通过这项仿真技术提高筛分效率节约企业成本！

  在工程作业中振动筛作为一种对物料粒径进行分级的专用设备。筛分效果的好坏，不仅影响着下一步作业的效率，而且还直接或间接地影响产品的价值。

  基于EDEM离散元仿真软件能够考虑不同物料特性，还原筛分过程的物料流动状态，分析筛面物料流动异常、料层过厚、筛孔堵塞等问题，并计算对比不同筛面结构、不同运动特性下的筛分效率和过筛质量，进而提高振动筛的设计水平，增效降耗。

  本案例物料为已标定过的花岗岩，物料粒度为1.2cm、1.8cm、2.4cm、3cm、6cm均匀分布，运量720t/h，入料速度2m/s。

  2、研究香蕉筛不同振幅频率组合下对筛分效率的影响。其中香蕉筛筛面共5段，每段1220x1800mm，筛面倾角分别为20°、16°、12°、8°、4°；

  3、采用与平筛相同的筛箱外形，使多段筛面有不同的振幅频率，对比多段面复频筛与普通平筛的筛分效率；

  5、结合有限元软件研究由于物料引起的设备结构载荷，并对筛箱进行模态分析。

  根据EDEM仿真结果可知：普通平筛在物料进入后约5s铺满筛面，进入到稳定筛分阶段，筛分效率随时间在58%~65%之间波动。

  1、振幅过大或过小都不利于物料分层，如图所示，振幅在8mm时筛分效率较优；

  根据EDEM仿真结果可知：香蕉筛物料约3s铺满筛面达到稳定筛分，在所选取的振幅频率范围内筛分效率均80%~90%，筛分效率较普通平筛更高。

  1、当入料过快时，普通平筛入口处有可能会出现物料堆积，一定要通过提高振幅来增加颗粒跳动，而香蕉筛的特殊结构使大颗粒物料运动较快，更容易达到物料分层，因此振幅对香蕉筛筛分效率影响较小；

  2、频率在14hz时筛分效率最高在94%，频率大于14hz后物料运动速度过快，筛分效率降低；

  该复频筛与普通平筛的筛面尺寸相同，筛分物料参数也相同，根据EDEM仿真结果对比筛分效率可得：

  1、复频筛在入口处频率振幅较大，物料运动较快，不易形成堆积，有利于物料分层；后续筛板的振幅频率减小，对比图中，复频筛在7s后才达到稳定筛分，比普通平筛5s较慢，有利于物料与筛面接触，增加透筛概率；

  2、该案例复频筛的筛分效率在85%~92%，对比单一振幅频率的筛分机，采用多种频率振幅组合的复频筛筛分效率更好；

  改变筛面下方的横梁结构，主要仿真对比横梁部分的冲击及磨损数据。根据EDEM仿真物料透过筛面下落的料流速度情况及横梁的法向累积接触能可知：

  1、横梁模型一为倾斜平滑面板，料流对面板的冲击角度为44°（料流与筛面夹角为136°），冲击作用明显；右图中横梁模型二面板呈垂直状态，料流对面板的冲击角度为20°，对筛面冲击作用小于模型一；

  2、横梁模型二较横梁模型一能够减轻横梁的法向磨损量值在1/3，有效地将法向磨损转化为切向磨损，改善了横梁的冲击磨损情况。

  梁杆的改变对过筛率并无影响，两处方案的过筛率基本呈一致状态。其中筛面有明显的积料情况，颗粒透筛困难，也许会出现卡筛，可调整振幅、振频或筛面长度，增加物料的流动时间，提升透筛率。

  在工程实际应用中，筛机受激振器激振力与物料冲击载荷的影响，因此基于EDEM非整装物料数据能够对筛机进行更真实的结构分析。

  利用EDEM-SimSolid软件联合仿真分析筛体关键部位工作过程的结构受力，如图所示为筛箱应力云图：筛箱底部横梁与底座处所受应力最大，需要加固优化，并进一步进行疲劳寿命分析。

  采用SimSolid软件，对平筛筛箱进行模态分析，底座采用弹簧约束，其他零部件采用常规连接。模态分析结果：

  1、筛分机在1~3阶模态的运动均为刚体平动，不用考虑。在4~9阶模态时，筛分机的侧板会发生不同方向扭动，可优先考虑对侧板做加固加厚。

  2、前6阶的模态频率较小，后3阶模态频率较大。这是因为前五阶主要由振动筛筛箱的质量与结构所决定，后3阶为振动筛真实的振动模态，且工作频率需要避免在第七阶模态16.92hz左右，减少共振破坏。

  1、EDEM离散元仿真能够考虑被筛物料的粒度及性质，研究振动筛的筛分过程及筛分效率的影响因素，以实现最优的筛分性能；

  2、香蕉筛的特殊结构使大颗粒物料运动更快，更容易达到物料分层，要进一步研究筛面倾角和筛网长度对其筛分效率的影响；

  3、复频筛采用多种振幅频率组合，对比单一振幅频率的筛分机筛分效率更好，可进一步研究针对粘性物料的筛分情况；

  4、通过优化横梁结构能够将物料对横梁的法向磨损转化为切向磨损，有效改善物料对横梁的冲击，并减少扬尘的产生；

  5、筛机受激振器激振力与物料冲击载荷的影响，基于EDEM非整装物料数据能够对筛箱及关键零部件进行更线、利用EDEM软件能够建立针对不一样物料特性的筛机研发数据库，加快推进产品和流程的创新。