文摘

极度贫穷的加载性能的薄煤希勒鼓影响开采薄煤层开采的效率严重的限制复杂采矿环境和煤层厚度。鼓的煤炭装运性能受到许多复杂因素的影响,如运动参数和结构参数,包括结构和形式的中心。鼓中心柱的形式在一般情况下,为了研究中心的影响形成煤炭加载速率的鼓,七个鼓不同形式和结构的设计中心。中心结构的复杂性的影响煤炭装运性能研究了离散单元法(DEM)模拟。研究对象的变化曲线不同的鼓,如煤炭加载速率、速度场分布,和落煤颗粒之间的接触力。结果表明,锥形中心鼓可以提高煤炭装载性能比圆柱中心鼓,鼓和curve-shaped中心有更明显的促进煤炭装载性能。煤炭加载速率的增加先增加,然后降低中心锥角。与鼓锥形中心相比,curve-shaped中心鼓不仅可以提高煤炭加载速率,但也有更大的空间包含煤。本研究提出了一个鼓,一种新形式中心可以增加煤炭加载速率,和方法和结论为鼓中心设计提供指导。

1。介绍

希勒长壁开采的重要设备,其性能直接影响矿业产能和效率。希勒的主要组件,鼓主要用于煤炭切割和加载的性能是影响采煤机性能的关键因素。研究了鼓的学者的大量研究[1,2];杨et al。3)研究了在锥形挑选穿rotation-drilling减少实验的进展和理论方法。赵et al。4)使用ANSYS / LS-DYNA软件研究的动态传输法螺旋滚筒割煤岩的应力分布和获得鼓在切割过程中。刘等人。5)提出了一种新的三鼓希勒和研究的切削性能选择深陷煤条件。黄等。6)利用有限元方法模拟围压下岩石切削过程,并获得了围压对切削力的影响。然而,研究荷载作用的鼓仍然不足,进行了许多研究在上个世纪。鼓的煤性能受几个因素的影响包括叶片、轮毂、耐磨板、挑选,选座,复杂性的影响。复杂开采条件和环境较小的薄煤层开采高度,鼓的直径和叶片的深度很小,导致煤炭装运过程复杂和加载表现不佳导致较低的挖掘效率和劳动力投入的增量。因此,研究煤炭装运鼓的性能是非常重要和必要的。通过总结以前学者的研究成果在希勒鼓中厚煤层的影响鼓的结构和运动参数对煤炭装运鼓的性能是通过布鲁克(7]。鲁上校和养家糊口8]得出的叶片包角应小于360°,和更多的叶片数量和材料速度会减少鼓加载速率。的因素包括叶片数、叶片包角,滚筒转速和牵引速度,影响了滚筒载荷性能被彭指出[9]和伤害和Mcstravick [10]。基于前面的研究,新风格的加载性能鼓称为“球状体鼓”调查,世界货币基金和Eyyuboglu11),他们证明了这鼓的加载性能更高。Liuet艾尔。12)研究的影响因素如叶片螺旋升角、滚筒转速和牵引速度煤炭加载速率的鼓,发现最好的匹配参数煤炭利用煤岩切削试验台加载性能。除了上述研究,高et al。13]也研究了影响工作面条件和结构的不等臂的希勒鼓煤由DEM模拟加载速率。Bołoz [14)设计了一种长壁采煤机,适用于开采薄煤层,这希勒操作技术和可能的日产量成果详细介绍了他的研究。2015年,Wydro [15]研究了填充率的影响和煤炭板块大部分煤炭的运输速度的帮助下自主研发的转鼓试验台上对煤炭运输。2016年,希勒的煤炭装运过程模拟了Gospodarczyk [16使用PFC3D],鼓传输效应和煤颗粒运动情况下的切割上煤、切底煤,和没有煤板进行了研究。

