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关于反击式破碎机成品粒度的优化实验

时间:2012-07-02返回列表

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为了验证反击式破碎机在实际生产过程中的破碎结果,粒度分析,应首先进行实验分析与研究。关于反击式破碎机成品粒度的优化实验主要包含以下内容:破碎产品粒度优化模型、算例分析与样机试验、样机试验以及最终结论。

破碎产品粒度优化模型

散体物料层压破碎过程选择函数模型和破碎函数模型均为相应进给压缩比的函数,而各破碎层进给压缩比是关于破碎机工作参数和结构参数的函数,因此选择函数模型与破碎函数模型是关于破碎机工作参数与结构参数的函数。在本文中,选择破碎机工作参数与结构参数作为优化模型设计变量,式中B为给料口尺寸,b为排料口尺寸,层啮角分别为破碎腔各破碎层啮角。断分别为破碎机工作参数,fl~0分别为破碎机其他结构参数。在破碎粉磨领域,破碎机标定排料粒度是衡量破碎机破碎产品质量的重要参数。所谓标定排料粒度,是指小于排料口的破碎产品占总破碎产品的质量百分比。因此,选择挤压类破碎机标定排料粒度作为反击式破碎机破碎产品粒度优化模型的目标函数式中&为闭边排料口尺寸,X为散体物料粒度。破碎产品优化模型的设计约束主要包括边界约束和性能约束,边界约束主要为设计变量取值范围,而性能约束主要是保证破碎机满足要求的工作性能方面的约束,包括转速、生产率和冲程等,一般为非线性约束。挤压类破碎机破碎产品粒度优化模型的设计约束。

算例分析与样机试验

为验证选择函数模型、破碎函数模型和破碎产品粒度优化模型的可行性和可靠性,现以国产 PYB900反击破碎机为算例,对破碎产品粒度分布进行仿真优化分析。取偏心套转速为343/min、进动角为2。动锥底角为40,偏心距为12度,冲程为39mm,给料口为140ranl,排料口为15mm 和平行区长度为75mm,给料粒度在60~70i/ira间均匀分布,建立如式(9)~(11)所示的破碎产品粒度优化模型。基于序列二次规划法)写优化设计程序,对PYB900反击破碎机破碎产品粒度分布进行优化,得到如表2和6所示的优化结果。

当以单颗粒破碎为主时,其标定排料粒度为21.3%,而改为以层压破碎为主时,其标定排料粒度提高到78.8%。此外,小于5mill的细粒颗粒在以单颗粒破碎为主时,占破碎产品仅为4.5%,而改为层压破碎后提高到49.4%。可见,细粒质量分数大大增加。另外,如6a为各破碎层层压破碎产品筛下粒度分布,6b为单颗粒破碎与层压破碎产品粒度分布对比,从6可知,在给料粒度相同的情况下,层压破碎有着单颗粒破碎无法比拟的优点,极大地提高了破碎机工作性能,改善了破碎产品质量,增加了细粒产品质量分数。

样机试验

反击式破碎机样机

为验证模型的可行性和可靠性,该研究成果应用于红星机器破碎机,基于算例分析结果,对传统PYB900反击破碎机进行改进设计,研制物理样机一台,如7所示。经物理样机试验表明,改进设计后的物理样机,标定排料粒度达到73%,小于5mill细粒质量分数达到41%,与优化值很接近,误差很小。因此,反击破碎机优化后极大地提高了破碎机工作性能,改善了破碎产品质量,验证了模型的可行性和可靠性。7基于算例优化结果研制的物理样机

结论

(1)基于破碎矩阵模型、总体平衡模型和挤压类破碎机破碎腔分层划分研究,建立挤压类破碎机层压破碎过程操作模型,为有效控制破碎产品质量提供一种方法。

(2)利用RMT.150B岩石力学试验系统对挤压类破碎机层压破碎过程进行试验模拟,对层压破碎过程进行深入研究,建立挤压类破碎机层压破碎过程选择函数模型和破碎函数模型,为对破碎产品粒度分布进行仿真优化奠定了基础。

(3)建立挤压类破碎机层压破碎产品粒度优化模型,为研制开发、新型、高效、节能和环保的现代高能挤压类破碎机奠定了基础。

(4)以国产PYB900反击破碎机为算例,对破碎产品粒度进行仿真优化分析,优化结果应用于红星机器破碎机,对传统PYB900反击破碎机进行改进设计,研制相应物理样机一台,经物理样机试验验证了模型的可行性和可靠性。