【摘要】：煉焦生產(chǎn)作為鋼鐵行業(yè)的重要環(huán)節(jié)之一,其重要性不言而喻,而發(fā)展搗固煉焦是符合我國煤炭資源分布這一國情的。但是,國內(nèi)大型搗固裝煤車的設(shè)計(jì)與制造主要還是依靠仿制國外機(jī)型,缺乏自主研發(fā)和設(shè)計(jì)核心構(gòu)件的能力。論文的課題來源于山西省煤基重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(MJH2014-08)。主要工作內(nèi)容如下:(1)基于現(xiàn)場煤粉的形狀與顆粒度分析,通過EDEM創(chuàng)建了煤粉離散元顆粒模型。并通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與搗固裝置比例實(shí)驗(yàn)對煤粉顆粒參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置與驗(yàn)證。設(shè)計(jì)并制作了搗固實(shí)驗(yàn)裝置,通過正交實(shí)驗(yàn)對仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,得出離散元計(jì)算的側(cè)壁壓力與實(shí)驗(yàn)測得的煤箱側(cè)壁壓力基本吻合,表明創(chuàng)建的煤粉顆粒能很好地模擬實(shí)際煤粉的力學(xué)特性。(2)通過對搗固裝煤車工作裝置的分析,在ADAMS中創(chuàng)建了搗固機(jī)的動力學(xué)模型,并通過仿真得出搗固錘提錘高度曲線和搗固機(jī)軸承座處的力-時間曲線。動力學(xué)模型仿真的提錘高度與實(shí)際提錘高度基本一致,仿真得出的軸承座處力-時間曲線為下一步進(jìn)行搗固機(jī)機(jī)架的尺寸優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。(3)對影響煤餅密度的因素進(jìn)行了分析和總結(jié)�；诿悍垭x散元模型與搗固機(jī)多體動力學(xué)模型,應(yīng)用ADAMS和EDEM耦合接口EA-LINK研究了煤粉顆粒度、煤粉含水量和搗固錘提錘高度對煤粉搗固密度特性的影響,根據(jù)仿真結(jié)果總結(jié)得出最優(yōu)的煤粉搗固參數(shù)。(4)基于搗固機(jī)動力學(xué)分析得出搗固機(jī)在工作過程中的最大載荷。運(yùn)用HyperMesh對搗固機(jī)機(jī)架和軸承座進(jìn)行了網(wǎng)格劃分,以減輕搗固機(jī)機(jī)架質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo)、將搗固機(jī)機(jī)架板厚作為設(shè)計(jì)變量以及將應(yīng)力和位移作為約束條件進(jìn)行了搗固機(jī)機(jī)架尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)�；诔叽鐑�(yōu)化結(jié)果,對機(jī)架板厚進(jìn)行重新選型,通過疲勞分析驗(yàn)證優(yōu)化后機(jī)架的疲勞耐久性,并基于模態(tài)分析結(jié)果判斷優(yōu)化后的機(jī)架在工作過程中是否會發(fā)生共振。本文結(jié)合多體動力學(xué)和離散元方法,分析了相關(guān)因素對煤粉搗固密度特性的影響,為選取合適的搗固參數(shù)提供了依據(jù);基于多體動力學(xué)仿真結(jié)果進(jìn)行了尺寸優(yōu)化,并對優(yōu)化后的機(jī)架進(jìn)行了疲勞與模態(tài)分析,為設(shè)計(jì)工作裝置新結(jié)構(gòu)提供了具有價值的參考。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ520.5
【圖文】：

第 1 章 緒 論與意義工業(yè)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，是關(guān)乎國計(jì)民生的基不可替代的地位[1]。鋼鐵廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸供了重要原料。因此，煉焦生產(chǎn)是現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的一個重世界鋼鐵行業(yè)的迅猛發(fā)展，對煉焦產(chǎn)品的需求急劇增長擴(kuò)張。但是煉焦產(chǎn)業(yè)的煤炭資源消耗高，生產(chǎn)排放大，成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，對國民經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)也阻礙了煉焦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。只有以焦炭行業(yè)的可持續(xù)才能穩(wěn)步地發(fā)展[3]。

及世界鋼鐵行業(yè)的迅猛發(fā)展，對煉焦產(chǎn)品的需求急劇增長，速擴(kuò)張。但是煉焦產(chǎn)業(yè)的煤炭資源消耗高，生產(chǎn)排放大，特造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，對國民經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)也阻礙了煉焦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。只有以焦炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)才能穩(wěn)步地發(fā)展[3]。圖 1-1 我國煤炭種類分布圖

9 mm 顆粒 12 mm 顆粒圖 2-4 煤粉顆粒模型對研磨后的煤粉進(jìn)行分析，不僅要研究煤粉的形狀分布，而且要研究煤粉的顆粒度準(zhǔn)確的模擬實(shí)際的煤粉顆粒。煤粉顆粒度的檢測方法可以追溯到 19 世紀(jì)末，隨著的發(fā)展，如今已產(chǎn)生了多種對煤粉顆粒度的檢測方法。由原先通過篩分法和煤粉直試法等直接測試法，發(fā)展到現(xiàn)在基于圖像處理方法[57]和基于光纖傳感器[58]等間接測法。根據(jù)太原重工集團(tuán)工程師對煤粉顆粒度的現(xiàn)場測量與研究，建立了如表 2-1 所煤粉顆粒度分布表。表 2-1 煤粉顆粒度分布表顆粒直徑 3 mm 6 mm 9 mm 12 mm顆粒分布 5%~20% 30%~50% 30%~50% 5%~20%分布類型 均勻分布 均勻分布 均勻分布 均勻分布

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本文編號：2784289