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          离散元法模拟研究及其在粉碎机械中的应用

          粉碎通常是工业生产中的 道加工工序▓█▄■,占有极为重要的地位,仅我国每年就约有数百亿吨固体物料需要进行粉碎加工,而这些粉碎过程都是通过一系列的粉碎机械来 的,所以粉碎机械在国民经济中扮有重要角色▄■▓。目前像球磨机破碎机等粉碎设备均采用传统的比例放大原则进行设计,粉磨效率低,循环负载大▄▓;因此,寻找一种适用的现代设计方法十分重要。

          球磨机

          离散元法是一种非连续介质力学数值方法,可以用来分析与求解离散系统中颗粒的运动规律与碰撞特性▓█。从 上讲,离散元法是通过牛顿运动方程来计算颗粒的运动轨迹,通过建立接触模型来计算颗粒间的作用力。离散元法是一种既有理论研究价值█■▄,同时又具有广阔应用前景的数值计算方法,具有强大的发展潜力。

          一、离散元法模拟矿石粉碎

          1███、矿石粉碎模型

          (1)体积粉碎模型:整个矿石颗粒都受到破坏,粉碎后生成颗粒较大的中间颗粒▓▓;随着粉碎过程的进行,这些中间颗粒逐渐被粉碎成更小的颗粒。

          (2)表面粉碎模型▄■▄:只有颗粒的表层被破坏或移除,这种破坏作用基本不涉及颗粒内部。

          (3)均一粉碎模型■■■:颗粒发生了均匀的分散性破坏,直接粉碎成微粉。

          2、离散元法模拟

          造成矿石破损的主要原因有两个▄■▄■:一个是因矿石颗粒间的碰撞;另一个是因为矿石颗粒间的表面摩擦。另外,因矿石受到挤压等作用而导致的破损也应该引起足够的重视▓▄▓▄。

          总之,应用离散元法来研究矿石的破碎机理已取得了长足的进步,明确了矿石颗粒的破坏大多是通过低能碰撞累计完成的,而不是通过单一高能量的碰撞来完成▄▓,深化了对矿石破损机理的认识▓█▄■,为工程应用提供了重要的理论参考;磨机中输入能量对矿石破碎率有重要影响,为以后设计节能高效的磨机提供了依据;寻求合适的子颗粒替代模型是以后研究的 ▄■▓,新的模型要满足计算量小且要综合考虑体积、表面、均一3种粉碎模型,从而更加符合实际粉碎工况▄▓。

          颚式破碎机

          二、在粉碎机械中的应用

          矿石的粉碎过程是固体物料尺寸减小、粒形改变的过程,因加工过程中尺寸及形状变化相当大▓█,因而粉碎过程一般是分阶段在不同的粉碎机械中 的。离散元法能够有效地描述非连续介质的散体运动,在粉碎机械设计和研究领域得到大量应用。

          1█■▄、破碎机

          颚式破碎机

          破碎机的基本原理是将矿石投入一个高压的腔体内,然后以特定的方式被压缩,当矿石的变形超出其弹性变形范围时就会发生破碎。

          近些年来很多科研人员应用离散元法来研究矿石在破碎机中的破碎过程███。离散元法为研究破碎机的工作过程和工作装置的优化提供了便利。综合考虑破碎产品的粒度和粒形,研究粒度分布和给料的不均对破碎产品的影响是以后工作的 。

          2▓▓、球磨机

          球磨机图片

          球磨机的基本工作原理是通过转动筒体,使装在筒体内的研磨介质在摩擦力和离心力的作用下随筒体回转并被提高到一定高度后,在重力的作用下以一定的速度抛落,对筒内物料产生冲击▄■▄、磨削和挤压作用,使物料粉碎。

          应用离散元法模拟球磨机的工作过程时一般只选择筒体的一部分进行仿真,而且其 次成功使用离散元法模拟整个球磨机工作过程■■■,并考虑了加料、卸料以及筒体内物料的轴向运动。研究人员应用离散元法对球磨机进行了大量的研究,得出了不同尺寸的矿石颗粒与研磨介质间的碰撞能量谱▄■▄■,可见,碰撞频率随着矿石尺寸的增大而增大。在研究衬板、给料尺寸▓▄▓▄、筒体转动速度等因素对球磨机工作过程影响的问题中,离散元法已有了大量的应用,并取得了一系列的成果。未来应用离散元法来模拟工业尺度球磨机的整机工作过程是一个很有价值的研究方向▄▓。

          近些年来▓█▄■,对离散元法中的接触模型的研究以及应用离散元法研究矿石的破损机理都有了很大的进步,离散元法已被广泛应用于粉碎机械工作过程的研究,为优化粉碎机械的工作参数和机械结构提供了重要的理论依据,有关更多粉碎机的内容请咨询大发彩票登入客服或者拨打电话0371-67772626详询▄■▓。

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