摆动与平动复合的新型振动筛触筛的研究

摘要

筛分是将物料粒子群按粒度大小不同分离成各种粒度级别的作业，筛分过程通常分为松散、分层、触筛和透筛四个因素。工程中常用振动筛作为筛分设备。当前，探索新的振动形式以提高筛分性能和筛分处理能力，乃至筛分效率是振动筛发展过程中不懈追求的目标。
　　本文运用基于离散单元法DEM（Discrete Element Method）的EDEM软件，在摆动与平动复合的新型振动形式下数值模拟筛分过程，研究分析了各筛分参数与触筛之间的关系，触筛与筛分效率之间的关系，不同振动形式下筛分效率的比较。研究主要内容如下：
　　1．通过参数建模，使摆动与平动复合的新型振动形式在EDEM上得以实现。提出了“触筛概率”特征量，用其对新型振动形式下筛分触筛机理进行了深入研究。
　　2．进行了单因素实验设计，系统地分析了新型振动参数（摆动参数和振动参数）、筛面结构参数对触筛的影响。
　　3．通过正交试验极差分析找到了影响触筛的主次顺序以及筛分效率的最优因素组合。其中，振动参数选择了五因素四水平正交表，一共16次正交试验；筛面结构参数选择四因素四水平正交表，一共9次正交试验。
　　4.在复合的新型振动形式下讨论了物料颗粒触筛概率与筛分效率的关系。
　　5．相同条件下，比较了新型振动形式下和单一振动（摆动和平动）形式下筛分效率大小。研究结果表明，新型振动形式下筛分效率有着显著提高。
　　6．研究结果表明，运用离散单元法 DEM模拟仿真颗粒筛分过程与工业试验结果相吻合，所以仿真结果是可靠的，并且是有研究价值的。因此，采用EDEM研究摆振运动形式下的筛分过程，对深化筛分机理有着至关重要的作用，为未来研发实物样机提供了理论支持。

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第1章 引言

1.1 课题研究的工程背景及意义

1.2 影响颗粒筛分的因素

1.3 筛分理论研究概况

1.4 离散元法的简介

1.5 颗粒的接触理论和碰撞模型

1.6 课题研究的内容和方法

第2章 筛分效率与触筛的研究

2.1 复合筛面上颗粒的运动分析

2.2 筛分效率的定义

2.3 EDEM实物建模与参数建模

2.4 触筛概率的定义及统计方法

本章小结

第3章 新型振动参数与触筛的研究

3.1 振动频率与触筛概率的关系

3.2 振幅与触筛概率的关系

3.3 振动方向角与触筛概率的关系

3.4 摆频与触筛概率的关系

3.5 摆角与触筛概率的关系

3.6 新型振动参数的正交试验

本章小结

第4章 不同结构参数与触筛的研究

4.1 筛长与触筛概率的关系

4.2 筛面倾角与触筛概率的关系

4.3 筛面开孔率与触筛概率的关系

4.4 筛面宽度与触筛概率的关系

4.5 筛面结构参数的正交试验

本章小结

第5章 触筛与筛分效率关系的研究

5.1 不同振动参数下触筛概率与筛分效率的关系

5.2 不同筛面结构参数下触筛概率与筛分效率的关系

本章小结

第6章 复合运动形式下筛分效率的研究

6.1 振动参数下复合运动与平动筛分效率的比较

6.2 振动参数下复合运动与摆动筛分效率的比较

6.3 结构参数下复合运动与单一振动筛分效率的比较

本章小结

第7章 结论

7.1 研究总结

7.2 展望

参考文献

致谢

个人简历及在学期间发表的学术论文和研究成果