转运系统结构参数对落料性能影响的数值模拟与优化

作     者：王明哲 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高殿荣;杨超

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：转运系统 离散元 曲线落料管 正交试验 

摘      要：散状物料的运输设备广泛应用于港口、煤炭、电力等许多部门,其中带式输送设备应用尤为广泛,而作为带式输送设备中间环节的转运系统则起到了至关重要的作用。近年来,经济高效快速发展,带式输送设备逐渐向着大型化、低噪音、低污染和高效率的方向发展,因此对转运系统的性能也提出了更高的要求。本文应用离散元(DEM)方法以某电厂的转运系统为研究对象,模拟分析现有物料转运系统的性能,解决转运系统主要存在的堵煤、撞击、噪音大、物料输送带跑偏撕裂、撒料等主要问题。主要研究内容分为以下几个部分:通过分析物料在输送带和转运系统的运动过程,分析和研究物料的运动轨迹,根据得到的轨迹曲线研究物料与转运系统接触处的冲击角度,利用EDEM仿真,分析得出滚筒与挡料板不同安装距离、不同带速和不同粒径大小情况下挡料板的受力规律,然后对比分析了四种不同曲线形状的挡料板的受力情况,并对仿真数据进行分析对比。根据现有的转运系统,提出曲线落料管改造方案,并进行三维建模,然后导入到EDEM软件,设置煤的物料特性和皮带输送量与实际情况相符,对比仿真结果,分析不同带速、不同物料粒径大小和落料管不同结构参数对转运系统物料出口处沿三个方向的分速度的影响和对下端受料输送带跑偏的影响,然后采用单一变量法分析转运系统物料出口处物料沿着各个方向的分速度和物料跑偏的情况。对上述提出的方案改变结构,采用三因素四水平的正交试验来对不同因素、不同水平进行等概率的组合分析,选出最优组合参数,利用EDEM进行仿真,将仿真结果进行分析,确定提出的转运系统方案的可行性。最后结合相似理论,对所提出的方案进行等比例缩小,对仿真跑偏性能的正确性进行试验验证。