悬挂式四层摇床动力学分析及颗粒运动规律研究

发布时间：2019-11-04 14:30

【摘要】：摇床是国内外用于分选回收目标矿物的一种重要重选设备,尤其对诸如钨矿类重金属的选别有其特有的优势。针对市场上摇床占地面积大、冲程、冲次调节困难等缺点,结合现有选矿摇床的相关参数,运用现代设计方法设计出悬挂式四层摇床,主要内容包括以下几个方面:(1)整合国内外摇床的结构和特点,采用多偏心惯性摇动机构作为摇床的工作原理,确立悬挂式四层摇床偏心块对称安装摇床头设计方案。根据新型摇床的结构特点和尺寸要求选取相关零部件的结构及参数,并运用Solid Works软件对摇床的零部件进行三维建模和二维工程图的设计;(2)建立摇床头动力学数学模型,在此基础上建立了摇床头偏心块的数学模型,利用MATLAB的fmincon函数对摇床头的参数进行优化,优化结果显示摇床的差动系数C减小了3.6%,满足正常选矿要求,不对称系数E增加了13.5%,在有较大C值的前提下提高了摇床的急回特性,较好地提高了悬挂式摇床的产品产能和选别效果;(3)改进设计了摇床头,解决了摇床扭摆振动问题。在Solid Works中建立了改进前后摇床头动力学三维模型,运用Solid Works-Motion对参数优化后的摇床进行动力学仿真分析,得到大小轴左右两端的受力曲线,原偏心块不对称布置摇床头受到大小为197.3Nm的不平衡扭矩,导致产生扭摆振动现象,影响了选别效果。改进后的偏心块对称布置摇床头所受不平衡力矩变为1.371Nm,不会产生扭摆振动,运行平稳,提高了选别效果,对悬挂式摇床的设计提供了参考依据;(4)分析研究了悬挂式四层摇床的工作原理和流膜分选原理,推导出摇床面上矿浆流膜的运动规律。对矿浆流膜中颗粒的运动进行了分析研究,并进行了分选参数的推导计算;(5)运用流体动力学分析软件FLUENT对摇床面上的矿浆流场进行了模拟仿真。仿真得到了在不同操作参数下矿物颗粒沿床面横向及垂直床面方向上的运动速度曲线。分析得出摇床选别效果随着矿物颗粒密度的增加而增强,摇床最有利于选别诸如钨矿类重金属颗粒;对于粗砂摇床,颗粒粒度在0.5mm~3mm之间时分离效果随着粒度的增大而增强;床面横向调坡角度选择8?时最有利于粗砂摇床的分选;而冲程冲次选择22mm、270次/min亦最有利于粗砂颗粒的选别。
【图文】：

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第一章绪论义粗放型经济发展方式为我国能源供给消耗带来展方式由粗放型经济发展方式转向集约型经济的矿产资源矿产品位也在逐年下降，随着我国展我国将会步入贫矿少矿的国家行列。针对我提出了新的挑战，因而对选矿摇床的研究有了现有支撑结构简单、调节安装方便以及运转可靠等到了广泛的应用[2]。我国对重选选别原理的研前我国摇床生产企业主要使用的方法，已落后于制造上的应用[4][5]，我国在摇床的原理设计及其研究还有待完善提高。所以，无论是如何利用现精度和可靠性，，还是怎样有效的提高摇床的选别。

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式导致了我国能源供需关系的矛盾，近些年来由于能源消耗带来的环境污染也加减排工作的任务。因此，摇床的发展趋势必然也离不开节能的发展趋势[20][21]。摇床的分类及影响选别的相关因素.1 摇床的分类摇床的分类主要有两种，一种是按其处理物料的粒度来分类，另一种是按其工作构来分类。按处理物料的粒度来分类，摇床主要分为粗砂摇床、细砂摇床和矿泥摇床，其中是指分选物料粒径为0.5 ~ 3mm 的摇床，细砂摇床和矿泥摇床分选物料粒径分74 ~ 0.5mm和0.037 ~ 0.074mm。按摇床的工作原理和结构来分类摇床主要分为贵阳式摇床（云锡式摇床）、6-S 型阳式摇床）、离心摇床、弹簧摇床和悬挂式多偏心惯性摇床(图 1.1 所示)，他们构在表 1.1 中已列出，实物图如图 1.2~1.5 所示。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD455.2

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