为了更好地研究这个复杂的散装材料的运输过程,Cundall和斯特拉克17,18首次提出了民主党。随着数值模拟技术的发展,民主党已广泛应用领域的散装物料运输、材料筛选、岩石切割、岩石破碎、制药工程和流化床(19- - - - - -22]。与此同时,许多学者也完成了复杂的机械结构的设计和性能分析,如给料机(23,链板输送机24),和带式输送机25]。Potyondy和Cundall26]提出,民主党的大部分属性可以模拟真实的煤岩破碎后,和碎煤岩颗粒材料的属性,所以民主党可以应用于煤炭装运的分析性能的鼓。戴et al。27)进行的单轴和三轴数值模拟海底块状硫化物利用PFC3D代码镐和预测的最大力量。李等人。28]研究了滚筒切割性能通过DEM模拟和得出结论,民主党是一个更容易,更快,鼓和合理的预测方法的切削负载和采煤机滚筒的设计。此外,高(29日)结合实验研究和DEM模拟研究叶片的螺旋角的影响煤炭装运的性能,证明了DEM的精度和可行性模拟煤过程的鼓。

一些学者已经进行了大量的研究与实验验证和DEM模拟煤炭装运鼓的性能影响因素,包括运动参数(转速和牵引速度)和结构参数(叶片的数量和螺旋角和web深度)的鼓,但研究的影响的结构中心煤炭装运性能没有报道。研究煤筒的性能与实验方法成本高,和宏观的外观可以观察到的只是,在复杂性的本质影响微级不能透露。因此,本文研究了煤炭加载速率、煤颗粒的三维速度,粒子的数量在不同的web深处,和粒子的接触力在不同结构的滚筒中心的民主党。在本文的结果,中心的影响形式和结构和滚筒的转速在煤炭加载速率和煤颗粒输送过程,和这些复杂的特性的影响进行了讨论和分析。这项研究提供了一个参考和指导鼓的设计中心和工作参数选择希勒的薄煤层等复杂的工作环境。

2。方法

民主党已经被世界上许多学者应用于不同的领域来解决很多复杂的工程问题。根据本文的研究内容,工作面是一个有凝聚力的身体连续属性在破碎之前,然后破碎的煤可以被视为一个松散材料粉碎后与离散属性。结合模型提出的Potyondy和Cundall26前)可以模拟煤的连续性,因此结合模型选为模型建立DEM的工作面。为了描述颗粒间的接触力和位移和粒子的相对运动,选择线性接触模型和滑动模型DEM。

2.1。线性接触模型

粒子之间的关系正常的接触力、剪切接触力,和位移的线性接触模型可以表示如下: 在哪里 是正常的接触力; 是剪切接触力;Un是切向位移增量; 的剪切组件接触位移增量向量;Kn是正常的接触刚度;K年代是剪切接触刚度;n我是粒子的单位法向量;和我是粒子的数量。

正常的接触刚度可以表示如下: 在哪里 和 是正常的两个接触刚度的粒子。

剪切接触刚度可以表示如下: 在哪里 和 是正常的两个接触刚度的粒子。

2.2。滑动模型

滑是强制通过验证是否超过最大静摩擦力的剪力。最大静摩擦力是使用最小摩擦系数计算μ,这个摩擦力可以表示如下:

两者之间的滑动会发生接触粒子当剪切接触力 满足 在方程(4)。

2.3。结合模型

结合模型主要是用来确定前两个粒子之间的联系煤面坏了。自本文主要研究了截煤颗粒输送性能的鼓,粒子之间的正常和切向粘结强度只需要确保工作面在切割过程中可以维护一个静态结构。当粒子上的力在正常和切向方向超过拉伸或切向粘结强度,粒子的粒子之间的债券优惠,剪除。接触点发生的本构行为是显示在图1。

