本文關(guān)鍵詞：雙變激振振動磨運動特性分析及性能參數(shù)優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：振動磨是機械法制粉體顆粒的常用設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、能耗低、產(chǎn)量高的優(yōu)點,尤其適用于石墨、化工、礦山、陶瓷等行業(yè),已經(jīng)在國內(nèi)外的超微粉體制備中得到廣泛應(yīng)用。振動磨工作時由振動電機帶動磨機機體以一定的振動頻率和振振動,從而使得磨機碎磨腔內(nèi)磨介對物料進行沖擊、摩擦及剪切讓物料破碎和細化。在物料碎磨過程中,機體振動的振幅和振動頻率的選擇十分重要,直接影響到磨機的工作效率和顆粒的細化效果。目前,國內(nèi)外已經(jīng)有研究人員通過改進激振器結(jié)構(gòu)建立具有寬頻振動的高效振動磨機,其不足之處在于只研究了機體運動特性與激振參數(shù)的關(guān)系,忽略了對振動頻率的控制問題,且沒有考慮機體運動對磨介碎磨機制和顆粒破碎效果的影響,對提高振動磨機效率以及工程適用性效果不明顯。為此,本文從磨介對物料的破碎機理、磨機機體運動特性研究兩個方面展開了振動磨機性能參數(shù)優(yōu)化方法的理論和試驗研究,并通過物理樣機碎磨試驗對研究結(jié)果的有效性進行驗證,同時基于多目標(biāo)規(guī)劃建模創(chuàng)新性地改進振動磨機的激勵方式,旨在研制碎磨效果更優(yōu)、工程適用性更強的新型高效振動磨機。本文首先分析了振動磨機的工作原理,研究了超微粉體技術(shù)及振動磨的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并對振動磨制超微粉體中存在的問題進行剖析,確定論文的研究重點。其次,基于磨機工作原理確定目標(biāo)優(yōu)化參數(shù),結(jié)合單顆粒碎磨理論和磨介運動學(xué)原理對振動磨機碎磨腔內(nèi)磨介的運動特性進行深入研究,利用基于EDEM的振動磨機碎磨正交試驗對磨機碎磨效果與優(yōu)化目標(biāo)參數(shù)間的關(guān)系進行定量分析,對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計回歸分析,建立電機輸出轉(zhuǎn)速、機體振幅與物料破碎參數(shù)間的代數(shù)耦合關(guān)系式,為振動磨機性能參數(shù)的多成分組合優(yōu)化提供理論支撐及評價指標(biāo)。再次,根據(jù)普通偏心振動磨機簡化力學(xué)模型,探討磨機機體運動特性,分析機體運動中蘊涵的非線性行為,創(chuàng)新性地提出變失徑變轉(zhuǎn)速的雙變激振新型振動磨機。以新型振動磨機為研究對象,建立磨機的Adams虛擬樣機模型并通過激光位移試驗驗證模型的有效性。接著基于Adams模型進行多工況仿真試驗,深入分析電機輸出轉(zhuǎn)速、激振塊矢徑對新型振動磨機碎磨效果的影響,對比各工況下磨機的運動狀態(tài)從而確定最佳矢徑比和電機輸出轉(zhuǎn)速。選擇金剛石微粉作為雙變激振新型振動磨機優(yōu)化結(jié)果驗證試驗的材料進行多次物理樣機粉磨試驗,對比各試驗方案下的產(chǎn)品顆粒粒度大小及分布,結(jié)果表明優(yōu)化后的振動磨機碎磨產(chǎn)品平均粒徑最小且細顆粒含量多,驗證了雙變激振振動磨機優(yōu)化的有效性,實現(xiàn)了超微粉碎激勵優(yōu)化方法的研究。最后,基于雙變激振新型振動磨多工況組合優(yōu)化的仿真分析和物理樣機試驗結(jié)果,進一步提出振動磨機多目標(biāo)規(guī)劃建模,增強振動磨機激勵參數(shù)設(shè)置的合理性及靈活性。以新型振動磨機組合優(yōu)化結(jié)果作為參考進行多目標(biāo)規(guī)劃求解,求解得到的磨機各項工作指標(biāo)較多工況組合優(yōu)化均有提升,驗證了多目標(biāo)規(guī)劃模型的有效性和可行性,提高了振動磨機的工程應(yīng)用適用性。
【關(guān)鍵詞】：振動磨 動力學(xué)分析 磨介碎磨機制 多目標(biāo)規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH69
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 論文研究背景10
