基于FEM-DEM弛张筛面和料群耦合系统动态特性研究

作     者：宫三朋 吴涛 高有进 明平美 张家康 张业明 王新文 GONG Sanpeng;WU Tao;GAO Youjin;MING Pingmei;ZHANG Jiakang;ZHANG Yeming;WANG Xinwen

作者机构：河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454003 郑州煤矿机械集团股份有限公司河南郑州450016 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 

基　　金：河南省重点研发与推广专项(科技攻关)资助项目(212102210006) 河南理工大学博士基金资助项目(B2021-29) 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2023年第48卷第S1期

页      码：381-391页

摘      要：针对潮湿细粒矿物在大挠度弹性筛分过程中存在料群堆积及筛面受力较大的问题,提出多球激振联合弹性筛分技术,探究筛分过程中弛张筛面和料群耦合系统在激振球作用下的动态特性。基于有限元法建立空载条件下筛面的运动学仿真模型,分析筛面的运动学特性;利用有限元和离散元耦合技术,探究料群对筛面运动学特性的影响规律;提出激振球作用下筛面与料群耦合系统的仿真模型,分析不同激振球个数作用下筛面及料群的动态特性;设计4因素、4水平正交试验方案,利用极差分析和方差分析研究物料颗粒数量、振幅、频率、激振球个数对弹性筛面运动状态和力学特性影响的显著程度;确定重载条件下筛面各因素的最优组合,并验证其准确性。研究结果表明:筛上料群特性对筛面的振幅具有较大影响,当筛面振幅的降低到一定程度时,会导致筛上物料出现堆积现象;采用多球激振筛面的方法能够减小筛面的挠度变形,使筛面整体位移上升,两端受力减小,加载料群的筛面由类周期运动转变为非周期性混沌运动,且基频振幅组成更加复杂,有利于筛上物料运动的活跃性。正交试验及响应优化结果显示:激振球和物料质量为影响弹性筛面运动学和力学特性的显著性因素,且当激振振幅为4 mm,频率为8 Hz,激振球个数为3时,重载工况下的弛张筛面位移最大,受力最小。

主 题 词：弛张筛面 料群 耦合系统 多球激振 参数优化 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2022.0590

馆 藏 号：203123102...