翻麦机是一种麦芽发芽箱内的关键设备,其功能是搅拌疏松麦层,以保持大麦在发芽过程中获得良好的通风和均衡的温度。随着啤酒行业对麦芽的需求不断增大,翻麦机也不断向大型化和自动化方向发展,而以往对翻麦机的设计往往是依靠经验方法,导致其参数设置不合理,这样不但无法充分发挥机器的性能,而且会造成资源的浪费。针对这一情况,本文以8.7米发芽箱翻麦机为研究对象,采用计算机数值分析与测试技术相结合的方式对翻麦机的翻麦机理、工艺参数及结构力学性能等关键技术展开研究。论文的主要研究内容如下:1、在了解大麦颗粒相关物理特性和散体基本力学特性的基础上,研究了螺旋搅拌器的结构和工作原理,并理论分析了螺旋叶片作用下麦粒的受力和运动情况,建立了螺旋搅拌器参数与麦粒运动速度之间的数学关系式,为后面的模拟仿真提供理论依据。2、介绍了离散单元法及EDEM仿真分析时各项参数的设置过程,建立螺旋搅拌器翻麦的离散元仿真模型。提出以麦粒提升率和混合标准差作为翻麦效果的评价方法,采用单因素分析法分别探讨了螺旋搅拌器自转速度与螺距对翻麦效果的影响规律。结合本文发芽箱中对翻麦工艺的需求,实现了螺旋搅拌器自转速度与行走速度的有效匹配。在此基础上,研究了翻麦过程中麦粒宏观和微观上的运动规律,进一步分析了翻麦机理。3、利用电测应变技术对翻麦机主体结构的力学性能展开试验研究,合理布置螺旋搅拌器和行走大梁上的应变测点位置,并组成测量桥路。经过测量与计算,研究了螺旋搅拌器实际工作过程中的翻麦阻力和行走大梁上的应力分布情况,为下文对翻麦机结构力学特性更为详细的数值计算提供试验数据。4、将离散元仿真得到的翻麦阻力与试验得到的结果进行比对,验证了离散元仿真计算结果的准确性。利用散固耦合的分析方法,对螺旋搅拌器的强度和刚度进行数值计算,并采用预应力模态分析了搅拌器的振动特性。在此基础上,研究了不同工况下行走大梁结构的力学特性,较为全面地分析了翻麦机主体结构的力学性能。