卧式砂磨机研磨机理的仿真与实验研究

发布时间：2020-03-18 04:57

【摘要】：卧式砂磨机作为超细粉体制备的关键设备之一,具有生产成本低、结构简单、参数易控制、便于维修的特点。提高卧式砂磨机的生产效率和能量利用率以及降低磨损一直以来都是相关单位的研究热点问题。本文以卧式砂磨机为研究对象,通过三维实体建模软件建立了卧式砂磨机研磨腔的三维模型,并导入到离散元软件EDEM中对卧式砂磨机的研磨过程进行仿真模拟,基于离散元法和应力强度理论,研究了卧式砂磨机研磨效率和能量利用率低下的问题,通过仿真结果得到了研磨介质球的速度分布规律、研磨介质球间的碰撞能和碰撞次数以及能量利用率等信息。基于Hertz-Mindlin with Archard wear理论模型对研磨介质球对砂磨机的磨损情况进行了分析,得到了研磨装置和研磨筒的磨损规律以及最大磨损深度,并通过研磨装置和研磨筒的正向、切向累积能量的分布情况得到了两者的主要磨损机理。采用了Workbench与EDEM耦合的方法,将EDEM中研磨装置所受压力作为载荷数据输入到Workbench中对砂磨机的主轴进行静力学分析,得到了主轴的应力云图和总变形云图。利用Flunet软件对砂磨腔内的浆料运动进行了仿真分析,得到了流体的运动规律以及浆料对砂磨机的磨损规律。采用了控制变量的方法,利用EDEM对卧式砂磨机的转速、填充率、搅拌爪数量、研磨盘半径以及研磨盘片厚度等参数进行仿真研究,获得了各参数变化对卧式砂磨机研磨效果、能量利用率以及磨损的变化规律,并综合考虑颗粒的平均碰撞能、能量利用率得到了具有较好研磨效果的参数值。通过实验的方法对仿真的结果进行了验证,从侧面证明了仿真的具有一定的可行性。本文的研究可以为卧式砂磨机的设计、优化以及降低砂磨机磨损提供一定参考。
【图文】：

砂磨机,结构示意图,复合力,浆料

粒子之间发生剪切、碰撞、冲击等作用对物料产生强大的冲击、剪切、摩擦逡逑作用的复合力，从而达到研磨和粉碎的效果，研磨后浆料经过介质分离器进行分离［２４］。逡逑如

有效区域,研磨筒,物料消耗,能量流动

逦＾逦物料消耗的Ｖ逦ｆ邋ｆ．逦逦５逦碰撞消耗的电能逦——＾逦机械能邋一逦）逦Ｉ逦Ｊ逦（逦＞逦摩擦消耗Ｖ／逦＞产生噪声消Ｖ．图２－２能量流动逡逑有效区域逡逑研磨筒内是受到冲击、挤压、摩擦和剪切作用而被１汾碎的，的剪切力和挤压力对物料实现破碎的。如图２－３所示就是理碎的有效区域［２８］。逡逑
【学位授予单位】：哈尔滨商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH69

【参考文献】