符合要求且均匀一致，种子应播在湿土上，用湿土覆盖，无露籽现象，覆土均匀，干早地区播后应同时镇压，以利保墒。

3)播行直，行距一致，地头整齐，不重不漏。

4)尽量采用联合作业。

2.播种机的性能指标：排量稳定性、各行排量一致性、排种均匀性和播种均匀性、穴粒数合格率、粒距合格率、播深稳定性、种子破损率。

3.播种机的分类：

播种机的种类很多，一般可按下列方法进行分类。

1)按播种方式分为撒播机、条播机、穴播机和精密播种机。

2)按适应作物分为谷物播种机、中耕作物播种机及其他作物播种机。

3)按联合作业分为施肥播种机、播种中耕通用机、旋耕播种机、旋耕铺膜播种机。

4)按动力联接方式分为牵引式、悬挂式和半悬挂式。

5)按排种原理分为机械式、气力式和离心式播种机。

公元前1世纪,中国已推广使用耧，这是世界上最早的条播机具，至今仍在北方旱作区广泛应用（如图1—1）。

图1—1三耧车

欧洲第一台播种机于1636年在希腊制成。1830年，俄国人在畜力多铧犁上加装播种装置制成犁播机。英、美等国在1860年以后开始大量生产畜力谷物条播机。20世纪以后相继出现了牵引和悬挂式谷物条播机，以及运用气力排种的播种机。1958年挪威出现第一台离心式播种机，50年代以后逐步发展各种精密播种机（如图1—2）。

图1—2气吸式播种机

中国在20世纪50年代从国外引进谷物条播机、棉花播种机等，60年代先后研制成功悬挂式谷物播种机（如图1-3）、离心式播种机、通用机架播种机和气吸式播种机等多种机型,并研制成功了磨纹式排种器。到70年代,已形成播种中耕通用机和谷物联合播种机两个系列并投入生产。供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜用的各种条播机和穴播机都已得到推广使用。与此同时，还研制成功了多种精密播种机。

图1—3 国内常见的谷物播种机

1.2 播种方式及常见播种类型

播种方式应根据作物品种和当地农业技术要求而定，并随农业生产的发展而发展。基本播种方式有：条播、穴播（点播）、撤播、精密播种、及联合作业播种机五种。

与播种方式对应，播种机主要有谷物条播机、玉米穴播机、棉花穴播机、牧草撒播机等。这几种机型的辅助部件基本相同，只是其核心工作部件——排种器有较大差异。

1.2.1条播：

按要求的行距、播深和播量将种子播成条行，称为条播。条播一般不计较种子粒距，只注意一定长度区段内的粒数。条播的作物便于进行中耕除草、追肥、喷药等田间管理工作，故应用广泛。条播根据作物生长习性不同，有窄行条播、宽带条播、宽窄行条播等不同形式。其条播机主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒种子的播种作业。

1.2.2穴播（点播）：

按规定的行距、穴距、播深将种子定点播入土中，称为点播。在地上定点掘穴，将几粒种子成簇的播入种穴，称为穴播。这种播种方法可保证苗株在田间分布合理、间距均匀。较条播节省种子。成簇播种可以提高出苗能力。每穴可播 1粒或多粒种子，分别称单粒精播和多粒穴播。其穴播机主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆类等需要中耕的作物,通常又称中耕作物播种机。

1.2.3撒播：

将种子按要求的播量撒布于地表，称为撒播。撒播时种子分布不太均匀，且不能完全被土覆盖，因出苗率低。常用的撒播机为离心式撒播机，附装在农用运输车的后部，由种子箱及其下方的一个高速旋转的撒布轮构成。撒布轮由运输车的地轮通过链条传动。种子由种子箱落到撒布轮上，在离心力作用下沿切线方向撒出,播幅可达8～12米，但作业粗放,种子不易播匀,且露于地表，易遭鸟兽啄食。撒播机也可用以施撒粉状或粒状肥料、石灰及其他物料。附装撒播装置也可安装在农用飞机上使用。

