基于EDEM新型立磨机工作参数数值模拟研究

对立磨机腔型内的磨介球进行运动和受力分析,推导出了单个磨介速度表达式,磨介的运动与转速、腔型结构等参数相关。借助计算机仿真技术,通过正交实验方法对立磨机腔型内磨介的运动过程进行了数值模拟,运用极差法讨论了立磨机拨料筋数量、转速、磨介尺寸对立磨机破碎能的影响。得出磨介尺寸对破碎效果影响最大,其次是转速,拨料筋数量影响最小。仿真得出的参数配合和参数优先级,能够正确的反应各参数对立磨机破碎效果的影响,为提高立磨机破碎能和立磨机工作参数优化提供了参考。     

鼠笼式搅拌磨机性能研究及参数优化

对新型鼠笼式搅拌磨机磨腔内的流体场建立了数学模型，用有限元流体动力分析软件对磨腔圆截面内的流体场进行计算分析，得到磨腔内浆液具有高速度梯度值的两个环形区域，该区域内磨机的功效最为显著。建立了磨介在磨腔内随浆液运动的数学模型，用龙格一库塔法迭代求解得到磨介的运动轨迹。通过对不同工况条件下磨介轨迹的计算分析，得到使磨介能在高速度梯度区保持较稳定运动的工况参数优化值。分析结果与实验结果一致。     

基于分级试验的立式预磨机粒级分布预测模型

针对立式预磨机受工况影响大、控制精度低等问题,提出一种基于分级试验结论的粒级分布预测模型。以大量试验为基础,通过对破磨过程的研究,定义并确定了分级矩阵与破碎矩阵,由现场工况确定给料口及排料口尺寸等模型参数,运用矩阵代数建立了立式预磨机排料粒级分布预测模型。仿真结果与试验数据对比表明,该模型预测精度较高,可满足实际生产要求。     

混沌振动磨机力学模型的建立与运动分析

随着工业化的不断发展,各应用领域对粉体的产量和超细化的需求越来越大,现有的粉磨设备普遍存在能耗大、效率低、物料粉碎单一等不足,从工艺到设备还有待于进一步的研究。本文在普通振动磨机的基础上,提出了混沌振动磨机并建立了混沌振动磨机的力学模型。通过对其进行运动分析和与普通振动磨机的对比得出,混沌振动磨机较普通振动磨机效率更高,节能性更强,同时混沌振动磨机可生产出普通磨机很难生产加工的纳米级颗粒。     

基于湿法粉碎的研磨介质运动仿真系统的研究及应用

搅拌磨机的粉碎效果与磨机的结构尺寸、磨机的工况有直接关系。基于湿法粉碎原理，对一种新型鼠笼式搅拌磨机磨腔内流体场进行分析，建立磨介运动数学模型，找出磨介在流体场中运动规律，采用面向对象模块化设计方法，开发了鼠笼式搅拌磨机研磨介质运动仿真系统。该系统可实现鼠笼式磨机结构分析、不同工况下磨介运动的分析，优化得到最佳的研磨条件，为磨机设计和粉碎效果分析提供有价值的参考数据。     

团聚性对超细振动磨机粉碎影响的试验分析

针对超细振动磨机破碎过程中的细颗粒聚团问题,在对磨筒内离散体运动方式进行描述的基础上,建立了物理模型.通过对破碎产品外观显微形貌的观察和分析,认为超细振动磨机的破碎产品虽然存在团聚性,但是由于惯性力、剪切力的作用,磨筒空间内的细颗粒产品的聚团机理将发生变化.合理控制磨机磨筒的振幅和频率有助于减少产品的聚团.     

振动磨机离散磨介群动力学模型研究

对振动磨机离散磨介群进行高速摄影试验观察,在分析、简化和假设的基础上,借鉴流体力学和弹性力学方法建立了振动磨机离散磨介群动力学数学模型;讨论和导出了只考虑正向碰撞而忽略剪切作用,以及只考虑剪切作用而忽略正向碰撞这两种极端状况下的振动磨机离散磨介群动力学方程.     

