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煤炭学报 2018年第2期43卷 571-577页

作者：邹梦麒刘初升武继达王振乾中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

为解决传统筛分设备在处理潮湿细粒煤炭时存在严重堵孔的问题,设计了一种单边驱动式弛张筛。根据单边驱动式弛张筛的结构和筛面弛张原理,建立了弛张筛筛面的动力学模型,研究了正、负两种张紧量对筛面动力学参数的影响。借助Matlab软件... 详细信息

为解决传统筛分设备在处理潮湿细粒煤炭时存在严重堵孔的问题,设计了一种单边驱动式弛张筛。根据单边驱动式弛张筛的结构和筛面弛张原理,建立了弛张筛筛面的动力学模型,研究了正、负两种张紧量对筛面动力学参数的影响。借助Matlab软件绘制出筛面中点的位移、速度、加速度特性曲面,将正、负两种张紧量对筛面动力学参数的影响加以对比分析。利用ANSYS Workbench软件对不同张紧量的筛面进行瞬态动力学分析,研究筛面中点的位移、速度、加速度最大时,筛面上各点的位移、速度、加速度分布情况。研究结果表明:随张紧量的增加,筛面的挠度减小,速度、加速度增加。当筛面张紧量选取在2 mm左右时,筛面加速度能够达到50 g,筛分效果比较理想。

关键词：单边驱动式弛张筛筛面张紧量动力学参数瞬态动力学分析

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单边驱动式弛张筛动力学参数设计及运动特性分析

单边驱动式弛张筛动力学参数设计及运动特性分析

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作者：邹梦麒中国矿业大学

学位级别：硕士

煤炭是我国的基础能源和重要的工业原料,有力支撑了国民经济的发展,煤炭的清洁、高效利用也一直是煤炭分选的重要课题。振动筛分设备是煤炭分选流程的重要组成设备,其工作性能是煤炭能否实现高效分选的关键。但是由于煤层渗水、防尘喷... 详细信息

煤炭是我国的基础能源和重要的工业原料,有力支撑了国民经济的发展,煤炭的清洁、高效利用也一直是煤炭分选的重要课题。振动筛分设备是煤炭分选流程的重要组成设备,其工作性能是煤炭能否实现高效分选的关键。但是由于煤层渗水、防尘喷水等原因,导致原煤含有较多外在水分,传统的筛分设备在处理潮湿煤炭物料时存在较严重的堵孔现象,难以实现潮湿细粒物料的有效筛分。而弛张筛是一种利用弹性筛面做弛张运动实现物料分选的筛分设备,其显著的特点是筛面振动加速度大,筛分潮湿细粒物料时具有不堵孔、筛分效率高等优点。目前,我国使用的弛张筛主要依靠进口,其价格昂贵并存在能耗高、筛面等关键部件易损等问题。因此,本文采用理论分析、有限元仿真和实验研究相结合的方法对弛张筛的设计理论、弛张筛浮动筛框的动力学特性和弛张筛筛面的动力学特性进行了研究,设计了一种单边驱动式弛张筛,为潮湿细粒物料的干法筛分提供可靠的弛张筛分设备。本文的主要研究成果如下:初步建立了单边驱动式弛张筛的设计理论。对弛张筛筛面的弛张原理进行分析,设计了一种单质体振动的弛张筛传动机构;对弛张筛筛面的受力情况进行分析,计算出相邻两支撑架之间的最大距离;对弛张筛筛面“兜矿”的问题进行研究,设计出满足使用要求的曲轴偏心距;对弛张筛的筛分动力学进行研究,分析出满足一定筛分效率所需的筛面长度;并根据对弛张筛设计理论的研究,提出了弛张筛运动学参数的合理取值。单边驱动式弛张筛的结构设计与动力学特性分析。在弛张筛设计理论研究的基础上,对单边驱动式弛张筛的结构进行设计;根据弛张筛的工作原理,建立单边驱动式弛张筛的筛体动力学模型,分析弛张筛在工作过程中浮动筛框的动力学特性;对单边驱动式弛张筛进行虚拟样机仿真,并将仿真结果与理论分析结果进行对比,验证理论分析的可行性。单边驱动式弛张筛筛面动力学特性的研究。基于3种筛面的理论模型,研究弛张筛筛面运动的基础理论,分析弛张筛筛面的动力学特性;利用Origin软件绘制出不同偏心距下3种筛面模型中点的位移、速度、加速度特性曲线,进行更为直观的研究;通过实验的方式对弛张筛筛面的大挠度变形进行验证,确定出一个最符合筛面实际变形的理论模型。张紧量对单边驱动式弛张筛动力学参数的影响。基于3种筛面理论模型,建立张紧量对弛张筛筛面动力学参数影响的关系式,并绘出张紧量对其影响的动力学特性曲面进行对比分析,最后在ANSYS Workbench软件中研究不同张紧量下弛张筛筛面最大位移、速度、加速度的分布情况,为设计高可靠性的弛张筛筛面提供参考依据。单边驱动式弛张筛关键结构的优化。对单边驱动式弛张筛传动曲轴、连杆、悬挂杆等关键部件进行优化设计,设计出一种具有结构简单、运动平稳、低能耗、使用寿命长等技术特点的单边驱动式驱动式弛张筛,为潮湿细粒物料的干法筛分提供可靠的设备支持。

关键词：单边驱动式弛张筛筛体动力学特性筛面动力学特性筛面大挠度非线性变形优化设计

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