矿用节能双级振动筛组合弹簧设计及实验分析

为设计一种适用于矿用节能双级振动筛振动规律的弹性联接装置,针对矿用节能双级振动筛结构特点,利用移植创新法,建立了矿用节能双级振动筛组合弹簧的结构模型并制作了测试样品。为验证设计可行性,对制作的样品进行了刚度、阻尼系数、阻尼比等力学参数的测试,测试研究结果表明,组合弹簧比橡胶弹簧具有更宽的线性范围和更高的传递效率,较金属弹簧具有更优的阻尼系数,综合力学性能优良,方案设计合理,方法可行。     

矿用节能多级振动筛的研制及振动分析

为了实现煤炭洗选工艺设备的大型化、缩减基建面积和提高节能效果,提出了一种应用共振筛分的矿用节能多级振动筛,并开发了虚拟样机,制作了实物样机,建立了矿用节能多级振动筛的振动力学模型。通过理论分析指出了其反向共振筛分原理中2级筛体振动的振幅比和质量比关系;通过样机测振试验,验证了其理论和结构的合理性、节能性及对地基传递振动减弱特点。     

轻型矿用共振筛模态分析及失效研究

描述了轻型矿用接近共振筛的结构特点和在具体的生产过程中所产生的问题。利用ansys9.0建立筛体的有限元模型,对振动筛进行模态分析,找出了振动筛筛框刚性较强和容易发生的疲劳断裂部位,得到了各阶模态下振动筛的固有频率,为进一步分析振动筛使用失效的原因提供了依据,提出了改进的方案。     

并联振动筛与直线筛筛分效果的试验比较研究

首先介绍了并联振动筛和直线筛2种试验样机的工作原理及设计试验方案,提出用透筛率p和筛分效率η2个指标衡量筛分效果;然后从同量物料的完全筛分、同量物料在不同时间段内筛分两方面进行试验比较论证,试验表明,并联振动筛的筛分效率、透筛率分别比直线振动筛约提高10%、15%;最后利用ZRN-500型数字扭矩仪精确测定了并联振动筛的输出扭矩曲线,为其驱动电动机的选择提供了依据。     

蛇行移动输送机方案设计及评价

利用黑箱法进行输送机的方案设计,建立了方案组合模型,用功能分解法建立了方案组合评价的寻优模型,并且利用动态规划方法确定了最佳的结构方案组合,有效解决了方案设计中因信息缺乏而难以量化评价的问题。结果证明该方法确定的几组最优方案正确全面且符合实际。     

组合振动筛运动学仿真分析与参数匹配研究

为了研究组合振动筛的振动特性和运动参数匹配，用Solidworks建立组合振动筛三维模型，并用ADAMS进行运动学仿真分析。通过对GDZS2460/2型上、下单元组合振动筛虚拟设计与仿真，得到该组合振动筛上单元振动筛的振幅为4.67 mm，工作频率为16.18 Hz，筛面倾角为23°；下单元筛的振幅为9.16 mm，工作频率为12.16 Hz，筛面倾角为20°。上、下单元筛参数的合理匹配，能使物料在上单元振动筛较快速移动和分层，在下单元振动筛松散、透筛，从而提高组合振动筛的处理能力和筛分效率，更好地满足不同的生产需求，解决潮湿细颗粒物料难筛分的问题，并提高使用寿命。     

高效双质体振动筛的参数优化设计

着重阐述了高效双质体稳定物料节能筛,应用非线性动力学理论,提出了大型筛分机械,动力学与动力学参数的设计技术,为合理地选择双质体振动筛的工作点(振次和振幅)提出了新的计算方法。     

振动筛筛帮肋板布置优化设计的研究

大型振动筛筛帮易损是近年来振动筛研究的热点问题。要解决筛帮的可靠性问题,行之有效的办法是解决筛帮振动过程中应力过高的问题,在这方面研究现在主要的方法是采用有限单元法进行筛帮的动态分析,然后进行动态设计来确定筛帮的设计。这种方法能较好地解决作为连续体筛帮的设计问题,但实际振动筛筛帮是具有多孔状态的组合板件,其理论分析与实际情况有较大的出入,此外振动筛在工作过程中激振力效率较为复杂,在设计过程中也难以解决,所以实际使用情况是大型振动筛筛帮开裂现象时有发生。控制振动筛筛帮的动应力最好的方式是利用多余约束材料控制筛帮的应力,由于主动控制技术原因较为复杂,无法满足矿山等较为恶劣条件下的工作状况,只能采用被动振动控制技术,采用高阻尼特性材料如LJ5合金等,利用其变形时的能量耗散,从而在相当宽的频率范围内抑制振动峰值。但高阻尼特性材料如何布置是一个十分关键的问题。从结构优化角度看,阻尼材料配置优化和多元函数优化本质是相同的,在满足预定耗能的情况下达到最佳结构即阻尼材料最优拓扑分布。目前有关这类文献研究还不多。本文拟将利用有限元法和多元函数优化相结合的方法来进行大型振动筛阻尼材料配置的优化设计。     

