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工矿自动化 2019年第11期45卷 86-92页

作者：周小云蔡改贫汤文聪于习文江西理工大学机电工程学院

针对振动慢剪破碎机碎矿过程多变量、强耦合、大时滞的特点,提出了一种基于自适应粒子群算法优化的模糊解耦PID控制方法。在对振动慢剪破碎机动态模型进行对角矩阵解耦的基础上,分别对给料量和振动电动机频率进行模糊PID控制,并引入自... 详细信息

针对振动慢剪破碎机碎矿过程多变量、强耦合、大时滞的特点,提出了一种基于自适应粒子群算法优化的模糊解耦PID控制方法。在对振动慢剪破碎机动态模型进行对角矩阵解耦的基础上,分别对给料量和振动电动机频率进行模糊PID控制,并引入自适应粒子群优化算法对模糊PID控制的隶属函数参数进行动态优化,从而实现主电动机工作电流及合格矿料产率精确、稳定、快速控制。仿真及试验结果表明,该方法具有响应速度快、调节时间短、超调量小的特点。

关键词：振动慢剪破碎机给料控制对角矩阵解耦模糊PID控制自适应粒子群优化

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振动慢剪破碎机模态分析

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机械设计与研究 2019年第5期35卷 150-152,157页

作者：姜志宏赵小涛刘民民杨琴江西理工大学机电工程学院

振动慢剪破碎机在工作时引入主动激振。为研究其受迫振动与固有频率之间的关系,避免共振,以某振动慢剪破碎机为研究对象,运用有限元软件建模分析其计算模态,通过敲击激励实验测试其实验模态,并将计算模态与实验模态对比。表明振动慢剪... 详细信息

振动慢剪破碎机在工作时引入主动激振。为研究其受迫振动与固有频率之间的关系,避免共振,以某振动慢剪破碎机为研究对象,运用有限元软件建模分析其计算模态,通过敲击激励实验测试其实验模态,并将计算模态与实验模态对比。表明振动慢剪破碎机的前8阶固有频率集中在26.86 Hz到259.30 Hz之间;破碎机的主要变形部件集中在板簧、大齿轮、机架、内锥四部分。研究结果为振动慢剪破碎机的振动电机和三相异步电机选取提供参考。

关键词：振动慢剪破碎机振动特性模态分析

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振动慢剪破碎机模态分析与减振设计

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作者：杨琴江西理工大学

学位级别：硕士

破碎机作为矿产开采的主力设备,常用于矿物破碎处理,振动慢剪破碎机作为新兴超细破碎装备的代表,是通过改变破碎腔体结构并在外锥上低速转动实现矿物的剪切、挤压、冲击破碎。为进一步提高振动慢剪破碎机工作的稳定性、可靠性,对该破碎... 详细信息

破碎机作为矿产开采的主力设备,常用于矿物破碎处理,振动慢剪破碎机作为新兴超细破碎装备的代表,是通过改变破碎腔体结构并在外锥上低速转动实现矿物的剪切、挤压、冲击破碎。为进一步提高振动慢剪破碎机工作的稳定性、可靠性,对该破碎机进行模态分析及隔振设计具有现实的理论意义和工程实践价值。本论文基于模态分析理论、基础隔振理论,采用CAE仿真分析与实验测试相结合的方法,对振动慢剪破碎机模态展开分析,找出共振评断,再进行隔振设计进行研究,主要结果如下:(1)简述振动慢剪破碎机主要组成及工作原理后,通过建立破碎机的三维模型,运用模态分析基本理论,对振动慢剪破碎机进行计算模态分析,提取系统的固有频率和振型,并与破碎机的基础激振频率比较,基于共振理论,提出激振频段与减振频段。(2)搭建试验模态测试系统,利用力锤锤击法进行试验测量,通过对试验数据处理与分析,识别出系统固有频率和振型,并与计算模态对比分析,结果表明一致性较好,验证了激振频段与减振频段的正确性,为研究振动慢剪破碎机减振设计提供依据。(3)构建振动慢剪破碎机隔振系统的空间动力学模型,分析振动慢剪破碎机的振动特性,探索了破碎机隔振措施,同时给出对振动慢剪破碎机隔振系统的隔振性能的评价指标。(4)以隔振元件的刚度为设计变量,同时以隔振频段、各阶模态能量的解耦、系统传递率等方面为目标函数,同时添加频率约束和刚度约束条件对系统进行隔振设计,利用ISIGHT软件和MATLAB软件联合仿真分析,计算出隔振元件各方向刚度。并对其进行稳健性分析,确定设计结果的可靠性,同时通过试验测试分析方法对设计结果进行验证,整体隔振效果良好。通过以上研究,掌握了振动慢剪破碎机的模态特性,建立了振动慢剪破碎机系统的空间动力学模型,对振动慢剪破碎机进行隔振设计,探寻了破碎设备隔振设计的一般方法。

