Determination and Optimization of Working Parameters of a Sheep House Feeding Device Based on the Discrete Element Method

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Hybrid Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.52209/2706-977x_2026_1_98
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

To achieve precise feeding, this study coupled a Discrete Element Method (DEM)-based virtual test platform with the Response Surface Method (RSM) to quantitatively evaluate and optimize the effects of traveling speed (X₁), scraper rotation speed (X₂), and conveyor belt speed (X₃) on unit feeding amount (Y₁) and feeding uniformity (Y₂). A simplified core model of the feeding device was established in EDEM, and the cohesive characteristics of Total Mixed Ration (TMR) were characterized using the Hertz–Mindlin with JKR Cohesion contact model. A three-factor, three-level Box–Behnken experimental design was employed to fit quadratic regression models for Y₁ and Y₂. The results indicated that both models were statistically significant (P < 0.0001). The significant influencing factors for Y₁ were ranked as X₁ > X₂ > X₃, while those for Y₂ were ranked as X₂ > X₃ > X₁. Based on the analysis of interaction effects among parameters and multi-objective desirability optimization (targeting Y₁ = 10–12 kg·m⁻¹ and maximizing Y₂), the optimal combination was determined as X₁ = 3.05 km·h⁻¹, X₂ = 84.9 r·min⁻¹, and X₃ = 326.5 r·min⁻¹. After rounding for engineering application, X₁ = 3 km·h⁻¹, X₂ = 85 r·min⁻¹, and X₃ = 330 r·min⁻¹ yielded verification results of Y₁ = 11.49 kg·m⁻¹ and Y₂ = 91.54%, with prediction deviations below 5%. Within the studied geometric and parameter ranges, the material flow remained continuous and stable, without persistent arching or blockage. Therefore, the analysis primarily focused on uniformity and throughput. This study provides executable operational parameters and a transferable parameter design approach applicable to cohesive feed systems