膏体充填制备系统优化及参数化设计
发布时间：2021-03-02 10:10
煤炭是我国重要的不可再生矿产资源,其应用范围十分广泛,是我国主要的消耗性资源,且在较长时间内不可替代。随着煤炭行业的不断发展和国家对环保力度的加大,实施近零损伤开采、绿色开采、全采全充的开采方式是煤矿重要的发展方向。近年来,膏体充填技术受到广泛关注,取得了长足发展。然而,膏体充填制备系统也存在物料称重斗粘料、堵塞的现象,影响系统工作的连续性;同时,不同充填能力的膏体充填制备系统存在设计难度高且多为重复性设计等问题。本文针对膏体充填制备系统存在的问题,做出如下工作:首先,对膏体充填制备系统中粉料称重斗的功能适应性优化设计和结构强度优化设计两部分内容进行研究,对称重斗的功能参数及结构强度做出优化设计,保证称重斗落料时不会发生堵塞和粘料,更利于充填物料的滑落,同时增加了称重斗的刚度、强度,保证整个膏体充填制备系统生产加工的连续性。并进一步对称重斗支撑架进行拓扑优化,在保证其刚度、强度的前提下,减轻材料用量,节约成本。其次,在膏体充填制备系统的设计过程中引入参数化设计的理念,分析了参数化设计的基本理论、设计原则及设计思路,并对膏体充填系统的参数化设计思路及各零件、组件模块约束配合关系进行分析,...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物料卸料流型分类Fig.2-1Classificationofdischargeflowpatternsofmaterials
图 2-2 圆锥形漏斗示意图 图 2-3 矩形漏斗示意图Fig. 2-2 conical funnel diagram Fig. 2-3 rectangular funnel diagram以矩形称重斗为例，分析推导其落料倾角的计算原则[41]，如图 2-3 所示斗下部的水平面 ABCD 与锥形漏斗的上端面相连接，平面 A'B'C'D'为锥端面，即为落料出口，根据图示中的几何元素知 AB=CD=m，BC=CD=n 且A'、BB'、CC'、DD'的延长线相较于 O'点，AC 交 BD 于点 O，E、F 分别B 的中点，分别连接 EO'、FO'、OO'，通过图元中的几何关系得E ED (1/2)n， EO (1/2)m，22AO BO CO DO (1 /2)m nt EOO'中， OEO'为称重斗斜锥面 AA'D'D 的落料倾角，用α表示。在 Rt， ODO'为称重斗棱边倾角，用 β表示。综上得出：tan OO'/EO （tan OO'/DO （整理式（2-2）与（2-3）得出： tan (DO /EO) tan ，并将已求得22O (1 /2)m n， EO (1/2)m带入可得称重斗落料倾角：arctan[()tan]22 mm n （
图 2-2 圆锥形漏斗示意图 图 2-3 矩形漏斗示意图Fig. 2-2 conical funnel diagram Fig. 2-3 rectangular funnel diagram以矩形称重斗为例，分析推导其落料倾角的计算原则[41]，如图 2-3 所示斗下部的水平面 ABCD 与锥形漏斗的上端面相连接，平面 A'B'C'D'为锥端面，即为落料出口，根据图示中的几何元素知 AB=CD=m，BC=CD=n 且A'、BB'、CC'、DD'的延长线相较于 O'点，AC 交 BD 于点 O，E、F 分别B 的中点，分别连接 EO'、FO'、OO'，通过图元中的几何关系得E ED (1/2)n， EO (1/2)m，22AO BO CO DO (1 /2)m nt EOO'中， OEO'为称重斗斜锥面 AA'D'D 的落料倾角，用α表示。在 Rt， ODO'为称重斗棱边倾角，用 β表示。综上得出：tan OO'/EO （tan OO'/DO （整理式（2-2）与（2-3）得出： tan (DO /EO) tan ，并将已求得22O (1 /2)m n， EO (1/2)m带入可得称重斗落料倾角：arctan[()tan]22 mm n （
