本文關(guān)鍵詞：雙變激振振動(dòng)磨運(yùn)動(dòng)特性分析及性能參數(shù)優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：振動(dòng)磨是機(jī)械法制粉體顆粒的常用設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、能耗低、產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn),尤其適用于石墨、化工、礦山、陶瓷等行業(yè),已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的超微粉體制備中得到廣泛應(yīng)用。振動(dòng)磨工作時(shí)由振動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)磨機(jī)機(jī)體以一定的振動(dòng)頻率和振振動(dòng),從而使得磨機(jī)碎磨腔內(nèi)磨介對(duì)物料進(jìn)行沖擊、摩擦及剪切讓物料破碎和細(xì)化。在物料碎磨過程中,機(jī)體振動(dòng)的振幅和振動(dòng)頻率的選擇十分重要,直接影響到磨機(jī)的工作效率和顆粒的細(xì)化效果。目前,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有研究人員通過改進(jìn)激振器結(jié)構(gòu)建立具有寬頻振動(dòng)的高效振動(dòng)磨機(jī),其不足之處在于只研究了機(jī)體運(yùn)動(dòng)特性與激振參數(shù)的關(guān)系,忽略了對(duì)振動(dòng)頻率的控制問題,且沒有考慮機(jī)體運(yùn)動(dòng)對(duì)磨介碎磨機(jī)制和顆粒破碎效果的影響,對(duì)提高振動(dòng)磨機(jī)效率以及工程適用性效果不明顯。為此,本文從磨介對(duì)物料的破碎機(jī)理、磨機(jī)機(jī)體運(yùn)動(dòng)特性研究?jī)蓚�(gè)方面展開了振動(dòng)磨機(jī)性能參數(shù)優(yōu)化方法的理論和試驗(yàn)研究,并通過物理樣機(jī)碎磨試驗(yàn)對(duì)研究結(jié)果的有效性進(jìn)行驗(yàn)證,同時(shí)基于多目標(biāo)規(guī)劃建模創(chuàng)新性地改進(jìn)振動(dòng)磨機(jī)的激勵(lì)方式,旨在研制碎磨效果更優(yōu)、工程適用性更強(qiáng)的新型高效振動(dòng)磨機(jī)。本文首先分析了振動(dòng)磨機(jī)的工作原理,研究了超微粉體技術(shù)及振動(dòng)磨的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并對(duì)振動(dòng)磨制超微粉體中存在的問題進(jìn)行剖析,確定論文的研究重點(diǎn)。其次,基于磨機(jī)工作原理確定目標(biāo)優(yōu)化參數(shù),結(jié)合單顆粒碎磨理論和磨介運(yùn)動(dòng)學(xué)原理對(duì)振動(dòng)磨機(jī)碎磨腔內(nèi)磨介的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行深入研究,利用基于EDEM的振動(dòng)磨機(jī)碎磨正交試驗(yàn)對(duì)磨機(jī)碎磨效果與優(yōu)化目標(biāo)參數(shù)間的關(guān)系進(jìn)行定量分析,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸分析,建立電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速、機(jī)體振幅與物料破碎參數(shù)間的代數(shù)耦合關(guān)系式,為振動(dòng)磨機(jī)性能參數(shù)的多成分組合優(yōu)化提供理論支撐及評(píng)價(jià)指標(biāo)。再次,根據(jù)普通偏心振動(dòng)磨機(jī)簡(jiǎn)化力學(xué)模型,探討磨機(jī)機(jī)體運(yùn)動(dòng)特性,分析機(jī)體運(yùn)動(dòng)中蘊(yùn)涵的非線性行為,創(chuàng)新性地提出變失徑變轉(zhuǎn)速的雙變激振新型振動(dòng)磨機(jī)。以新型振動(dòng)磨機(jī)為研究對(duì)象,建立磨機(jī)的Adams虛擬樣機(jī)模型并通過激光位移試驗(yàn)驗(yàn)證模型的有效性。接著基于Adams模型進(jìn)行多工況仿真試驗(yàn),深入分析電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速、激振塊矢徑對(duì)新型振動(dòng)磨機(jī)碎磨效果的影響,對(duì)比各工況下磨機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從而確定最佳矢徑比和電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速。選擇金剛石微粉作為雙變激振新型振動(dòng)磨機(jī)優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證試驗(yàn)的材料進(jìn)行多次物理樣機(jī)粉磨試驗(yàn),對(duì)比各試驗(yàn)方案下的產(chǎn)品顆粒粒度大小及分布,結(jié)果表明優(yōu)化后的振動(dòng)磨機(jī)碎磨產(chǎn)品平均粒徑最小且細(xì)顆粒含量多,驗(yàn)證了雙變激振振動(dòng)磨機(jī)優(yōu)化的有效性,實(shí)現(xiàn)了超微粉碎激勵(lì)優(yōu)化方法的研究。