煤炭储运设备仿生脱附技术研究

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1、STUDYONBIONICANDREDUCINGADHESIONTECH-NOLOGYOFCOALSTORAGE-TRANSPORTEQUIPMENTADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyLiZhenhuaSupervisor:ProfessorXiaoLinjingCollegeofMechanicalandEle

2、ctronicEngineeringMay2008声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofDoctorofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,i

3、swhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要煤的粘附在煤炭的生产、运输及存储过程中是一种普遍存在的现象，它给煤矿的生产和运输带来很多的危害，严重制约了煤炭企业的生产和效益，因此，解决煤的粘附问题已成为当务之急，它是煤炭企业提高效益、降低成本的迫切要求。本文以运煤矿车为例，在总结煤

4、的粘附机理的基础上结合典型土壤动物减粘降阻的原理提出一种新的减粘脱附技术。煤颗粒与矿车内表面的接触与典型土壤动物体表与土壤等介质的接触相类似，因此研究典型土壤动物减粘脱土的机理对于矿车减粘脱附技术的研究将具有重要的意义。通过对臭蜣螂脱附减阻机理的研究发现其体表的憎水性和非光滑结构对于减少粘附有重要的作用。由于煤中都含有一定量的水份，因此首先考虑到通过改变矿车内表面的材料性能来减少煤的粘附，测量几种常见材料的接触角并从中选择一种不易润湿、憎水性强的材料作为矿车内衬；其次仿照臭蜣螂体表的非光滑结构对内衬表面进行改形研究，设计若干种不同尺

5、寸的非光滑结构，以多因素多目标为研究对象，采用二次回归正交组合设计方法，探索内衬表面非光滑单元体分布密度、高度、直径对粘附量的影响。并利用正交多项式回归分析的方法求出内衬表面几何参数与粘附量之间的回归方程，通过对回归方程的优化分析得出最优值；最后通过试验检验其脱附效果，试验结果表明非光滑表面能够有效的减少矿车的粘煤量，这对于煤炭储运设备减粘脱附技术的研究将具有重要的现实意义。关键词：煤粘附，矿车，润湿性，凸包型非光滑表面山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTThecoaladhesionisonekindofuniversal

6、phenomenonintheproduction,transportationandstorageofcoal,itmakestheproducingandtransportingdifficultoftheadhesiontocoalmine,restrictsseriouslyproductionandbenefitofcoalmine,sosolvingtheproblemofcoaladhesionhasbecomeurgentaffairs.Itisexigentrequestofelevationbenefitandd

7、ebasingcostofproductiontocoalmine.Basedonsummarizingtheadhesivemechanismofcoalthispaperproposesonenewtechnologyofredcingadhesioncombinedwiththeanti-adhesionmechnisimoftypicalsoilanimals.Thecontactbetweencoalgranuleandinsidesurfaceoftramcarissimilartothecontactbetweenty

8、picalsoilanimalsandsoil,sotheresearchonreducingsoiladhesionofbodysurfaceoftypicalsoilanimalshasimportantmeaningtothes