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国充填技术应用与展望[J]. 王丽红,鲍爱华,罗园园. 矿业研究与开发. 2017(03)
[2]露天煤矿绿色开采技术与评价指标体系研究[J]. 宋子岭,范军富,祁文辉,杨星辰,王建国,纪玉石. 煤炭学报. 2016(S2)
[3]基于粉料流动理论的料仓侧形设计及受力分析[J]. 艾宇,陈尚伦. 起重运输机械. 2016(11)
[4]汽车起重机转台的有限元分析及拓扑优化设计[J]. 邓赛帮,唐华平,张冠勇. 现代制造工程. 2016(07)
[5]膏体充填技术现状及趋势[J]. 吴爱祥,王勇,王洪江. 金属矿山. 2016(07)
[6]膏体充填搅拌系统的优化设计[J]. 王桂梅,赵伟民. 煤炭技术. 2016(07)
[7]基于PROE/PROGRAM的槽轮机构参数化建模[J]. 童小利,金秋春. 现代制造工程. 2015(08)
[8]西部生态脆弱矿区保水采煤研究与实践进展[J]. 范立民,马雄德,冀瑞君. 煤炭学报. 2015(08)
[9]料仓下料口的可靠性优化设计[J]. 刘杰辉,要清波. 煤炭技术. 2015(02)
[10]钢筒仓隔板的拓扑优化[J]. 刘杰辉,卫峥峥,王桂梅. 煤炭工程. 2014(12)
博士论文
[1]桁架结构拓扑优化的理论与应用研究[D]. 高阁.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2017
[2]储能飞轮优化设计理论与方法研究[D]. 闫晓磊.湖南大学 2012
硕士论文
[1]煤矿膏体充填设备的优化设计与参数化建模研究[D]. 赵伟民.河北工程大学 2017
[2]岱庄煤矿下组煤承压水上膏体充填开采安全性研究[D]. 刘伟涛.中国矿业大学 2017
[3]大型汽车覆盖件成形参数优化及模具结构优化设计研究[D]. 卓芳.重庆大学 2016
[4]多工位级进冲模模具结构分析及优化关键技术研究[D]. 王二冬.华南理工大学 2016
[5]新型机械弹性车轮结构设计及其参数化实现[D]. 闫乐乐.南京航空航天大学 2016
[6]某火箭炮运发箱优化设计与分析[D]. 胡亚.南京理工大学 2016
[7]煤矿超高水充填设备参数化设计与虚拟装配[D]. 张嘉豪.河北工程大学 2015
[8]基于Pro/E二次开发的发动机配气机构参数化设计[D]. 王婷.南昌大学 2015
[9]大功率压裂车车架结构优化设计[D]. 王红玲.大连理工大学 2015
[10]斗式提升机的参数化设计及仿真分析[D]. 贺新华.吉林大学 2015
本文编号：3059084
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物料卸料流型分类Fig.2-1Classificationofdischargeflowpatternsofmaterials
图 2-2 圆锥形漏斗示意图 图 2-3 矩形漏斗示意图Fig. 2-2 conical funnel diagram Fig. 2-3 rectangular funnel diagram以矩形称重斗为例，分析推导其落料倾角的计算原则[41]，如图 2-3 所示斗下部的水平面 ABCD 与锥形漏斗的上端面相连接，平面 A'B'C'D'为锥端面，即为落料出口，根据图示中的几何元素知 AB=CD=m，BC=CD=n 且A'、BB'、CC'、DD'的延长线相较于 O'点，AC 交 BD 于点 O，E、F 分别B 的中点，分别连接 EO'、FO'、OO'，通过图元中的几何关系得E ED (1/2)n， EO (1/2)m，22AO BO CO DO (1 /2)m nt EOO'中， OEO'为称重斗斜锥面 AA'D'D 的落料倾角，用α表示。在 Rt， ODO'为称重斗棱边倾角，用 β表示。综上得出：tan OO'/EO （tan OO'/DO （整理式（2-2）与（2-3）得出： tan (DO /EO) tan ，并将已求得22O (1 /2)m n， EO (1/2)m带入可得称重斗落料倾角：arctan[()tan]22 mm n （
