非均衡激振刚柔耦合弹性筛分机理与协同优化研究
发布时间：2021-08-14 06:30
选煤是煤炭清洁高效利用的源头技术,筛分作业是煤炭分选加工的关键环节。采用传统均衡激振等抛射强度刚性筛面振动筛进行粘湿动力煤3 mm分级时,存在筛面堵孔、料群堆积、筛分效果差等问题,严重影响了煤炭的大规模提质加工,是迫切需要解决的关键技术。为此,本文提出将刚柔耦合弹性筛面结构与非均衡激振方式相结合,采用理论建模、振动测试、高速摄像测试、筛分试验相结合的研究手段,深入开展非均衡激振刚柔耦合弹性筛分机理与协同优化研究,揭示非均衡激振刚柔耦合弹性筛分机理,协同优化构建适于粘湿动力煤分级的非均衡激振刚柔耦合弹性筛分环境,以实现3 mm干法高效筛分。提出了四边简支梁的刚柔耦合弹性筛面动力学模型,基于Hamilton原理建立了弹性筛面运动微分方程,获得了自由振动时弹性筛面各阶固有频率与振型表达式;基于泛函驻值条件求解了弹性筛面最大弹性势能与最大动能,获得了击打球撞击后的弹性筛面稳态响应。采用振动测试分析系统,阐明了刚柔耦合弹性筛面不同区域的运动学特性,重构了空载、入料撞击与稳态运行时刚柔耦合弹性筛面的运动轨迹。建立了刚柔耦合弹性筛面三向加速度与总激振力、频率之间的关联模型,前者为线性模型,后者为二次...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【图文】：
均衡激振等抛射强度筛分过程粒群透筛分布
ure Overview中颗粒运动理论研究(Research on Moing Screening Process)上的运动是实现筛分的前提，粒群的运动行为影分布具有至关重要的作用[30]。通过对物料运动规运动机理，对探寻筛机最佳参数、提高筛分效通常将筛分过程复杂的粒群运动简化为单颗粒的括定常理论与混沌运动理论。定常理论将颗粒与单颗粒在筛面上跳动一次的时间恰好等于筛面运大抛射强度 Kv为 3.3，如图 2-1 所示，当 Kv<1；当 Kv=1 时，颗粒在筛面上处于滑动与跳动粒会处于跳动、静止、跳动的运动状态。定常理抛射强度作为决定颗粒运动状态的唯一因素[31-3
during screening processDerjagui 从微观角度阐释了颗粒之间的相互作用，指出界面之间的相互杂的物理与化学过程，为微粒间相互作用过程的研究奠定了理论基础stolou K[89]估算了范德华力与静电引力对颗粒团聚的贡献值，发现静电忽略。ChandravanshiML[90]测量了颗粒之间疏水力的大小，指出疏水力范德华力更强的引力。GopalkrishnanaP 等[91]研究了理想球体之间的液液桥力对颗粒粘附起主导作用，并提出了该吸引力的计算方法。Lievan了三颗粒之间液桥力形态变化规律，测量了钟摆桥和毛细管桥形态下的轴向应变及剪切应变。MuraseK[93]采用数值模拟的方法，对三颗粒粘附了研究，得出动态液桥力主要取决于液桥体积、液体粘度和拉伸速度的H[94]建立颗粒间动态液桥黏附模型，与传统静态液桥力模型对比，讨论不同碰撞角下的平移和旋转运动，如图 2-9 所示。结果表明，当颗粒间时，动态液桥与静态液桥形态下颗粒的平动和旋转运动差异十分显著，颗粒切向碰撞过程中动态液桥具有颗粒表面防滑的作用，试图阻止颗粒运动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]有阻尼振动弛张筛主浮筛框运动规律的研究[J]. 宫三朋,王新文,于驰,魏红波,孙佳川,朱国辉,宋洁尘. 煤炭工程. 2018(08)
[2]细粉物料超声辅助筛分的机理研究[J]. 陈亚哲,刘刚,刘帅,姚红良. 机械设计与制造. 2018(S1)
[3]双质体振动弛张筛剪切弹簧的研究与应用[J]. 王宏,陈志强. 煤炭工程. 2018(04)