(一)
(一)
(b)
(b)
图1
(一)在民主党粒子接触模型;(b)在接触粘结本构行为模型。

两个键的疲劳失效准则模型可以表示如下: 在哪里Rn和R年代是正常和切向粘结强度的粒子,分别。

3所示。仿真模型建立

在一个理想的煤炭开采过程中,煤面可以装载的煤炭截止鼓到中间槽的工作面运输机和运输。然而,一些煤炭被降至采空区,成为漂浮的煤炭。此外,其他一些落煤堆积在该地区煤面和链板输送机由于轴向速度不足,导致负面影响的移动向工作面输送机。基于上述问题,鼓的效果在粒子弹射速度和轴向速度对煤炭装运的性能有着重要的影响。除了运动参数和结构参数的影响叶片的中心的结构参数也发挥重要作用在影响粒子的运动行为。因此,四个鼓锥形中心设计的基础上,气缸中心鼓,如图2(我),(2),(3),(4),(V),其中Ψ是锥角的中心,但鼓锥形中心导致较低的空间能力在某种程度上,所以三鼓curve-shaped中心被设计出来,如图2(VI)、(七)、(八)K我的平均曲率中心。curve-shaped中心鼓不仅增加了煤颗粒的轴向速度,而且也提供了更大的鼓空间能力,和滚筒中心的参数如表所示1。作为一个鼓的运动参数,转速具有重要和复杂的对鼓的加载性能的影响。因此,本文研究了煤炭装运鼓结合的性能结构的影响鼓的中心和转速,转速和最优匹配关系和中心结构。


图2
鼓的不同形式和结构的中心。
表1
滚筒中心的结构参数。

在地下采煤工作面设备和数值模拟模型见图3(一个)。采煤工作面设备的主要由剪切机,液压支架,和链板输送机,煤炭切割和加载,支撑着屋顶,分别和运输。鼓模型为主要研究对象,建立了模拟。此外,事实证明,不等臂的希勒和链式输送机之间的相对位置关系和鼓煤炭装运率有显著影响(13,30.),所以不等臂和链式输送机也建立了仿真模型。为了减少仿真时间和简化模型,液压支架,不会影响仿真结果不成立。工作过程的鼓,其转动方向包括从屋顶向地板上,从地板上向屋顶,对应两个鼓,鼓弹射的煤炭装运方法,如图3 (b)。图4显示了煤炭加载速率的比较不同的鼓和鼓推弹射和煤炭装运的结果率鼓的鼓(I)推动和弹射在不同旋转速度。可以看出,煤炭加载速率与鼓弹射法优于鼓推方法,显然。采矿过程中薄煤层,煤切割和加载主要取决于前面鼓。因此,本文只集中在煤炭装运性能与鼓弹射法。

(一)
(一)
(b)
(b)
图3
(一)希勒在操作;(b)的煤炭装运过程模拟的鼓。

图4
不同的煤炭装运方法的比较。

模拟的粒子和材料参数如表所示2。鼓的参数结构网络深度、加载叶片的直径,螺旋角,和中心的直径是650毫米,800毫米,23°和400毫米。为了研究加载煤颗粒具有不同网络深处,工作面粒子被染色根据网络深度、宽度的绿色,红色,蓝色,黄色颗粒是150毫米,宽度的橙色粒子是50毫米。在仿真过程中,煤下降区域被分成三个部分。采空区是我区域,区域之间的链板输送机的中部槽和煤炭的脸区域二世和链板输送机的中部槽区三世,加载粒子的统计区。煤炭加载速率加载煤粒子质量的比值在第三区域和总煤粒子质量下降,如图5。由于鼓之间的交互和煤颗粒在煤炭装运过程中,煤颗粒的运动表现出随机性和复杂性。为了揭示煤炭装运机制和鼓的drum-particle互动机制与不同的中心,粒子的数量和速度在鼓内不同位置计算。因此,每个切割线的基础上选择叶片,加载叶片的包络区域被用作统计区,和中心的宽度分为五个相等的区域,如图6,以确保每个统计区有相同数量的粒子在单位时间内从煤的脸。此外,正确的一半的鼓和煤面形成一个封闭的区域,而左半部分是一个开放的区域,和叶片主要与粒子在正确的鼓的一半。为了研究粒子的接触力和输送性能在鼓,鼓的右半部分分为两个相等的统计区域,如图6。