振动磨机运动参数测定及可靠性设计动载分析

用数据采集器对ＺＭ２８００振动磨机的运动参数进行了在线测量，给出加速度曲线和加速度幅值谱图。计算出运转过程中的动态载荷均值和变异系数。并对磨机振动箱体上不同位置加速度值的差异原因进行了初步分析。     

悬辊式旋风磨机的混沌振动分析

对振动超标的悬辊式旋风磨机进行了振动分析，建立了反映磨机运动的非线性微分方程。用非线笥振动理论和Melnikov方法，分析了混沌阈奶，指出磨机工作状态处于混沌区，根据数值计算和现场测试分析，采取了有效措施，改变了磨机的工作状态，减小了磨机的振动和噪声。     

振幅对颤振球磨机粉磨效率的影响研究

针对颤振球磨机通过运动耦合增强粉磨能力的问题,基于EDEM仿真分析了不同振幅下筒体内介质运动形态,获得了不同振幅下磨机内介质碰撞能量分布,据此得出了各振幅下磨机粉磨能力的对比,然后通过调整振动电机内偏心块夹角改变了颤振球磨机的振幅,进行了不同振幅下的粉磨实验,验证了仿真分析得到的结果。仿真与粉磨实验研究结果表明:通过调整振幅可以改变磨机筒体内研磨介质的碰撞能量分布,采用大振幅有利于粉碎较粗物料,采用小振幅有利于粉碎较细物料,在粉磨过程中调整振幅以适应物料粒度的不断变化是提高磨机粉磨效率的有效途径。     

基于频域特征提取与信息融合的磨机负荷软测量

提出了基于频域特征提取与多传感器信息融合的磨机负荷(ML)软测量新方法。针对磨矿过程主要依靠人工经验定性判断ML状态,难以定量检测ML参数的现状,通过融合磨机筒体振动、振声及驱动电机电流信号,建立了以料球比、矿浆浓度、充填率为输出的ML软测量模型。该方法首先采用快速傅里叶变换(FFT)将时域振动及振声信号转换为频谱变量,再对频谱变量通过主元分析(PCA)进行谱特征提取,然后采用径向基函数(RBF)变换生成的激活矩阵实现谱特征的非线性映射,最后采用偏最小二乘(PLS)算法建立以谱特征、激活矩阵、电流信号为输入的回归模型,从而有效克服了多传感器信息之间及RBF变换引起的多重共线性等问题。实验表明,该方法能够较准确地检测ML参数,融合多传感器的软测量方法具有更好的预测效果。     

循环负荷与选粉效率实验设计与研究

针对由球磨机和配套选粉机组成的典型闭路粉磨系统,分析了循环负荷与选粉效率对粉磨过程以及粉磨效果的影响。在理论分析的基础上,以水泥粉磨为对象,研究设计了一种分析和确定闭路粉磨系统最佳循环负荷与选粉效率的实验方法。通过模拟闭路粉磨系统的粉磨流程,探索典型闭路粉磨系统循环负荷与选粉效率的最佳工艺参数,并根据实验结果,提出了此类粉磨系统循环负荷与选粉效率的最佳取值范围。为此类球磨粉磨系统循环负荷与选粉效率的参数优化提供了实验方法与数据基础。     

基于ASOS-ELM的湿式球磨机负荷软测量方法

针对湿式球磨机在磨矿过程中内部负荷靠专家经验难以准确预测的问题,提出一种基于改进的共生生物搜索(ameliorated symbiotic organisms search,简称ASOS)-极限学习机(extreme learning machine,简称ELM)的磨机负荷软测量方法。首先,利用ELM算法建立磨机负荷软测量模型,运用ASOS算法优化软测量模型的隐含层参数;其次,以筒体振动与振声信号的特征信息构建磨机负荷特征向量,并将其作为软测量模型的输入,将磨机负荷参数作为输出;最后,通过磨矿负荷检测实验和对比分析表明,磨机负荷软测量模型的负荷参数预测准确率较高,泛化能力较强,为磨机磨矿效率的提高及控制优化提供了有益的指导。     

Simulation and assessment of diamond mill grinding wheel topography

The topography of grinding wheel has a remarkable effect on grinding process. In this paper, the topographies of two mill grinding wheels with different grain sizes were measured by using an Olympus confocal scanning laser microscope. Kolmogorov–Smirnov normality tests were carried out to obtain distribution characteristics of abrasive grains. The test results indicate that the surface of grind wheel is of non-Gaussian nature. Consequently, a non-Gaussian statistical model was proposed to simulate the mill grinding wheel topography. Simultaneously, some parameters of “Birmingham 14” were introduced to assess the grinding wheel surface quantitatively. Simulated profile of the grinding wheel is found to correspond well in appearance with that of the actual grinding wheel.     