[4]振动筛工作平台不良振动检测及减振对策[J]. 薛刚,孟煜童,王龙. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2017(11)
[5]基于DEM的振动筛振动参数对分层质量的影响[J]. 沈国浪,李占福,童昕,蓝明通. 煤炭科学技术. 2017(05)
[6]多维并联振动筛筛分过程解析与筛面运动形式优选[J]. 李菊,曾氢菲,邓嘉鸣,沈惠平,熊坤. 农业机械学报. 2016(11)
[7]新型泡沫金属筛管堵塞机理及影响因素试验研究[J]. 孙金,邓金根,王尧,王厚东,刘凯铭. 石油钻探技术. 2015(05)
[8]Dynamic analysis of new type elastic screen surface with multi degree of freedom and experimental validation[J]. 宋宝成,刘初升,彭利平,李珺. Journal of Central South University. 2015(04)
[9]双质体振动弛张筛振动特性分析[J]. 陈志强,石剑锋,刘欣,单超. 煤炭工程. 2014(11)
[10]香蕉型弛张筛3mm干法脱粉在寺河矿选煤厂的应用[J]. 包小燕,李宏静,鲁和德. 洁净煤技术. 2014(03)
博士论文
[1]超静定网梁体特大型振动筛动力学及筛分特性研究[D]. 王振乾.中国矿业大学 2018
[2]水平变轨迹等厚筛筛分机理及关键技术研究[D]. 宋宝成.中国矿业大学 2017
[3]潮湿煤炭变振幅等厚弹性深度筛分机理研究[D]. 江海深.中国矿业大学 2017
[4]大型变直线轨迹等厚筛的结构动力学与动态设计研究[D]. 王宏.中国矿业大学 2015
[5]大型集中驱动式弛张筛的筛面动力学特性研究[D]. 董海林.中国矿业大学 2013
[6]自同步椭圆振动筛动力学研究[D]. 胡欣峰.西南石油学院 2004
硕士论文
[1]三自由度混沌振动筛的设计与研究[D]. 王增一.安徽理工大学 2017
[2]三自由度混联振动筛及颗粒群运动规律研究[D]. 刘琼.安徽理工大学 2016
[3]振动式弛张筛动力学特性及疲劳寿命分析[D]. 武继达.中国矿业大学 2016
[4]弧形弛张筛筛面动力学分析与设计[D]. 顾成祥.太原理工大学 2015
[5]张弛振动筛的振动分析及结构优化[D]. 王皓巍.北京化工大学 2013
本文编号：3341961
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【图文】：
均衡激振等抛射强度筛分过程粒群透筛分布
ure Overview中颗粒运动理论研究(Research on Moing Screening Process)上的运动是实现筛分的前提，粒群的运动行为影分布具有至关重要的作用[30]。通过对物料运动规运动机理，对探寻筛机最佳参数、提高筛分效通常将筛分过程复杂的粒群运动简化为单颗粒的括定常理论与混沌运动理论。定常理论将颗粒与单颗粒在筛面上跳动一次的时间恰好等于筛面运大抛射强度 Kv为 3.3，如图 2-1 所示，当 Kv<1；当 Kv=1 时，颗粒在筛面上处于滑动与跳动粒会处于跳动、静止、跳动的运动状态。定常理抛射强度作为决定颗粒运动状态的唯一因素[31-3