最后,基于雙變激振新型振動(dòng)磨多工況組合優(yōu)化的仿真分析和物理樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)一步提出振動(dòng)磨機(jī)多目標(biāo)規(guī)劃建模,增強(qiáng)振動(dòng)磨機(jī)激勵(lì)參數(shù)設(shè)置的合理性及靈活性。以新型振動(dòng)磨機(jī)組合優(yōu)化結(jié)果作為參考進(jìn)行多目標(biāo)規(guī)劃求解,求解得到的磨機(jī)各項(xiàng)工作指標(biāo)較多工況組合優(yōu)化均有提升,驗(yàn)證了多目標(biāo)規(guī)劃模型的有效性和可行性,提高了振動(dòng)磨機(jī)的工程應(yīng)用適用性。
【關(guān)鍵詞】：振動(dòng)磨 動(dòng)力學(xué)分析 磨介碎磨機(jī)制 多目標(biāo)規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH69
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 論文研究背景10
• 1.2 超微粉體技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景10-11
• 1.3 振動(dòng)磨的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.1 振動(dòng)粉碎理論與方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 激振參數(shù)選擇的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容12-15
• 第二章 振動(dòng)磨碎磨機(jī)理研究15-36
• 2.1 振動(dòng)磨碎磨效果影響因素15-17
• 2.1.1 筒內(nèi)影響因素15-16
• 2.1.2 筒外影響因素16-17
• 2.2 磨介對(duì)物料的碎磨機(jī)制17-21
• 2.2.1 磨介對(duì)物料的碎磨形式17-19
• 2.2.2 磨介運(yùn)動(dòng)學(xué)分析19-21
• 2.3 基于EDEM的碎磨過程正交試驗(yàn)研究21-35
• 2.3.1 離散單元法基本理論22-24
• 2.3.2 離散元仿真模型的建立24-27
• 2.3.3 離散元仿真模型的驗(yàn)證27-29
• 2.3.4 振動(dòng)磨碎磨過程正交試驗(yàn)方案29-30
• 2.3.5 試驗(yàn)結(jié)果及回歸分析30-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 振動(dòng)磨性能參數(shù)優(yōu)化研究36-67
• 3.1 振動(dòng)磨機(jī)體振動(dòng)分析36-40
• 3.1.1 振動(dòng)磨機(jī)體動(dòng)力學(xué)分析36-37
• 3.1.2 機(jī)體運(yùn)動(dòng)非線性分析37-39
• 3.1.3 振動(dòng)磨機(jī)工作指標(biāo)39-40
• 3.2 雙變激振振動(dòng)磨虛擬樣機(jī)模型40-44
• 3.2.1 Adams仿真模型的建立40-41
• 3.2.2 Adams仿真模型的驗(yàn)證41-42
• 3.2.3 雙變激振振動(dòng)磨非線性運(yùn)動(dòng)分析42-44
• 3.3 二級(jí)偏心激振塊矢徑比優(yōu)化44-49
• 3.3.1 矢徑比對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響45-48
• 3.3.2 矢徑比對(duì)振幅分布規(guī)律的影響48
• 3.3.3 矢徑比對(duì)振強(qiáng)分布規(guī)律的影響48-49
• 3.4 激振電機(jī)轉(zhuǎn)速優(yōu)化49-65
• 3.4.1 普通振動(dòng)磨與變轉(zhuǎn)速振動(dòng)磨對(duì)比分析50-54
• 3.4.2 變轉(zhuǎn)速振動(dòng)磨不同工況對(duì)比分析54-61
• 3.4.3 變轉(zhuǎn)速振動(dòng)磨多工況組合優(yōu)化61-62
• 3.4.4 多工況組合優(yōu)化有效性試驗(yàn)驗(yàn)證62-65
• 3.5 本章小結(jié)65-67
• 第四章 雙變激振振動(dòng)磨多目標(biāo)建模67-73
• 4.1 多目標(biāo)規(guī)劃模型的建立67-68
• 4.1.1 目標(biāo)函數(shù)67-68
• 4.1.2 設(shè)計(jì)變量68
• 4.1.3 多目標(biāo)規(guī)劃模型68
• 4.2 多目標(biāo)規(guī)劃模型求解68-69
• 4.3 雙變激振新型振動(dòng)磨算例分析69-72
• 4.3.1 雙變激振振動(dòng)磨碎磨要求69
• 4.3.2 雙變激振振動(dòng)磨多目標(biāo)優(yōu)化69-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 第五章 結(jié)論73-75
• 5.1 結(jié)論73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及申請(qǐng)的專利80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：268121