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漏斗车卸载效率及其影响因素研究
| 论文题名： | 漏斗车卸载效率及其影响因素研究 |
| 关键词： | 铁路漏斗车;卸载效率;离散单元法;形状优化 |
| 摘要： | 铁路漏斗车承担了绝大部分煤炭、粮食、矿石等散粒体货物的运输任务，有效保障了货物周转效率，为国民经济的发展做出了重要贡献。为进一步提高漏斗车卸载效率，论文基于离散单元法理论，对影响漏斗车卸载效率的因素展开研究。 论文利用模拟三轴试验，获得散粒体的细观参数，模拟三轴试验方法的应用提高了散粒体细观参数选取的准确度，在散粒体货运车辆研究领域具有一定的推广价值;分析了卸载过程中漏斗车内散粒体颗粒的流动形态以及漏斗车内壁各漏斗脊面的压力分布规律;比对了不同散粒体物性下漏斗车的卸载效率，探讨采取适当措施改善散粒体物性的可行性;比对了不同端墙倾角下的漏斗车卸载效率，为漏斗车端墙的选择提供了参考;采用理论分析与数值模拟相结合的方式对漏斗仓几何形状进行了优化设计。研究分析得到如下结论: (1)颗粒间摩擦系数越大，漏斗车的卸载效率越低，当颗粒间摩擦系数在0.10与0.15之间时，漏斗车卸载效率对其变化最为敏感，综合考虑改变颗粒物性的成本，可以采取适当措施将颗粒间摩擦系数控制在这一区间以提高漏斗车的卸载效率; (2)颗粒间粘结强度越大，漏斗车的卸载效率越低，当颗粒间粘结强度在14 kPa与18 kPa之间时，漏斗车卸载效率对其变化最为敏感，综合考虑改变颗粒物性的成本，可以采取适当措施将颗粒间粘结强度控制在这一区间以提高漏斗车的卸载效率; (3)端墙倾角越大，漏斗车的卸载效率越高，但当端墙倾角超过50°继续增加时，漏斗车卸载效率的提升并不明显。综合考虑漏斗车的有效容积与卸载效率，建议将漏斗车端墙倾角控制在45°～50°这一区间。当需要更大的漏斗车有效容积时，可考虑在端墙内壁加装摩擦系数更低的超高分子量聚乙烯衬板，能使漏斗车的卸载效率提高25％左右。 (4)基于等横截面积收缩原理进行优化设计的漏斗车，其卸载效率提高了10％左右，这为漏斗车的设计提供了一定参考。 |
| 作者： | 陆振洲 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 田红旗;鲁寨军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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