1、隨著綜采機械化的廣泛應用,原煤中0~6mm細粒級煤炭含量逐漸上升。大多數(shù)缺水干旱地區(qū)對細粒煤不加處理直接進入市場造成嚴重的資源浪費,因而亟需研究簡單、可靠、高效的細粒煤分選技術及配套設備。振動流化床干法分選技術將振動能量引入傳統(tǒng)的流化床中,形成均勻穩(wěn)定的流化床層,為實現(xiàn)細粒煤炭的干法分選提供了有效的方法。然而,良好的分選特性需要穩(wěn)定的振動環(huán)境作為保障。至今為止仍缺少對振動流化床振動特性以及復雜振動條件下的流化特性的相關研究。因此,本文針

2、對振動機械的基本運動特征,并結合顆粒物料流態(tài)化基本過程,對直線搖擺復合振動下的流化特性和振動流化床簡化力學模型的動態(tài)特性以及穩(wěn)定性展開了研究,為振動流化床的工業(yè)化和大型化提供理論參考。
　　根據(jù)細粒煤振動流化床干法分選機的分選原理和振動裝置的特點,提出了新型結構振動流化床主機,確定了振動流化床主機的基本參數(shù),初步選擇了振動流化床的工藝參數(shù),完成了新型結構振動流化床的系統(tǒng)設計。
　　對振動流化床直線搖擺復合振動下的流化特性進行

3、了試驗研究。設計了具有直線搖擺復合運動的振動流化床試驗平臺,并利用高速動態(tài)拍攝系統(tǒng)分析了顆粒物料按密度分層的基本過程以及擾動條件下的物料反混過程。以振動頻率、振動強度和搖擺擾動條件為試驗因素進行單因素試驗。發(fā)現(xiàn)中低頻振動條件下具有較好的分選效果而高頻振動無法實現(xiàn)分層;在搖擺擾動條件下床層內(nèi)出現(xiàn)大氣泡的產(chǎn)生和大范圍環(huán)流,導致已分層的物料發(fā)生反混;將豎直和搖擺運動的相位差控制在0°附近可以有效避免大范圍環(huán)流的產(chǎn)生。
　　采用拉格朗日方

4、程建立了振動流化床簡化模型的運動方程,并利用多尺度法得到該方程的一次近似解和一次派生系統(tǒng)的平均方程。分析了非共振條件和1:1:2:2內(nèi)共振條件下的自由振動特性。在內(nèi)共振條件下,一次派生系統(tǒng)系數(shù)的響應幅值和頻率都隨初始條件的變化而變化,豎直和搖擺運動之間存在能量交換現(xiàn)象。利用李雅普諾夫第一方法分析了系統(tǒng)的運動穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)內(nèi)共振條件下存在較多的不穩(wěn)定因素。在振動流化床的設計過程中應該避免內(nèi)共振發(fā)生。
　　利用高速動態(tài)拍攝系統(tǒng)驗證了平面

5、內(nèi)帶有雙轉子的振動系統(tǒng)存在0°和180°相位差自同步運動。在自同步條件下,揭示了該類振動系統(tǒng)的受迫振動特性。求解了非共振和主共振條件下的系統(tǒng)受迫響應,并利用李雅普諾夫第一方法分析了系統(tǒng)的運動穩(wěn)定性。考慮搖擺運動的高次項,利用多尺度法得到了系統(tǒng)在主共振條件下的頻響方程,發(fā)現(xiàn)大幅度搖擺會導致頻響曲線峰值發(fā)生偏移,從而使穩(wěn)定區(qū)域縮小甚至消失。
　　對振動流化床中試裝置進行了模態(tài)分析和動力響應試驗研究。利用試驗模態(tài)分析獲得了振動流化床的前