表2
在模拟粒子的参数。

图5
统计区域煤炭装运分工。
(一)
(一)
(b)
(b)
图6
统计区鼓与不同网络的深度。(一)视图a (b)扩展视图。

4所示。仿真结果的分析和讨论

4.1。转速的影响和中心结构对煤炭颗粒速度在三个方向

在仿真过程中,鼓的牵引速度设置为4米/分钟,转速是40 rpm, 60 rpm, 80 rpm,分别和100 rpm。粒子的速度受到滚筒中心的组合结构和转速进行了研究。图7展示了煤炭加载速率的变化曲线八鼓转速。不同匹配的中心结构和滚筒转速,粒子速度之间的关系和煤炭装运率见表3和图8。


图7
八个鼓的煤炭加载速率曲线在不同的旋转速度。
表3
粒子速度的统计分析三个方向和煤炭加载速率。
(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
图8
粒子速度的关系三个方向和加载速率不同的旋转速度:(a) 40 rpm, (b) 60 rpm, (c) 80 rpm, (d) 100 rpm。

显示在图7Ψ的价值的增加,所需的转速鼓来获取最佳的煤炭装运性能降低。在转速相同的情况下,粒子速度在不同的鼓X和Z方向不同,值得注意的是,虽然在Y方向,即轴向方向,是明显不同的,如图8和表3。粒子的轴向速度增加而Ψ的价值的增加,转速越低,差异越明显。当转速从40增加转速100转,速度不同Y鼓之间的方向(V)和(我)减少从高四倍到两倍。原因是小,转速时筒内的填料粒子密度大,中心有一个明显的对粒子的影响。随着转速的增加,鼓内填料粒子密度减少,导致枢纽和颗粒之间的接触的减少,叶片逐渐发挥了主导作用,导致减少的速度不同。相同的鼓,粒子速度的方向Y和Z转速的增加,增加的速度X方向下降。这是因为随着转速的增加,叶片的作用更明显,并和振幅的粒子数量增加,相应地,导致粒子速度的增加Y和Z在某种程度上的方向。由于叶片的影响,更多的颗粒被从右边鼓左边的一半一半,和运动方向是相反的X方向,导致减少的速度X在某种程度上的方向。

煤炭装运鼓的性能取决于粒子的轴向速度在很大程度上。通过分析表3和图8粒子的轴向速度和鼓的煤炭加载速率增加的增加Ψ的价值,但是当Ψ> 100°,Ψ的价值的增加,粒子的轴向速度仍然增加,而煤炭加载速率降低。原因是中心的平均直径太大,由于过度的锥角,和鼓的颗粒被压缩的枢纽和落入区域二世挤压的形式。此外,颗粒轴向速度的鼓(VI)、(七)、(八)是接近鼓(V) (IV),和(2)。然而,curve-shaped毂的直径小于锥形的中心,所以粒子的挤土效应的中心是小,导致煤炭装运率较高。

4.2。鼓的影响空间容量煤的性能

鼓空间能力取决于叶片的直径和中心。中心的锥角对鼓空间能力产生负面影响,尤其在低转速的情况下,和鼓的煤炭切削速度大于输送流量,这是容易堵塞。的理论输送流鼓取决于粒子的轴向速度和叶片的扫掠面积,由方程(表示6)。鼓的切削速度是由直径,牵引速度、深度和web的鼓,代表煤炭挖掘的体积在单位时间和所表达的是方程(7)。理论粒子的轴向速度,切削速度的鼓,鼓空间能力研究了高et al。31日详细)。 在哪里 是鼓的输送流量; 是由加载叶片扫掠面积;和 煤颗粒的轴向速度。 在哪里问t是鼓的切削速度;J是网络深度;Rc滚筒的半径;V问是鼓的牵引速度;和 的松散系数是煤炭。

