立轴冲击式破碎机导料板的磨损分析与优化研究

针对立轴冲击式破碎机工作时转子导料板磨损严重的问题,提出采用工程离散元法建立导料板的磨损模型并结合正交试验、多元回归分析及多目标优化等方法对转子结构参数进行优化。首先,采用工程离散元法对导料板的磨损进行建模和仿真,分析了导料板磨损分布区域和累积接触能量对磨损的影响;其次,采用正交试验和极差分析法,揭示转子结构参数对导料板磨损的影响;再对正交试验数据进行多元回归分析,建立多目标优化的数学模型并进行优化。结果表明,当转子直径D=792 mm、导料板安装角α=35.3°及分料锥倾角β=24.5°时导料板磨损深度较小,且不会降低立轴冲击式破碎机的破碎性能,为改善转子磨损提供了一定的理论基础。     

落重冲击试验仪的结构设计及优化

为了提高设计的落重冲击试验仪在冲击试验过程中的横向稳定性,提出了采用正交试验与回归分析相结合的方法对仪器的结构参数进行优化。首先,设计出落重冲击试验仪结构,再建立落重冲击试验仪冲击过程的仿真模型,以此为基础,采用冲击试验时仪器受到的水平冲击加速度作为衡量仪器横向稳定性的指标,设计了仪器关键结构参数对水平冲击加速度影响的正交试验方案并开展仿真验证;然后,对试验结果进行回归分析,建立冲击时的水平冲击加速度与仪器关键结构参数的函数模型;最后,利用最优解对仪器的关键结构参数进行优化。优化结果表明,当底座半径=120 mm、导杆半径=13 mm及底座高度=10 mm时,仪器受到的水平冲击加速度最小,为落重冲击试验仪结构的改进设计提供了理论依据。     

无心磨削动态成圆模型与数值仿真

为了对无心磨削系统的工件动态成圆过程进行真实有效的数值仿真以及对工件的最终圆度进行科学合理的预测,建立了一种考虑工件中心瞬时位置变化的无心磨削动态成圆模型并对其进行了数值仿真。首先分析了磨削过程中由于工件表面形貌改变导致的工件定位中心位移以及磨削系统的振动引起的工件中心位移对工件中心瞬时位置变化的影响,然后综合考虑无心磨削过程中砂轮和工件之间的相互耦合作用、材料去除关系建立了工件磨削动态成圆模型,最后利用所建立的动态成圆模型和模拟工件材料去除及圆度变化的迭代算法,对工件外圆动态成圆的过程进行了数值仿真,再现了工件材料去除和轮廓形成的整个过程。通过对仿真算例结果的分析,证实了所提出的无心磨削动态成圆模型和迭代算法的真实性和合理性,对无心磨削成圆过程研究具有一定指导意义。     

工作参数对立轴冲击式破碎机物料颗粒破碎过程的影响研究

为了提高立轴冲击式破碎机的破碎效率，研究了破碎机内进料速度和转速对物料颗粒运动状态及碰撞情况的影响。首先，建立立轴冲击式破碎机破碎系统仿真模型，分析工作参数对破碎腔内物料颗粒运动速度的影响；其次，采用网格划分方法，揭示转速与进料速度对物料颗粒群碰撞能量和碰撞次数的影响；最后，通过建立碰撞能量损失谱，揭示碰撞能量与碰撞次数之间的关系。结果表明：转速和进料速度对立轴冲击式破碎机内物料颗粒的运动状态有重要影响；破碎腔内物料颗粒平均碰撞能量损失与转速之间呈现良好的正相关线性关系，同时平均碰撞能量损失随进料速度的增大而逐渐降低；应选取合适的转速控制破碎腔内的高能碰撞次数；冲击作用对矿石的破碎起重要作用；当转速和进料速度分别为1400 r/min和50 kg/s时，立轴冲击式破碎机破碎效率最佳。