1.2.4精密播种：

以精确的播种量、株行距和深度，将种子播入土中，称为精密播种。具有节省种子、免除出苗后的间苗作业、使每株作物的营养面积均匀等优点。多为单粒穴播和精确控制每穴粒数的多粒穴播。一般在穴播机各类排种器的基础上改进而成。如改进窝眼轮排种器上孔型的形状和尺寸，使其只接受一粒种子并防止空穴；将排种器与开沟器直接连接或置于开沟器内以降低投种高度，控制种子下落速度，避免种子弹跳；在水平圆盘排种器上加装垂直圆盘式投种器，以改变投种方向和降低投种高度，避免种子位移;在双圆盘式开沟器上附装同位限深轮,以确保播种深度稳定。多粒精密穴播机是在排种器与开沟器之间加设成穴机构，使排种器排出的单粒种子在成穴机构内汇集成精确数量的种子群，然后播入种沟。此外，还研制了一些新的结构，如使用事先将单粒种子按一定间距固定的纸带播种，或使种子从一条垂直回转运动的环形橡胶或塑料制种带孔排入种沟等。

1.2.5联合作业和免耕播种：

如在谷物条播机上加设肥箱、排肥器和输肥管，即可在播种的同时施肥，称为联合作业和免耕播种。与土壤耕作、喷撒杀虫剂和除莠剂、铺塑料薄膜（地膜覆盖机械）等项作业联合组成的联合作业机，有的能一次完成土壤播前耕作、施种肥、土壤消毒、开排水沟、播种、施杀虫剂和除莠剂等项作业。免耕播种机是在前茬作物收获后的茬地上直接开出种沟播种，也称直接播种机或硬茬播种机，可防止土壤流失，节约能源，降低作业成本，多用于谷物、牧草和青饲玉米等作物的播种作业。

参考文献

【1】成大先主编.机械设计手册单行本机械传动[M].北京:化学工业出版社.

【2】张光裕主编.工程机械底盘机构与设计[M]（上册）.北京:机械工业出版社,1986.

【3】沈鸿主编.机械工程手册[M] .北京：机械工业出版社，1982.

【4】成大先主编. 机械设计图册[M].北京: 化学工业出版社,1997.

【5】刘兴加编.播种机械[M].北京:农业出版社,1980.

【6】张德文等.精密播种机械[M].北京:农业出版社，1982.

【7】中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册[M].北京: 机械工业出版社,1988.

【8】辽宁省农牧业农业机械化局主编.播种机械[M].北京:农业出版社，1982.

【9】孙有亮主编.机械制造技术基础[M]. 北京:北京大学出版社，2009.

【10】东北农学院.农业机械学[M]（理论与设计，上册）. 北京:农业出版社，1961.

【11】朱喜林，张代治主编.机电一体化设计基础[M].北京: 科学出版社,2004.

【12】陆玉，冯立艳著.机械设计课程设计[M].北京:机械工业出版社,2006.

【13】李宝筏主编.农业机械[M].北京:中国农业出版社,2003.

【14】李海明主编.现代农业机械装备[M]. 北京:中国农业科学技术出版社，2006.

【15】刘景泉主编.农机使用手册[M].北京:人民交通出版社,2005.

【16】《现代机械传动手册》编委会. 现代机械传动手册[M].北京:机械工业出版社，1987.

【17】袁任光编著.可编程序控制器选用手册.北京:机械工业出版社,2002.

