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。

湿煤聚团与弛张筛筛板碰撞解聚的离散元模拟

针对潮湿煤发生团聚造成难以筛分等问题,研究了湿煤聚团与弛张筛筛板碰撞解聚机理及其影响因素。首先通过聚团筛分实验确定了湿煤聚团颗粒的粒径组成,结合液桥力接触模型构建了基于实验数据的湿煤聚团模型。建立EDEM-RecurDyn联合模拟分析了湿煤聚团与柔性体弛张筛筛板的碰撞解聚机理及不同偏心距对聚团碰撞解聚的影响。结果表明,团聚体的碰撞解聚首先发生在聚团与筛面的接触区域,碰撞通过中心大颗粒传递至聚团中上部,引起聚团的快速解聚,随后聚团颗粒整体向上和四周运动,解聚过程趋于稳定;弛张运动的筛板相比静止筛板对团聚体的解聚具有明显的增强作用,在合适的取值范围内增大弛张筛偏心距有利于聚团的解聚。该研究为弛张筛的优化设计提供了一定的参考依据。

一种新型振动弛张筛的多自由度动力学响应计算与试验验证

振动弛张筛可有效解决潮湿细粒煤炭的干法筛分问题,是煤炭清洁高效分选的重要工艺装备。该文章提出了一种具有弹性摆杆结构的新型振动弛张筛。为了研究该结构的力学性能,利用修正混合阻尼模型来描述弹性振动结构的动态恢复力。考虑到弹性摆杆结构的频变和幅变特性,通过中心复合试验设计,构建反映弹性振动结构的特征参数与振幅、频率关系的响应面近似模型,通过方差分析发现弹性振动结构刚度非线性受制于振幅平方与频率,阻尼特性受振幅与频率共同影响。提出了弹性摆杆振动弛张筛的四自由度幅频变动力学模型和计算框架,并通过数值计算获得了不同参数下的稳态响应。最后,对新型振动弛张筛样机进行多频点振动测试,主方向平均误差为2.12%和7.26%,验证了理论计算的正确性,为振动弛张筛的设计提供了新的思路。

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。

潘三选煤厂降低重介浅槽分选下限的研究

分析了潘三选煤厂的生产现状,提出降低重介浅槽分选下限的必要性,并针对潘三矿井当前升井原煤煤质对重介浅槽进行6 mm洗选的生产方式进行研究。结果表明:原煤筛分效率可达80%以上,浅槽E_(p)值稳定在0.04~0.06 kg/L水平,原煤入洗率提高19.10个百分点,商品煤发热量达到20.92 MJ/kg以上,经济效益显著。

弛张筛筛分效率与筛面磨损的匹配优化研究

为提高煤炭分选过程的生产效率,增加分选设备的使用寿命,最大限度地发挥选煤厂筛分设备潜在的生产能力,提高筛分工艺的合理性,以全面提升弛张筛筛分系统的筛分效率降低筛面磨损率,提出通过调节弛张筛性能参数的措施,使筛分效率达到最优,同时减小筛面的磨损。将柔性筛板离散化处理以降低柔性筛板仿真过程的复杂性,采用多体动力学仿真和离散元法耦合的方式,对筛面的筛分过程进行数值模拟,获得了弛张筛性能参数:弛张频率、筛面倾角、弛张量对筛分效率的影响规律,并综合考虑相关系数法和显著性检验方法,确定了弛张量为影响筛分效率的非关键因素。在总结了弛张筛筛分过程的磨损规律的基础上,通过Relative Wear和Archard Wear模型获得了仿真过程中筛面弛张量对磨损深度的影响规律。基于弛张量对筛分效率与磨损深度的双重影响,选用线性加权法进行筛面性能的多目标优化,获得了保证筛分效率最高磨损深度最小的筛面性能参数,并进行仿真验证。研究结果表明:筛分效率随筛面倾角的增大而减小,弛张量与弛张频率越大呈现先增大后减小的变化规律;筛面磨损与筛面弛张量同样呈先增大后减少趋势,综合考虑筛分效率与筛面磨损,获得了最优的筛面性能参数,即当筛面弛张量选择5 mm时,筛分效率可达到80.85%,而筛面磨损深度仅为0.0516 mm,相较于最优筛分效率时筛面磨损量减少了26.5%,而筛分效率仅降低0.48%,能够在对筛分效率影响较小的条件下显著降低筛面磨损程度。表明经过优化后的弛张筛筛分性能具有了明显的改善。采用上述技术方案能够有效提高分选过程中筛分环节的性能参数,提升设备生产能力,同时为选煤厂分选系统的智能化提供了技术支撑。

上榆泉选煤厂筛分性能评价及末煤煤质分析

筛分工艺是选煤流程中的重要环节,其工作效果直接影响分选指标,分析了上榆泉选煤厂弛张筛工作性能及筛分后的末煤性质。结果表明,弛张筛的50 mm与6 mm筛分层总错配物含量分别为5%和10%左右,符合“矿物粒度越细,越难筛分”的一般规律,对出现错配物的原因进行了分析。随着末煤粒度降低,>2.00 g/cm^(3)高密度级组分的含量逐渐减少,表明矸石性质偏硬,不易在外力作用下破碎解离,并通过组分分析与泥化特性分析角度进行了验证。

