平-摆复合振动筛分层机理研究

摘要

振动筛是工程中应用最广泛的筛分设备，主要是通过电机施加振动使物料经过筛网选别按物料粒度大小分成若干个等级。实践证明，筛分机理的突破是促进筛分设备创新与发展的决定因素。筛分过程主要分为被筛颗粒物的松散、分层、触筛和透筛四个细节过程。本文运用离散单元法对平动与摆动复合的新型振动筛分形式下颗粒群的筛分过程进行数值模拟的研究，分析了不同筛分参数对分层以及筛分效率的影响，主要内容有： 1.建立了平-摆复合筛的三维模型，以 EDEM软件为试验模拟平台模拟筛分过程，设计试验，研究分层机理。 2.提出了全新的概念——分层沉降系数，定义了平动与摆动复合的新型振动筛分形式下颗粒群分层的特征量(沉降差)；寻找颗粒群分层与筛分参数(振动参数、结构参数以及生产工艺参数)之间的关系，建立了以分层沉降系数为基础的沉降差与筛分参数之间的模型。 3.筛分参数的优化：设置振动参数与结构参数的正交试验，考虑振动频率与摆动频率的交互作用，分析筛分参数影响分层的显著性，并且获得最佳分层的最优筛分参数组合。 4.沉降差的预测：从筛分参数与沉降差的关系的角度，应用基于结构最小化准则的支持向量回归(Support Vector Regression，SVR)方法，建立SVR预测模型来研究预测沉降差问题。在选择适当的核函数和参数的基础上，对沉降差进行预测，能获得较小的误差，说明了支持向量回归能够较好地表示沉降差与筛分参数之间的非线性映射关系，用支持向量回归预测沉降差是合理的，它为预测沉降差提供了一种崭新的方法。 5.在不同的筛分参数下，通过对比沉降差与筛分效率的关系，分析分层对筛分效率的影响，丰富分层理论。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 引言

1.1 课题背景及意义

1.2 不同振动形式的概率筛概述

1.3 影响直线振动(平动)概率筛筛分的振动参数

1.4 影响摆动概率筛筛分的摆动参数

1.5 影响概率筛筛分的结构参数

1.6 影响概率筛筛分的生产工艺参数

1.7 粒群分层理论

1.8 本课题的研究内容和方法

第2章 特征量定义与建模

2.1 筛分效率的定义

2.2 分层特征量的定义

2.3 基于离散单元法(DEM)的振动筛分三维模拟模型

第3章 振动参数与物料分层的关系

3.1 振动频率与分层沉降系数、沉降差的关系

3.2 振幅与分层沉降系数、沉降差的关系

3.3 振动方向角与分层沉降系数、沉降差的关系

3.4 摆动频率与分层沉降系数、沉降差的关系

3.5 摆动角度与分层沉降系数、沉降差的关系

第4章 结构参数与物料分层的关系

4.1 筛网长度与分层沉降系数、沉降差的关系

4.2 筛面倾角与分层沉降系数、沉降差的关系

4.3 生产工艺参数与分层沉降系数、沉降差的关系

4.4 振动参数与结构参数的正交试验

第5章 支持向量回归在沉降差预测中的应用研究

5.1 支持向量机(SVM)

5.2 支持向量回归预测沉降差

第6章 分层与筛分效率的关系

6.1 不同振动参数下沉降差与筛分效率的关系

6.2 不同结构参数下沉降差与筛分效率的关系

6.3 不同生产工艺参数下沉降差与筛分效率的关系

第7章 结论

7.1 研究总结

7.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果