模拟,出土颗粒的体积不会改变从煤炭面临被切断后,松散系数的模拟没有考虑。此外,颗粒之间的空隙工作面在堆放过程中,所以方程(7)修改以下方程: 在哪里ψ问是粒子的孔隙度。

表4和图9显示滚筒输送流量之间的差异和切削速度在不同的鼓旋转速度。

表4
输送流量的区别与不同的旋转速度和切削速度的鼓。
(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
图9
煤炭加载速率之间的关系和煤流:(a) 40 rpm, (b) 60 rpm, (c) 80 rpm, (d) 100 rpm。

在不同的旋转速度的情况下,鼓的输送流量之间的关系和煤炭加载速率如图9。从图中可以看出9(一个)差异越小,输送流量和煤炭切削速度,鼓的加载速率越高;这是因为粒子的填充率在叶片的包络区域大,叶片的作用和中心的粒子是显而易见的,导致煤炭加载速率的增加。当鼓的煤流率远远大于切削速度,鼓(I)和(II),粒子的填充率太小,叶片和粒子的中心是弱。Ψ增加的价值,更严重的是,中心的平均直径增加,造成叶片的深度和鼓较小空间容量,增加粒子的概率累积在左边一半的鼓被扔入采空区,如图10。

(一)
(一)
(b)
(b)
图10
原理图的鼓空间容量的影响煤性能:(a)与气缸中心鼓煤过程;(b)煤过程的鼓锥形中心。

随着转速的增加,在图9,从9 (b)来9 (d)可以看出,尽管输送流差异最小,煤炭加载速率并不是最高的,这证明,在旋转,增加鼓空间能力的影响程度对煤炭装载性能逐渐降低。

图11在不同的区域显示了颗粒之间的接触力。随着转速的增加,滚筒输送性能增加,鼓的填料粒子密度很小,和颗粒之间的接触并不亲密,所以统计领域的接触力下降。通过分析区域1和2之间的接触力的差异,可以看出,区域2中的接触力明显大于,在区域1转速较低。随着转速的增加,接触力的差异减小;当转速达到100转时,颗粒接触力在面积略大于1,2。的主要原因是低转速时,粒子获得了较小的弹射速度。的帮助下重力,在区域2中,积累了大量的粒子和粒子的数量在1区少,导致接触力远远低于在区域2。更多的颗粒被区域1和旋转速度的增加,导致接触力的减少。当转速达到100转时,粒子接触区域1中会更比在区域2中,所以在区域的接触力略大于2。从图可以看出11E,从统计区域,接触力增加,然后降低并达到最大值区C .因为叶片的作用下,颗粒被转达了链式输送机从网络更大的深度,更多的颗粒堆积在C区,导致接触力的增加,和区域D和E接近链式输送机,颗粒相对分散,所以接触力很小。与此同时,随着转速的增加,粒子接触力的波动幅度减少。相比,表4和图11颗粒接触力是负相关,鼓空间能力。当输送流量小于煤鼓的切削速度,粒子接触力峰值。因此,从鼓空间能力的角度来看,Ψ的价值应该在一个合理的范围内。

(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
(e)
(e)
(f)
(f)
(g)
(g)
(h)
(h)
图11
颗粒之间的接触力统计不同区域有不同的旋转速度。
4.3。转鼓转速的影响和结构的滚筒中心鼓煤颗粒的数量

图12显示的累积质量粒子,通过统计区域A, B, C, D和E在区域1和2,分别根据不同的网络深度。从图可以看出,粒子运动轴向对链式输送机的作用下叶片和顺序通过统计区,B, C, D, E,所以粒子的累积质量增加逐渐从A到E。

