基于DEM弛张筛面与颗粒群双向耦合的动态特性

颗粒和弛张筛筛面的双向耦合可以为筛机的系统动力学分析提供更加可靠的参考依据,但利用离散元软件EDEM和动力学仿真软件RecurDyn在进行联合仿真时,EDEM不支持柔性体的计算。为了模拟弛张筛面和物料的动态特性,提出了线性分段插值的方法对筛板进行近似柔性化处理。首先计算了近似柔性筛面中点在静止状态和内死点时的挠度和筛孔收缩率,并和悬链线柔性筛面的相对误差进行比较,证明了近似柔性化方法的可行性。然后基于所建立的近似刚柔耦合模型,研究了偏心块质量,筛面倾角和入料粒度组成对筛分效率、生产率和颗粒速度等筛分性能指标的影响。结果表明:筛分效率,生产率和颗粒速度等筛分性能指标与偏心块质量,筛面倾角和入料粒度组成等参量之间均为非线性关系。筛分效率随着偏心块质量、筛面倾角和入料粒度含量的减小而增加;生产率随着偏心块质量的增加而减小,而生产率与筛面倾角、入料粒度含量之间的关系却相反,但难筛颗粒含量为25%时生产率最低,此外,为了考虑筛分效率和生产率同时达到最优,偏心块质量应取为0. 5m0;颗粒运动速度随着偏心块质量和筛面倾角的增加呈递增趋势,但受入料粒度组成的影响较小。研究为进一步揭示潮湿细粒煤的运动规律和弛张筛筛面的动力学分析提供了思路。     

弹性筛面上颗粒运动情况的模拟及研究

运用ADAMS能够建立柔性体模型的特性,建立了弛张筛弹性筛面的运动仿真模型,根据ADAMS中的接触模块建立了颗粒在弹性筛面上运动的模型,分析了不同筛面倾角对颗粒在筛面上运动情况的影响,得出了适合弛张筛筛分过程进行的筛面倾角,为弛张筛工艺参数的设计提供依据。     

振动弛张筛筛板预装长度的分析研究

通过对驰张筛筛板试验测试与数值分析,优化了外国学者提出的弛张筛筛板简化几何模型,推导出振动弛张筛筛面动力学计算公式,分析了物料在弹性挠曲筛板上的运动规律,并揭示了振动弛张筛具有极高筛分效率的原因。提出可以用来表征振动弛张筛筛面振动强度的参数CV,分析了振动弛张筛筛框相对振幅、筛板预装长度及筛机激振频率对筛面振动强度的影响,以及振动强度与筛面振幅的关系。优化了筛板预装长度与筛板原长的比例,为振动弛张筛的设计与改进提供了理论基础。     

弛张筛筛面动态特性及其筛分理论研究

为研究弛张筛面动态特性参数沿筛面长度方向分布状况和大振动强度筛分理论，建立了弛张筛筛面的非线性动力学方程，采用摄动方法求出解，导出了筛面动态特性沿筛长方向的分布规律及其精确表达式，理论分析结果与实测结果符合很好．利用Ｈｏｌｍｓ弹跳球模型来模拟单颗粒在筛面上的运动并找出数值结果，发现单颗粒物料在筛面上运动时，筛面振动强度ｋｖ＞１６７颗粒产生混沌运动，修正了定常运动论的ｋｖ＝３３的理论．最后在弛张筛模型机上进行筛分试验，得出弛张筛能有效地进行潮湿原煤的干法深度筛分．     

筛面宽度对弛张筛筛面动力学参数的影响

利用ANSYS软件对弛张筛筛面进行动力学分析,研究了在不同载荷下筛面宽度(210～290mm)对筛面动力学参数的影响,并对这些计算结果进行对比分析,得出了筛面宽度的变化对筛分过程的影响规律,为提高弛张筛筛分潮湿细粒煤炭的能力提供了理论依据。     

振动弛张筛筛面上单颗粒运动特性

通过试验测试与数值分析,建立振动弛张筛筛面工作挠度几何解析关系,并推导出筛面中点位移、速度、加速度的计算公式。分析了单颗粒物料在各个时间点处的运动状态及运动规律,并给出物料的起跳速度、起跳高度、运行速度的估计表达式。将柔性筛面与普通刚性筛面比较,提出等效振幅、等效振动强度及物料活跃指数的概念。揭示了振动弛张筛具有极高筛分效率的原因,为振动弛张筛的设计及优化提供了理论基础。     

