弛张筛面大挠度非线性弹性变形分析及负载理论研究

• Published in: 煤炭学报 Vol. 49; no. 8; pp. 3687 - 3700
• Main Authors: 宫三朋, 吴涛, 郭嘉良, 刘博伟, 赵国锋, 范俊锴, 王新文
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河南理工大学机械与动力工程学院,河南焦作,454003 01.08.2024; 郑州煤矿机械集团股份有限公司,河南郑州,450016%河南理工大学机械与动力工程学院,河南焦作,454003%中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083
• Subjects: elastic deformation; 非线性; 弹性变形; 颗粒碰撞; 动力学特性; particle collision; 弛张筛面; flip-flow screen panel; nonlinear; dynamic characteristics
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2024.0163

TD452; 针对弛张筛面大挠度变形理论缺少对筛面材料弹性属性的分析及矿物冲击对筛面挠度变化影响规律的研究,考虑弛张筛面材料的可伸缩性,建立了筛面大挠度非线性弹性变形理论模型,并结合外激励正弦位移函数,首次提出了筛面在不同振幅和频率下的时域表达式;搭建了弛张筛面动力学特性测试平台,验证了理论模型在描述筛面挠曲变化过程中的准确性,通过响应面优化法明晰了大挠度弹性变形理论在描述筛面动态特性时的最优振动参数;结合空载筛面大挠度弹性变形理论提出了颗粒与筛面碰撞时筛面挠曲变化理论,求出了颗粒冲击力下筛面不同运动状态时的挠度曲线,揭示了筛面与矿物颗粒碰撞时不同物理参数对碰撞点局部变形程度的影响规律,并利用仿真试验验证了颗粒碰撞筛面挠曲变化理论表达式在不同初始约束下描述筛面动力学特性的准确性.研究结果表明:静态下筛面大挠度弹性变形理论与实验误差率在6％以下,动态下筛面大挠度弹性变形理论与实验误差率随着振幅与频率的增大而减小,且这种变化是非线性的;当振幅为7.33 mm、频率为11.75 Hz时各测点理论值与实验值误差率达到最低,筛面中点的平均误差率低于3％;颗粒入射角、撞击点位置、筛面安装倾角和运行状态是影响筛面撞击局部变形程度的重要因素,理论证明了在较大筛面安装倾角和颗粒入射角以及筛面靠近中点位置运动到最高点时,颗粒与筛面碰撞可获得最大初始动能,且碰撞后筛面挠曲变形理论表述撞击点位置与仿真试验结果的平均误差在4 mm以下.