缩比球磨机试验研究方法

摘要

本发明公开了一种缩比球磨机试验研究方法，该方法通过缩比球磨机设计制造、建立缩比磨机三维有限元装配模型、进行缩比球磨机静动态仿真、制订测试方案、开展静动态试验研究、进行综合对比分析和试验研究报告步骤实现缩比球磨机试验研究；本发明依据数值模拟的研究成果，制定测试方案，测试球磨机结构应力、变形和液压系统参数；并与数值模拟结果进行对比分析，找出二者存在误差的原因，并进一步完善数值分析和测试工作；验证数值分析结果的准确性和可靠性；采用误差分析法修改分析模型和测试手段，直到满足工程应用的要求；本发明提供了一种低能耗、高可靠性的大型球磨机的设计能力和方法，减少了试验研究的费用。

主权项

一种缩比球磨机试验研究方法，该方法包括以下步骤：（1）、缩比球磨机设计制造：参照某大型球磨机，按相似理论，设计并制造出某大型球磨机的缩比球磨机。（2）、建立缩比磨机三维有限元装配模型：将中空轴与轴瓦、调心轴承衬体与鞍形座的接触非线性作为边界条件，模拟轴承对回转体的约束作用，对于非承受载荷的中空轴内部螺旋导槽、筒体内部的波纹形衬板和左右端盖内的衬板用等效材料密度模拟，选取高精度单元，并进行合理剖分，端盖与筒体、端盖与大齿轮间用共用节点法模拟；（3）、进行缩比球磨机静动态仿真：包括流体动力学模型、摩擦生热模型、边界条件确定和仿真结果分析；静态仿真的工况是满载静止，基于中空轴与轴瓦、调心轴承衬体与鞍形座间的接触边界条件的仿真；动态仿真的工况是启动和正常运行，基于静压轴承流、固、热多场耦合边界条件的仿真； （4）、制订测试方案：包括测试仪器设备的选用、测点位置及个数的合理确定；根据缩比球磨机静态仿真成果，确定结构静应力测点位置及个数；根据缩比球磨机动态仿真成果，确定结构动应力测点位置及个数；根据静压轴承流、固、热多场耦合分析结果，确定静压轴承油膜压力测点位置及个数；（5）、开展静动态试验研究：按先静态、后动态试验研究的顺序，根据测试方案，分别采用有线测试和无线测试的方法开展试验研究，直至测试数据稳定重复再现为止；（6）、进行综合对比分析：将数值模拟结果与比例磨机实测数据对比分析，认真分析二者存在误差的原因，若误差不满足要求，修改数值模拟分析的模型和边界条件，直至数值分析的结果与缩比球磨机实测数据相符为止；若修改后的仿真结果中出现较测点位置的对应参数过大的点，修改测试方案，再进行对 应的试验研究；（7）、试验研究报告：包括：筒体、端盖、中空轴、调心轴承衬体和鞍形座接触面的静态应力分布规律及动态应力变化规律；静压轴承油膜的压力和流速分布规律；静压轴承油膜的温度变化规律。