磁悬浮小球虚拟实验系统设计与开发

为了解决“动力控制原理与技术”课程内容抽象、学生缺乏对实际工程控制案例直观认识的问题,设计开发了一种基于半物理仿真的磁悬浮小球虚拟实验系统。建立了磁悬浮小球的仿真模型,设计了自定义目标软硬件实现方案,完成了虚拟磁悬浮小球与嵌入式目标之间的通信。通过所设计的实验系统,可以开展系统建模、PID串级悬浮控制、嵌入式控制器设计等各类开放性实验,弥补了传统实验的各种限制,达到寓教于乐,提升教学效果的目的。

半自磨机磨球充填率预测研究

为了在磨矿实际生产中实时掌握半自磨机内磨球的充填率,以磨球磨损动力学理论为基础,推导出了磨矿生产条件下磨球在半自磨机内磨球充填率的计算公式,并给出了磨球速率指数的测定方法。利用该公式,按照磨球的耐磨性、半自磨机的有效容积、日补加钢球的数量及其直径、排矿格子板格子孔尺寸可以对磨球的充填率进行计算。将该公式运用于磨矿生产,很好地预测了半自磨机内钢球的充填率,这对于半自磨机磨矿生产中确定补加钢球数量以及评价钢球耐磨性具有重要的指导意义。

基于碎磨参数的介质优化及降低半自磨顽石积累实验研究

针对某大型钼矿存在半自磨机顽石积累、产能提升幅度有限等问题,在综合考虑不同测试方法下的碎磨参数及通过压载实验获得顽石粒级的基础上,运用修正后的Azzaroni公式进行钢球直径精确计算,并通过实验室实验进行合理性验证。研究结果表明:(1)三种测试方法获得的碎磨参数结果均表明了该矿石的难磨剥特性但在描述矿石抗冲击性能上仍有区别;(2)该矿石的顽石粒级为-80+20 mm;(3)半自磨机的最佳钢球方案为m(Φ130 mm)∶m(Φ110 mm)=1∶1。单一球径Φ130mm中+100 mm充当自磨介质的矿石磨矿产品较选厂Φ120 mm钢球方案提高了11.17百分点,顽石含量降低了1.67百分点;混合球径m(Φ130 mm)∶m(Φ110 mm)=1∶1的+100 mm含量较单一球径Φ130 mm提高了1百分点,顽石含量降低了3.41百分点,验证了所计算的最大钢球直径方案的合理性,并采用混合球径方案获得了更优的磨矿效果。

半球底筒形件充液拉深加载路径优化研究

针对半球底筒形零件充液拉深过程中悬空区形成的"软拉深筋",通过理论分析、数值模拟和工艺试验对与半球成形阶段直接相关的液压加载路径进行优化研究.理论推导得出液压载荷加载范围,并以其为基础进行多种加载路径条件下的数值模拟,获得不同加载路径对破裂关键点的壁厚及应变的影响规律,结合试验确定了合理的液压加载路径.结果表明:零件半球部分成形过程中破裂关键点在优化的加载路径条件下既可产生必要的有益摩擦,改善成形过程的应力应变状态,又可避免破裂关键点的过度减薄,提高了零件壁厚分布的均匀性和成形极限.

半刚性型螺栓球节点单层K8型网壳弹塑性稳定分析

螺栓球节点并不是理想的铰接节点,它具有一定的转动刚度,是介于铰接和刚接之间的一种半刚性节点。通过螺栓球节点的试验和在ANSYS中的数值模拟研究,分别得到螺栓球节点试验和数值模拟的弯矩-转角曲线,两种分析方法所得的弯矩-转角曲线吻合较好,表明所提出的数值模拟方法是模拟螺栓球节点受力性能的一种正确有效的方法。在此基础上,利用数值模拟所得的常用螺栓球节点的弯曲刚度,并考虑节点弯曲刚度、节点扭转刚度、跨度和矢跨比、节点域、荷载形式、杆件截面类型、支承条件、初始缺陷等参数对网壳极限承载力的影响,对K8型螺栓球节点的单层球面网壳进行了弹塑性全过程分析,较为全面地掌握了螺栓球节点单层球面网壳的稳定性能。

