弛张筛面大挠度非线性弹性变形分析及负载理论研究

针对弛张筛面大挠度变形理论缺少对筛面材料弹性属性的分析及矿物冲击对筛面挠度变化影响规律的研究,考虑弛张筛面材料的可伸缩性,建立了筛面大挠度非线性弹性变形理论模型,并结合外激励正弦位移函数,首次提出了筛面在不同振幅和频率下的时域表达式;搭建了弛张筛面动力学特性测试平台,验证了理论模型在描述筛面挠曲变化过程中的准确性,通过响应面优化法明晰了大挠度弹性变形理论在描述筛面动态特性时的最优振动参数;结合空载筛面大挠度弹性变形理论提出了颗粒与筛面碰撞时筛面挠曲变化理论,求出了颗粒冲击力下筛面不同运动状态时的挠度曲线,揭示了筛面与矿物颗粒碰撞时不同物理参数对碰撞点局部变形程度的影响规律,并利用仿真试验验证了颗粒碰撞筛面挠曲变化理论表达式在不同初始约束下描述筛面动力学特性的准确性。研究结果表明:静态下筛面大挠度弹性变形理论与实验误差率在6%以下,动态下筛面大挠度弹性变形理论与实验误差率随着振幅与频率的增大而减小,且这种变化是非线性的;当振幅为7.33 mm、频率为11.75 Hz时各测点理论值与实验值误差率达到最低,筛面中点的平均误差率低于3%;颗粒入射角、撞击点位置、筛面安装倾角和运行状态是影响筛面撞击局部变形程度的重要因素,理论证明了在较大筛面安装倾角和颗粒入射角以及筛面靠近中点位置运动到最高点时,颗粒与筛面碰撞可获得最大初始动能,且碰撞后筛面挠曲变形理论表述撞击点位置与仿真试验结果的平均误差在4 mm以下。

柔性筛板上黏湿煤团解聚及透筛特性研究

振动弛张筛在黏湿细粒煤炭干法筛分领域应用广泛。采用离散元中的API技术,在EDEM软件中构建了一种新型柔性筛面模型,并利用数学理论模型进行验证,此外探究了筛面振幅参数和颗粒表面能大小对黏湿颗粒运动特性的影响规律。结果表明:随着表面能的增大,煤团与筛面碰撞后形成的二次团聚体越大,筛下颗粒数越少,一定范围内,随振幅的增大解聚后的颗粒平均法向速度越大。研究成果为离散元法研究黏湿煤炭筛分提供理论基础。

基于FEM-DEM弛张筛面和料群耦合系统动态特性研究

针对潮湿细粒矿物在大挠度弹性筛分过程中存在料群堆积及筛面受力较大的问题,提出多球激振联合弹性筛分技术,探究筛分过程中弛张筛面和料群耦合系统在激振球作用下的动态特性。基于有限元法建立空载条件下筛面的运动学仿真模型,分析筛面的运动学特性;利用有限元和离散元耦合技术,探究料群对筛面运动学特性的影响规律;提出激振球作用下筛面与料群耦合系统的仿真模型,分析不同激振球个数作用下筛面及料群的动态特性;设计4因素、4水平正交试验方案,利用极差分析和方差分析研究物料颗粒数量、振幅、频率、激振球个数对弹性筛面运动状态和力学特性影响的显著程度;确定重载条件下筛面各因素的最优组合,并验证其准确性。研究结果表明:筛上料群特性对筛面的振幅具有较大影响,当筛面振幅的降低到一定程度时,会导致筛上物料出现堆积现象;采用多球激振筛面的方法能够减小筛面的挠度变形,使筛面整体位移上升,两端受力减小,加载料群的筛面由类周期运动转变为非周期性混沌运动,且基频振幅组成更加复杂,有利于筛上物料运动的活跃性。正交试验及响应优化结果显示:激振球和物料质量为影响弹性筛面运动学和力学特性的显著性因素,且当激振振幅为4 mm,频率为8 Hz,激振球个数为3时,重载工况下的弛张筛面位移最大,受力最小。

