Scw400钉盘磨开发应用与影响参数研究

论述了Scw400钉盘磨的传动装置、粉碎装置和主动气流密封装置等典型结构及工作原理,分析了磨盘转速、进风口风量、喂料量、物料颗粒的脆性和硬度等主要操作参数对粉碎效果的影响。用Scw400钉盘磨、选粉机、袋式收尘器、风机等设备搭建了实验系统,通过调节两磨盘的相对转速对木屑进行粉碎实验。用80μm的筛网对粉碎后的木粉进行筛余测试,得到了两磨盘相对转速和出料筛余之间的对应关系。实验表明,两磨盘相对转速为5480r/min时,出料80μm筛余可达4.37%。

基于正交试验的钉盘磨绕流阻力矩影响因素分析

利用计算流体力学(CFD)方法,在验证计算模型的基础上,对钉盘磨两圈齿钉所受的阻力矩进行研究.以钉盘磨主要结构参数和操作参数为试验因素,以两圈齿钉所受阻力矩为试验指标,对钉盘磨进行了正交试验,并采用极差分析和方差分析的方法对各参数对阻力矩影响程度进行分析.结果表明:对第一圈齿钉所受阻力矩影响的显著性依次为第一圈齿钉的转速>入口速度>径向间隙>齿钉间的角度;对第二圈齿钉所受阻力矩影响的显著性依次为第二圈齿钉的转速>径向间隙,其余因素的影响均不显著.研究结果为钉盘磨的设计提供了参考.

钉盘磨流场数值模拟及齿钉受力分析

针对钉盘磨内颗粒运动规律的研究和在工作时产生的振动问题及减小阻力的迫切要求,应用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法,采用切应力输运(Shear stress transport,SST)湍流模型和滑移网格,在齿钉转速为3000r/min,入口速度为18.26m/s的工况下,对磨机齿钉的受力情况进行预测。在进行数值计算之前,对计算模型和计算网格均进行了算例考核。计算结果表明:钉盘磨的振动和所受阻力矩的情况和单个齿钉的绕流情况密切相关。通过对计算结果的分析,提出了一种估计齿钉受力情况的方法,即:将齿钉和流体的相对运动简化为流体绕固定齿钉的绕流运动,确定来流方向和雷诺数;根据前人研究假设绕流升、阻力均按正弦规律变化,且阻力变化频率为升力的2倍;将升、阻力分解为齿钉在水平方向和垂直方向的力,并求解其随齿钉转动位置的变化规律。运用该方法在相同工况下的计算结果与CFD的计算结果对比发现,新方法可以较好地估计齿钉的受力情况,且比CFD计算更简便。这为钉盘磨的设计提供了一定的参考。

基于量纲分析的钉盘磨绕流阻力矩模型构建

利用计算流体力学(CFD)方法、正交试验和量纲分析,研究了钉盘磨齿钉所受绕流阻力矩的数学模型。以钉盘磨主要结构参数、操作参数为试验因素,以两圈齿钉所受绕流阻力矩为试验指标,对钉盘磨进行正交试验,并基于量纲分析将试验数据无量纲化,采用各无量纲参数多项式相乘的形式对数据进行拟合,建立了钉盘磨绕流阻力矩数学模型。实例计算结果显示,在两种工况条件下,该模型所计算的第1、2圈齿钉的绕流阻力矩与CFD计算值之间的相对误差分别为9.832%、28.914%和10.321%、5.442%,表明该模型的分析结果满足工程所需精度。