計(jì)算提供有價(jià)值的參考，能為產(chǎn)品預(yù)研以及在產(chǎn)品使用前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品相關(guān)部件是否存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，能減少大量不可預(yù)知的損失，能節(jié)省大量的時(shí)間和財(cái)力物力支出；能為拓展受料設(shè)備進(jìn)一步運(yùn)用于工礦企業(yè)，起到極大的促進(jìn)作用，具有廣泛應(yīng)用前景。
[0029]實(shí)施例一
[0030]如圖1所示為本發(fā)明提供的一種基于離散單元法的空間轉(zhuǎn)載卸料溜管設(shè)計(jì)方法，所述空間轉(zhuǎn)載卸料溜管由各段離散單元構(gòu)成，所述離散單元包括與上級(jí)卸料設(shè)備相連接的過(guò)渡段、自由下落段、凸弧段、凹弧段以及和下級(jí)受料設(shè)備相連接的承接段，所述方法包括以下步驟:
[0031]在步驟201中，通過(guò)三維軟件構(gòu)建所述各段離散單元的三維模型，并將所述三維模型導(dǎo)入離散元模型軟件Η)ΕΜ。
[0032]如圖2和3所示，為利用三維軟件CAD構(gòu)建的溜管的三維模型的正視圖和側(cè)視圖，圖中標(biāo)注了本發(fā)明實(shí)施例所涉及的各段離散單元。
[0033]在步驟202中，創(chuàng)建所述卸料溜管所要輸送物料的顆粒模型，并將所述物料的顆粒模型導(dǎo)入所述EDEM。
[0034]在步驟203中，確定仿真參數(shù)，所述仿真參數(shù)包括上級(jí)卸料設(shè)備、下級(jí)受料設(shè)備的運(yùn)行速度和輸送的顆粒量；所述仿真參數(shù)包括顆粒和離散單元自身材料屬性，以及兩者間的接觸屬性。
[0035]在步驟204中，完成仿真，并輸出仿真結(jié)果。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例將離散單元法引入到空間轉(zhuǎn)載溜管的設(shè)計(jì)過(guò)程中，能夠準(zhǔn)確擬合出料流在溜管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，計(jì)算溜管各個(gè)部分的受力變化；根據(jù)物料在溜管內(nèi)轉(zhuǎn)載過(guò)程仿真數(shù)據(jù)的對(duì)比，可分析出溜管各部件的受力變化情況，找出受物料沖擊、振動(dòng)等載荷最大的部分，該部分即是可能引起溜管工作失效的危險(xiǎn)部位；針對(duì)危險(xiǎn)部位可有針對(duì)性的做出應(yīng)對(duì)措施；根據(jù)料流軌跡，可改進(jìn)溜管的幾何形狀和空間布置形式；對(duì)比改進(jìn)前后溜管相關(guān)部件的受力變化，可驗(yàn)證改進(jìn)方法是正確的。
[0037]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的方案，其中，所述創(chuàng)建所述卸料溜管所要輸送的顆粒模型，具體包括:
[0038]搜集物料的形狀特性，并根據(jù)各形狀特性創(chuàng)建物料的顆粒模型。
[0039]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的方案，其中，所述仿真參數(shù)還包括:
[0040]物料的粒度分布和物料的含水率。
[0041]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的方案，其中，所述完成仿真具體包括:
[0042]確定仿真步長(zhǎng)，具體的:通過(guò)計(jì)算顆粒運(yùn)動(dòng)的劇烈程度來(lái)選取相應(yīng)的仿真時(shí)間步長(zhǎng)，從而保證顆粒系統(tǒng)迭代計(jì)算的穩(wěn)定性。
[0043]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的方案，其中，所述完成仿真，并輸出仿真結(jié)果，具體包括:
[0044]仿真物料在溜管內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)，得出物料是否會(huì)發(fā)生堵料、積料的結(jié)論。
[0045]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的方案，其中，仿真物料在溜管內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)，具體包括:
[0046]仿真物料顆粒集合內(nèi)部的行為，分析由空間轉(zhuǎn)載卸料溜管、物料組成的系統(tǒng)中各組成成分間碰撞的強(qiáng)度、頻率和分布，每個(gè)物料顆粒的速度和位置，以及顆粒碰撞、磨損、聚合和松解相關(guān)的能量，得出物料是否會(huì)發(fā)生堵料、積料的結(jié)論。
[0047]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的方案，其中，所述完成仿真，并輸出仿真結(jié)果，具體包括:
[0048]仿真得出作用于設(shè)定的邊界面上的法向力、切向力以及總的作用力；
[0049]以所述法向力、切向力和總的作用力，來(lái)確定溜管上各部位受沖擊的程度，并預(yù)測(cè)溜管的使用壽命。
[0050]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的方案，其中，所述仿真得出作用于設(shè)定的邊界面上的法向力、切向力以及總的作用力后，還包括:
[0051]分析下落物料與輸送帶間的法向與切向的總力、最大力和平均力，并計(jì)算物料在受料帶式輸送機(jī)上是否會(huì)發(fā)生跑偏。
[0052]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的方案，其中，所述完成仿真，并輸出仿真結(jié)果中，若仿真結(jié)果不合格，其中，仿真結(jié)果不合格包括預(yù)期的使用壽命小于預(yù)設(shè)閾值、物料落到下級(jí)受料設(shè)備的作用力，則所述方法還包括:
[0053]通過(guò)調(diào)整所述各段離散單元的數(shù)量和銜接角度，來(lái)實(shí)現(xiàn)物料在邊界面上的法向力、切向力以及總的作用力的動(dòng)態(tài)調(diào)整。
[0054]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的方案，其中，所述完成仿真，并輸出仿真結(jié)果，還包括:
