双齿辊破碎机选型设计与离散元仿真研究

发布时间：2017-10-14 17:19

  本文关键词：双齿辊破碎机选型设计与离散元仿真研究

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【摘要】：本文结合国家863计划项目“大型露天采矿技术与装备”(No.2012AA062002),对双齿辊破碎机进行了研究,提出一套双齿辊破碎机参数选型设计方法,根据具体设计要求确定了双齿辊破碎机的主要参数,基于离散元法分析了双齿辊破碎机的辊齿布置形式中螺旋角以及安装仰角对破碎性能的影响,基于离散元法和有限元法分别研究了破碎齿的磨损与强度特性。本文在查阅国内外相关文献的基础上,总结了双齿辊破碎机的研究背景及研究意义,综述了其国内外研究现状及其发展趋势,简要介绍了双齿辊破碎机的基本结构、破碎机理以及失效形式等,在此基础上开展本文的研究内容。本文在理论分析及双齿辊破碎机应用实践基础上,提出一套关于双齿辊破碎机结构与工作参数以及系统部件的选取方法,并基于此方法,根据具体设计要求选取了双齿辊破碎机的主要参数以及部分系统部件。根据选取的双齿辊破碎机结构参数,本文建立了不同辊齿布置形式的三维仿真模型,对双齿辊破碎机的辊齿布置形式进行了基于离散元法的物料破碎仿真分析,得到了辊齿的螺旋角及安装仰角对双齿辊破碎机破碎性能的影响规律,选取了最佳的螺旋角以及安装仰角。针对本文提出的新型破碎齿,基于破碎齿在生产使用过程中磨损与折断两个主要失效形式,以离散元法定性研究了其磨损机制,得到了破碎齿在破碎时的主要磨损区域与可能的磨损原因;以有限元法研究了破碎齿在不同载荷情况时的静力学强度特性,验证了本文提出的破碎齿的强度是可以满足要求的,并为破碎齿的结构优化设计提供参考。本文提出的关于双齿辊破碎机主要结构与工作参数以及系统部件的选取方法,可以使双齿辊破碎机的设计根据设计要求直接选取其主要结构与工作参数以及部分系统部件。本文的研究内容对双齿辊破碎机的设计与研究具有一定参考价值。
【关键词】：双齿辊破碎机 选型设计 离散元 有限元 齿辊
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD451
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 主要符号说明10-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 选题背景及意义12-14
• 1.2 双齿辊破碎机简介14-17
• 1.2.1 基本结构14-15
• 1.2.2 破碎机理15-16
• 1.2.3 失效形式16-17
• 1.3 双齿辊破碎机国内外研究现状17-19
• 1.3.1 国外研究现状17-18
• 1.3.2 国内研究现状18-19
• 1.4 双齿辊破碎机发展趋势19
• 1.5 论文主要研究内容19-22
• 第2章 双齿辊破碎机选型设计方法22-38
• 2.1 用户提供的原始参数22-26
• 2.1.1 物料特性23
• 2.1.2 入料粒度、产品粒度、破碎比23-24
• 2.1.3 生产能力24-26
• 2.2 双齿辊破碎机的主要参数选取原则26-30
• 2.2.1 破碎功率27-28
• 2.2.2 齿辊转速28-29
• 2.2.3 齿辊参数29-30
• 2.3 齿型结构选取原则30-32
• 2.4 辊齿布置形式分析32-35
• 2.4.1 辊齿的轴向布置形式32-34
• 2.4.2 辊齿的径向布置形式34-35
• 2.4.3 辊齿布置形式的选择35
• 2.5 双齿辊破碎机系统部件选取原则35-36
• 2.5.1 电动机选取原则35
• 2.5.2 液力耦合器的选取原则35-36
• 2.5.3 减速器的设计与选取原则36
• 2.6 本章小结36-38
• 第3章 双齿辊破碎机主要参数的确定38-46
• 3.1 设计要求38
• 3.2 主要参数的选取38-42
• 3.2.1 功率理论计算38-39
• 3.2.2 齿辊转速选取39
• 3.2.3 齿辊参数选取39-41
• 3.2.4 辊齿布置形式初步选取41
• 3.2.5 齿型结构选取41-42
• 3.3 系统部件选取42-43
• 3.3.1 电机选取42
• 3.3.2 减速器选取42-43
• 3.4 生产能力理论计算43
• 3.5 参数汇总43-44
• 3.6 本章小结44-46
• 第4章 基于离散元的辊齿布置形式仿真分析46-64
• 4.1 离散单元法及EDEM简介46-48
• 4.1.1 离散单元法基本理论46-48
• 4.1.2 EDEM简介48
• 4.2 双齿辊破碎机三维模型的建立48-52
• 4.2.1 仿真参数的取值48-49
• 4.2.2 物料特性与颗粒选取49-50
• 4.2.3 不同螺旋角的三维模型的建立50-51
• 4.2.4 不同安装仰角的三维模型的建立51-52
• 4.3 基于离散元的双齿辊破碎机破碎仿真52-57
• 4.3.1 颗粒替换文件的生成52-53
• 4.3.2 离散元模型的建立53-56
• 4.3.3 仿真过程分析56-57
• 4.4 不同参数下双齿辊破碎机仿真结果分析57-63
• 4.4.1 螺旋角对破碎性能的影响57-61
• 4.4.2 安装仰角对破碎性能的影响61-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第5章 破碎齿磨损与强度研究64-72
• 5.1 破碎齿磨损研究64-66
• 5.2 破碎齿强度研究66-71
• 5.2.1 工况分析66-67
• 5.2.2 有限元模型建立67-69
• 5.2.3 结果分析69-71
• 5.3 本章小结71-72
• 第6章 总结与展望72-74
• 6.1 全文总结72
• 6.2 展望72-74
• 参考文献74-78
• 作者简介及科研成果78-79
• 致谢79

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本文编号：1032208