张紧量对单边驱动式弛张筛筛面动力学参数的影响

为解决传统筛分设备在处理潮湿细粒煤炭时存在严重堵孔的问题,设计了一种单边驱动式弛张筛。根据单边驱动式弛张筛的结构和筛面弛张原理,建立了弛张筛筛面的动力学模型,研究了正、负两种张紧量对筛面动力学参数的影响。借助Matlab软件绘制出筛面中点的位移、速度、加速度特性曲面,将正、负两种张紧量对筛面动力学参数的影响加以对比分析。利用ANSYS Workbench软件对不同张紧量的筛面进行瞬态动力学分析,研究筛面中点的位移、速度、加速度最大时,筛面上各点的位移、速度、加速度分布情况。研究结果表明:随张紧量的增加,筛面的挠度减小,速度、加速度增加。当筛面张紧量选取在2 mm左右时,筛面加速度能够达到50 g,筛分效果比较理想。     

弛张筛筛面张紧量对筛面运动的影响

基于弹性体振动模型,考虑筛面张紧量的影响,求得弛张筛筛面的振动表达式。借助于软件Excel计算和绘图技术,分析其动力学参数,并和实验数据进行比较,揭示弛张筛在张紧量影响下的动力学行为,为提高弛张筛的细煤筛分能力提供理论依据。     

弛张筛筛分过程中单颗粒物料的运动模拟及分析

建立了单颗粒在筛面的运动方程,计算出单颗粒在筛面运动的一些参数;在ADAMS中建立了弛张筛筛面运动的虚拟样机,并验证了其可靠性;在ADAMS中定义单颗粒与筛面的接触,并将仿真结果与理论分析时的计算结果进行对比,验证了单颗粒物料在弛张筛筛面运动的模拟具有一定的可靠性。     

弛张筛面运动学特性与3mm筛分过程参数优化

针对粘湿动力煤3mm干法筛分效率低、筛面使用寿命短等问题,开展了弛张筛面结构设计、运动学特性测试与3mm筛分过程参数优化研究。利用振动测试技术分析了弛张筛内外筛框与筛面的运动学时频特性,优化了筛面材料配方与结构设计,研制了变厚度横截面弧形过渡筛面,探究了工作频率和处理能力对筛分效果的影响规律。结果表明:筛面材料配方与结构优化后,筛面中心点y方向振动强度由36.50g降至21.63g,显著降低了筛上料群的运动速度,延长了筛分时间,使用寿命超过6个月。随工作频率的增加,筛分效率呈现先增加后降低的趋势,随处理能力的增加,筛分效率呈现减小趋势。当频率为9.33Hz,处理能力为400t/h时,3mm筛分效率达92.85%,煤泥脱除率达到95.67%,与原筛面相比,筛分效率提高了11.18个百分点,实现了选煤厂煤泥减量生产。     

基于DEM的新型叠振筛参数对煤泥筛分的影响

煤泥颗粒黏度高是筛分过程中易糊筛的重要原因之一，通过改变传统直线振动筛的结构可以更好地避免糊筛。针对煤泥黏度大、易糊筛的特点，提出了可以防止糊筛的新型叠振筛，并设计动、静筛条交错排列、相对运动的叠振筛结构；对卡在筛缝中的颗粒与黏结成坨块的煤泥在叠振筛与普通直线振动筛上的筛分过程进行受力分析与对比，研究了叠振筛的防糊筛原理；建立了三维仿真模型，并运用离散元软件模拟煤泥颗粒在叠振筛上的筛分过程。为提高叠振筛的筛分效果，基于DEM并利用Hertz-Mindlin with JKR黏结模型分析了振动参数(筛面负倾角、振动方向角、振幅、振动频率)对煤泥筛分效率和筛下物分布比例的影响。研究结果表明：筛面倾角在-1°～-5°,筛分效率随着筛面负倾角的增大先提高后降低，当筛面倾角为-4°,筛分效率最高；振动方向角在35°～55°,筛分效率随振动方向角的增大逐渐增大，但55°的筛分效率较50°提升并不明显；振幅在1.5～3.5 mm,筛分效率随振幅的增大逐渐增大，3.5 mm的筛分效率较3 mm提升并不明显，但会较大幅度提高振动强度；振动频率在14～24 Hz,筛分效率随振动频率的增大先提高后降低，当2...     