巷道掘支过程数值模拟分析及支护优化研究

以塔山矿8310工作面进风、运煤巷2310巷道为工程背景,基于FLAC3D软件依据巷道断面及支护参数提出适合塔山矿厚煤层巷道开挖数值模拟方式。通过现场观测、理论分析验证离散元有限差分法模拟开挖方式的合理性及结果可靠性。通过对现有支护方式的分析,可以发现当前支护的薄弱区,对二次支护具有指导性意义。并且通过支护方式优化,顶板下沉量降低30%,底鼓量降低36%,两帮移近量降低10.4%,为该类型巷道的支护方案设置与安全高效开采提供了参考。

微细电解铣削加工技术研究进展及展望

微细电解铣削加工技术具有工具电极无损耗、加工柔性高、与工件材料硬度无关等特点,在金属微结构器件制造领域展现出极具诱惑力的应用前景。通过综合国内外文献资料,按照不同的电解液供给方式介绍微细电解铣削加工技术的研究进展,分析微细电解铣削加工相关技术研究中存在的不足,并展望该领域的未来发展趋势。

综采工作面智能化远程集中恒压供液系统 研究与应用

针对河南能源集团焦煤公司中马村煤矿(以下简称“中马村矿”)综采工作面一面一乳化液泵站供液配置方案现存问题,研究了满足综采工作面需求的智能化远程集中恒压供液系统。分析了中马村矿乳化液泵站供液现状,并详细介绍了中马村矿综采工作面智能化远程集中恒压供液具体实施方案。实际应用表明,该方案能够满足中马村矿综采工作面液压支架动作快速、自动跟机、成组拉架的工作需要,不仅降低了工序能耗和设备噪音,而且实现了无人值守,同时减少了综采工作面搬家倒面部分安拆工作量和人员占用,综合效益显著。

利用红外与轴编码器联合的采煤机精准定位校准方法与试验分析

为了实现采煤机在工作面具体支架的精准定位,针对单独使用红外定位或轴编码器定位时受设备故障、线路挤压、支架间隙的变化等原因引发采煤机定位的不准确的问题。提出一种基于红外煤机定位与轴编码器组合的采煤机定位方法。采用构建组合动态采煤机定位新理念,针对现场红外、轴编码器定位产生的数据信息,根据各传感器数据自身特点制定适合各传感器数据表现特征的异常过滤算法实现采煤机精准定位。经过现场实测模拟,结果表明单一使用红外、轴编码器,易受单个设备测量误差、设备故障等问题的影响,采用红外与轴编码器组合的采煤机动态定位校准方法,可实时、精准的实现采煤机的位置反馈。

潮湿细粒煤团大挠度弹性碰撞解聚机理研究

弛张筛可有效解决潮湿细粒煤炭深度筛分的问题,且筛面的弛张运动对潮湿细粒煤团的解聚具有重要的影响。为了深入研究潮湿细粒煤团在大挠度弹性碰撞过程中的解聚机理,基于离散元法中的Bonding Particle模型,建立了大挠度弹性筛面的运动学仿真模型;通过再开发后接触模型,实现粘结成团的等径细粒煤炭替换大颗粒煤炭;并对细粒煤团与大挠度弹性筛面的碰撞过程进行了仿真分析,探究了筛面振幅、频率以及细粒煤团与弹性筛面碰撞速度对细粒煤团解聚程度的影响规律。结果表明:细粒煤团的解聚程度随筛面振幅及频率的增加而增大,随着煤团与筛面碰撞速度的增加先增大后减小,且碰撞次数随频率的增加而增大。