SL3075双通道双质量冷矿筛动力学分析

对ＳＬ３０７５双通道、双质量大型振动冷矿筛进行了详细的动力学分析，建立了双质量振动系统的参数选择理论及其合理设计方法，满足了大型振动筛的设计要求。     

改革开放以来我国振动筛分设备的发展

振动筛是煤炭洗选高效利用的关键设备,改革开放以前,国产振动筛筛分效率低,可靠性差,随着不断引进国外先进设备和深入研究筛分技术,国产振动筛不断完善。为了说明自改革开放以来我国振动筛的创新发展,以等厚筛、反共振振动筛、弛张筛等先进筛机为例,从筛分理论、振动理论和筛机结构三个方面介绍了主要的新式设备及其工作原理。此外,根据目前的工业形势和国家政策,从优化设计、环保节能、智能化、标准化等几个角度讨论了振动筛的发展方向。     

Innovative structural solution for heavy loaded vibrating screens

An innovative design solution is presented in this paper; it allows the enhancement of structural resistance and the dynamic performances of a vibrating screen for inert materials. The new design does not significantly affect the geometry of the traditional screens, keeping the same global dimensions and almost the same mass value. In fact the aim of this study was to design a new vibrating screen having almost the same dimensions but that could give a much higher dynamic structural resistance at frequencies and load amplitudes much higher than the nominal ones. Numerical finite element models were generated to investigate the structural and dynamic behavior of a standard vibrating screen. These analyses allowed the modification of the geometrical parameters of the traditional screen and to design the new one. Accurate three-dimensional FE models were so generated in order to evaluate the best design solution, in terms of dynamic structural resistance, able to reduce the stress values at the most stressed area. The fatigue resistance of all the components of the new screen was checked, with particular attention to the welding joints. Experimental full scale tests on a prototype of the new screen were carried out in order to validate the numerical models and mostly to verify the structural integrity of the vibrating screen during the working conditions. Strains at the surface of the most stressed areas of the screen were measured in dynamic working conditions, at different frequencies and load amplitudes; these stress values were compared with the numerical ones in order to validate the numerical results. The new screen was patented.     

振动筛筛孔形状和筛网材料对筛分效率影响的仿真研究

振动筛筛孔形状和筛网材料对筛分效率影响显著,优化的筛孔形状设计与筛网材料选择将有效提高实际工业场景中振动筛的工作效能。为研究筛孔形状和筛网材料对筛分效率的影响,文章基离散元法（DEM）,利用离散元EDEM仿真软件,通过控制变量的单因素实验,模拟了不同筛网材料下筛孔形状从正方形趋于圆形的筛分过程,并对仿真数据进行后处理。文章采用动态筛分效率作为的评价指标,基于仿真数据分析研究因素对筛分效率的影响。实验结果表明,在筛网材料相同的情况下,正方形网孔形状筛分效率最佳,八边形网孔形状筛分效率相对较低。同时,实验分析和对比了四种不同材料的筛网在不同网孔形状下矿物颗粒在筛上的运行速度,实验结果指出,不同因素下筛上矿物颗粒运行速度与其筛分效率的变化趋势一致。综上,筛网材料和筛孔形状会影响筛上矿物颗粒运动速度,通过影响矿物颗粒在筛上的滞留时间间接的影响其透筛概率。     

基于正交设计试验方案的云南某铜矿采场结构参数优化研究

采场结构参数的优化选择对采矿的安全生产和经济效益有着重要意义。以云南香格里拉某铜矿为背景,结合矿山采用的分段空场嗣后充填采矿法,根据矿山岩体力学参数、充填体力学参数以及采场的布置特征,运用FLAC3D软件建立采场模型,通过正交设计试验设计了16种不同的采场结构参数方案,对所有采场方案进行稳定性分析,并用建立FAHP-CRITIC法组合赋权的综合评价模型进行优选,得到最优采场结构参数尺寸及最佳充填配比。方案在矿山各中段推广使用,为类似矿山的采场试验提供了良好的示范。     