(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
(e)
(e)
(f)
(f)
(g)
(g)
(h)
(h)
图12
累积大量的煤颗粒在不同统计领域:(a)鼓我,(b)鼓II, III (c)鼓,鼓(d) IV, V (e)鼓,鼓(f)第六,第七(g)鼓,鼓八世(h)。

图12表明,粒子的累积质量增长率在鼓随着转速的增加,减少,粒子的质量在E区40 rpm的两倍,在100 rpm,证明低转速有利于颗粒留在鼓和减少粒子的概率变得浮煤。同时,粒子鼓锥形中心累计质量明显小于在气缸中心鼓的锥角鼓空间上的中心有不利影响的能力。相比之下,表3和图12越大,粒子的累积质量在两个区域1和区域E,加载速率越高。原因是区域1的高度大于2的区域,和带1中的粒子更容易完成有效的加载与弹射。区域2中的粒子被挤压的中心,他们倾向于落入统计区二世。

如数据所示12 (f)- - - - - -12 (h)煤炭加载速率变化规律的鼓(七)是与粒子累积质量的变化规律一致,而煤炭装运鼓(VI)和(八)增加然后减少随着转速的增加,并没有与粒子累积质量的变化规律一致。的价值的主要原因K3鼓(VI)、(八)是0,汽缸鼓的结构中心,而鼓的结构(七)仍curve-shaped,证明curve-shaped中心更有利于粒子的轴向移动。与此同时,煤炭装运的鼓(七)通常高于鼓(VI)和(八),特别是在低转速的情况下,这表明一个小变化的中心价值K应该使用在低转速的条件。

通过分析煤炭加载速率和累积之间的关系质量的粒子鼓和curve-shaped中心鼓锥形中心,分别发现的累积质量和curve-shaped中心筒的承载率都大于鼓锥形的中心,这证明了curve-shaped鼓中心可以提供更好的鼓空间能力和输送性能。

图13显示了粒子的累积质量不同的统计地区四鼓((我),(III), (V)和(VI))随时间变化的。从图可以看出,粒子的累积质量在该地区是线性相关的煤炭截止的时间鼓是一个连续的过程。与此同时,粒子运动轴向叶片的作用下通过统计领域依次从区域到E。因此,在理想情况下,粒子的累积质量从区B E应该两到五倍的区域,分别。在图13,粒子的拟合线的斜率线性累积质量也应该增加,相应。而实际情况是,不同的斜率增加然后减少区域A到E,如表所示5。最主要的原因是,粒子在轴向方向上的运动是流畅,与粒子的不断积累和鼓,越来越多的粒子被扔到采空区,导致边坡的减少差异。此外,由于鼓的鼓大空间能力(I)和大量的粒子在鼓,拟合线的斜率大于其他鼓。也可以看到,相比鼓(I)和(III),统计区域之间的差异累积曲线的斜率A和B和B和C在鼓(I)略大于,在滚筒(3),但统计之间的差异累积曲线的斜率区C和D和D和E地区鼓(I)小于在滚筒(3),这证明了粒子输送缸中心的性能比锥形的中心,这是与加载速率之间的变化规律一致,累积质量的粒子。由于鼓空间容量的限制,斜率不同的粒子累积质量在不同统计鼓(V)和(VI)小于上述两个鼓。

(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
图13
累积大量的煤颗粒在不同的统计领域随时间变化在60岁rpm: (a)鼓我,(b)鼓三世,V (c)鼓,鼓VI (d)。
表5
的差异累积煤粒子质量曲线的斜率在不同的统计地区。
4.4。滚筒中心的影响煤颗粒在不同加载速率的网络深度

