本文以顫振試驗振動磨為研究對象,通過對離散元仿真獲得的能量耗散率曲線的分析,研究不同激振參數(shù)下振動磨的粉碎性能。以落球粉碎試驗獲得的待磨物料的最佳介質(zhì)碰撞能量范圍為指導(dǎo),優(yōu)化激振參數(shù)。

    在理解振動磨工作原理的基礎(chǔ)上,分析影響振動磨介質(zhì)運動與碰撞的工作參數(shù)。基于介質(zhì)碰撞破碎原理,改進料層沖擊破碎實驗原理。通過對介質(zhì)與物料、筒壁與物料、物料之間作用方式以及離散元仿真碰撞過程中能量耗散問題的論述,分析筒體稱合顫振對介質(zhì)碰撞特性與沖擊研磨作用的影響。通過對最佳介質(zhì)碰撞能量范圍及破碎率的理論研究,從理論上論證利用落球粉碎試驗獲得的最佳介質(zhì)碰撞能量(法向)范圍和離散元介質(zhì)運動仿真獲得的能量耗散率曲線來研究球顫振磨機粉碎性能的可行性。用離散元軟件對顫振試驗振動磨進行仿真分析,研究了振動幅度和振動頻率對粉碎性能的影響,以待磨物料最佳介質(zhì)碰撞能量范圍為指導(dǎo)優(yōu)化激振參數(shù)。

    振動磨的介質(zhì)運動情況直接影響到介質(zhì)碰撞特性,從而影響粉碎效率。影響振動磨介質(zhì)運動的因素有激振參數(shù)、轉(zhuǎn)速率、填充率、襯板規(guī)格等操作參數(shù)。筒體的稱合顫振使得操作參數(shù)的選擇有別于傳統(tǒng)方法。振動磨是通過介質(zhì)與物料顆粒層的碰撞來粉碎物料的,因此研究料層沖擊粉碎至關(guān)重要,料層沖擊粉碎又關(guān)系到顆粒破碎機理的研究。

    介質(zhì)的運動形態(tài)關(guān)系到介質(zhì)在振動磨中的碰撞特性。其他操作參數(shù)確定的情況下,筒體在不同轉(zhuǎn)速率下介質(zhì)會出現(xiàn)三種基本的運動形態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)速較慢時,會出現(xiàn)“海落運動狀態(tài)”。在這種運動狀態(tài)下介質(zhì)和物料隨筒體提升到動摩擦角的高度,然后在重力作用下滑落,此時介質(zhì)對物料主要是研磨作用,因此適用于細磨作業(yè)。當(dāng)轉(zhuǎn)速適中時,會出現(xiàn)“拋落運動狀態(tài)”。在這種運動狀態(tài)下介質(zhì)隨筒體到達一定高度后以近似拋物線軌跡拋落下來。此時介質(zhì)對物料的沖擊作用較大,適用于粗磨作業(yè)。當(dāng)轉(zhuǎn)速過快時,會出現(xiàn)“離心運動狀態(tài)”。在這種運動狀態(tài)下介質(zhì)與介質(zhì)、介質(zhì)與筒體之間沒有相對運動,因此介質(zhì)對物料不會有沖擊和研磨作用,在實際作業(yè)中需要避免這種運動狀態(tài)。然而,通常情況下介質(zhì)運動并非純粹的灣落或拋落,更多的是兩者的混合狀態(tài)。

    影響振動磨介質(zhì)運動的因素有:磨機結(jié)構(gòu)參數(shù),包括筒體尺寸、襯板樣式;介質(zhì)參數(shù),包括填充率、介質(zhì)形狀尺寸、介質(zhì)級配;操作參數(shù),包括激振參數(shù)、轉(zhuǎn)速率、球料比等。介質(zhì)運動形態(tài)直接影響磨機的能耗、磨損、生產(chǎn)能力等。

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