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。     

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．     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

弛张筛筛分效率与筛面磨损的匹配优化研究

为提高煤炭分选过程的生产效率，增加分选设备的使用寿命，最大限度地发挥选煤厂筛分设备潜在的生产能力，提高筛分工艺的合理性，以全面提升弛张筛筛分系统的筛分效率降低筛面磨损率，提出通过调节弛张筛性能参数的措施，使筛分效率达到最优，同时减小筛面的磨损。将柔性筛板离散化处理以降低柔性筛板仿真过程的复杂性，采用多体动力学仿真和离散元法耦合的方式，对筛面的筛分过程进行数值模拟，获得了弛张筛性能参数：弛张频率、筛面倾角、弛张量对筛分效率的影响规律，并综合考虑相关系数法和显著性检验方法，确定了弛张量为影响筛分效率的非关键因素。在总结了弛张筛筛分过程的磨损规律的基础上，通过Relative Wear和Archard Wear模型获得了仿真过程中筛面弛张量对磨损深度的影响规律。基于弛张量对筛分效率与磨损深度的双重影响，选用线性加权法进行筛面性能的多目标优化，获得了保证筛分效率最高磨损深度最小的筛面性能参数，并进行仿真验证。研究结果表明：筛分效率随筛面倾角的增大而减小，弛张量与弛张频率越大呈现先增大后减小的变化规律；筛面磨损与筛面弛张量同样呈先增大后减少趋势，综合考虑筛分效率与筛面磨损，获得了最优的筛面性能参...     

张紧量对弛张筛运动的影响

建立了筛面基础动力学模型,对模型进行了系统的计算和分析,获得了一系列特性曲面。据此研究了弛张筛弹性筛面的张紧量对筛面运动的影响,揭示了它对筛面运动的特殊调节功能,为合理设计和制造弛张筛弹性筛面提供了参考依据。     

大型直线振动筛的疲劳寿命及可靠性分析

运用多轴疲劳分析的临界平面法对大型直线振动筛进行了疲劳寿命数值分析,利用电测法测得相似模型筛疲劳危险节点的动应变,并与仿真结果进行对比,验证分析结果的有效性和精确度。运用应力-强度干涉模型对振动筛的疲劳可靠性进行了预测计算,并分析了表面加工质量对振动筛疲劳可靠性的影响程度。实验验证了数值分析结果的有效性和较高的精确度,结果表明大型直线振动筛整体结构的疲劳寿命能够达到预期设计寿命,但振动筛体的侧板、横梁的局部位置疲劳可靠性较低。     

筛面上颗粒运动的计算机仿真研究及试验验证

物料在筛面上的运动有着极其复杂的运动规律,本文采用离散元法最常用的弹性—阻尼—滑动接触模型,建立了颗粒在筛面上运动的数学模型,用VC.Net编制了模拟筛面上单颗粒运动的计算机程序,借助于高速动态分析系统通过一系列数值试验对模型进行了检验和确认,模拟结果真实地反映了不同粒度颗粒在筛面上运动形态的差异和单颗粒的混沌运动,表明通过数值模拟能够灵活地再现不同筛分机工作条件下颗粒运动过程,有助于深刻理解筛分机的工作参数对颗粒运动状态的影响。     

物料筛分下的双机振动筛同步特性研究

作为矿物分级与钻井工业中的关键设备,振动筛对固相或固液相的分离有着不可替代的作用,其工作效率直接影响工程进展速度。故此,针对振动筛研究了物料在筛面上执行往复抛掷运动时系统中双激振器的同步机理。采用拉格朗日方程推导了振动筛机电耦合模型的运动微分方程;运用小参数法与Poincare法分析了该振动系统的同步性条件和稳定性判据,并通过确定振动系统的具体物理参数,计算分析了系统的同步能力与稳定相位差值。最后利用搭建的机电耦合仿真模型验证了理论与数值分析的可靠性。研究结果表明,系统的同步特性与激振器安装位置、偏心转子质量对称性密切相关,但可忽略超远共振情况下物料波动行为对两激振器同步状态的影响。     

Transport velocity of a crushed rock material bed on a screen

This paper describes a model which makes it possible to predict the transport velocity of a crushed rock material bed along an ordinary screen with a circular stroke. Transport velocity can be predicted with respect to the inclination, stroke and frequency of the screen. The model is based on physical laws. A particle leaves the screen surface when the negative vertical acceleration of the screen surface exceeds that of the particle. The particle can also slide along the screen surface. Monte Carlo simulation is used to estimate the influence of the other particles. Thus, random values are used to simulate the collisions between particles. The predicted transport velocity is equal to the average transport velocity from a few runs with the model. To verify the model, experiments were made: the transport velocity of a bed of crushed rock particles along a wire cloth was measured for different inclinations, strokes and frequencies. The predictions made with the model agreed well with the experimental results.A model which makes it possible to predict the size distribution of both the remaining and the passed material on a screen with several interacting screen planes has already been presented by the author. In addition, it is necessary to know the transport velocity of the material to be able to estimate the bed thickness and the capacity of the screening process.     

A virtual experiment showing single particle motion on a linearly vibrating screen-deck

A virtual sieving experimental simulation system was built using physical simulation principles.The effects of vibration frequency and amplitude,the inclination angle of the screen-deck and the vibration direction angle of screen on single particle kinematics were predicted.Properties such as the average velocity and the average throw height were studied.The results show that the amplitude and the angle of vibration have a great effect on particle average velocity and average height.The vibration frequency ...     

基于弹簧刚度的直线筛动态特性分析

提出了一种便携式振动筛分装置,根据拉格朗日动力学理论,推导出了筛网振动的一般数学模型。引入了相对灵敏度概念,利用控制变量法分析直线筛振动高度和扭转角度对弹簧刚度的相对灵敏度。基于Solid Works和MATLAB软件的联合仿真,找到了此系统中弹簧刚度的有效取值范围;基于Solid Works和ADAMS软件的联合仿真,实现了筛网的变直线运动。通过调节弹簧刚度,实现了振动系统中相对不动点向出料口方向的移动,使筛网在入口处的振幅提高了约14%,从侧面验证了此筛分装置的可靠性,达到了设计和仿真的预期要求。     

基于ADAMS的振动筛上单颗粒物料筛分效率的研究

利用ADAMS软件对单颗粒物料在单层筛网上的筛分效率进行研究,对直线振动筛的振幅、频率、振动方向角及筛面倾角4个参数取了3个水平的值,共进行了81组试验。用单颗粒物料的平均透筛时间来表征物料的筛分效率,用极差的大小来表征各参数对筛分效率的影响程度,通过对试验结果的分析得到,振幅及振动方向角是对筛分效率影响较大的2个参数,并找到了筛分效率最高时的参数组合。     

振动筛分过程中单颗粒的运动特性分析

通过建立振动筛与单颗粒之间关系的力学模型,研究了振动筛与单颗粒之间周期碰撞运动的稳定性,揭示了单颗粒周期运动经周期分叉和倍周期分叉向混沌的演化过程。周期碰撞运动的稳定性研究可以为振动筛的动力学优化设计提供理论依据。