基于离散元法的振动给料机物料运动规律模拟研究

发布时间：2017-03-27 14:14

  本文关键词：基于离散元法的振动给料机物料运动规律模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：振动给料机作为散体物料的输送设备,被广泛地应用于冶金、煤炭、化工、建筑、机械制造等领域。给料机输送的介质多为散体颗粒物质,而散体在振动作用下会出现复杂的力学特性及运动规律,这些特性及规律对给料机的设计及给料工艺的布置、激振器动力学参数的确定等方面都有着重要影响。随着工业水平的不断提高,对振动给料机中物料运动规律的研究也逐渐被重视起来。本文通过三维离散元法,模拟了物料在振动给料机中的输送过程,并从细观角度分析了物料的输送速度、颗粒流态、堆积方式及参振质量、物料充填率等运动规律。研究发现：在以煤炭为散体物料的振动输送中,颗粒群的速度分别沿输送方向和高度方向成梯度分布,颗粒速度及动能沿输送方向不断增大,高度方向上颗粒流表层颗粒相对活跃；颗粒群输送时呈现一定的流动态,并跳跃式向前输送。物料的质量主要集中于进料口下方,整体呈“山丘状”分布；振动输送时物料参振质量远大于料槽中的实际质量；物料的充填率随频率的连续增高而降低。以输送速度为评价标准,本文讨论了多种因素对输送过程的影响。研究表明：在合理的参数范围内,物料输送速度随频率、振幅、振动方向角的增大而大,但振动方向角的影响相对较小；进料量基本不影响输送速度,但影响物料充填率。本文所做工作为理解物料运动规律及工程实际中振动给料机给料工艺的优化、动力学参数选用,提供一定的理论参考。
【关键词】：振动给料机 散体物料 离散元法 运动规律 充填率
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH237.1
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 振动给料机的国内、外发展及研究现状10-13
• 1.2.1 振动给料机的国外发展及研究现状10-11
• 1.2.2 振动给料机的国内发展及研究现状11-13
• 1.3 本文研究内容13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 2. 离散单元法理论15-27
• 2.1 本章研究内容及流程15
• 2.2 离散单元法的基本原理15-19
• 2.3 颗粒接触力学理论19-22
• 2.3.1 Hertz接触理论19-20
• 2.3.2 MD接触理论20-22
• 2.4 颗粒接触模型22-24
• 2.4.1 硬球接触模型22
• 2.4.2 软球接触模型22-24
• 2.5 离散元法的时间步长及接触判断24-26
• 2.5.1 时间步长相关理论24-25
• 2.5.2 接触判断算法25-26
• 2.6 本章小结26-27
• 3. 给料过程的离散元法DEM模拟及分析27-52
• 3.1 本章研究内容及流程27
• 3.2 离散元仿真软件EDEM27-30
• 3.3 几何建模及参数设置30-32
• 3.4 煤炭颗粒振动输送过程模拟32-37
• 3.4.1 EDEM模拟前处理32-34
• 3.4.2 EDEM模拟求解34-35
• 3.4.3 EDEM模拟后处理35-37
• 3.5 给料过程及物料运动规律分析37-47
• 3.5.1 颗粒速度及分布37-40
• 3.5.2 颗粒运动形态及颗粒接触分析40-44
• 3.5.3 颗粒群堆积形态分析44-47
• 3.6 物料参振质量及充填率分析47-51
• 3.6.1 物料参振质量分析47-49
• 3.6.2 物料充填率分析49-51
• 3.7 本章小结51-52
• 4. 物料振动输送过程的影响因素探讨52-61
• 4.0 本章研究内容及流程52
• 4.1 振动给料机振动基础理论52-54
• 4.2 激振频率对振动输送过程的影响54-55
• 4.3 振幅对振动输送过程的影响55-57
• 4.4 振动方向角对振动输送过程的影响57-58
• 4.5 进料量对振动输送过程的影响58-60
• 4.6 本章小结60-61
• 5. 结论61-63
• 5.1 结论61
• 5.2 不足及展望61-63
• 参考文献63-66
• 致谢66

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本文编号：270532