基于EDEM的煤炭采制样初采器仿真模拟与分析.pdf

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1、第2期煤质技术2015年3月基于EDEM的煤炭采制样初采器仿真模拟与分析沈宏明1,2(1．煤炭科学技术研究院有限公司检测分院，北京100013；2．煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京100013)摘要：采用商业离散元软件EDEM对初采器进行离散元模拟以寻找初采器的最佳设计型式和参数，分析了初采器采样全过程中煤粒的运动轨迹及初采器所受煤流冲击作用力。通过对煤流粒子运动的研究，对初采器所受的扭矩及冲击力进行分析。分析结果表明：煤流对采样器的冲击力瞬时最大值为4154．2N，由煤流引起的采样头的附加扭矩最大值为45．1Nm

2、；由于煤流引起的采样头力学响应较小，在设计采样头受力时，可着重考虑其由于其惯性在转动过程中产生的力学响应。关键词：煤炭采制样；初采器；离散元；EDEM；粒子；仿真模拟中图分类号：TQ531文献标识码：B文章编号：1007-7677(2015)02—0028—03NumericalsimulationandanalysisofcoalsamplerviaEDEMSHENHong—ming’(1．TestBranchofCoalScienceandTechnologyResearchInstituteCorporationLtd．，

3、Beijingi00013，China；2．StateKeyLaboratoryofCoalMiningandCleanUtilization，Beijingi00013，China)Abstract：Tofindthebestdesignpatternandparameterforsampler，commercialdiscreteelementmethodsoftwareEDEMwasusedfordiscreteelementnumericalsimulationandanalysis．Themovementofcoalp

4、articlesandimpactforcecausedbycoalparticlestosamplerwerestudied．Viaresearchformovementofparticles，thetorqueandimpactforcewereanalyzed，theinstantmaximumimpactforcecausedbycoalparticleswas4154．2N，themaximumadditionaltorquecausedbycoalparticleswas45．1Nm．Theresultsshowed

5、thattheforcecausedbycoalparticleswassmal1．Then，inertiaintherotatingprocesswouldbethemostimportantfactorforthedesignofstres—strainofsampinghead．Keywords：coalsampler；sampler；discreteelementmethod；EDEM；particle；numericalsimulation在国内，机械化采制样是随着煤炭开采机械化况及其与煤流相互作用后煤流的运动情况。的

6、不断推进、大容量电厂的建设及大批煤码头建设1初采器模型而迅速发展起来的一种新兴产业。机械化采制样系统得到了长足发展，对其进行的相关研究也有很初级采样器安装在输煤胶带中段，系统工多，包括分析国标GB475的新旧版本(2008版与作室，初级采样器接受计算机控制系统的指令，1996版)的差异、比较国际上不同煤炭采制样标实现对主胶带输送机上煤流进行全断面采样]。准的差别及对机械化采样设备性能的评定进行广泛本文采用目前主流的胶带机械化采样系统为例，的研究n·。提取其中初采器为研究对象，三维模型如图1离散单元法(DistinctElemen

7、tMethod，所示，初采器横架在胶带上，通过电机带动采DEM)是由CUNDALL提出的一种处理非连续介样头旋转采样。质问题的数值模拟方法，其理论基础是结合不同本构关系的牛顿第二定律，采用动态松弛阀求解方程]。EDEM是世界上首先使用离散元技术进行颗粒系统仿真和分析的商业化CAE软件。但针对采制样相关的离散元粒子分析还未有涉足，以下将离散元粒子仿真引入到煤炭采制样系统研究中，使用EDEM软件对初采器采样过程进行离散元仿真，对初采器在大量煤流粒子作用下的响应进行研究。得到了初采器在煤流作用下的受力情图1初级采样器三维模型28第2期

8、煤质技术2015年3月5所示，其中最大瞬时扭矩为45．1Nm。45．1Nm，最大粒子碰撞数为683。综合考虑，由g于煤流引起的采样头力学响应较小，在设计采样头受力时，可以着重考虑其由于惯性在转动过程中产辑生的扭矩。莒参考文献：整。．刘金国．煤矿装车站火车移动机械