旁置式振動磨動力學(xué)分析與激振參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、振動磨作為一種高品質(zhì)物料超細粉磨設(shè)備，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。隨著對粉體質(zhì)量的要求越來越高，產(chǎn)品粒度很難突破亞微米級粒度極限，振動磨機的進一步發(fā)展遇到了瓶頸。針對目前國內(nèi)外超細粉碎能耗高、超微顆粒不細化這一技術(shù)瓶頸問題，本文對傳統(tǒng)振動磨機結(jié)構(gòu)進行改進，設(shè)計一新型旁置式雙質(zhì)體振動磨。從振動磨整機動力學(xué)建模出發(fā)，對新型磨機動力學(xué)特性進行分析，并通過離散單元法建立機體與離散物料之間的耦合關(guān)系，對筒內(nèi)磨介流、乏能區(qū)等展開研究

2、，同時依據(jù)仿真試驗結(jié)果對新型磨機振幅振頻等激振參數(shù)進行優(yōu)化，旨在進一步打破顆粒粉磨極限，取得微米級粒度水平。
　　本文首先針對旁置式振動磨的激振特點進行動力學(xué)仿真分析。基于拉格朗日方程建立旁置式磨機動力學(xué)仿真模型，應(yīng)用Matlab軟件求解動力學(xué)方程得到新型磨機質(zhì)心運動規(guī)律，并通過激光位移實驗從時域頻域角度驗證模型有效性。對磨機上下質(zhì)體的運動狀態(tài)進行對比分析，并對不同振動條件下質(zhì)心運動軌跡差異作進一步分析研究。通過此動力學(xué)模型，探討

3、振頻振幅對新型磨機振幅振強的影響，為振動磨激振參數(shù)優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。
　　其次，基于離散單元法對筒內(nèi)磨介運動狀態(tài)、粉磨效果進行研究。利用離散元軟件PFC3D建立旁置式振動磨筒體模型。對筒內(nèi)磨介球數(shù)量與填充率關(guān)系進行定量估算并驗證估算公式有效性?；陔x散元仿真模型分析筒內(nèi)磨介直徑大小對粉磨效果影響，探討磨介尺寸的最佳搭配情形以及高密度磨介球的最佳占比。在磨介分析基礎(chǔ)上，研究不同振動條件下磨介運動狀態(tài)、筒體低能區(qū)現(xiàn)象，同時對筒內(nèi)磨介平

4、動動能與轉(zhuǎn)動動能做進一步分析，為提升振動磨粉磨效果提供參考。
　　再次，對筒內(nèi)物料團聚現(xiàn)象進行研究，推導(dǎo)顆粒聚團強度與顆粒粒徑之間的關(guān)系。結(jié)合平均動能、摩擦功、接觸力和碰撞次數(shù)等評價指標(biāo)設(shè)計25組全面仿真試驗，基于雙因素方差分析法和極差分析法研究磨機激振參數(shù)對粉磨效果的影響，獲取了振幅、振強最佳取值，為進一步打破顆粒聚團、取得微米級物料顆粒提供理論依據(jù)。
　　最后，根據(jù)物料聚團特性以及仿真試驗結(jié)果，優(yōu)化新型磨機激振方式，將原