基于ANSYS的磨矿机工作主体受力分析

利用ANSYS有限元分析软件对磨矿机进行建模,通过对磨矿机工作状态的分析,对磨矿机工作主体进行了简化处理,以便于计算。在工作主体加载时施加了非均匀分布压力,把衬板的质量按等效密度加到筒体及端盖上。通过对磨矿机静止、正常工作、启动3种工况的计算,得到了一个工作周期内工作主体的最大应力和变形。为磨矿机的设计、选型、力能参数优化提供了参考。     

Assessing Parameters of the Accelerator Disk of a Centrifugal Mill Taking into Account Features of Particle Motion on the Disk Surface

A mathematical model of the motion of a single particle on the working surface of the disk (working body) of a centrifugal mill is presented. The model takes into account the influence of the friction force and shape and geometric parameters of the disk on the velocity of the material at the time moment of its detachment from the disk. The boundary values of the angular velocities of the accelerator disks, which depend on the friction force between a piece of rock and the working surface of the disk, are established. Exceeding these values does not lead to an increase in the detachment velocity and the efficiency of grinding, which is confirmed by experimental studies.     

在MQ1350A磨床上磨削高精度抛光辊

通过选用合理的砂轮、磨削工艺参数、磨削液等并进行适当的修整砂轮、调整与平衡磨床,即可在MQ1350A普通外圆磨床上磨削修复进口1450mm冷轧机抛光辊。经分析磨削结果可知,在MQ1350A普通外圆磨床上磨削高精度要求的进口1450mm冷轧机抛光辊是完全可行的。     

A manufacturing model of an end mill using a five-axis CNC grinding machine

This paper presents a manufacturing model of a flat-end mill using a five-axis computer numerical control (CNC) grinding machine. The profile of the helical groove can be precisely calculated using a given wheel profile and the relative movements between the workpiece and the grinding wheel. The results of the calculation of the numerical control (NC) data for all the grinding processes of the end mill are fully presented in the paper. The NC data for the machining end mill were generated from the developed program by using the given design parameters of tool geometry, wheel geometry, wheel setting, and machine setting. The effects of the design and manufacturing of the end mill were analyzed based on the computer simulation and experiment results. This study provides a practical and efficient model for the manufacturing of an end mill using a CNC grinding machine with simple programming techniques. The prediction of the end mill geometry for the designing of the proper configuration of the end mill before manufacturing and generating the NC code for machining in a CNC machine is necessary to save time and to reduce the manufacturing cost.     

Study on the rotary cup dressing of CBN grinding wheel and the grinding performance

A systematic research is conducted to investigate the effect of rotary cup dressing on vitrified cubic boron nitride grinding performance in grinding of nickel-based superalloys. Grinding performance is evaluated mainly in terms of specific grinding energy and radial wheel wear. The number of active grits per unit area and their slope is considered as the two grinding wheel topographical key parameters for studying grinding performance. Cup dressing conditions with various speed ratios and overlap factors were investigated. In each case, the specific grinding energy and the radial wheel wear were experimentally measured, and then the effect of changing dressing parameters on the grinding performance is analyzed. To provide a view on how various parameters influence specific energy and the importance of wheel topography and grit workpiece interaction, a new specific grinding energy model is developed. Inputs to this model are workpiece parameters, grinding process parameters, and, in particular, the grinding wheel topographical parameters. This model is validated by experimental results. The theoretical values considering the complexity of the grinding process reasonably compare with the experimental results. The effect of number of active grits per unit area and their slope on specific grinding energy and then metal removal mechanism is investigated. The results revealed that the number of active grits per unit area has less effect on specific grinding energy than grits slope.     

利用有限元法分析中空轴判断磨机工况

利用有限元分析方法,应用自制的有限元软件ANSYS程序,对某厂管磨机出料中空轴的应力分布及疲劳状态进行分析研究,从而为判断运行状态中管磨机的工况提供依据。