[0055]對(duì)于仿真過(guò)程中計(jì)算得出工作可能發(fā)生危險(xiǎn)部位做出預(yù)警提示。
[0056]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，包括R0M/RAM、磁盤(pán)、光盤(pán)等。
[0057]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于離散單元法的空間轉(zhuǎn)載卸料溜管設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述空間轉(zhuǎn)載卸料溜管由各段離散單元構(gòu)成，所述離散單元包括與上級(jí)卸料設(shè)備相連接的過(guò)渡段、自由下落段、凸弧段、凹弧段以及和下級(jí)受料設(shè)備相連接的承接段，所述方法包括: 通過(guò)三維軟件構(gòu)建所述各段離散單元的三維模型，并將所述三維模型導(dǎo)入離散元模型軟件EDEM ； 創(chuàng)建所述卸料溜管所要輸送物料的顆粒模型，并將所述物料的顆粒模型導(dǎo)入所述EDEM ； 確定仿真參數(shù)，所述仿真參數(shù)包括上級(jí)卸料設(shè)備、下級(jí)受料設(shè)備的運(yùn)行速度和輸送的顆粒量；所述仿真參數(shù)包括顆粒和離散單元自身材料屬性，以及兩者間的接觸屬性； 完成仿真，并輸出仿真結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述創(chuàng)建所述卸料溜管所要輸送的顆粒模型，具體包括: 搜集物料的形狀特性，并根據(jù)各形狀特性創(chuàng)建物料的顆粒模型。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真參數(shù)還包括: 物料的粒度分布和物料的含水率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述完成仿真具體包括: 確定仿真步長(zhǎng)，具體的:通過(guò)計(jì)算顆粒運(yùn)動(dòng)的劇烈程度來(lái)選取相應(yīng)的仿真時(shí)間步長(zhǎng)，從而保證顆粒系統(tǒng)迭代計(jì)算的穩(wěn)定性。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述完成仿真，并輸出仿真結(jié)果，具體包括: 仿真物料在溜管內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)，得出物料是否會(huì)發(fā)生堵料、積料的結(jié)論。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，仿真物料在溜管內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)，具體包括: 仿真物料顆粒集合內(nèi)部的行為，分析由空間轉(zhuǎn)載卸料溜管、物料組成的系統(tǒng)中各組成成分間碰撞的強(qiáng)度、頻率和分布，每個(gè)物料顆粒的速度和位置，以及顆粒碰撞、磨損、聚合和松解相關(guān)的能量，得出物料是否會(huì)發(fā)生堵料、積料的結(jié)論。7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述完成仿真，并輸出仿真結(jié)果，具體包括: 仿真得出作用于設(shè)定的邊界面上的法向力、切向力以及總的作用力； 以所述法向力、切向力和總的作用力，來(lái)確定溜管上各部位受沖擊的程度，并預(yù)測(cè)溜管的使用壽命。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述仿真得出作用于設(shè)定的邊界面上的法向力、切向力以及總的作用力后，還包括: 分析下落物料與輸送帶間的法向與切向的總力、最大力和平均力，并計(jì)算物料在受料帶式輸送機(jī)上是否會(huì)發(fā)生跑偏。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述完成仿真，并輸出仿真結(jié)果中，若仿真結(jié)果不合格，其中，仿真結(jié)果不合格包括預(yù)期的使用壽命小于預(yù)設(shè)閾值、物料落到下級(jí)受料設(shè)備的作用力，則所述方法還包括: 通過(guò)調(diào)整所述各段離散單元的數(shù)量和銜接角度，來(lái)實(shí)現(xiàn)物料在邊界面上的法向力、切向力以及總的作用力的動(dòng)態(tài)調(diào)整。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述完成仿真，并輸出仿真結(jié)果，還包括: 對(duì)于仿真過(guò)程中計(jì)算得出工作可能發(fā)生危險(xiǎn)部位做出預(yù)警提示。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明適用于卸料溜管技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于離散單元法的空間轉(zhuǎn)載卸料溜管設(shè)計(jì)方法，空間轉(zhuǎn)載卸料溜管由各段離散單元構(gòu)成，方法包括以下步驟：通過(guò)三維軟件構(gòu)建各段離散單元的三維模型，并將三維模型導(dǎo)入離散元模型軟件EDEM；創(chuàng)建卸料溜管所要輸送物料的顆粒模型，并將物料的顆粒模型導(dǎo)入EDEM；確定仿真參數(shù)，仿真參數(shù)包括上級(jí)卸料設(shè)備、下級(jí)受料設(shè)備的運(yùn)行速度和輸送的顆粒量；仿真參數(shù)包括顆粒和離散單元自身材料屬性，以及兩者間的接觸屬性；完成仿真，并輸出仿真結(jié)果。本發(fā)明將離散單元法引入到空間轉(zhuǎn)載溜管的設(shè)計(jì)過(guò)程中,能夠準(zhǔn)確擬合出料流在溜管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,計(jì)算溜管各個(gè)部分的受力變化。
【IPC分類(lèi)】G06F17/50
【公開(kāi)號(hào)】CN105022886
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510446587
【發(fā)明人】尚文杰, 鄢起紅, 付秀芳, 魏華, 張世珍
【申請(qǐng)人】中冶南方工程技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月27日