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车把(2#).gif

地轮轴(2#).gif

覆土器(3#).gif

沟深调节器4#).gif

后飞轮套筒(4#).fdwg.gif

后机架(2#).gif

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内容简介：: 使用DME作为挖掘机铲斗填充物的数字模型南非Matieland7602 Privte Bag X1 Stellenbosch大学机械和机械电子工程部，收于2007年2月15日，校订版收于2009年2月25日，2009年5月8日接受，2009年6月25日在线提供。摘要挖掘机铲斗填充物是一种复杂的流动着的颗粒，对于包含的不同的机制的理解是非常重要的。这种抽象的元素方法对于模拟土壤装置间的相互作用是是一种有前途的方法，并且它也被用于模拟挖掘机铲斗的填充过程。有效的模拟是基于准确性，通过这种准确性模型预测出斗的拉力和不同流动区的变化。通过用经验的方法比较，DEM预测出较低的斗拉力但是一般的倾向总会精确的被模拟出。在铲掘的最后错误的预测拉力占20%。就质量而言，在观察和模拟流动区域的处置和从一个阶段转移到另一个具有良好的一致性。在所有的填充阶段，DEM能够准确的预测出颤抖中材料的体积并使误差保持在6%以内。1 引言运载设备在农业业运载业和矿业中扮演者一个重要角色。这些装备在外形和功能上有很大的差异，但是大多土壤铲掘机器能够归为三种基本种类之一，这三种包括叶片式，割裂式，和斗容式。这篇文章主要介绍了使用抽象的元素方法作为铲掘机铲斗的填充物及DME。铲斗经常在运载机上出现。拉铲掘机经常用于从露天煤矿移走超重负荷的东西。它的移除暴露了沉积的煤使之被采掘。一辆拉铲掘机就像一台装载机一样，拥有一个超过100立方米的巨大铲斗并且有钢绳索调动着。拉铲掘机是采矿中很昂贵的但也是最为基本的一部分，并且在南非的采矿业的竞争中扮演这很重要的角色，在煤矿工业中拉铲掘机的效率每提高1个百分点，这就将会导致1百万的R的增长，每种拉铲掘机的年产量。铲斗也经常在液压铲掘机和装载铲挖机上找到。铲斗填充物是一种颗粒状的流动的东西。野外装备用于测量斗装物的仪器是非常昂贵和困难的。使用小的比例经验装配来评价斗的设计是可行的，但是这种方法代价高并且比例的有效性从在着问题。放大模拟实验的的结果从在这问题，因为并没有一个普遍的规定对于流动颗粒，因为他们是动态的。根据清单斗的填充物，在没有大的石块的情况下，在横轴方向上有很小的移动。流动的模型沿着十字口在拉力的方向上是填充的最重要方面，通过两倍容积的模型能够很好地分析出结果。Rowlands基于拉铲掘机铲斗填充的实验做出了相似的实验。根据Maciejewski et al.，在试验情况下当铲斗或推土机的挡板被讨论时，刨系状况只应用于一些畸变区域，用于这样工具的刨系方法只能用较低的准确度予于证实，Maciejewski et al.也研究这种在铲斗中刨系条件的假设。在铲斗中沙土和铲斗的动作被强制在两面透明的屏障之间。为了在这种斗进行测量，由于处于沙土与墙板之间的摩擦而作用于铲刀上的力不得不评估式忽略，对于拥有多齿的铲斗，他们展示出这些牙并不是作为单个的三维物体，而是作为一个宽的刀具建于模型。这种在如此多的牙之前的畸变模式被发现属于刨系畸变，最终作者总结出这是正确的对于特殊的粘合的沙土并且可能不会应用于其他材料。在这个研究中，铲斗拥有一个宽的嘴型，没有铲牙，并且是基于Maciejewski et al.的发现，刨系假设被制作并且二维的DEM模型被使用。用于模仿沙土和牙之间的相互作用的分析方法被限用于极微小的刀具动作和问题的假定几何形状。这些方法并没有期望是正确的对于先进掘土问题的后发展阶段的分析。这种分析方法是以Terzaghi的消极土壤压力理论和初步土壤衰减模式的假设。Cleary 使用DEM仿制拖线铲斗的填充物趋势被展出并且作了以下质量方面的比较。