弛张筛筛面加速度的研究

从理论分析得出弛张筛筛面稳曲线方程，进而给出了筛面加速度沿筛面的公布公式和加速度大小的计算公式及数值解，并通过给出实例和实验加以验证。     

我国选煤厂弛张筛应用现状研究

介绍了机械式和振动式两种弛张筛的性能特点及其在选煤厂中的应用现状,分析了两种弛张筛的结构和工作原理,比较了两种筛板的安装方式,并结合两种弛张筛在我国选煤厂中实际应用情况,从地基动负荷及功率效率的角度分析了二者间的性能参数。结果表明：机械式弛张筛设备稳定性高,但是耗能较大,相同筛分面积下,安装高度高|振动式弛张筛单位面积消耗功率低,但面积效率和体积效率却要高于机械式。此外,与其他筛分机械相比,两种弛张筛的振动强度和对基础的动负荷都有明显的优势,为广大用户在弛张筛的选择和使用提供了一定的参考依据。     

弛张筛分级+浅槽分选工艺在新田选煤厂的应用

新田选煤厂原煤8 mm分级,块煤采用浅槽分选机分选,其入料前要求高的筛分效率设备进行分级。分析了新田原煤的特性和相关筛分设备,根据弛张筛对黏湿物料高效筛分的优势,形成了弛张筛分级+浅槽分选工艺,优化了工艺布置,同时也延伸了浅槽分选机的有效分选下限。     

基于筛面基础动力学的弛张筛加速度推荐模型

为了获得可接受的弛张筛筛面加速度模型,采用了基于筛面 基础动力学的多种方法,求得了三种方法的加速度表达式,借助 于计算机计算和绘图技术,对其动力学参数进行了系统的计算, 分析和比较,结果推荐了可接受的弛张筛筛面加速度模型.推荐 模型不仪揭示了弛张筛特有的动力学行为,而且为进一步提高弛 张筛的设计和应用水平提供了,理论依据。     

基于简化几何模型的筛面张紧量对弛张筛筛面动力学的影响

首先简述了弛张筛的基本工作原理,然后建立了基于简化几何模型的筛面动力学方程,研究了弛张筛筛面张紧量对其筛面动力学的影响方式,使用Excel软件作出三维特性曲面,深入地揭示了弛张筛特有的筛面动力学特征,为进一步提高弛张筛设计和应用提供了理论依据。     

反向差动筛面筛分特性分析与参数优化

筛分过程中出现的筛面堵孔现象,严重影响矿物筛分效率。为此,提出一种反向差动筛面,以兼顾柔性筛面筛孔可变不易堵孔与刚性筛面强度高使用寿命长的优点。介绍了新型筛面结构特点,通过试验验证了筛面动力学特性。对反向差动筛面筛分进行了试验设计,利用EDEM软件进行了虚拟筛分试验。极差分析表明,在因素水平范围内,筛面倾角对筛分效率影响最为显著,最佳因素水平组合为A2-B2-C3。利用LRGA-GRNN方法对参数进一步优化并进行虚拟筛分验证,16.67Hz振动频率下当Ⅰ级筛条振幅为2.897mm、Ⅱ级筛条振幅为2.6856mm、筛面倾角为23.5382°时,最高筛分效率为92.043%。     

弹性弛张筛面变形运动对筛分影响的探讨

潮湿细粒煤炭干法深度筛分是筛分技术急需解决的问题。对弛张筛弹性筛面变形运动进行了研究,分析得出弹性拉伸和筛面挠曲运动可以保证筛分的高效进行,对筛机设计和制造有一定的借鉴意义。     

曲轴对弛张筛筛面动力学特性的影响

通过ANSYS建立筛面动力学模型,分别分析曲轴转速和偏心距对筛面动力学特性的影响规律,最终得出了适合弛张筛筛分的曲轴转速和偏心距的选择范围,为弛张筛工艺参数的确定提供了依据。     

基于FEM-DEM弛张筛面和料群耦合系统动态特性研究

针对潮湿细粒矿物在大挠度弹性筛分过程中存在料群堆积及筛面受力较大的问题，提出多球激振联合弹性筛分技术，探究筛分过程中弛张筛面和料群耦合系统在激振球作用下的动态特性。基于有限元法建立空载条件下筛面的运动学仿真模型，分析筛面的运动学特性；利用有限元和离散元耦合技术，探究料群对筛面运动学特性的影响规律；提出激振球作用下筛面与料群耦合系统的仿真模型，分析不同激振球个数作用下筛面及料群的动态特性；设计4因素、4水平正交试验方案，利用极差分析和方差分析研究物料颗粒数量、振幅、频率、激振球个数对弹性筛面运动状态和力学特性影响的显著程度；确定重载条件下筛面各因素的最优组合，并验证其准确性。研究结果表明：筛上料群特性对筛面的振幅具有较大影响，当筛面振幅的降低到一定程度时，会导致筛上物料出现堆积现象；采用多球激振筛面的方法能够减小筛面的挠度变形，使筛面整体位移上升，两端受力减小，加载料群的筛面由类周期运动转变为非周期性混沌运动，且基频振幅组成更加复杂，有利于筛上物料运动的活跃性。正交试验及响应优化结果显示：激振球和物料质量为影响弹性筛面运动学和力学特性的显著性因素，且当激振振幅为4 mm,频率为8 Hz,...