图14显示了粒子的百分比不同颜色(代表不同的web深度位置)煤炭加载速率。如图,黄色颗粒的比例最大区域III是紧随其后的是蓝色,红色,绿色和橙色的粒子,粒子与web深度完全相同的和不同的颜色。黄色和红色粒子的比例在链板输送机是相对较大,而橙色和绿色的颗粒相对较小是因为更大的网络深度。同时,鼓加载速率的变化规律类似于粒子的比例趋势的颜色蓝色,红色,绿色,这表明煤颗粒在这些颜色主要影响了煤炭装运鼓的性能。随着转速的增加,黄色和蓝色颗粒的比例没有显著变化,而红色颗粒和绿色颗粒的比例有显著减少,证明链板输送机附近的粒子被鼓转速影响较小,和高转速有负面影响较大的粒子输送网络深度。

(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
图14
加载煤颗粒之间的关系与不同的网络深度在不同旋转速度和煤炭鼓的加载速率:(a) 40 rpm, (b) 60 rpm, (c) 80 rpm, (d) 100 rpm。

表6是粒子的统计数据质量在每个统计区,在哪里E粒子的比例是质量在统计领域II截止粒子的总质量。从表中可以看出,之间存在着负相关的价值E和鼓加载速率。与此同时,由于颗粒轴向速度的影响,的价值E随的增加的价值ψ。当ψ> 100°的价值E增加而增加的价值ψ由于轮毂挤压的影响,尤其明显的低转速。

表6
煤粒子的统计结果质量在不同的地区。

图15显示了加载过程的鼓模拟转速时40 rpm。叶片的作用下,挖掘粒子从煤壁转达了链式输送机,其中一些被堆放在区域二世,这未能加载到输送机上。连续采矿,粒子被累积在第二区域中,不断,粒子被堆放在输送机的槽楔形状。测量的叠加角θ粒子的价值θ是倒角边的夹角和底部边缘。更大的价值θ,更多的颗粒堆积在区域二世,这将成为后续粒子的障碍被从鼓和影响的运动链板输送机对煤炭的脸。通过分析图14和表6,更大的叠加角对鼓加载性能不良。

(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
(e)
(e)
(f)
(f)
图15
仿真结果在民主党转速40 rpm。

5。结论

七个鼓中心不同形式和结构设计和开发基于圆柱中心鼓。民主党采用本文研究上面的桶的装载性能不同的旋转速度。滚筒中心的复杂影响机制对煤炭装载性能进行了分析和研究了一些研究对象,包括粒子速度、鼓空间容量和颗粒之间的接触力。主要结论如下:(1)通过分析煤颗粒的轴向速度变化与不同的鼓中心模拟,发现粒子的轴向速度中心锥角的增加而增加;此外,低转速的轴向速度差异明显大于在更高的转速。当滚筒的转速从40增加转速100转,粒子的轴向速度差异的转鼓锥角为110°和圆柱中心鼓减少4倍至2倍。(2)增加中心锥角对轴向速度的增加有积极影响粒子和粒子的加载速率在较大的网络深度;然而,它有一个负面影响鼓的空间能力。较小的鼓空间能力会导致鼓窒息,进一步导致更大的颗粒之间的接触力,过度破碎,颗粒大小减少输送过程中。通过DEM模拟,鼓有一个表现最好的煤炭装运100°圆锥角和转速60 rpm,煤炭装运率为60.33%,高于约10%的圆柱形鼓中心。(3)基于锥形筒中心,三个鼓curve-shaped中心建立了。与鼓锥形中心相比,curve-shaped中心鼓不仅增加了粒子的轴向速度,也提供了更大的鼓空间能力。在相同转速下,加载性能的鼓curve-shaped中心比鼓锥形的中心。通过仿真,获得了最佳的加载速率在40转鼓,其曲率变化从0.1224,0.07984,和0.02735在终板出料端,和煤炭装运率为62.77%。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金(51704178)、山东省自然科学基金(ZR2017MEE034),山东省重点实验室的开放基础我的机械工程(2019 klmm102)和山东省高等教育的年轻的工程创新人才引进和培养团队(深采煤设备的性能增强)。