高速滚珠轴承动态特性求解的沟道控制理论修正

从滚珠轴承高速运转时滚动体(钢球)与内、外沟道接触存在旋滚比出发,分析了高速滚珠轴承动态方程组沟道控制理论的不足。在根据滚动体所受内外圈摩擦力与陀螺力矩相平衡的关系得出的内外沟道控制参数表达式中,引入滚动体与沟道之间摩擦因数的半经验公式。为避免沟道控制理论的不足,滚动体姿态角的计算采用了按照达朗伯原理推导的计算公式,取代了由沟道控制理论得出的姿态角。使得摩擦因数和姿态角的计算同时耦合了滚动体法向载荷的影响而最终成为与方程组同时迭代的变量,并给出了迭代算法,实现了两者的精确表达和精确计算。最后通过算例比较了两种方法的区别,说明了本文方法的计算结果更加精确,适合于现代轴承分析与设计的精确化要求。

精确化装补球制度在金平镍矿磨矿中的应用

为了解决金平镍矿选矿厂生产中镍回收率偏低和磨矿细度不高的问题 ,采用精确化装补球制度来改进磨矿工艺 ,结果使磨矿细度提高约 10 %,而镍的回收率提高了 2 .18%。

斜轧半钢磨球及力学性能试验

研究了斜轧半钢磨球的制坯方法、轧制工艺及力学性能 ,所得结果对斜轧半钢磨球的开发应用具有一定的指导意义。

一种并联式半主动悬架作动器研究

提出了一种并联式滚珠丝杠半主动悬架作动器结构。建立了滚珠丝杠作动器数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件对并联式滚珠丝杠半主动悬架作动器进行了阻尼特性与馈能特性仿真,验证了结构的可行性。仿真结果表明:作动器阻尼力为0~1200N;作动器在低频振动下可以产生的馈能电压为0~6V,馈能功率为0~80W,馈能效率为41.61%~48.72%。在参数优化的基础上试制了作动器物理样机,齿轮采用铝制材料经线切割而成,因此作动器响应速度良好,最后进行了作动器馈能特性试验。

磨矿过程中应注意的问题分析及对策研讨

首先就我国选厂磨矿过程中存在的问题作了简单的介绍,然后从理论上分析了这些问题的症结所在,并从工业试验的研究成果提出了相应的对策。

精确化装补球法在狮子山铜矿的应用

针对云南狮子山铜矿选厂生产能力偏低及磨矿产品细度差等问题,应用精确化装补球法改进选厂两段球磨机的装补球方法。工业试验结果表明,新的装补球方法使磨机生产能力提高9%,磨矿产品细度提高7.88个百分点,磨矿介质单耗降低10.42%,全厂电耗降低10.81%,铜回收率提高2.98个百分点,可产生明显的经济效益。

冬瓜山铜矿磨矿提质增效降耗的应用研究

介绍了通过改变磨机球荷尺寸组成,提高安徽铜陵冬瓜山铜矿选矿厂磨矿质量和磨机利用系数,降低磨矿球耗的方法。根据冬瓜山铜矿的矿石力学性质和磨矿条件,利用球径半理论公式精确计算合理的补装球荷尺寸组成,即m(Ф60)∶m(Ф40)=45∶55。工业试验结果表明,采用新的补装球荷后,磨矿细度(-0.074 mm)和中间可选粒级(-0.15+0.01 mm)含量分别提高了7.60和5.76个百分点,不合格粗粒级(+0.15 mm)含量和过细粒级(-0.01 mm)含量分别减少了2.90和2.86个百分点。磨机利用效率提高了9.8%,球耗降低了10.52%。球径半理论公式因计算方便、效果显著,具有很好的应用及推广价值。

半自磨机和球磨机工艺配置探讨

随着选矿厂建设规模越来越大型化,碎磨流程采用“半自磨+球磨”的工艺越来越多,半自磨机和球磨机作为主体设备,其配置形式及配置细节必须慎重考虑,它影响整个选矿厂的布置形式,选矿厂整体能耗水平的高低,以及操作检修是否方便和高效。本文简要介绍了半自磨工艺流程的发展及近期我国大型选矿厂半自磨、球磨机的基本情况,着重介绍了大中型半自磨机和球磨机的两种配置形式——“端对端”配置和“边靠边”配置,并论述了车间配置设计中需要考虑地形的变化、物料的走向、方便更换衬板和缩短检修时间、磨机电机台数及位置、圆筒筛和振动筛配置、水力旋流器配置、渣浆泵及泵池配置、矿区溢出矿浆的处理等问题,并讨论了车间配置对安全、结构、操作和生产成本的重要意义。

