本文關(guān)鍵詞：基于離散元法的大型球磨機動態(tài)扭矩仿真與試驗測試

  更多相關(guān)文章： 球磨機試驗臺 大型球磨機 動態(tài)扭矩 離散元

【摘要】：球磨機的大型化為當(dāng)今礦山機械發(fā)展的趨勢,尤其是對球磨機起動扭矩的研究始終是國內(nèi)外關(guān)注的技術(shù)難題。為研究不同磨礦參數(shù)對磨機動態(tài)扭矩載荷的影響規(guī)律,本文在國家自然基金項目(NO.51265020)“多場耦合條件下中空軸式重載靜壓軸承設(shè)計理論與方法”的資助下,采用離散元軟件EDEM對大型磨機的動態(tài)扭矩載荷進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)搭建了球磨機試驗臺,對電機傳動系統(tǒng)的扭矩以及軸承性能進(jìn)行了研究。通過企業(yè)調(diào)研,初步確定了試驗臺的設(shè)計方案,主要包括機械系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和測試系統(tǒng)。對試驗臺關(guān)鍵部件-軸承部分進(jìn)行靜力學(xué)分析。結(jié)果表明軸承部分結(jié)構(gòu)合理,強度剛度均滿足預(yù)期試驗要求。(2)建立了試驗?zāi)C離散元模型,基于現(xiàn)有的試驗條件和一定的假設(shè)條件對試驗?zāi)C進(jìn)行了不同參數(shù)下的離散元仿真,得到了不同磨礦參數(shù)對試驗?zāi)C全工作過程的動態(tài)載荷譜影響規(guī)律。(3)利用球磨機試驗臺進(jìn)行了動態(tài)扭矩測試,得到了不同工況下傳動系統(tǒng)的扭矩變化規(guī)律。通過對試驗臺全工作過程下的動態(tài)載荷進(jìn)行離散元仿真研究,將離散元仿真結(jié)果與測試結(jié)果進(jìn)行對比,不斷修正離散元仿真的假設(shè)條件和仿真輸入?yún)?shù),為離散元軟件EDEM應(yīng)用于大型球磨機動態(tài)扭矩分析提供更加合理的假設(shè)前提。(4)建立了大型球磨機離散元模型,基于修正的假設(shè)條件和初始參數(shù),并根據(jù)不同磨礦參數(shù)的取值范圍確定了16組正交試驗,得到了不同磨礦參數(shù)對大型球磨機全工作過程的動態(tài)扭矩載荷影響規(guī)律。利用極差分析法確定了對球磨機扭矩載荷影響最大的因素。(5)建立了大型球磨機整機動力學(xué)模型,得到整機不同起動過程下的扭矩值�；谝欢ǖ募僭O(shè)條件對鋼球的拋落運動進(jìn)行分析,將Simulink結(jié)果與離散元仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明在修正后的假設(shè)基礎(chǔ)上離散元仿真結(jié)果與Simulink仿真結(jié)果存在一定的誤差。雖然兩種仿真的前提假設(shè)不同,但是仿真結(jié)果誤差不大,進(jìn)而說明了基于試驗?zāi)C的離散元仿真假設(shè)的修正是合理的。本文通過對試驗?zāi)C進(jìn)行離散元仿真,將仿真結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,為離散元法應(yīng)用于大型磨機提供了保障。通過Simulink數(shù)值仿真方法,驗證修正后的假設(shè)條件系統(tǒng)參數(shù)等的合理性,不僅為油膜壓力的流固耦合分析提供了邊界條件,而且對大型磨機設(shè)計優(yōu)化提供了重要的參考數(shù)據(jù),對分析關(guān)鍵部件的失效原因具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：球磨機試驗臺 大型球磨機 動態(tài)扭矩 離散元
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD453
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景與意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 球磨機試驗臺設(shè)計17-31
• 2.1 試驗臺功能要求和設(shè)計參數(shù)17
• 2.2 試驗臺方案設(shè)計17-18
• 2.3 試驗臺機械結(jié)構(gòu)設(shè)計18-26
• 2.3.1 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計19-21
• 2.3.2 軸承座設(shè)計21-24
• 2.3.3 中空軸設(shè)計24-25
• 2.3.4 給料器結(jié)構(gòu)設(shè)計25-26
• 2.4 試驗臺傳動系統(tǒng)設(shè)計26
• 2.5 試驗臺液壓系統(tǒng)設(shè)計26-28
• 2.6 試驗臺軸承座靜力分析28-29
• 2.7 本章小結(jié)29-31
• 第3章 球磨機試驗臺動載荷測試31-47
• 3.1 試驗系統(tǒng)方案設(shè)計31-32
• 3.1.1 試驗?zāi)康?/span>31
• 3.1.2 試驗測試原理圖31-32
• 3.2 試驗測試平臺32-38
• 3.2.1 試驗臺總體布局32-33
• 3.2.2 壓力傳感器的分類及選擇33-34
• 3.2.3 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的選擇34-36
• 3.2.4 動態(tài)信號分析系統(tǒng)簡介36-38
• 3.3 典型工況下傳動軸動態(tài)扭矩測量分析38-42
• 3.3.1 不同工況下的傳動軸扭矩分析38-41
• 3.3.2 不同工況下的轉(zhuǎn)速分析41
• 3.3.3 礦漿對傳動系統(tǒng)扭矩的影響41-42
• 3.4 試驗測試結(jié)果與離散元仿真結(jié)果對比42-45
• 3.4.1 建立試驗球磨機仿真模型42-43
• 3.4.2 仿真參數(shù)設(shè)置43-44
• 3.4.3 仿真結(jié)果與試驗對比分析44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第4章 基于離散元法的大型磨機扭矩載荷仿真分析47-59
• 4.1 離散元模型建立47-50
• 4.1.1 筒體模型建立48
• 4.1.2 確定介質(zhì)直徑48
• 4.1.3 確定介質(zhì)個數(shù)48-49
• 4.1.4 臨界轉(zhuǎn)速分析49-50
• 4.2 球磨機起動過程分析50-52
• 4.3 基于正交試驗的傳動軸扭矩載荷提取52-57
• 4.3.1 正交試驗法確定試驗指標(biāo)因素和水平52-53
• 4.3.2 試驗方案的設(shè)計53-54
• 4.3.3 離散元仿真結(jié)果分析54-55
• 4.3.4 確定試驗指標(biāo)最大值55-57
• 4.3.5 分析因素對試驗指標(biāo)的影響程度57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第5章 基于Simulink的大型球磨機扭矩仿真分析59-73
• 5.1 介質(zhì)運動狀態(tài)以及動力學(xué)分析59-65
• 5.2 Simulink模型建立65-67
• 5.3 仿真參數(shù)設(shè)置67-68
• 5.4 球磨機傳動軸扭矩載荷對比分析68-72
• 5.4.1 Simulink計算結(jié)果68-69
• 5.4.2 離散元仿真與Simulink仿真結(jié)果對比分析69-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第6章 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 不足與展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 致謝81

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本文編號：789312