基于EDEM的颚式破碎机衬板参数分析与结构优化

发布时间：2017-07-01 11:20

  本文关键词：基于EDEM的颚式破碎机衬板参数分析与结构优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对目前矿山设备的国内外发展现状以及我国矿山设备常见的、比较突出的问题,以颚式破碎机衬板为研究对象,明确了改善衬板耐磨性的研究目标,以EDEM离散单元软件作为改善颚式破碎机衬板耐磨性研究的主要工具,创建了矿粒粘结模型,结合PE250?400颚式破碎机及常见齿形衬板几何模型,并运用参数反演的方法在EDEM中进行了相关参数的设置,建立了可靠的矿粒破碎模型;通过对颚式破碎机衬板磨损机理的分析,明确了通过改善破碎过程中衬板所受的最大破碎力来间接改善衬板耐磨性的目的;利用均匀设计理论构造了以啮角、衬板齿形及动颚板行程三因素为研究对象,以最大破碎力、能耗及破碎效果为破碎评价指标的U12(123)均匀设计仿真方案;实现了分别以三大破碎指标为因变量的三因素参数分析,并通过逐步回归分析,进行了三因素对各破碎指标的敏感性分析,并获得了对最大破碎力敏感性最大的因素、最佳参数组合及最终回归方程;通过对该因素的定量与定性分析,提出了基于最大破碎力改善的优化方案;再利用离散元软件,将优化方案与三角形齿和梯形齿衬板就最大破碎力、能耗及破碎效果进行仿真比较分析,综合评价优化效果。依据上述研究思路做了一些工作,并获得了一些有益结论,具体如下:1.结合仿真目标,制作了部分创建矿粒粘结模型所需的颗粒坐标信息文件,利用该文件创建了矿粒粘结模型,结合在Solidworks中绘制的PE250?400颚式破碎机几何模型及EDEM界面中设置的参数,建立了矿粒破碎离散元模型。2.获得了动颚板与定颚板啮角、衬板齿形、动颚板行程三因素分别对最大破碎力、破碎能耗及破碎效果的敏感程度。通过研究发现,衬板齿形对最大破碎力敏感性最大。3.通过对梯形和三角形常见齿形衬板仿真过程中破碎力的定性与定量分析,提出了针对三角形齿衬板的结构优化方案,再对优化后的新型衬板进行破碎力仿真,并同时比较了不同齿形衬板的能耗及破碎效果。最终发现,优化后的衬板大大降低了三角形齿的最大破碎力,同时,能耗及破碎效果与常见齿形衬板相比也有较大改善,特别是对破碎能耗有明显改善,这与衬板齿形对破碎能耗最敏感的结论相吻合。新型衬板在降低了三角形齿衬板最大破碎力的同时,大大改善了衬板的能量消耗与破碎效果,因此认为,基于耐磨性改善的衬板结构综合优化效果良好,为提高衬板耐磨性实践奠定了理论基础。
【关键词】：离散元 颚式破碎机衬板 耐磨性 敏感性分析 优化
【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】：TD451
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题背景及研究意义8-9
• 1.1.1 选题的依据及背景8
• 1.1.2 研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.2.1 国内研究现状9
• 1.2.2 国外研究现状9-10
• 1.3 复摆式颚式破碎机的结构、工作原理以及磨损机理10-13
• 1.3.1 颚式破碎机的结构及工作原理10-11
• 1.3.2 摩擦与磨损理论介绍11-12
• 1.3.3 颚式破碎机衬板磨损机理分析12-13
• 1.4 研究思路及主要研究内容13
• 1.5 本章小结13-15
• 第二章 相关理论介绍15-23
• 2.1 EDEM软件介绍15-17
• 2.1.1 离散单元法的基本算法15
• 2.1.2 离散单元法的接触模型15-16
• 2.1.3 离散单元法的粘结接触及颗粒破碎模型16-17
• 2.2 均匀设计试验设计理论介绍17-22
• 2.2.1 均匀设计简介17-18
• 2.2.2 均匀设计表与使用表的构造18-21
• 2.2.3 对试验或仿真结果的处理21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 矿粒破碎模型的建立23-37
• 3.1 创建矿粒模型的假设条件23-24
• 3.2 矿物颗粒模型的建立24-27
• 3.3 颚式破碎机、衬板几何模型的建立27-30
• 3.3.1 颚式破碎机模型的建立27-28
• 3.3.2 衬板几何模型的建立28-29
• 3.3.3 动颚运动轨迹及参数设置29-30
• 3.4 矿粒破碎模型的创建30-32
• 3.4.1 创建破碎模型的假设条件30
• 3.4.2 接触模型的选择、摩擦系数及材料物理属性设置30-32
• 3.4.3 EDEM界面中的其他设置32
• 3.5 矿粒破碎模型的参数反演与可靠性分析32-36
• 3.5.1 挤压类破碎机物料破碎力的理论计算34-35
• 3.5.2 物料破碎力EDEM仿真求解35-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第四章 基于耐磨性改善的颚式破碎机衬板优化37-66
• 4.1 基于各破碎指标的动颚板参数优化与敏感性分析37-49
• 4.1.1 基于破碎效果的动颚板参数优化与敏感性分析37-42
• 4.1.2 基于最大破碎力的动颚板参数优化与敏感性分析42-46
• 4.1.3 基于破碎能耗的动颚板参数优化与敏感性分析46-49
• 4.2 基于最大破碎力的衬板结构优化49-61
• 4.2.1 常见齿形衬板的单颗粒破碎最大破碎力仿真分析49-52
• 4.2.2 基于最大破碎力指标的衬板机构优化方案52-59
• 4.2.3 新型衬板的最大破碎力数值模拟仿真分析59-61
• 4.3 基于各破碎指标的新型衬板仿真比较61-65
• 4.3.1 基于破碎效果的新型衬板仿真比较分析61-64
• 4.3.2 基于破碎能耗的新型衬板仿真比较分析64-65
• 4.4 本章小结65-66
• 第五章 总结与展望66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 在学期间发表的学术论文72-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 吴卫;石绍军;;均匀设计方法在化工工艺条件优化及催化剂研制中的应用[J];化工技术与开发;2013年01期

2 梁小勇;薛晓辉;王虎妹;张春会;;岩石时间硬化损伤蠕变特性[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2013年04期

3 张锦志;米国发;关西周;;低合金耐磨钢的研究与应用进展[J];金属加工(热加工);2009年15期

4 董钢;范秀敏;张曦;秦列辉;;基于层压破碎理论的圆锥破碎机破碎力分析及运动学研究[J];机械工程学报;2010年17期

5 王国鹏;容幸福;;颚式破碎机颚板磨损分析[J];科技情报开发与经济;2007年09期

6 蒋景彩;能野一美;山上拓男;;滚石离散元数值模拟的参数反演(英文)[J];岩石力学与工程学报;2008年12期

7 姚践谦;郭年琴;黄鹏鹏;欧阳镇堂;;层压破碎机理[J];中国有色金属学报;1992年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 田秋娟;基于离散元方法的大型球磨机工作性能研究[D];吉林大学;2011年

2 赵万友;接触问题的分析方法研究与工程应用[D];西安电子科技大学;2007年

3 李媛华;基于离散元技术的球磨机参数优化研究[D];吉林大学;2009年

4 栗慧;双腔颚式破碎机破碎力研究[D];中南大学;2013年

  本文关键词：基于EDEM的颚式破碎机衬板参数分析与结构优化，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：505748