during screening processDerjagui 从微观角度阐释了颗粒之间的相互作用，指出界面之间的相互杂的物理与化学过程，为微粒间相互作用过程的研究奠定了理论基础stolou K[89]估算了范德华力与静电引力对颗粒团聚的贡献值，发现静电忽略。ChandravanshiML[90]测量了颗粒之间疏水力的大小，指出疏水力范德华力更强的引力。GopalkrishnanaP 等[91]研究了理想球体之间的液液桥力对颗粒粘附起主导作用，并提出了该吸引力的计算方法。Lievan了三颗粒之间液桥力形态变化规律，测量了钟摆桥和毛细管桥形态下的轴向应变及剪切应变。MuraseK[93]采用数值模拟的方法，对三颗粒粘附了研究，得出动态液桥力主要取决于液桥体积、液体粘度和拉伸速度的H[94]建立颗粒间动态液桥黏附模型，与传统静态液桥力模型对比，讨论不同碰撞角下的平移和旋转运动，如图 2-9 所示。结果表明，当颗粒间时，动态液桥与静态液桥形态下颗粒的平动和旋转运动差异十分显著，颗粒切向碰撞过程中动态液桥具有颗粒表面防滑的作用，试图阻止颗粒运动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]有阻尼振动弛张筛主浮筛框运动规律的研究[J]. 宫三朋,王新文,于驰,魏红波,孙佳川,朱国辉,宋洁尘. 煤炭工程. 2018(08)
[2]细粉物料超声辅助筛分的机理研究[J]. 陈亚哲,刘刚,刘帅,姚红良. 机械设计与制造. 2018(S1)
[3]双质体振动弛张筛剪切弹簧的研究与应用[J]. 王宏,陈志强. 煤炭工程. 2018(04)
[4]振动筛工作平台不良振动检测及减振对策[J]. 薛刚,孟煜童,王龙. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2017(11)
[5]基于DEM的振动筛振动参数对分层质量的影响[J]. 沈国浪,李占福,童昕,蓝明通. 煤炭科学技术. 2017(05)
[6]多维并联振动筛筛分过程解析与筛面运动形式优选[J]. 李菊,曾氢菲,邓嘉鸣,沈惠平,熊坤. 农业机械学报. 2016(11)
[7]新型泡沫金属筛管堵塞机理及影响因素试验研究[J]. 孙金,邓金根,王尧,王厚东,刘凯铭. 石油钻探技术. 2015(05)
[8]Dynamic analysis of new type elastic screen surface with multi degree of freedom and experimental validation[J]. 宋宝成,刘初升,彭利平,李珺. Journal of Central South University. 2015(04)
[9]双质体振动弛张筛振动特性分析[J]. 陈志强,石剑锋,刘欣,单超. 煤炭工程. 2014(11)
[10]香蕉型弛张筛3mm干法脱粉在寺河矿选煤厂的应用[J]. 包小燕,李宏静,鲁和德. 洁净煤技术. 2014(03)
博士论文
[1]超静定网梁体特大型振动筛动力学及筛分特性研究[D]. 王振乾.中国矿业大学 2018
[2]水平变轨迹等厚筛筛分机理及关键技术研究[D]. 宋宝成.中国矿业大学 2017
[3]潮湿煤炭变振幅等厚弹性深度筛分机理研究[D]. 江海深.中国矿业大学 2017
[4]大型变直线轨迹等厚筛的结构动力学与动态设计研究[D]. 王宏.中国矿业大学 2015
[5]大型集中驱动式弛张筛的筛面动力学特性研究[D]. 董海林.中国矿业大学 2013
[6]自同步椭圆振动筛动力学研究[D]. 胡欣峰.西南石油学院 2004
硕士论文
[1]三自由度混沌振动筛的设计与研究[D]. 王增一.安徽理工大学 2017
[2]三自由度混联振动筛及颗粒群运动规律研究[D]. 刘琼.安徽理工大学 2016
[3]振动式弛张筛动力学特性及疲劳寿命分析[D]. 武继达.中国矿业大学 2016
[4]弧形弛张筛筛面动力学分析与设计[D]. 顾成祥.太原理工大学 2015
[5]张弛振动筛的振动分析及结构优化[D]. 王皓巍.北京化工大学 2013
本文编号：3341961
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