螺栓球柱节点单向受弯性能有限元分析

为研究螺栓球柱节点的受弯性能,基于2个单向受弯节点试验,采用ABAQUS建立了螺栓球柱节点的有限元模型,得到了节点的破坏模式、螺栓内力及荷载-位移曲线.通过对比发现,数值分析结果与试验结果吻合良好,验证了数值模型的可靠性.随后对螺栓球柱节点的数值模型进行了合理简化,并分析了正、负弯矩作用下节点的受力特性.建立了46个数值模型,对影响螺栓球柱节点受弯性能的因素进行了详细的参数分析.结果表明,增大圆柱筒壁直径及壁厚可显著提高节点的受弯性能;节点的抗弯刚度及承载力随杆件宽度、弧形垫片厚度、螺栓尺寸及间距的增加而提高,且节点受正弯矩时提高更为明显;设置加劲肋可显著提高节点受弯性能.

考虑螺栓球节点半刚性的网格结构有限元模型修正研究

为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点的模态信息构造频率与振型的组合参数CPFM作为网络的输入参数,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修正新方法。以单层柱面网壳振动台试验模型为例,在螺栓球节点精细化模型基础上,基于实测模态数据对其进行有限元模型修正。结果表明,修正后有限元模型能较好反映该网壳结构的真实动力特性,采用分步修正算法能精简神经网络结构,可有效用于螺栓球节点网格结构有限元模型修正,具有一定实用价值。

更强、更细、更省——粉碎工程技术的新进展

评述国内外粉碎工程技术的现状和最新进展,着重讨论圆锥破碎机、辊压机(高压辊磨机)、自磨(半自磨)机、球磨机、再磨搅拌磨机等当前的热点。介绍和评述目前国际上最先进的、最著名的和最大规格的粉碎工程设备,例如瑞典Sandvik集团的CH系列液压圆锥破碎机、芬兰Metso Minerals公司的HP系列圆锥破碎机、中国和俄罗斯的惯性圆锥破碎机,德国Thyssen Krupp Polysius公司和KHD Humboldt Wedag公司的辊压机、中国中信重机公司的自磨(半自磨)机和球磨机、澳大利亚Mount Isa铅锌矿和德国Netzsch-Feinmahltechnik公司的Isa搅拌磨机、芬兰Metso Minerals公司的VertiMill搅拌磨机等。

粗磨机钢球尺寸的设计计算

从分析影响钢球尺寸的因素出发 ,指出运用综合考虑了多个影响因素的经验公式或半理论公式 ,对钢球尺寸进行设计 ,方能获得其准确值。

论金属矿业粉碎技术的热点问题

评述近年来国内外金属矿业粉碎工程领域的几个热点问题,内容涉及圆锥破碎机、辊压机(高压辊磨机)、自磨(半自磨)机、球磨机、再磨搅拌磨机等。介绍和评述了目前国际上最先进、最著名和最大规格的粉碎工程设备之最新发展,例如瑞典Sandvik集团的CH系列液压圆锥破碎机、芬兰Metso集团的HP系列圆锥破碎机、我国与俄罗斯的惯性圆锥破碎机,德国ThyssenKrupp Polysius公司和KHD Humboldt Wedag公司的辊压机、我国中信重机公司的自磨(半自磨)机和球磨机、现代自磨(半自磨)实验技术、澳大利亚Mount Isa铅锌矿和德国Netzsch-Fein-mahltechnik公司的Isa搅拌磨机、芬兰Metso集团的VertiMill搅拌磨机等。

某钼矿快捷提高半自磨处理量的有效途径

某大型钼矿随着开采深度的加深,矿石硬度增加,矿石逐渐难磨,半自磨机台小时处理量(以下简称“台时处理量”)由设计的833.3 t/h降低到750.8 t/h,降幅近10%,严重影响磨矿处理量。通过对磨矿系统进行诊断分析,改变半自磨顽石窗孔径大小、格子板排列方式、HP400排矿口等参数,增大半自磨顽石排矿量,充分发挥HP400潜能优势,实现HP400顽石破碎机连续稳定给矿,提高半自磨磨矿浓度,采用提高半自磨钢球充填率和增大补加球直径的方法,能快捷有效地提高半自磨台时处理量。根据段其福教授多年的研究成果,并结合了国内外大型矿山的生产实践,提出了最新的提高半自磨台时处理量理论计算公式。

聚合物淬火介质SST_(301)对斜轧半钢磨球硬度及开裂性的影响

研究了斜轧半钢磨球在淬火介质SST301中淬火后的硬度,淬裂敏感性,结果表明:适合斜轧半钢磨球淬火介质SST301的浓度应在1.0％-1.5％之间,且温度低于40℃。