图 2-2 圆锥形漏斗示意图 图 2-3 矩形漏斗示意图Fig. 2-2 conical funnel diagram Fig. 2-3 rectangular funnel diagram以矩形称重斗为例，分析推导其落料倾角的计算原则[41]，如图 2-3 所示斗下部的水平面 ABCD 与锥形漏斗的上端面相连接，平面 A'B'C'D'为锥端面，即为落料出口，根据图示中的几何元素知 AB=CD=m，BC=CD=n 且A'、BB'、CC'、DD'的延长线相较于 O'点，AC 交 BD 于点 O，E、F 分别B 的中点，分别连接 EO'、FO'、OO'，通过图元中的几何关系得E ED (1/2)n， EO (1/2)m，22AO BO CO DO (1 /2)m nt EOO'中， OEO'为称重斗斜锥面 AA'D'D 的落料倾角，用α表示。在 Rt， ODO'为称重斗棱边倾角，用 β表示。综上得出：tan OO'/EO （tan OO'/DO （整理式（2-2）与（2-3）得出： tan (DO /EO) tan ，并将已求得22O (1 /2)m n， EO (1/2)m带入可得称重斗落料倾角：arctan[()tan]22 mm n （
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国充填技术应用与展望[J]. 王丽红,鲍爱华,罗园园. 矿业研究与开发. 2017(03)
[2]露天煤矿绿色开采技术与评价指标体系研究[J]. 宋子岭,范军富,祁文辉,杨星辰,王建国,纪玉石. 煤炭学报. 2016(S2)
[3]基于粉料流动理论的料仓侧形设计及受力分析[J]. 艾宇,陈尚伦. 起重运输机械. 2016(11)
[4]汽车起重机转台的有限元分析及拓扑优化设计[J]. 邓赛帮,唐华平,张冠勇. 现代制造工程. 2016(07)
[5]膏体充填技术现状及趋势[J]. 吴爱祥,王勇,王洪江. 金属矿山. 2016(07)
[6]膏体充填搅拌系统的优化设计[J]. 王桂梅,赵伟民. 煤炭技术. 2016(07)
[7]基于PROE/PROGRAM的槽轮机构参数化建模[J]. 童小利,金秋春. 现代制造工程. 2015(08)
[8]西部生态脆弱矿区保水采煤研究与实践进展[J]. 范立民,马雄德,冀瑞君. 煤炭学报. 2015(08)
[9]料仓下料口的可靠性优化设计[J]. 刘杰辉,要清波. 煤炭技术. 2015(02)
[10]钢筒仓隔板的拓扑优化[J]. 刘杰辉,卫峥峥,王桂梅. 煤炭工程. 2014(12)
博士论文
[1]桁架结构拓扑优化的理论与应用研究[D]. 高阁.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2017
[2]储能飞轮优化设计理论与方法研究[D]. 闫晓磊.湖南大学 2012
硕士论文
[1]煤矿膏体充填设备的优化设计与参数化建模研究[D]. 赵伟民.河北工程大学 2017
[2]岱庄煤矿下组煤承压水上膏体充填开采安全性研究[D]. 刘伟涛.中国矿业大学 2017
[3]大型汽车覆盖件成形参数优化及模具结构优化设计研究[D]. 卓芳.重庆大学 2016
[4]多工位级进冲模模具结构分析及优化关键技术研究[D]. 王二冬.华南理工大学 2016
[5]新型机械弹性车轮结构设计及其参数化实现[D]. 闫乐乐.南京航空航天大学 2016
[6]某火箭炮运发箱优化设计与分析[D]. 胡亚.南京理工大学 2016
[7]煤矿超高水充填设备参数化设计与虚拟装配[D]. 张嘉豪.河北工程大学 2015
[8]基于Pro/E二次开发的发动机配气机构参数化设计[D]. 王婷.南昌大学 2015
[9]大功率压裂车车架结构优化设计[D]. 王红玲.大连理工大学 2015
[10]斗式提升机的参数化设计及仿真分析[D]. 贺新华.吉林大学 2015
本文编号：3059084
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