| 基于磁性液体一阶浮力原理的自动浮选分离结构设计 |
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| 引用本文： | 崔红超, 韩世达, 李辰, 张佳佳, 李德才. 基于磁性液体一阶浮力原理的自动浮选分离结构设计[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(4): 947-956. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210723 |
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| 作者姓名： | 崔红超 韩世达 李辰 张佳佳 李德才 |
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| 作者单位： | 1.北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;2.华中科技大学机械科学与工程学院,湖北 武汉 430074;3.清华大学摩擦学国家重点实验室,北京 100084 |
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| 基金项目： | 中央高校基本科研业务费（2022JBMC032）;北京市自然科学基金（2222072）;载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室（北京交通大学）开放课题（M21GY1300050） |
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| 摘 要： | 
为了研究在选矿分离过程中实现对非导磁物质进行精密分选的问题,基于磁性液体一阶浮力原理,探讨永磁体作为磁源时,通过改变永磁体与磁性液体的距离从而改变浸没在磁性液体中的非磁性物体的受力情况;设计了自动浮选分离结构模型,其中用于磁源升降的电动剪叉式升降平台的升降行程为100 mm,通过磁源升降给磁性液体提供不同的磁场强度;设计了用于分离非磁性物料的直角坐标机器人和末端执行器,实现对悬浮在不同高度的非磁性物体的打捞分离;利用ANSYS Maxwell软件对设计的模型进行二维和三维仿真,近似计算出非磁性物体所受到的一阶浮力,为升降平台的承重能力设计提供了依据. 仿真计算结果表明：指定非导磁圆柱体在磁性液体中悬浮的高度为距离容器底部60～70 mm处,为浮选分离装置设计提供了理论依据;使用高30 mm、半径80 mm的圆柱形永磁体提供磁场,将非导磁体所受一阶浮力换算为密度,得出了本设计可浮选的非导磁体的密度范围为1.
65 × 103～6.66 × 103 kg/m3.
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| 关 键 词： | 磁性液体 一阶浮力 磁选分离 结构设计 |
| 收稿时间： | 2021-09-22 |
| 修稿时间： | 2022-05-23 |
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