基于統(tǒng)計力學(xué)原理的半自磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、半自磨機(jī)由于其工藝流程短磨礦效率高等優(yōu)點，逐漸發(fā)展成為當(dāng)前礦業(yè)領(lǐng)域中運(yùn)用最廣泛的破碎設(shè)備之一。半自磨機(jī)筒體襯板作為影響磨機(jī)磨礦性能的關(guān)鍵部件之一，目前仍然存在著不合理選型的問題，因此找出襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)對半自磨機(jī)磨礦性能的影響關(guān)系，為襯板結(jié)構(gòu)設(shè)計提出合理建議和優(yōu)化方案顯得尤為重要。
　　本文采用理論研究、數(shù)值模擬和試驗驗證相結(jié)合的方法完成以下工作：基于統(tǒng)計力學(xué)原理分析半自磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)對載荷顆粒運(yùn)動形態(tài)的影響規(guī)律；運(yùn)用動力學(xué)方法建立

2、起以襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)為變量的半自磨機(jī)有用功率數(shù)理模型；根據(jù)模型分析了半自磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)對磨礦性能的影響趨勢和最優(yōu)范圍；利用數(shù)值模擬和試驗驗證的方法，論證模型的可靠性。綜上研究得出以下結(jié)論：
　　(1)通過分析半自磨機(jī)內(nèi)部各層級載荷顆粒的運(yùn)動軌跡和運(yùn)動狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)相近層級下的載荷顆粒具有相似的運(yùn)動規(guī)律，利用這一統(tǒng)計學(xué)規(guī)律建立起了載荷分布區(qū)域的劃分準(zhǔn)則，將半自磨機(jī)內(nèi)部載荷劃分成提升區(qū)、死區(qū)、瀉落區(qū)和拋落區(qū)。
　　(2)通過上述區(qū)域的

3、劃分，對半自磨機(jī)內(nèi)部各區(qū)域的載荷顆粒展開動力學(xué)分析，建立起半自磨機(jī)有用功率數(shù)學(xué)模型，通過選取該模型中有用功率和機(jī)械效率作為評價指標(biāo)，在數(shù)理分析層面指出了半自磨機(jī)襯板形狀和結(jié)構(gòu)參數(shù)對破碎效果和破碎效率的影響趨勢，獲得了襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計范圍。
　　(3)采用離散元法對半自磨機(jī)展開數(shù)值模擬，統(tǒng)計分析了襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)對磨機(jī)內(nèi)部載荷顆粒的拋落數(shù)量、區(qū)域分布和粘結(jié)顆粒(物料)斷裂鍵數(shù)量的影響，得出了半自磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)對磨礦性能的影響趨勢

4、及優(yōu)化范圍，該結(jié)論與模型分析相符，證明了模型在數(shù)值模擬中對半自磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的可靠性。
　　(4)設(shè)計磨礦試驗以-1mm粒度產(chǎn)品的產(chǎn)量及破碎比能耗作為評價指標(biāo)，得出了襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對半自磨機(jī)磨礦效果和功能轉(zhuǎn)化效率的影響趨勢及最優(yōu)組合，與模型和數(shù)值分析得出的結(jié)論基本相符，進(jìn)一步驗證了半自磨機(jī)有用功率數(shù)學(xué)模型的可靠性。
　　綜上所述，通過對半自磨機(jī)內(nèi)部載荷顆粒的運(yùn)動規(guī)律展開統(tǒng)計分析，并結(jié)合襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)建立有用功率數(shù)學(xué)模型