• 1.2 超微粉體技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景10-11
• 1.3 振動磨的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.1 振動粉碎理論與方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 激振參數(shù)選擇的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容12-15
• 第二章 振動磨碎磨機理研究15-36
• 2.1 振動磨碎磨效果影響因素15-17
• 2.1.1 筒內(nèi)影響因素15-16
• 2.1.2 筒外影響因素16-17
• 2.2 磨介對物料的碎磨機制17-21
• 2.2.1 磨介對物料的碎磨形式17-19
• 2.2.2 磨介運動學(xué)分析19-21
• 2.3 基于EDEM的碎磨過程正交試驗研究21-35
• 2.3.1 離散單元法基本理論22-24
• 2.3.2 離散元仿真模型的建立24-27
• 2.3.3 離散元仿真模型的驗證27-29
• 2.3.4 振動磨碎磨過程正交試驗方案29-30
• 2.3.5 試驗結(jié)果及回歸分析30-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 振動磨性能參數(shù)優(yōu)化研究36-67
• 3.1 振動磨機體振動分析36-40
• 3.1.1 振動磨機體動力學(xué)分析36-37
• 3.1.2 機體運動非線性分析37-39
• 3.1.3 振動磨機工作指標(biāo)39-40
• 3.2 雙變激振振動磨虛擬樣機模型40-44
• 3.2.1 Adams仿真模型的建立40-41
• 3.2.2 Adams仿真模型的驗證41-42
• 3.2.3 雙變激振振動磨非線性運動分析42-44
• 3.3 二級偏心激振塊矢徑比優(yōu)化44-49
• 3.3.1 矢徑比對機體運動規(guī)律的影響45-48
• 3.3.2 矢徑比對振幅分布規(guī)律的影響48
• 3.3.3 矢徑比對振強分布規(guī)律的影響48-49
• 3.4 激振電機轉(zhuǎn)速優(yōu)化49-65
• 3.4.1 普通振動磨與變轉(zhuǎn)速振動磨對比分析50-54
• 3.4.2 變轉(zhuǎn)速振動磨不同工況對比分析54-61
• 3.4.3 變轉(zhuǎn)速振動磨多工況組合優(yōu)化61-62
• 3.4.4 多工況組合優(yōu)化有效性試驗驗證62-65
• 3.5 本章小結(jié)65-67
• 第四章 雙變激振振動磨多目標(biāo)建模67-73
• 4.1 多目標(biāo)規(guī)劃模型的建立67-68
• 4.1.1 目標(biāo)函數(shù)67-68
• 4.1.2 設(shè)計變量68
• 4.1.3 多目標(biāo)規(guī)劃模型68
• 4.2 多目標(biāo)規(guī)劃模型求解68-69
• 4.3 雙變激振新型振動磨算例分析69-72
• 4.3.1 雙變激振振動磨碎磨要求69
• 4.3.2 雙變激振振動磨多目標(biāo)優(yōu)化69-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 第五章 結(jié)論73-75
• 5.1 結(jié)論73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及申請的專利80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 柳華蔚;鄭樹;周懷春;;An iterative virtual projection method to improve the reconstruction performance for ill-posed emission tomographic problems[J];Chinese Physics B;2015年10期

2 侯雨雷;汪毅;李明洋;曾達幸;李慧劍;;一種含間隙兩轉(zhuǎn)動一移動解耦并聯(lián)機構(gòu)混沌現(xiàn)象辨識[J];中國機械工程;2015年13期

3 宋寶成;劉初升;彭利平;李s

本文編號：268121