关键词：振动慢剪破碎机模态分析隔振设计

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振动慢剪破碎机破碎性能分析及实验研究

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作者：李臣江西理工大学

学位级别：硕士

破碎机作为矿物破碎的主要设备,广泛应用于选矿行业。在世界范围内能源紧缺和矿石品位日趋贫化的背景下,提高破碎机的工作效率,降低破碎能耗将是当前面临的主要问题。因此,开展针对破碎机破碎性能的研究,对实现破碎机的高效、节能和环... 详细信息

破碎机作为矿物破碎的主要设备,广泛应用于选矿行业。在世界范围内能源紧缺和矿石品位日趋贫化的背景下,提高破碎机的工作效率,降低破碎能耗将是当前面临的主要问题。因此,开展针对破碎机破碎性能的研究,对实现破碎机的高效、节能和环保具有重要意义。本文以课题组自行研制的振动慢剪破碎机为研究对象,采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法完成以下工作:基于离散元法并结合矿石破碎实验,构建了符合矿石破碎特性的多尺度内聚矿石颗粒模型;利用已构建的矿石颗粒模型建立起振动慢剪破碎机仿真模型,并对破碎机破碎过程进行了可视化分析;根据单因素试验法探讨了各破碎参数对破碎机破碎性能的影响规律;利用响应曲面法建立破碎机破碎性能预测模型,并对预测模型进行了寻优和验证。论文主要研究结论如下:(1)在单颗粒矿石挤压破碎实验的基础上,采用离散单元法从矿石几何结构多尺度和力学特性多尺度的角度出发,完成了既符合矿石碎后粒度分布又符合矿石破碎力学特性的单颗粒矿石模型构建及矿石颗粒群生成;利用已建立的矿石颗粒模型对矿石破碎的细观机理分析表明:大量细观强力链的断裂是矿石宏观裂纹的细观表现,细观强力链数目直接决定矿石抵抗破坏的能力。(2)开展破碎参数对振动慢剪破碎机破碎性能影响的实验研究,通过对振动慢剪破碎机结构及工作原理分析,确定外锥转速、内锥振幅、内锥振动频率、破碎机排料口间隙、矿石给料速度为影响破碎机破碎性能的主要破碎参数;以-6mm矿石产率和机械能耗作为破碎性能评价指标,实验分析得出各破碎参数对破碎机破碎性能影响的主次程度。(3)利用EDEM与ADAMS联合仿真,建立振动慢剪破碎机仿真模型,对破碎机破碎过程进行可视化分析,通过单因素试验法探讨了各破碎参数对-6mm矿石产率和机械能耗的影响规律。(4)以外锥转速、内锥振幅、内锥振动频率、破碎机排料口间隙、矿石给料速度为回归参数,采用响应曲面法建立了-6mm矿石产率和机械能耗的多元回归预测模型,并利用预测模型对破碎机破碎性能进行寻优,经过对寻优结果的预测值、试验值、仿真值三者对比验证,结果表明预测模型可靠。综上所述,本研究为振动慢剪破碎机破碎性能优化分析奠定了理论基础,也为振动慢剪破碎机及其他破碎设备的节能降耗提供了一定现实指导意义。

关键词：振动慢剪破碎机多尺度内聚矿石颗粒模型破碎性能离散元法

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振动慢剪破碎机模态分析与减振设计分析

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石油石化物资采购 2019年第10期 73-73,30页