但是并没有实验结果被展示出与水有关的挖掘机斗得填充物的工艺被Maciejewski和Jarzebowski用于实验性的研究。他们的研究。他们的研究目标是为了挖掘过程和铲斗轨线的最优化，据演示最具活了有效地铲斗是一种。后部挡板的推力效果被消弱的铲斗。Owen et al.模仿出了3D的拖线铲斗填充物。在这种方法下，铲斗用于有限元法和DEM制作的沙土被模仿成簇的半圆被用于近似模仿出部分角度，这种铲斗沿着一条规定的线路。Esterhuyse和Rowland研究了实践性的大规模拖线铲斗填充物的动作。并且将焦点至于传动装置布局。颤抖形状和牙状。他们出示铲斗款高比例的方法和在填充铲斗所需拖拉距离方面的重要角色。用最短填充距离的铲斗被发现能够产生最高的峰值拉力。这个研究的最主要物体是证明DEM在预测铲斗的推力和材料流动模式的能力，DEM的结果将被在一个沙箱中与实验结果相比较。2抽象元素法抽象元素法是以被作为单个不连续粒状材料的动作模仿为依据的。DEM是最先由Cundall和Strack用于岩石力学的。在这一研究中，所有的模仿都是二维的并且使用商业DEM软件PFC进行操作。一个线性联系的模型在法线方向上使用一个弹性系数Kn，在剪切方向上使用一个弹性系数Ks。摩擦滑移在几何切线的方向上是允许存在的。用摩擦系数表示。衰减力作用于一个点，力的方向与该点的速度方向相反并且是按一定比例于最终作用该店的力衰减。对于得到一个详细的DEM描述，读者涉及到Cleary和Sawley，Gundall和Strack，Hogue和Zhang和Whiiten。3实验性的两个平行的玻璃仪表盘被安装于距沙土箱200mm处。铲斗外形轮廓被淡妆于一辆载重车，载重车市有一个球螺杆喝不进电动机带动的。完整的装配可设置一个角度相对于水平面如图2a所示。第一根杆被传动和固定为了使两根杆保持垂直第二根臂杆保持自由状态，便能够在垂直方向上移动。首先，反向重力在A点增加使铲斗的轮廓总重保持平衡，第二个臂杆集成。这会导致一个“失重”的铲斗。反重力之后被夹在B点来设置“有效的”铲斗重量。由于臂杆总是垂直的甚至操纵角为0度，高效的铲斗重量。由于臂杆总是垂直的甚至操纵角为0度，高效的铲斗重量总是垂直向下的。49.1N,93.2N，138.3N和202.1N的铲斗重量是常被使用的。当铲斗被拖在演示方向上，他也是自由的在垂直的方向上移动，作为有效地铲斗重量是和颗粒状物体作用于其他的力的一个结果。铲斗的底部边缘总是被安排平行于拖的方向和材料自由表面。这种动作类型像一个拖线型铲斗，这种铲斗在被拉的方向被一系列绳索所拖拉，但是在其他方向上的行动依旧是自由的。载有弹性负荷的聚四氟乙烯的绳子被用于封印介于铲斗轮廓和玻璃表盘之间的小口子。一种力传感器被设计并建造用于测量的铲斗的拉力。一系列标准被系于n条钢柱上。四种品系标准值的装置被用于测量在拉方向的力，其他力的组成部分不能被测出。力传感器被标定并且刻度的常规检测可避免测量上的渐变。在拖拉开始之前力传感器被调零。这种对于铲斗重量部分的补偿在拖拉方向进行着。铲斗的垂直换置被一线性多变不同种的转换器处置并且用作DEM模拟的输入。在实验和DEM模拟两者中，铲斗被给予了10mm/s的速度铲斗轮廓的尺寸数据。4DEM参数和数字模型图3展示出了系列被测量的谷物尺寸和同等重量DEM谷物。对一批给定尺寸的正常分类被用于创造部件簇。簇可以由增加2个或更多的部件到一起形成，以至于形成一个刚醒部件，粒子彼此之间被包含于簇中并且保持一定距离拥有簇的可以与任何延伸联系的同时发生的部件，不可能产生在这些部件之间。这些簇不能被破坏在模拟时，尽管力作用于他们，在模型中2000030000个簇部件被使用。一个定量过程，出现在另一张纸上，被发展用于不连贯的材料。部件尺寸，形状和密度由物理测量方法决定。研究所剪切检测和浓缩检测被检测被用于决定材料的内部摩擦角和-硬度。这些检测被数次重复，使用DEM模型在不同的部分摩擦系数和部分刚性系数。剪切检测和浓缩检测的结合能够用于决定一种独一无二的摩擦系数和刚度组。