顫振球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動特征及運(yùn)動耦合參數(shù)研究.pdf

1、球磨機(jī)是粉體加工系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的重要設(shè)備之一，傳統(tǒng)球磨機(jī)顆粒破碎的機(jī)理研究是無法實(shí)現(xiàn)磨機(jī)高效粉磨效果。本文所研究的顫振球磨機(jī)，通過在原有運(yùn)動基礎(chǔ)上耦合了垂直激振運(yùn)動，引入運(yùn)動耦合因子，相對延長了單位周期內(nèi)磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)層間擠壓研磨做功時(shí)間。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中影響磨機(jī)效率低、能耗高等缺點(diǎn)的一個(gè)重要因素是其工作參數(shù)選取的不恰當(dāng)，優(yōu)化運(yùn)動耦合后球磨機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)，對提高顫振球磨機(jī)粉磨效率有著重要的意義。本文圍繞顫振球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動特征及運(yùn)動耦合參數(shù)展

2、開研究。
　　首先，本文基于顆粒破碎基本理論，以顫振球磨機(jī)離散介質(zhì)群動力學(xué)模型為基礎(chǔ)，分析了離散介質(zhì)群的流型以及其運(yùn)動的數(shù)學(xué)關(guān)系。對垂直激振耦合運(yùn)動下磨機(jī)內(nèi)處于拋落運(yùn)動時(shí)的介質(zhì)進(jìn)行分析，得出介質(zhì)球拋落時(shí)具有的沖擊速度、沖擊功以沖擊角度與耦合參數(shù)的相互關(guān)系，進(jìn)而探究垂直激振下磨機(jī)磨筒內(nèi)各功能區(qū)域的邊界曲線分布變化情況。以Φ600×450mm的試驗(yàn)顫振球磨機(jī)為試驗(yàn)平臺，選取影響磨機(jī)粉磨性能較顯著的三個(gè)工作參數(shù)（轉(zhuǎn)速率、激振頻率、激振振

3、幅）作為試驗(yàn)因子，采用均勻正交方法設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，利用三維建模軟件Pro/E和新型離散元軟件EDEM建立磨機(jī)模型及模擬粉磨過程。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)磨機(jī)處于高振幅低頻率工況時(shí)，磨腔內(nèi)離散介質(zhì)群呈現(xiàn)出貝殼狀或不規(guī)則狀態(tài)，介質(zhì)間的沖擊特性較強(qiáng)，而磨機(jī)處于低振幅高頻率工況時(shí)，磨腔心部介質(zhì)的密實(shí)度呈現(xiàn)出松弛-壓緊的循環(huán)狀態(tài)，介質(zhì)間的流動性較強(qiáng)，剪切研磨作用效果較好。
　　以破碎能、無用功耗占比、粉磨效率為評價(jià)磨機(jī)性能的指標(biāo)，采用極差法處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)