作者：赵明鑫中化重庆涪陵化工有限公司

破碎机是在矿产开采时使用的设备,其具体的作用是对矿物进行破碎处理,而振动慢剪破碎机作为矿物破碎处理过程中一种常用破碎设备,主要就是通过改变破碎腔体内的结构,实现对矿物的挤压、破剪处理,从而有效提高其工作效率。基于此,本文主... 详细信息

破碎机是在矿产开采时使用的设备,其具体的作用是对矿物进行破碎处理,而振动慢剪破碎机作为矿物破碎处理过程中一种常用破碎设备,主要就是通过改变破碎腔体内的结构,实现对矿物的挤压、破剪处理,从而有效提高其工作效率。基于此,本文主要对振动慢剪破碎机模态分析与减振设计进行分析,望能够为相关人士提供帮助。

关键词：振动慢剪破碎机模态分析减振设计

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振动慢剪破碎机智能控制方法研究

振动慢剪破碎机智能控制方法研究

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作者：陈慧明江西理工大学

学位级别：硕士

振动慢剪破碎机是本课题组自主研发的一套综合利用振动冲击破碎原理和剪切挤压破碎原理的破碎设备。该破碎机具有操作简单、制造成本低、破碎比大、不堵料等诸多优点,已成为近年来超细破碎领域中备受关注的前沿设备。但目前振动慢剪破... 详细信息

振动慢剪破碎机是本课题组自主研发的一套综合利用振动冲击破碎原理和剪切挤压破碎原理的破碎设备。该破碎机具有操作简单、制造成本低、破碎比大、不堵料等诸多优点,已成为近年来超细破碎领域中备受关注的前沿设备。但目前振动慢剪破碎机的控制方式主要是开环控制,控制系统的功能主要局限于主电机负荷、主轴转速等工作参数的监测与报警。因此,通过改善自动化程度来提高其控制效果和控制精度,对提高振动慢剪破碎机的破碎效果和自动控制水平具有较高的研究价值和意义。本文以振动慢剪破碎机为研究对象,通过理论分析、实验探究和仿真分析相结合的方法,采用多种传感器分别检测破碎机设备的多种工作参数,以控制精度和超调量作为智能控制系统的控制目标,提出了一种改进遗传算法优化模糊PID控制器的智能控制方法,实现振动慢剪破碎机的高效稳定运行。主要研究结果如下:(1)通过分析振动慢剪破碎机的工作原理和工艺特性,设计破碎机的参数结构,提出了通过控制能耗和产率来提高振动慢剪破碎机破碎效率的策略。采用多种传感器分别检测破碎机各工作参数的方法,分析各工作参数对破碎系统性能的影响。确定对产率和能耗影响较大的振动电机频率、给料量、主电机工作电流和-5mm矿料产率等四个主要参数,作为振动慢剪破碎机控制系统的输入输出参数。(2)结合振动慢剪破碎机的控制要求,确定了通过电流偏差和电流偏差变化率来调整给料量和通过产率偏差和产率偏差变化率来调整振动电机频率的控制方法,并采用两个模糊PID并联连接的方式构成了多参数输入输出系统。(3)在模糊PID控制的基础上,采用遗传算法对多输入多输出的模糊控制器进行了隶属函数和模糊控制规则的优化,得到其控制规则和模糊划分。通过仿真结果分析表明,改进遗传算法的模糊PID控制器具有较好的控制效果,提高了模糊PID控制器的控制精度和调节速度。(4)采用LabVIEW与MATLAB混合编程方法,通过SIT工具包调用Simulink中仿真的改进遗传算法优化模糊PID控制器的控制模型。并采用OPC服务器实现LabVIEW与PLC通信,建立基于PLC的振动慢剪破碎机智能控制平台。实验结果表明,改进遗传算法优化模糊PID控制器的控制方法能有效应用于振动慢剪破碎机破碎系统,为提高破碎机的自动控制性能提供了理论依据。

关键词：振动慢剪破碎机模糊PID 遗传算法混合编程

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