在使用中软件PFC20所谓的墙是常用于构建结构。检测装置和铲斗，与实验中的一尺寸大小一样，由墙建造而来，墙板是刚性的并且可移动根据规定的转弯和旋转速度。作用于墙的力和转折点不能够影响到墙板的动作。在整个试验中一个持续的10mm/s的拉速度被应用垂直移动被处理进行。垂直移动会受到安装角和实际的铲斗重量的影响。一种典型的结果在图4中展示出。除了起初的转变，垂直速度几乎是恒定的，并且随着铲斗重量的增加会变大。在DEM模型中，行进速度设置为10mm/s，并且经处理的垂直移动被读取从一个文件中并且应用于铲斗。建立于PFC20的标准功能适用于获得力和转折点，并且作用于各自的墙板和铲斗，且作为一个整体。重力的组成部分会相应的依据水平的装配做调整。5结果和讨论做关于流动模式的有关质量的比较是困难的。当比较材料的自由面时，一些比较能做出图5和图6展示出材料是如何流进铲斗的对于=0和=20这具有代表性。当比较磁疗自由表面的形状时，模拟能够预测出普通的形状在填充的起初阶段。但是模拟无法精准的预测出自由表面在最后的填充阶段。曲线与实验的自由表面相适应，并且覆盖了很多的图5和图6的结果，介于两个自由面最大的不同就是沿着垂直于行进的方向进行调节测量，两种测量制形成，一种是DEM预测出的较高堆积高度，另一种是DEM预测出较低高度。被测量出的价值和位置在图中已经表明。将名义上零件尺寸作为10mm,DEM预测的堆积高度的精准性在1.54.5倍之间。图7展示了典型的从实验和模拟中获得的拉力。在实验开始时获得较大变化的拉力在大多时能被观察出但是无法解释并需要进一步的研究。从这个结果看，DEM模型在拉力中占据一般的倾向是很清晰的。但预测出较低的价值与测量价值比较起来。超过完整的800mm的移动，模型可预测出比测量力低1550N的力。在最终的推动误差为20%。介于聚四氟乙烯的绳索和玻璃表盘的摩擦力药效。颗粒物与盘的边缘之间的摩擦力可能也会影响测试的结果。这些摩擦力可能不能够被测出或包含于2D的DEM的模型并且可能是模型低估拉力的原因。拖拉能量是被定义为拉力移动曲线下的面积。使用不同的装置角和实际上的铲斗重量Wb，拉力能量E700 超过了700mm的移动量在图8中被比较。第一个发现：能够做到的是随着实际铲斗的重量增加，一个给定的，将有一个线性增长在所需的拉力能量上。一个近似的调查显示随着铲斗重量的增加，铲斗被进一步插入材料中，这将引起一个较高的拉力当与一个较轻的铲斗比较时。第二个能够发现的是随着的增加，在拉力能上力会减小。实际的铲斗重量Wb总是垂直向下动作，如图2C,以至于正常的力将铲斗插入材料中是由Wb*cos决定。因此，随着角的增加，将会使得铲斗插入材料的力减小，这会引起拉力能的减少。但与使用的较低的的结果线比较时。DEM模拟能够占领普通趋势。但是他预测出的拉力能低于被测值。这一现象的原因是由于预测的拉力太低因为不包含颗粒物与玻璃表盘之间的摩擦力。无论怎样，它将依旧可能使用模拟结果用于填充物的质量最优化。使用模拟结果能够明确有多大的力施加于各铲斗。如图9中的铲斗被分解为6个部分。图片显示出以一定的比例的力施加于每一个部分。从开始起升到位移200mm。总力主要施加于开口处和底部部分。当材料开始流过铲斗时，其他部分也开始发挥作用，首先是内部曲线，最后是前端部分，低于5%的力作用于顶端部分。这远远低于施加于底部的力，施加底部的力占总力的30%。造成这一现象的原因是铲斗内部材质，几乎没有相对运动并且顶部端面所受的压力只是由铲斗自身的重力所决定的。在完全填充的过程中20%30%的拉力施加于开口处。这就表现出开口和牙的设计是至关重要的。众所周知开口的长度或牙和铲角是影响铲斗填充物的重要因素。Rowland使用谷物、豌豆、和玉米的混合物在他的2维探测装置上。填充物的动作的观察结果导致了一个理论的发展。这一理论描述了流动的特征和材

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