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

1、半自磨機(jī)由于其工藝流程短磨礦效率高等優(yōu)點(diǎn)，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(wèn)題，因此找出襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)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(jì)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(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法完成以下工作：基于統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理分析半自磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)載荷顆粒運(yùn)動(dòng)形態(tài)的影響規(guī)律；運(yùn)用動(dòng)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(duì)磨礦性能的影響趨勢(shì)和最優(yōu)范圍；利用數(shù)值模擬和試驗(yàn)驗(yàn)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(guò)分析半自磨機(jī)內(nèi)部各層級(jí)載荷顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)相近層級(jí)下的載荷顆粒具有相似的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用這一統(tǒng)計(jì)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(guò)上述區(qū)域的

3、劃分，對(duì)半自磨機(jī)內(nèi)部各區(qū)域的載荷顆粒展開(kāi)動(dòng)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(guò)選取該模型中有用功率和機(jī)械效率作為評(píng)價(jià)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(duì)破碎效果和破碎效率的影響趨勢(shì)，獲得了襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)范圍。
　　(3)采用離散元法對(duì)半自磨機(jī)展開(kāi)數(shù)值模擬，統(tǒng)計(jì)分析了襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)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(duì)磨礦性能的影響趨勢(shì)

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(duì)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(jì)磨礦試驗(yàn)以-1mm粒度產(chǎn)品的產(chǎn)量及破碎比能耗作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，得出了襯板結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)半自磨機(jī)磨礦效果和功能轉(zhuǎn)化效率的影響趨勢(shì)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(yàn)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(guò)對(duì)半自磨機(jī)內(nèi)部載荷顆粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律展開(kāi)統(tǒng)計(jì)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