大型旋回破碎机腔形优化设计及离散元仿真验证

【摘要】论文结合国家科技支撑计划课题“大型露天矿自移式破碎机半连续成套装备研制”（2012AA062002）对大型旋回破碎机的腔形优化设计问题进行深入研究，包括破碎理论分析、破碎机性能分析、腔形优化设计以及基于EDEM软件的离散元仿真验证四个主要部分。在查阅国内外相关文献的基础上，本文首先对国内外旋回破碎机研究与发展的历程与现状进行了综述并介绍了旋回破碎机的基本工作原理和结构。在此基础上总结了旋回破碎机的性能优势以及国内外主要机型的特点。进一步，对破碎机腔形设计理论的国内外研究现状和离散元方法在大型旋回破碎机腔形设计方面的应用进行了综述。基于料层破碎理论，本文针对赤铁矿石材料，给出了破碎函数、选择函数与破碎力分布函数；根据对动锥的运动学分析，提出了合理动锥转速范围的计算方法和破碎层位置的迭代计算方法，得到了堵塞层的速度分布情况；结合给料粒度和破碎层信息，计算得到了各破碎层的粒度分布情况和破碎力分布情况，在此基础上计算了堵塞层的出料粒度和理论生产率，并进一步计算得到实际生产率。针对出料粒度、理论生产率和破碎力分布这三个性能指标，分析了动锥运动参数对其产生的影响并据此以实际生产率作为目标函数，对定锥角、动锥角、进动角和转速这四个参数进行了优化设计以得到满足出料粒度要求、碰撞次数要求和几何约束条件的最佳旋回破碎机腔形。针对优化前后旋回破碎机腔形的破碎性能使用EDEM软件进行仿真计算。利用颗粒替换技术模拟实际矿石颗粒对破碎腔内的颗粒破碎行为进行仿真分析，计算结果能够说明理论计算方法的正确性同时证明了优化后腔形的破碎性能比优化前腔形有所提高。本文针对赤铁矿石建立的破碎出料粒度分布函数、结合给料粒度和进动角提出的合理转速范围确定方法以及基于动锥运动学分析得到的破碎层迭代计算方法对旋回破碎机腔形设计具有一定的学术意义，对于旋回破碎机腔形优化具有重要的工程实用价值。文中采用的基于离散元软件EDEM的仿真试验方法为旋回破碎机破碎效果的预测提供了参考。
【作者】毕秋实；
【导师】王国强；
【作者基本信息】吉林大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】大型旋回破碎机；料层破碎；腔形优化；离散元；

【参考文献】
[1]张月蓉.基于混合推荐的电影推荐系统的研究与实现[D].安徽大学,计算机技术,2013,硕士.
[2]闫洁.中国电信业的客户关系管理[D].西南交通大学,2003.
[3]王志强.农产品及其产地环境中重金属快速检测关键技术研究[D].中国农业大学,2014.
[4]李亦蒙.70岁以上老年人喉癌发病特点及预后[D].复旦大学,耳鼻咽喉科学,2012,硕士.
[5]王贤.骨髓间充质干细胞对肺纤维化大鼠基质金属蛋白酶及其抑制剂的影响[D].华中科技大学,呼吸内科,2013,硕士.
[6]陈磊.基于多模型方法的工业过程辨识研究[D].江南大学,控制理论与控制工程,2014,博士.
[7]王豪.纳米尺度MOS器件的量子模拟方法研究[D].武汉大学,2009.
[8]宋心琦.分子计算机——化学家的乐园[J].化学教学,2011,08:3-5+77.
[9]李刚,张利,文东辉.动压浮离抛光盘结构化流道的液流特性[J].上海交通大学学报,2014,11:1606-1612.
[10]曹玺.胃肠道间质瘤中CD133的表达及预后相关性分析[D].复旦大学,肿瘤学,2012,硕士.
[11]王树慧.风险投资促进高技术产业发展的机制分析[D].中国社会科学院研究生院,世界经济,2003,硕士.
[12]刘国杰.石墨烯研究进展及在水性涂料中应用简况[J].中国涂料,2015,04:22-28.
[13]李爱敏.城市商业银行引入平衡计分卡进行绩效管理研究[D].兰州大学,金融（专业学位）,2013,硕士.
[14]刘健.可持续发展视野下民办高校人才培养模式构建问题研究[D].东北师范大学,科学技术哲学,2012,硕士.
[15]顾保钟.液化气供应现状与扩大应用[J].城市公用事业.1995(06)
[16]应四爱.杭州城中村改造研究[D].浙江大学,2005.