基于剪切弹簧非线性模型的振动弛张筛动力学分析

振动弛张筛可有效解决潮湿细粒煤炭的干法筛分问题,且剪切弹簧的动态特性对其动力学响应以及筛分效果具有重要的影响。为了深入研究振动弛张筛剪切弹簧动态特性与振幅和频率的相关性,建立了基于非线性弹性力、摩擦力和分数导数力的剪切弹簧非线性模型,其中非线性弹性力用来描述剪切弹簧静态非线性弹性,摩擦力和分数导数力分别用来表示剪切弹簧动态特性的振幅相关性和频率相关性。将剪切弹簧动态测试实验结果与所提出模型的理论计算值进行比较分析,结果显示,在描述剪切弹簧动态特性振幅相关性时,剪切弹簧动刚度及滞后角的理论计算值与实验测试值的平均方差分别仅为0.525和0.007,平均误差分别为0.323%和5.580%;在描述剪切弹簧动态特性频率相关性时,剪切弹簧动刚度及滞后角的理论计算值与实验测试值的平均方差分别仅为0.041和0.011,平均误差分别为0.107%和5.260%,该数据表明,建立的模型可较好的描述剪切弹簧的动态特性。将该模型应用于振动弛张筛动力学分析系统中,利用Newmark算法计算了振动弛张筛在不同系统参数条件下的动力学响应,结果表明,由于剪切弹簧动态特性具有振幅和频率相关性,在二阶共振区内,随着剪切弹簧阻尼的增加,系统共振峰值减小且共振频率增加,随着激振力的增加,系统共振峰值增加且共振频率减小,故在研究振动弛张筛动力学响应时,应考虑剪切弹簧动态特性对系统的影响。

我国选煤厂弛张筛应用现状研究

介绍了机械式和振动式两种弛张筛的性能特点及其在选煤厂中的应用现状,分析了两种弛张筛的结构和工作原理,比较了两种筛板的安装方式,并结合两种弛张筛在我国选煤厂中实际应用情况,从地基动负荷及功率效率的角度分析了二者间的性能参数。结果表明:机械式弛张筛设备稳定性高,但是耗能较大,相同筛分面积下,安装高度高;振动式弛张筛单位面积消耗功率低,但面积效率和体积效率却要高于机械式。此外,与其他筛分机械相比,两种弛张筛的振动强度和对基础的动负荷都有明显的优势,为广大用户在弛张筛的选择和使用提供了一定的参考依据。

活化振动给料机动力学分析

较为详细地介绍了活化给料机的结构,利用集中质量法简化了力学模型,建立了转动的复杂动力学微分方程,通过求解方程,画出了x方向的幅频特性曲线和相对振幅曲线以及y方向上的幅频特性曲线。从振动特性方面来解释了活化给料机的运动特性。

振动方向角对给料机中粘性煤粒运动规律的影响

为了研究振动方向角对不同粘性煤粒在振动给料机中运动规律的影响,基于EDEM软件,采用JKR-Cohesion模型模拟了不同粘性煤粒在不同振动方向角的振动给料机中的运动行为。结果表明:对于不同粘性的煤料,随着振动方向角的增加,其流量值的波动幅度逐渐减少,并逐步趋于稳定状态,且低粘度煤粒、中等粘度煤粒和高粘度煤粒较有利的振动方向角分别为35°~45°、40°~50°和45°~55°。

有阻尼振动弛张筛主浮筛框运动规律的研究

为了深入了解振动弛张筛主浮筛框的运动规律,考虑阻尼的影响,建立了振动弛张筛的力学模型和振动微分方程,利用复数法求解,提出象限确定相位的方法,推导出了振动弛张筛主浮筛框振幅及相位的表达式,得到了振动弛张筛主浮筛框的幅频特性曲线和相频特性曲线,并分析了影响主浮筛框运动规律的因素,提出了调节振动弛张筛主浮筛框幅值比的方法,完善了振动弛张筛在振动机理研究方面的理论。

弛张筛浮动筛框与主动筛框合理质量比的研究

为了丰富国内弛张筛关键结构部件的设计参考依据,对弛张筛浮动筛框与主动筛框的质量比进行了研究。建立了弛张筛有阻尼的力学模型,绘制了主、浮筛框幅频特性曲线,分析了质量比对弛张筛振幅稳定性的影响,设计并制作了一台半工业性弛张筛,进行了试验验证。结果表明:剪切弹簧刚度不变时,质量比增加,主、浮筛框的幅频特性曲线左移,主、浮筛框振幅降低;弛张筛加入物料后,振动系统的二阶共振频率会发生漂移,应选择合适的质量比,使其漂移幅度10%以内;在设计条件能满足的前提下,应增加质量比,以减少物料质量对弛张筛振幅的影响,为弛张筛的合理设计提供参考依据。