物料性质对弛张筛筛分效率影响的研究

为了研究物料性质变化对弛张筛筛分效率的影响,通过调节样品的外在水分和细颗粒含量,分析了物料性质变化对弛张筛筛分效率、限上率、限下率的影响。结果表明:将物料外在水分控制在7%左右时,弛张筛筛分效率达到75%;细粒物料含量为50%时,筛分效率最高可达90%,表明弛张筛对难筛分物料的处理能力较强。通过研究物料性质对筛分效率的影响,可为选煤厂改进潮湿细粒物料的处理工艺、弛张筛筛孔尺寸和筛板开孔率等参数的设计提供参考。

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。

MFF型斯瑞德机械式弛张筛的设计与研究

以MFF型斯瑞德机械式弛张筛为研究对象,在忽略阻尼作用的前提下,建立了机械式弛张筛的动力学方程,并得出固定框与浮动框的振幅值。利用多体动力学软件进行仿真,结果表明,振幅的理论值与仿真值误差较小,验证了力学模型的正确性。

园子沟煤矿选煤厂煤泥减量化实践

园子沟选煤厂煤泥产率偏高、发热量高、煤泥销售价格较低且销路不畅,时常影响选煤厂生产。结合园子沟选煤厂生产工艺和煤泥水处理遇到的问题,提出改造方案。通过技术改造,有效地降低了煤泥的产率和发热量,避免造成资源的浪费,同时降低了药剂消耗,节约了生产成本,提高了企业的经济效益。

细粒泥煤筛分效果评价及工艺优化分析

细粒煤泥进行筛分过程中存在筛分效率低、精煤质量低的问题,针对这一问题,采用弛张筛工艺参数实验分析的形式对筛分过程中的工艺参数进行优化。结果表明,筛分的工艺参数为工作频率9.33 Hz、处理能力为360 t/h时的筛分效果最佳,可以提高11%的筛分效率。

弛张筛面大挠度非线性变形分析与实验

为研究高硬度弛张筛面挠曲运动过程中的大挠度非线性变形特性,考虑其受端部支承轴向压缩而失稳,建立了弛张筛面的细长压杆模型,引入换元积分,导出了筛面变形量随筛面长度的精确定量表达式,利用数值算法发现了筛板端部移动量应不大于0.271 5l(l为筛板长度);进行了筛面大挠度变形量的测试实验,发现变形筛面中心线两侧对称测点处的测量值十分接近,且筛面各测点处大挠度非线性变形的测量值和理论值的误差保持在7%以内,表明上述模型在表征筛面变形特性上的可行性。

弛张筛筛面动态特性及其筛分理论研究

为研究弛张筛面动态特性参数沿筛面长度方向分布状况和大振动强度筛分理论，建立了弛张筛筛面的非线性动力学方程，采用摄动方法求出解，导出了筛面动态特性沿筛长方向的分布规律及其精确表达式，理论分析结果与实测结果符合很好．利用Ｈｏｌｍｓ弹跳球模型来模拟单颗粒在筛面上的运动并找出数值结果，发现单颗粒物料在筛面上运动时，筛面振动强度ｋｖ＞１６７颗粒产生混沌运动，修正了定常运动论的ｋｖ＝３３的理论．最后在弛张筛模型机上进行筛分试验，得出弛张筛能有效地进行潮湿原煤的干法深度筛分．

工业型弛张筛系统参数的整体优化

提出了弛张筛综合评价指数的概念及其量化指标Ks 从系统的观点分别对3种规格弛张筛的结构、工艺、动力学和运动学参数进行了优化,确定了Ks和相关参数的优化值,并与现有工业型弛张筛的参数值作了对比 结果表明,在保持筛面面积不变的情况下,筛面长度可以增加,筛板横梁间距可以减小,而且振动频率也可以降低.

BFS3080RDD弛张筛在选煤厂的应用研究

针对大型选煤厂难于实现对原煤以13 mm进行有效干法筛分的问题,在宁东选煤厂羊场湾分厂采用BFS3080RDD型弛张筛,将块煤分选下限深度从25 mm延伸至13 mm,将25-13 mm粒级精煤从末煤中提取出来,供煤化工使用,置换出142万t/a洗中块供其他用户使用,每年可提高经济效益12 638万元。通过弛张筛在羊场湾分厂的使用结果表明：弛张筛的使用,在降低筛分下限、提高筛分效率、减少维护成本、降噪防尘、节能等方面取得了显著效果。

弹性弛张筛面变形运动对筛分影响的探讨

潮湿细粒煤炭干法深度筛分是筛分技术急需解决的问题。对弛张筛弹性筛面变形运动进行了研究,分析得出弹性拉伸和筛面挠曲运动可以保证筛分的高效进行,对筛机设计和制造有一定的借鉴意义。

弛张筛筛面动态特性及其工艺参数的研究

将筛面视为两端可移动弹性压杆，建立了弛张筛筛面动力学模型，并进行了理论分析.在半工业性弛张筛上进行了筛面动力学参数的实验研究,得到了筛面上任意点位移、速度和加速度的计算公式和沿筛面长度方向上的分布情况.在上述研究工作的基础上，设计了一台弛张筛，半工业性试验表明，它能有效地进行潮湿细粒煤炭的干法深度筛分.

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。

基于Pro/E大型驰张筛设计和装配动画的制作

驰张筛是一种重要的筛分机械,被广泛应用于工业生产中。利用Pro/E软件建立了驰张筛的实体模型,并利用Pro/E的动画Animation模块,对其装配和拆卸过程进行了描述,可以用于指导用户装配和维护产品。