[17]刘锐划.荧光碳纳米材料的制备及其在催化与检测中的应用[D].苏州大学,无机化学,2014,硕士.
[18]蔡晓燕.祛膜益母汤联合米非司酮及米索前列醇治疗血瘀型稽留流产的临床观察[D].福建中医药大学,中医妇科学（专业学位）,2014,硕士.
[19]邰光忠.苗族视觉元素在台江姊妹节视觉形象设计中的应用研究[D].西南交通大学,设计艺术学,2013,硕士.
[20]张树强,魏汝浩.依靠数据集中防范基层人行的科技风险[J].济南金融,2004,01:28-29.
[21]于卫国.民办高等职业学校的企业化发展战略研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[22]宋宇昕.针刺结合太子神悦胶囊治疗心脾两虚型郁证的临床疗效研究[D].黑龙江中医药大学,针灸推拿学（专业学位）,2013,硕士.
[23]庄飞能.当代中国乡村社会个体化与乡土重建[D].华中师范大学,政治社会学,2014,硕士.
[24]蒋浩.任务转换中不同阶段的抑制过程[D].浙江大学,应用心理学,2014,博士.
[25]谢将剑,张军国,董方舟,刘志明,王毅.基于虚拟观测的FastICA的坠砣位移的风荷载分量去除[J].铁道学报,2014,07:44-50.
[26]邢变丽.基于Mamdani模糊推理的汶川滑坡敏感性研究[D].首都师范大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[27]张明.SOCE通道在CAPRI膜转位过程中作用的研究[D].华中科技大学,人体解剖学与组织胚胎学,2013,硕士.
[28]王坤武,艾丽.基坑土钉墙支护施工技术[J].重庆建筑.2004(02)
[29]邓妍.锰暴露早期效应标志物初探[D].遵义医学院,卫生毒理学,2012,硕士.
[30]高敬.活性污泥储存与消耗乙酸基质的实验与模拟[D].重庆大学,环境科学与工程,2014,硕士.
[31]朱晨.中职升格高职后教师角色的个案研究[D].华东师范大学,职业技术教育学,2013,硕士.
[32]蔡希源,韩文功,于静,石林光.罗家地区高密度三维地震勘探实例[J].石油地球物理勘探,2011,02:182-186+156.
[33]唐东磊,蔡锡伟,何永清,宁宏晓.面向叠前偏移的炮检组合方法[J].石油地球物理勘探,2014,06:1034-1038+1.
[34]张雅雯.电离层电子密度对寒潮天气的响应研究[D].南京信息工程大学,空间天气学,2012,硕士.
[35]何君安.现代化视野下的全球化[D].陕西师范大学,政治学理论,2004,硕士.
[36]刘鹏.欧盟航空排放交易机制的WTO合法性分析[D].中国政法大学,比较法学,2013,硕士.
[37]钟杰昌.高谱效率光调制信号长距离传输性能研究[D].哈尔滨工业大学,物理电子学,2013,硕士.
[38]王程.景德镇昌江两岸景观设计研究[D].景德镇陶瓷学院,设计艺术学,2014,硕士.
[39]王义海.利用高频磁场去除铝合金中的非金属夹杂[D].大连理工大学,材料加工工程,2003,硕士.
[40]郑青萍.泉州市互联网电子商务的工商监管研究[D].华侨大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[41]魏从信.地震热辐射研究[D].中国地震局兰州地震研究所,固体地球物理,2011,硕士.
[42]徐玮,夏清,康重庆.基于序列运算理论的购售电主体市场风险评估[J].电力系统自动化,2008,04:15-19+97.
[43]张轩.中小型企业销售综合管理系统设计与实现[D].东北石油大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[44]谢联恒.我国开放式投资基金治理结构与绩效实证研究[D].浙江大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[45]张翼飞.美国HBO电视电影初探[D].中国艺术研究院,广播电视艺术学,2013,硕士.
[46]李晓.狄拉克材料的计算和理论研究[D].北京大学,2014.
[47]陈轲.2012年全国啦啦操联赛参赛情况分析[D].湖南师范大学,体育运动训练学（专业学位）,2013,硕士.
[48]宗涛,孟鸿鹰,刘贵忠,武拴虎.无约束正反向预测误差最小反褶积[J].石油地球物理勘探,1997,05:637-644+750.
[49]徐贵华,刘东红,莫海珍,陈健初,王俊,叶兴乾.胆固醇在三硬脂酸甘油酯和三油酸甘油酯中的高温氧化特性[J].现代食品科技,2014,04:80-84.
[50]罗敬科.湖南省竞技体育优势项目提升策略研究[D].湖南师范大学,运动训练学（专业学位）,2014,硕士.