ZKX2448直线振动筛结构共振的双判定

为了准确判断ZKX2448直线振动筛是否发生结构共振,利用INV3018CT型24位高精度数据采集仪与DASP-V10分析软件进行测试分析。首先通过试验模态和工作频率的测试,判定振动筛在近7阶结构固有频率附近工作;然后测出筛机6个测点的振动轨迹,与模态振型相对比确定筛机发生结构共振;最后通过左右侧板6个测点X、Y、Z三向振幅和相位,定量计算筛机变形程度,判断出振动筛易损坏区域,为其选择合理的工况点提供依据。

振动弛张筛驱动位置对主浮筛框运动特性的影响

为了深入了解振动弛张筛驱动位置对主浮筛框运动特性的影响,考虑阻尼的作用,建立了振动弛张筛的力学模型和振动微分方程。根据工程实际问题提出象限确定相位的方法,推导了不同驱动形式下振动弛张筛主浮筛框振幅及相位的表达式,分析了浮驱振动弛张筛的可行性。在仅改变激振器位置和保证系统一阶固有频率和二阶固有频率不变的条件下,比较了主驱振动弛张筛(激振力直接驱动主筛框的振动弛张筛的简称)和浮驱振动弛张筛(激振力直接驱动浮动筛框的振动弛张筛的简称)主浮筛框的运动特性,得到了浮驱振动弛张筛具有反共振频率低、调频区域宽、主浮筛框振幅大等特点。

基于EDEM的给料机闸门开度研究

为了研究LDDF2332惯性振动给料机在不同闸门开度时对给料机的影响及闸门所受颗粒物料的压力。通过EDEM对LDDF2332振动给料机进行不同闸门开度的仿真模拟。结果表明:当给料机闸门开度较大时,闸门所受压力较小,压力波动较小,压力与开度近似线性关系;给料机所受压力和压力波动随开度增大先减小后增大。

基于幅频特性的振动弛张筛工况调试的研究

振动弛张筛工况的合理性与稳定性对其筛分性能和处理能力有很大的影响。本文基于双质体有阻尼线性振动理论建立反映其振动特性的力学模型,通过数学和动力学分析,揭示其主要动态参数:剪切弹簧阻尼比ξ2、偏心质量矩Mr、剪切刚度k2x和质量比μ(浮动筛框与主动筛框的质量比)对工况点幅频特性的影响规律,并通过试验进行分析验证。结果表明:工况频域内可以忽略阻尼比对相对振幅的影响;质量比约为0.3时既不会过多增加参振质体质量,又可以降低物料对振动系统的影响;调整剪切刚度,使其工况位于稳定的频域;增减偏心质量矩,可线性增减其相对振幅。提出了一种合理的调试方法,先调节质量比,再调整剪切刚度,最后增减偏心质量矩,保证工业弛张筛在达到合理相对振幅时工况点位于稳定的频域区间,完善振动弛张筛在工况调试时的理论和技术支持。

MgCO_3·3H_2O晶须反应时间对制备性能的影响

为进一步探讨高性能Mg CO3·3H2O晶须制备的影响因素,采用低温液相法,合成出Mg CO3·3H2O晶须产品.主要研究反应时间对Mg CO3·3H2O晶须产品的影响.研究结果表明:反应时间短,造成Mg CO3·3H2O晶须产品不能充分生长发育,晶须产品长度短、长径比小;反应时间过长,导致已经生成的晶须产品发生碰撞,晶须长径比进一步变短.适宜的反应时间为60 min.研究结论将对高长径比晶须产品的合成具有一定的参考价值.

选矿机械实体模型3D打印的应用前景

3D打印是一种快速成形技术,目前已有学者尝试将其运用于医学、航空以及地理等学科领域中,并取得一定成果。本文通过分析3D打印技术的基本原理以及运用3D打印技术打印出选矿机械模型,提出选矿机械3D打印模型在选矿机械课程教学中的优点以及其在国内外设备展览中所具有的优势。本研究表明选矿机械实体模型的3D打印具有广阔的应用前景。