SYK2445型圆振动筛的结构与模态分析

在UG中建立了振动筛简化模型,然后导入ANSYS中对其进行结构及模态进行分析,计算出圆振动筛在静载荷作用下的应力分布、变形情况及结构的固有频率、固有振型;为今后圆振动筛动态特性分析及结构的优化设计提供理论依据。     

双轴振动筛刚体平面运动的几何解析方法

为了简化振动筛的刚体平面运动的力学数学模型,利用曲柄连杆将其进行了等效——曲柄矢量合成为振动筛质心位移,连杆与其滑移轴线的夹角代数和等于振动筛绕质心转动的角位移,明确了曲柄长度决定振动筛质心振幅,连杆长度决定振动筛的摇摆程度,进而推得偏心质量矩大小及其安装位置的设计参数。根据振动筛角位移等于0,给出了振动筛只做平动的充分必要条件;求出了转动筛的速度、加速度瞬心,结合质心速度、加速度,给出了转动筛任意点速度、加速度的求解方法,为振动筛设计及物料运动的分析提出了一种简单方法。     

煤矿输送机电气节能控制系统设计研究

带式输送机已成为煤矿行业重要的生产运输设备。为了降低输送机的生产能耗,设计了煤矿输送机电气节能控制系统,分析了电气节能控制方案和输送机设计选型依据,然后,对系统总方案进行设计。系统的核心采用S7-300系列的PLC,分别对控制系统的硬件部分和软件部分进行设计研究,并应用于现场。研究得出:当采用节能控制系统后,年节能效率为45.5%,托辊、滚筒、胶带机械损耗也大大降低,增加了输送机的使用寿命。研究对于提高矿井节能改造提供了借鉴。     

基于试验模态分析的整体振动筛动力学参数研究

应用试验模态分析技术,采用一点激振,多点拾振的测试方法,对大型整体实验振动筛进行了实测,并利用时域最小二乘复指数参数估计方法,获得了振动筛固有频率、阻尼比和主振型,并对每一阶主振型进行了详细分析,得出了初步结论,为振动筛动力学设计和动力学修改提供了参考。     

新型矿用旋转筛设计研究

设计一种新型矿用旋转筛,利用7个筛板安装在旋转轴上,通过变频电机带动旋转轴与筛板转动,筛条间距根据物料筛分要求来设计,从而达到对煤矿物料的分级分离目的。根据筛分规格数量,可以串联2个以上旋转筛来使用。通过EDEM和ANSYS仿真,验证设计的合理性;通过样机试验验证,表明可以对煤矿石进行很好的筛分,而且具有节能、环保和成本低等优点。     

Modeling and parameter optimization for the design of vibrating screens

In this paper, we simulated the complex particle flow-behavior and screening efficiency on a linear vibrating screen using the Discrete Element Method (DEM). The simulations were validated with data from an adjustable experimental prototype screen. Then the novel application of non-linear regression modeling based on Support Vector Machines (SVMs) is used for mapping the sample space of operating parameters and vibrating screen configuration. Lastly, parameter optimization is implemented using Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. The primary findings proved that the SVM-based nonparametric model is not only feasible, but also highly adaptive to the parameter optimization that requires large-scale iterative computation. The non-parametric model established using the integration of DEM and SVM, combined with PSO algorithm in subsequent parameter optimization offered insights to the design and manufacture of vibrating screens.     

圆振动弛张筛动态结构特性分析

振动弛张筛是解决粘湿细粒物料深度筛分的有效手段,其动态结构的稳定性对振动响应以及筛分效果都具有重要的影响。为了研究振动弛张筛动态结构特性,以0827型圆振动弛张筛为研究对象,首先建立振动弛张筛刚柔耦合模型,运用有限元法对筛机进行预应力模态计算,得到前十一阶模态参数,根据计算模态参数确定试验测试中采样频率设置等因素,然后采用力锤法进行试验,测得筛机的试验模态参数。结果表明：该振动弛张筛的工作频率为11.67Hz,位于第6、7阶固有频率之间,且远离此频率范围,不会引起结构共振。对比两种模态分析结果,证明理论分析和试验分析基本一致,说明有限元法的合理性与可靠性。